CN218584483U - 一种自动稀释系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自动稀释系统，该系统包括注射器泵和蠕动泵，注射器泵分别与第一电磁阀和第一清洗槽连接；蠕动泵与第二电磁阀连接，第二电磁阀与第二清洗槽和第一电磁阀连通，第一电磁阀与采样针连通，采样针伸入样品杯中。注射器泵包括：阀门、注射泵、注射器、活塞、步进电机和丝杆，阀门设置于注射泵的一侧顶部；注射器的出液端与阀门连通；活塞的顶部设置于注射器内、并能够沿着注射器的长度方向往复移动；步进电机内置于注射泵；丝杆内置于注射泵，并与步进电机连接。本实用新型极大地节省了人力，提高了工作效率，同时减少了仪器和操作误差对稀释结果的影响，稀释速度快，寿命长，可靠性高，非常适用于流动分析类仪器的在线稀释。

Description

一种自动稀释系统

技术领域

本实用新型涉及分析取样设备技术领域，尤其涉及一种自动稀释系统。

背景技术

目前，市场上基于流动分析技术的分析仪器，每次检测样品时，都需要配制标准曲线，且需对高浓度样品进行预稀释，而配制标准曲线或对高浓度样品稀释时，常用手工法、样品处理工作站或比例稀释阀来实现。其中，手工法对操作人员要求高，仪器和操作误差大，工作量大；样品处理工作站稀释速度慢，增加了测试时间和测试成本，且无法满足样品在线稀释的需求；在线比例稀释阀方式稀释范围小(仅1～20倍)，稀释精度较差。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供在线自动单点配制标准曲线和对高浓度样品进行稀释的系统，极大地节省了人力，提高了工作效率，同时减少了仪器和操作误差对稀释结果的影响，稀释速度快，寿命长，可靠性高，非常适用于流动分析类仪器的在线稀释的一种自动稀释系统。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

本实用新型公开的一种自动稀释系统，包括：

注射器泵，所述注射器泵分别与第一电磁阀和第一清洗槽连接；

蠕动泵，所述蠕动泵与第二电磁阀连接，第二电磁阀与第二清洗槽和第一电磁阀连通，所述第一电磁阀与采样针连通，所述采样针伸入样品杯中。

进一步的，所述注射器泵包括：

阀门，所述阀门设置于注射泵的一侧顶部；

注射器，所述注射器的出液端与阀门连通；

活塞，所述活塞的顶部设置于注射器内、并能够沿着注射器的长度方向往复移动。

步进电机，所述步进电机内置于注射泵内，并与丝杆连接，步进电机转动一个角度前进一步，进而控制丝杆的位移。

进一步的，所述阀门上设置有第一接头、第二接头和第三接头，所述第一接头与注射器的出液端连通；第二接头通过第一毛细管的出液端连通，所述第一毛细管的进液端伸入第一清洗槽内；所述第三接头通过盘管与第一电磁阀连通。

进一步的，所述第一电磁阀上设置有第四接头、第五接头和第六接头，所述第四接头通过所述盘管与第三接头连通；所述第五接头与第二毛细管连通，所述第二毛细管伸入样品杯内；所述第六接头通过第三毛细管与第二电磁阀连通。

进一步的，所述第二电磁阀上设置有第七接头、第八接头和第九接头，所述第七接头通过所述第三毛细管与第六接头连通；所述第八接头与第四毛细管连通，所述第四毛细管伸入第二清洗槽内；所述第九接头通过第五毛细管与蠕动泵连通。

进一步的，所述第一电磁阀和第二电磁阀结构相同。

进一步的，所述第一电磁阀包括：

电磁阀体，所述电磁阀体的顶端设置有第一液孔、第二液孔和第三液孔，所述第一液孔、第二液孔和第三液孔延伸至电磁阀体内；

膜片，所述膜片抵靠在第一液孔、第二液孔和第三液孔底端；

机械臂，所述机械臂的一端铰接与电磁阀体内，机械臂的另一端能够在电磁阀体的内腔内摆动；

衔铁，所述衔铁设置于机械臂的下方，所述衔铁外侧缠绕有线圈，所述线圈与电路板连接。

在上述技术方案中，本实用新型提供的一种自动稀释系统，有益效果：

本实用新型设计的一种自动稀释系统与现有技术相比，具有如下有益效果：

1、本系统实现了自动在线单点配制标准曲线和对高浓度样品稀释，减少了手工配标和稀释带来的人为操作和器具误差，提高了工作效率；

2、稀释过程不停蠕动泵，保证管路走液的连续性和稳定性，实现了在线稀释；

3、注射器稀释精度高，可达1～5000倍；其驱动机构的行程为30mm长，在精细定位模式下精度为24000个步进值单位，全行程精确度≤0.05％；

4、采用进口注射器(品牌：SEToni，SYR5.0mL)，质量可靠，尤其避免了常规注射器低温漏液现象。

附图说明

为了更清除地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型公开的一种自动稀释系统的结构示意图；

图2是图1中注射器泵的结构示意图；

图3是图1中第一电磁阀的内部结构示意图；

图4是本实用新型公开的一种自动稀释系统稀释状态下的结构示意图；

图5是本实用新型公开的一种自动稀释系统测量状态下的结构示意图。

附图标记说明：

1、注射器泵；2、第一电磁阀；3、第一清洗槽；4、蠕动泵；5、第二电磁阀；6、第二清洗槽；7、采样针；8、样品杯；

11、阀门；12、注射泵；13、注射器；14、活塞；15、步进电机；16、丝杆；

111、第一接头；112、第二接头；113、第三接头；

201、电磁阀体；202、第一液孔；203、第二液孔；204、第三液孔；205、膜片；206、机械臂；207、衔铁；208、线圈；209、电路板；

21、第四接头；22、第五接头；23、第六接头；

51、第七接头；52、第八接头；53、第九接头；

91、第一毛细管；92、第二毛细管；93、第三毛细管；94、第四毛细管；95、第五毛细管；

10、盘管。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细介绍。

参见图1-3所示：

实用新型一种自动稀释系统，包括：

注射器泵1，所述注射器泵1分别与第一电磁阀2和第一清洗槽3连接；

蠕动泵4，所述蠕动泵4与第二电磁阀5连接，第二电磁阀5与第二清洗槽6和第一电磁阀2连通，所述第一电磁阀2与采样针7连通，所述采样针7伸入样品杯8中；所述第一电磁阀2和第二电磁阀5结构相同。

进一步的，所述注射器泵1包括：

阀门11，所述阀门11设置于注射泵12的一侧顶部；

注射器13，所述注射器13的出液端与阀门11连通；

活塞14，所述活塞14的顶部设置于注射器13内、并能够沿着注射器13的长度方向往复移动；

步进电机15，所述步进电机15内置于注射泵12内，并与丝杆16连接，可将电脉冲转化为角位移，每输入一个电脉冲，步进电机15转动一个角度前进一步，进而控制丝杆16的位移。

所述阀门11上设置有第一接头111、第二接头112和第三接头113，所述第一接头111与注射器13的出液端连通；第二接头112通过第一毛细管91的出液端连通，所述第一毛细管91的进液端伸入第一清洗槽3内；所述第三接头113通过盘管10与第一电磁阀2连通。

所述第一电磁阀2上设置有第四接头21、第五接头22和第六接头23，所述第四接头21通过所述盘管10与第三接头113连通；所述第五接头22与第二毛细管92连通，所述第二毛细管92伸入样品杯8内；所述第六接头23通过第三毛细管93与第二电磁阀5连通。

所述第二电磁阀5上设置有第七接头51、第八接头52和第九接头53，所述第七接头51通过所述第三毛细管93与第六接头23连通；所述第八接头52与第四毛细管94连通，所述第四毛细管94伸入第二清洗槽6内；所述第九接头53通过第五毛细管95与蠕动泵4连通。

所述第一电磁阀2包括：

所述电磁阀体201的顶端设置有第一液孔202、第二液孔203和第三液孔204，所述第一液孔202、第二液孔203和第三液孔204延伸至电磁阀体201内，第一液孔202与第四接头21连通，第二液孔203与第五接头22连通，第三液孔204与第六接头23连通；

膜片205，所述膜片205抵靠在第一液孔202、第二液孔203和第三液孔204底端；

机械臂206，所述机械臂206的一端铰接于电磁阀体201内，机械臂206的另一端能够在电磁阀体201的内腔内摆动；

衔铁207，所述衔铁207设置于机械臂206的下方，所述衔铁207外侧缠绕有线圈208，所述线圈208与电路板209连接。

具体工作时，主要包括初始化过程和稀释过程。

1、初始化过程：注射器泵1上阀门11的第一接头111和第三接头113连通，第一电磁阀2的第四接头21与第五接头22连通，第二电磁阀5的第八接头52与第九接头53连通。将采样针7置于清洗液(水)中，注射器泵1的活塞14向下运行，采样针7吸取清洗液至盘管10中，然后，注射器泵1上阀门11的第一接头111与第二接头112连通，注射器泵1的活塞14向上运行，注射器13中的水从第一毛细管91排入第一清洗槽3废液孔中，完成1次初始化。需进行两次初始化，以确保盘管10中充满清洗液。

2、稀释过程，如图4所示：

步骤1：注射器泵1上阀门11的第一接头111与第三接头113连通，第一电磁阀2的第四接头21与第五接头22连通，第二电磁阀5的第八接头52与第九接头53连通，采样针7置于清洗液中；

步骤2：按照稀释比例，注射器泵1的活塞14向下运行，盘管10中一定体积的清洗液吸入注射器13内，同时，采样针7吸取清洗液，通过第二毛细管92和第一电磁阀2进入盘管10，补充盘管10中被注射器13吸走的清洗液；

步骤3：将采样针7移至样品杯8，注射器泵1的活塞14继续向下运行，一定体积的样品经第二毛细管92和第一电磁阀2进入盘管10；

步骤4：采样针7移至空样品杯，注射器泵1的活塞14向上运行，将盘管10中的液体经由第一电磁阀2和第二毛细管92推进空样品杯中。

通过步骤1～4，完成一次样品稀释，其他样品稀释过程与此相同，稀释比例根据软件设定执行。

3、在进行系统初始化和样品稀释时，在蠕动泵4作用下，第一清洗槽3纯水孔中的水经由第四毛细管94、第二电磁阀5、第五毛细管95进入流动分析仪流路。

4、样品测量，如图5所示：样品稀释全部完成后，注射器泵1上阀门11的第一接头111与第三接头113连通，第一电磁阀2的第五接头22与第六接头23连通，第二电磁阀5的第七接头51与第八接头52连通。在蠕动泵4作用下，采样针7从空样品杯吸取样品，经由第二毛细管92、第一电磁阀2、第三毛细管93、第二电磁阀5和第五毛细管95进入仪器流路。

不稀释样品，即直接测量时，执行与样品测量相同的程序。

其中盘管10为1.6*3.2的FEP管，长度2米～4米。第一毛细管91、第二毛细管92、第三毛细管93、第四毛细管94和、第五毛细管95均为0.8*1.6的FEP/PTFE管，长度是部件之间最短距离。

将100μg/L标准样品稀释至1μg/L并测量，具体包括以下步骤：

系统准备：注射器泵1上阀门11的第一接头111与第三接头113连通，第一电磁阀2的第四接头21与第五接头22连通，第二电磁阀5的第八接头52与第九接头53连通，采样针7置于清洗容器中。

样品稀释：

注射器泵1的活塞14向下运行，盘管10中有4950μL水吸入注射器13，同时，采样针7从清洗容器中吸取水，通过第二毛细管92和第一电磁阀2进入盘管10，补充盘管10中被注射器13吸走的水；

采样针7移至样品杯8中，注射器泵1的活塞14继续向下运行，将50μL待稀释样品(100μg/L)经第二毛细管92和第一电磁阀2进入盘管10；

采样针7移至空样品杯，注射器泵1的活塞14向上运行，将盘管10中的液体经由第一电磁阀2和第二毛细管92推进空样品杯中。

3、样品稀释的同时，在蠕动泵4作用下，第一清洗槽3纯水孔中的水经由第四毛细管94、第二电磁阀5、第五毛细管95进入仪器流路；

4、样品稀释完成后，注射器泵1阀门11的第一接头111与第三接头113连通，第一电磁阀2的第五接头22与第六接头23连通，第二电磁阀5的第七接头51与第八接头52连通。在蠕动泵4作用下，采样针7从空样品杯吸取样品，经由第二毛细管92、第一电磁阀2、第三毛细管93、第二电磁阀5和第五毛细管95进入仪器流路。

通过步骤1～4即完成100μg/L标准样品的稀释与测量。

有益效果：

1、本系统实现了自动在线单点配制标准曲线和对高浓度样品稀释，减少了手工配标和稀释带来的人为操作和器具误差，提高了工作效率；单点配标：只配制1个高浓度点作为母液，设定好所需标准系列浓度，本申请系统将根据所需浓度与母液的比例关系进行相应倍数的稀释；

2、稀释过程不停蠕动泵4，保证管路走液的连续性和稳定性，实现了在线稀释；

3、采用步进电机15和丝杠16组合作为驱动机构，步进电机15是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构，每输入一个电脉冲，步进电机15转动一个角度前进一步；步进电机15连接丝杆16进行位移，位移30mm，精细模式下需要24000步；注射器13容积是5mL，位移30mm，24000步，每步0.2uL，稀释倍数理论上24000倍，考虑到注射泵12由步进电机15和丝杠16驱动运行，丝杆16缝隙，注射器13精度以及步进电机15丢步等情况，稀释1～5000倍精度比较高。全行程精度是通过实际测量得到的，一般是通过取样10～20次，然后用高精度天平称重，计算平均值和RSD值，本型号全行程精度小于0.05％；

4、采用进口注射器(品牌：SEToni，SYR5.0mL)，质量可靠，尤其避免了常规注射器低温漏液现象。

以上只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本实用新型权利要求保护范围的限制。

Claims (7)

1.一种自动稀释系统，其特征在于，包括：

注射器泵(1)，所述注射器泵(1)分别与第一电磁阀(2)和第一清洗槽(3)连接；

蠕动泵(4)，所述蠕动泵(4)与第二电磁阀(5)连接，第二电磁阀(5)与第二清洗槽(6)和第一电磁阀(2)连通，所述第一电磁阀(2)与采样针(7)连通，所述采样针(7)伸入样品杯(8)中。

2.根据权利要求1所述的一种自动稀释系统，其特征在于：所述注射器泵(1)包括：

阀门(11)，所述阀门(11)设置于注射泵(12)的一侧顶部；

注射器(13)，所述注射器(13)的出液端与阀门(11)连通；

活塞(14)，所述活塞(14)的顶部设置于注射器(13)内，并能够沿着注射器(13)的长度方向往复移动；

步进电机(15)，所述步进电机(15)内置于注射泵(12)内，并与丝杆(16)连接，步进电机(15)转动一个角度前进一步，进而控制丝杆(16)的位移。

3.根据权利要求2所述的一种自动稀释系统，其特征在于：所述阀门(11)上设置有第一接头(111)、第二接头(112)和第三接头(113)，所述第一接头(111)与注射器(13)的出液端连通；第二接头(112)与第一毛细管(91)的出液端连通，所述第一毛细管(91)的进液端伸入第一清洗槽(3)内；所述第三接头(113)通过盘管(10)与第一电磁阀(2)连通。

4.根据权利要求3所述的一种自动稀释系统，其特征在于：所述第一电磁阀(2)上设置有第四接头(21)、第五接头(22)和第六接头(23)，所述第四接头(21)通过所述盘管(10)与第三接头(113)连通；所述第五接头(22)与第二毛细管(92)连通，所述第二毛细管(92)伸入样品杯(8)内；所述第六接头(23)通过第三毛细管(93)与第二电磁阀(5)连通。

5.根据权利要求4所述的一种自动稀释系统，其特征在于：所述第二电磁阀(5)上设置有第七接头(51)、第八接头(52)和第九接头(53)，所述第七接头(51)通过所述第三毛细管(93)与第六接头(23)连通；所述第八接头(52)与第四毛细管(94)连通，所述第四毛细管(94)伸入第二清洗槽(6)内；所述第九接头(53)通过第五毛细管(95)与蠕动泵(4)连通。

6.根据权利要求1所述的一种自动稀释系统，其特征在于：所述第一电磁阀(2)和第二电磁阀(5)结构相同。

7.根据权利要求6所述的一种自动稀释系统，其特征在于：所述第一电磁阀(2)包括：

电磁阀体(201)，所述电磁阀体(201)的顶端设置有第一液孔(202)、第二液孔(203)和第三液孔(204)，所述第一液孔(202)、第二液孔(203)和第三液孔(204)延伸至电磁阀体(201)内；

膜片(205)，所述膜片(205)抵靠在第一液孔(202)、第二液孔(203)和第三液孔(204)底端；

机械臂(206)，所述机械臂(206)的一端铰接于电磁阀体(201)内，机械臂(206)的另一端能够在电磁阀体(201)的内腔内摆动；

衔铁(207)，所述衔铁(207)设置于机械臂(206)的下方，所述衔铁(207)外侧缠绕有线圈(208)，所述线圈(208)与电路板(209)连接。

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