CN215152240U - 一种固相萃取柱压柱机 - Google Patents

Abstract

本申请旨在提供一种固相萃取柱压柱机，其包括用于放置待压固相萃取柱的装样装置和机框，机框上设置有压杆，压杆位于装样装置的中轴线方向上，机框上还安装有用于驱动压杆朝装样装置运动以压制填料的驱动装置，压杆固定于驱动装置上；驱动装置上还固定有压力检测元件和距离检测元件，压力检测元件和距离检测元件均电性连接有微控制器，微控制器的输出端与驱动装置的电源端连接；微控制器响应于压力检测元件，控制压杆对填料的压制压力始终维持在设定范围内；微控制器响应于距离检测元件，控制驱动装置的电源端停止工作。解决了手工压制无法控制压制的力度或填料厚度的问题。本申请具有更好地控制填料压制的力度或填料厚度的效果。

Description

一种固相萃取柱压柱机

技术领域

本申请涉及固相萃取设备技术领域，尤其是涉及一种固相萃取柱压柱机。

背景技术

固相萃取是一种样品预处理技术，主要用于样品的分离、纯化和浓缩，具有提高分析物的回收率、更有效地将分析物与干扰组分组分分离、减少样品预处理过程、操作简单、省时省力的优点。

固相萃取柱压柱机是常见的用于样品固相萃取的设备。目前，实验室小规模的固相萃取柱压制是是将预先准备的填料填装在空的固相萃取柱里，再通过手工对填料进行压制。

针对上述中的相关技术，发明人认为存在有手工压制无法很好地控制压制的力度或填料的厚度，给固相萃取填料制备工作带来了很多不便，也不利于实验室自制固相萃取柱的质量控制。

实用新型内容

为了更好地控制压制的力度或填料的厚度，本申请提供一种固相萃取柱压柱机。

本申请提供的一种固相萃取柱压柱机采用如下的技术方案：

一种固相萃取柱压柱机，包括用于放置待压固相萃取柱的装样装置，还包括机框，所述机框上设置有压杆，所述压杆位于所述装样装置的中轴线方向上，所述机框上还安装有用于驱动所述压杆朝所述装样装置运动以压制填料的驱动装置，所述压杆固定于所述驱动装置上；

所述驱动装置上还固定有用于检测压力的压力检测元件和用于检测滑块移动距离的距离检测元件，所述压力检测元件和所述距离检测元件均电性连接有微控制器，所述微控制器的输出端与所述驱动装置的电源端电性连接；

所述微控制器响应于所述压力检测元件，控制所述压杆对填料的压制压力始终维持在设定范围内；

所述微控制器响应于所述距离检测元件，控制所述驱动装置的电源端停止工作。

通过采用上述技术方案，将预先准备的填料放置于装样装置的固相萃取柱内；根据填料的厚度需求信息或压力需求信息预设压力值或移动距离值，启动驱动装置，驱动压杆朝装样装置运动以压制填料，通过电动方式对填料进行压制，操作方便、省力；同时，压力检测元件实时监测压杆作用于填料的压力并将压力信息实时反馈至微控制器，使得微控制器响应于压力检测元件，更好地控制驱动装置，使得压杆对填料的压制压力始终维持在设定范围内；距离检测元件实时监测滑块的移动距离并将距离信息实时反馈至微控制器，进而实时获取压杆对填料的压制距离，监测填料的厚度；当压杆的移动距离达到预设值时，微控制器响应于距离检测元件，控制驱动装置的电源端停止工作，此时压杆停止下降并回到初始位置，完成填料制备工作，进而固相萃取柱压柱机能更好地控制压制的力度或填料的厚度，给固相萃取填料制备工作带来便利，利于研究固相萃取柱中填料的厚度及密实程度对于萃取效果的影响。

优选的，所述驱动装置包括电机、丝杆和滑块，所述电机固定安装在所述机框上，所述电机的输出轴与所述丝杆固定连接，所述丝杆转动连接于所述机框内，所述滑块螺纹连接于所述丝杆上，所述压杆固定在所述滑块上，所述机框内还设置有引导所述滑块沿丝杆的长度方向滑动的导向件，所述压力检测元件和所述距离检测元件固定在所述滑块上。

通过采用上述技术方案，启动电机，电机的输出轴转动，带动丝杆转动，在导向件的导向作用下，螺纹连接于丝杆上的滑块沿丝杆的长度方向滑动，带动压杆沿丝杆的长度方向移动，以实现驱动压杆朝装样装置运动压制填料的目的。

优选的，所述导向件包括沿所述丝杆的长度方向固定在所述机框内的导轨，所述滑块滑动连接于所述导轨上。

通过采用上述技术方案，导轨沿丝杆的长度方向固定在机框内，滑块滑动连接于导轨上，进而在丝杆转动时，导轨使得螺纹连接于丝杆上的滑块能沿丝杆的长度方向移动，起到导向和稳固滑块移动的目的。

优选的，所述机框内沿所述丝杆的长度方向还固定有两个用于限制所述压杆运动范围的开关元件，所述开关元件的输出端与所述微控制器电性连接；

所述微控制器响应于所述开关元件，控制所述驱动装置的电源端停止工作。

通过采用上述技术方案，开关元件在压杆运动到预设的最上端或预设的最下端位置时，向微控制器发出电信号，微控制器响应于开关元件发出的电信号，控制驱动装置的电源端停止工作，以限制压杆的运动范围，进而减少滑块碰撞电机或者压杆压坏装样装置的情况发生。

优选的，所述压杆与所述驱动装置可拆卸连接。

通过采用上述技术方案，压杆与驱动装置可拆卸，以便于更换和维护压杆，降低维修成本。

优选的，所述压杆包括安装筒和安装杆，所述压杆有多种规格且不同规格的所述压杆的安装筒大小相同。

通过采用上述技术方案，多种规格的压杆的安装筒相同，使得驱动装置上与安装筒连接的部分无需随压杆规格的变化而更换，减少设计成本，安装操作更方便。

优选的，所述装样装置包括固相萃取柱空柱和用于安装固相萃取柱空柱的模具，所述固相萃取柱空柱包括筒体和沿筒体周向设置的卡接部，所述卡接部与所述模具的开口卡接配合，所述筒体与所述安装杆匹配设置，安装不同规格针筒的模具大小相同。

通过采用上述技术方案，固相萃取柱空柱的筒体与安装杆匹配设置，使得固相萃取柱空柱具有不同的规格，再使固相萃取柱空柱的卡接部与模具的开口卡接配合，使得固相萃取柱空柱安装在模具上，进而安装不同规格固相萃取柱空柱的模具大小相同，根据要求更换固相萃取柱空柱即可匹配不同的压杆，减少了设计成本，安装操作更方便。

优选的，所述模具固定连接有滑板，所述机框上固定有沿垂直于所述压杆运动方向设置的滑轨，所述滑板滑动连接于所述滑轨上。

通过采用上述技术方案，使滑板沿滑轨滑动，带动模具沿垂直于压杆运动方向向压杆靠近，直至固相萃取柱空柱运动至压杆的正下方，以引导固相萃取柱空柱运动，便于压实固相萃取填料，并在完成制备时能使固相萃取柱空柱远离压杆，避免压杆及驱动装置占据空间而影响工作人员操作针筒，使用灵活便捷。

优选的，还包括用于在所述固相萃取柱空柱位于所述压杆正下方位置时产生触发信号的触发元件，所述触发元件的输出端与所述微控制器电性连接；

所述微控制器响应于所述触发元件，控制所述驱动装置的电源端工作。

通过采用上述技术方案，当固相萃取柱空柱位于压杆正下方位置时，触发元件发出触发信号至微控制器，使得微控制器响应于触发元件，控制驱动装置的电源端工作，无需人工启动，控制智能化，操作方便。

优选的，所述驱动装置的两端分别固定连接有两个风琴罩，所述风琴罩远离所述驱动装置的一端分别固定在所述机框上。

通过采用上述技术方案，风琴罩封闭机框内部，以减少压杆压制填料时填料进入机框内部的情况发生，起到防尘作用，便于保持机框内部的清洁。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.电动方式驱动压杆对填料进行压制，操作方便、省力；同时，压力检测元件实时监测压杆作用于填料的压力并将压力信息实时反馈至微控制器，使得压杆对填料的压制压力始终维持在设定范围内；距离检测元件实时监测滑块的移动距离并将距离信息实时反馈至微控制器，以在压杆的移动距离达到预设值时，控制驱动装置的电源端停止工作，进而固相萃取柱压柱机能更好地控制压制的力度或填料的厚度；

2.启动电机，驱动丝杆转动，在导向件的导向作用下，螺纹连接于丝杆上的滑块沿丝杆的长度方向滑动，带动压杆沿丝杆的长度方向移动，以朝装样装置运动压制填料；

3.开关元件在压杆运动到预设的最上端或预设的最下端位置时，使微控制器控制驱动装置的电源端停止工作，以限制压杆的运动范围，减少滑块碰撞电机或者压杆压坏装样装置的情况发生；

4.压杆与驱动装置可拆卸，以便于更换和维护压杆，降低维修成本；

5.多种规格的压杆的安装筒相同，使得驱动装置上与安装筒连接的部分无需随压杆规格的变化而更换，减少设计成本，安装操作更方便；

6.安装不同规格固相萃取柱空柱的模具大小相同，根据要求更换固相萃取柱空柱即可匹配不同的压杆，减少了设计成本，安装操作更方便；

7.当固相萃取柱空柱位于压杆正下方位置时，触发元件触发微控制器，控制驱动装置的电源端工作，无需人工启动，控制智能化，操作方便；

8.风琴罩封闭机框内部，以减少压杆压制填料时填料进入机框内部的情况发生，便于保持机框内部的清洁。

附图说明

图1是本申请实施例的一种固相萃取柱压柱机的整体结构示意图。

图2是驱动装置、压杆、压力检测元件、距离检测元件和开关元件的位置关系示意图。

图3是距离检测元件、丝杆、滑块和挡片的位置关系示意图。

图4是装样装置的结构示意图。

附图标记说明：1、机框；2、压杆；21、安装筒；22、安装杆；3、压力检测元件；4、距离检测元件；5、电机；6、丝杆；7、滑块；8、导轨；9、开关元件；10、固相萃取柱空柱；101、筒体；102、卡接部；11、模具；12、底座；13、滑板；14、滑轨；15、触发元件；16、风琴罩；17、联轴器；18、挡片；19、放置座；20、限位块；21、把手；22、屏幕；23、指示灯；24、安装块。

具体实施方式

以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种固相萃取柱压柱机。参照图1，压杆2机包括机框1和用于放置填料的装样装置，机框1上设置有压杆2，机框1内部安装有用于驱动压杆2朝装样装置运动以压制填料的驱动装置，压杆2位于装样装置的中轴线方向上。

参照图2和图3，驱动装置包括电机5、丝杆6和滑块7，电机5竖直固定在机框1的内顶部上方位置，电机5的输出轴通过联轴器17与丝杆6的端部固定连接，通过联轴器17联接丝杆6和电机5的输出轴，以便于拆卸维护。

丝杆6沿竖直方向转动连接于机框1内，滑块7螺纹连接于丝杆6上，机框1内还设置有引导滑块7沿丝杆6的长度方向滑动的导向件。

导向件包括沿丝杆6的长度方向固定在机框1内的导轨8，本实施例中，导轨8有两根且分别位于丝杆6的两侧，滑块7的两端分别滑动连接于两根导轨8上。

滑块7位于机框1内部，滑块7朝向机框1外部的一面固定安装有安装块24，安装块24与滑块7通过螺栓螺母连接。

参照图1和图2，安装块24位于机框1外部，安装块24的底部与压杆2可拆卸固定连接。安装块24内部安装有磁力连接器以吸附固定压杆2的端部。

安装块24的两端分别固定连接有两个风琴罩16，风琴罩16远离滑块7的一端分别固定在机框1上，两个风琴罩16随安装块24的移动进行展开或压缩动作。

压杆2包括安装筒21和安装杆22，安装筒21和安装杆22一体成型，压杆2有多种规格且不同规格的压杆2的安装筒21相同。本实施例中，压杆2的安装杆22的可以根据固相萃取柱容积调整，固相萃取柱常见容积为1mL、3mL、6mL、10mL、20mL和30mL，对应的安装杆直径分别为5.8mm、9.0mm、13.0mm、15.8mm、19.7mm和23.6mm。实际使用时还可根据需要进行定制。

固相萃取柱压柱机还包括用于检测压力的压力检测元件3和用于检测滑块7移动距离的距离检测元件4，压力检测元件3可以压力传感器，距离检测元件4可以为激光测距仪或者光栅尺。本实施例中，距离检测元件4采用光栅尺，其测量精度高于激光测距仪。

压力检测元件3和距离检测元件4均电性连接有微控制器，微控制器可以为PLC可编程控制器，微控制器的输出端与电机5的电源端电性连接，本实施例中，电机5的电源端即驱动装置的电源端。

微控制器响应于压力检测元件3，控制压杆2对填料的压制压力始终维持在设定范围内，本实施例中，预设压力值范围可以为20g-20kg，精度为0.05%,其中，1kg=98Kpa。

微控制器响应于距离检测元件4，控制驱动装置的电源端停止工作。

参照图3，进一步地，压力检测元件3固定安装在滑块7靠近电机5的端面上且与丝杆6错开设置，距离检测元件4固定安装在滑块7正对导轨8的侧面上，机框1内部沿丝杆6的长度方向还固定有安装轨，光栅尺滑动连接于安装轨上。

机框1内沿丝杆6的长度方向还固定有两个用于限制压杆2运动范围的开关元件9，开关元件9可以为光电开关，开关元件9的输出端与微控制器电性连接，微控制器响应于开关元件9，控制电机5的电源端停止工作。

本实施例中，两个开关元件9之间的距离为50mm，精度为30um。

滑块7沿丝杆6长度方向的两个侧面分别固定有挡片18，两块挡片18相对设置且位于靠近两个开关元件9的一侧。

当滑块7运动至靠近电机5的开关元件9位置时，滑块7上靠近电机5的挡片18遮挡该开关元件9，开关元件9输出电信号至微控制器内，控制电机5的电源端停止工作，此时，滑块7运动至最顶端位置，滑块7距离联轴器17存在预设位置；当滑块7运动至远离电机5的开关元件9位置时，滑块7上远离电机5的挡片18遮挡该开关元件9，开关元件9输出电信号至微控制器内，控制电机5的电源端停止工作，此时，滑块7运动至最底端位置，压杆2运动至与填料的最下层位置且继续下降会损坏装样装置。

参照图4，装样装置包括固相萃取柱空柱10和用于安装固相萃取柱空柱10的模具11。固相萃取柱空柱10包括筒体101和沿筒体101周向设置的卡接部102，卡接部102与模具11的开口卡接配合，以兼容匹配不同规格的固相萃取柱空柱10，模具11可以为POM材质，卡接部102和筒体101一体成型，固相萃取柱空柱10与安装杆22匹配设置，本实施例中，固相萃取柱空柱10的规格是根据填料的量选择设计的。固相萃取柱空柱10的的容积可以为1mL、3mL、6mL、10mL、12mL、20mL和30mL且高度不同，安装不同规格固相萃取柱空柱10的模具11大小相同。

模具11的下方设置有底座12，底座12用于安装模具11，底座12与模具11卡接配合。

底座12呈圆筒型，底座12的侧面在下方位置沿周向固定有放置座19，放置座19呈圆环型且其底部与底座12齐平，放置座19用于放置制备完成的装有填料的固相萃取柱空柱10，固相萃取柱空柱10与放置座19插接配合。

底座12的底面固定有滑板13，机框1的上表面固定有沿垂直于压杆2运动方向设置的滑轨14，滑轨14有两根且分别位于底座12底面下方的两侧位置，滑板13滑动连接于两根滑轨14之间。

其中一根滑轨14靠近压杆2的一端固定安装有用于在固相萃取柱空柱10位于压杆2正下方位置时产生触发信号的触发元件15。触发元件15可以为光电开关。触发元件15的输出端与微控制器电性连接，微控制器响应于触发元件15，控制电机5的电源端工作。

底座12顶部在远离压杆2的一端固定有把手21，以供操作人员拉动底座12沿滑轨14滑动。

滑轨14远离压杆2的一端在两根滑轨14之间设置有限位块20，限位块20固定安装在机框1的上表面位置。

微控制器的输出端还电性连接有屏幕22，屏幕22安装于机框1上，屏幕22用于设置固相萃取柱压杆2机的压力参数、距离参数和工作模式等。

微控制器的输出端还电性连接有指示灯23，指示灯23用于指示固相萃取柱压杆2机的工作状态，如电源指示、运行指示等。

本申请实施例一种固相萃取柱压柱机的实施原理为：启动固相萃取柱压杆2机前，先将预先准备的填料填装并放置于固相萃取柱空柱10内；再根据填料的厚度需求信息或压力需求信息在屏幕22上预设压力值或距离值。

借助把手21使滑板13沿滑轨14滑动，直至滑板13遮挡触发元件15，此时，固相萃取柱空柱10位于压杆2正下方位置。

触发元件15向微控制器输入触发信号，微控制器响应于触发元件15，控制电机5启动。

电机5的输出轴转动，带动丝杆6转动，在导轨8的导向作用下，螺纹连接于丝杆6上的滑块7沿丝杆6的长度方向滑动，带动安装块24及其上的压杆2沿丝杆6的长度方向移动，以驱动压杆2朝装样装置运动压制填料。

此时，压力传感器实时检测压杆2作用与填料上的压力并反馈至微控制器，以控制压杆2对填料的压制压力始终维持在设定范围内；光栅尺实时检测压杆2的移动距离并反馈至微控制器，直至压杆2的移动距离达到最大值时，控制电机5停止工作，此时压杆2停止下降。

当滑块7移动至两个开关元件9的位置时，微控制器控制电机5停止工作。

进而固相萃取柱压柱机能更好地控制压制的力度或填料的厚度，控制智能化，操作方便省力，给固相萃取填料制备工作带来便利，利于规模化生产。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种固相萃取柱压柱机，包括用于放置待压固相萃取柱的装样装置，其特征在于：还包括机框(1)，所述机框(1)上设置有压杆(2)，所述压杆(2)位于所述装样装置的中轴线方向上，所述机框(1)上还安装有用于驱动所述压杆(2)朝所述装样装置运动以压制填料的驱动装置，所述压杆(2)固定于所述驱动装置上；

所述驱动装置上还固定有用于检测压力的压力检测元件(3)和用于检测滑块(7)移动距离的距离检测元件(4)，所述压力检测元件(3)和所述距离检测元件(4)均电性连接有微控制器，所述微控制器的输出端与所述驱动装置的电源端电性连接；

所述微控制器响应于所述压力检测元件(3)，控制所述压杆(2)对填料的压制压力始终维持在设定范围内；

所述微控制器响应于所述距离检测元件(4)，控制所述驱动装置的电源端停止工作。

2.根据权利要求1所述的一种固相萃取柱压柱机，其特征在于：所述驱动装置包括电机(5)、丝杆(6)和滑块(7)，所述电机(5)固定安装在所述机框(1)上，所述电机(5)的输出轴与所述丝杆(6)固定连接，所述丝杆(6)转动连接于所述机框(1)内，所述滑块(7)螺纹连接于所述丝杆(6)上，所述压杆(2)固定在所述滑块(7)上，所述机框(1)内还设置有引导所述滑块(7)沿丝杆(6)的长度方向滑动的导向件，所述压力检测元件(3)和所述距离检测元件(4)固定在所述滑块(7)上。

3.根据权利要求2所述的一种固相萃取柱压柱机，其特征在于：所述导向件包括沿所述丝杆(6)的长度方向固定在所述机框(1)内的导轨(8)，所述滑块(7)滑动连接于所述导轨(8)上。

4.根据权利要求2所述的一种固相萃取柱压柱机，其特征在于：所述机框(1)内沿所述丝杆(6)的长度方向还固定有两个用于限制所述压杆(2)运动范围的开关元件(9)，所述开关元件(9)的输出端与所述微控制器电性连接；

所述微控制器响应于所述开关元件(9)，控制所述驱动装置的电源端停止工作。

5.根据权利要求1所述的一种固相萃取柱压柱机，其特征在于：所述压杆(2)与所述驱动装置可拆卸连接。

6.根据权利要求1所述的一种固相萃取柱压柱机，其特征在于：所述压杆(2)包括安装筒(21)和安装杆(22)，所述压杆(2)有多种规格且不同规格的所述压杆(2)的安装筒(21)大小相同。

7.根据权利要求6所述的一种固相萃取柱压柱机，其特征在于：所述装样装置包括固相萃取柱空柱(10)和用于安装固相萃取柱空柱(10)的模具(11)，所述固相萃取柱空柱(10)包括筒体(101)和沿筒体(101)周向设置的卡接部(102)，所述卡接部(102)与所述模具(11)的开口卡接配合，所述筒体(101)与所述安装杆(22)匹配设置，安装不同规格固相萃取柱空柱(10)的模具(11)大小相同。

8.根据权利要求7所述的一种固相萃取柱压柱机，其特征在于：所述模具(11)固定连接有滑板(13)，所述机框(1)上固定有沿垂直于所述压杆(2)运动方向设置的滑轨(14)，所述滑板(13)滑动连接于所述滑轨(14)上。

9.根据权利要求8所述的一种固相萃取柱压柱机，其特征在于：还包括用于在所述固相萃取柱空柱(10)位于所述压杆(2)正下方位置时产生触发信号的触发元件(15)，所述触发元件(15)的输出端与所述微控制器电性连接；

所述微控制器响应于所述触发元件(15)，控制所述驱动装置的电源端工作。

10.根据权利要求2所述的一种固相萃取柱压柱机，其特征在于：所述驱动装置的两端分别固定连接有两个风琴罩(16)，所述风琴罩(16)远离所述驱动装置的一端分别固定在所述机框(1)上。

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