CN219065497U - 自动进样集成系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于生化检测分析技术领域，具体涉及自动进样集成系统，包括取样机构、注射泵机构和样品盘，取样机构通过X轴运动组件和Y轴运动组件移动到样品盘上方合适的位置，进而可以吸取摆放在样品盘上的样品瓶中的样液，注射器进行吸液和排液，样液通过六通阀进入高压输液泵，自动化程度高；同时第一驱动电机通过注射泵丝杆实现推杆匀速线性位移，稳定移动，实现注射液的精密匀速取样注射，此外，在光栅编码盘和第一光电感应器配合下，实现第一驱动电机输出轴旋转角度更精细可控，进而实现推杆的移动距离精细可控，从而最终为进样量的精确度、一致性和重复性提供了保障。

Description

自动进样集成系统

技术领域

本实用新型属于生化检测分析技术领域，具体涉及自动进样集成系统。

背景技术

液相色谱法是通过用溶液中被分离物质在两相中分配系数不同以使组分分离的方法。两相分别为流动相和固定相，液相色谱中的固定相通常为具有吸附活性的物质；流动相为溶剂，将待测物溶于溶剂中注入液相色谱仪，通过待测物的不同组分与固定相的结合能力不同，从而在色谱柱上呈现出不同位置，将待测物的不同组分分离，通过与标准的色谱曲线对比，从而得知待测物的各个组分的具体成分。液相色谱中的自动进样集成系统可自动提取样品，有效提高了工作效率。如公开号为CN217543003U的专利公开了一种高效液相色谱仪进样器，包括底座，所述底座上端外表面设置有放置机构，所述放置机构上端外表面设置有夹持机构，所述夹持机构一侧设置与进样器机构。所述的一种高效液相色谱仪进样器，通过设置的进样器机构，可以使进样器取液时更加平滑，使用时，在外管内壁上设置有滑轨，且滑轨外壁上连接有圆球，气密垫通过带动内管在圆球上滑动，刻度值可以显示取液的量，温度控制仪可以测试液体温度，通过设置的放置机构，可以有效的使液体瓶固定与旋转，当放置圆托与夹持机构对齐时，转轴停止运转，此时夹持机构夹取量液杯。又如公开号为CN206399917U的专利公开了一种液相色谱自动进样集成系统，在进样平台上设置有密封圈座安装槽，密封圈座设置在密封圈座安装槽内，在密封圈座上设置有密封圈并由密封圈罩固定，在密封圈座上设置有样品管孔，在密封圈罩上设置有通孔一，在密封圈上设置有通孔二，样品管设置在样品管孔内，样品管的上端与密封圈座连接，且密封圈的通孔二与样品管的内孔连通，所述密封圈座能在密封圈座安装槽内在平面方向上平移并带动密封圈、密封圈罩同步移动。上述方案能够让进样针准确进入进样口之中，并与进样口之中的密封圈形成良好的密封，提高进样器的进样精度并大幅提升自动进样集成系统的寿命。

自动进样集成系统是液相色谱的重要组成部分，样品需要精确注入到高压系统进行分离分析检测，进样量的准确度和重复性直接影响分析结果，因此，亟待设计出一种自动化程度高，并且能够实现进样量的高精度控制的进样器。

实用新型内容

针对上述现有技术的不足，本实用新型提供了自动进样集成系统，目的是为了解决现有液相色谱的进样器的自动化程度不高，以及进样量的准确度和重复性难以满足的技术问题。

本实用新型提供的自动进样集成系统，具体技术方案如下：

自动进样集成系统，包括取样机构、注射泵机构和样品盘，所述取样机构通过X轴运动组件、Y轴运动组件活动设于所述样品盘上方，所述注射泵机构与所述取样机构连接；

所述注射泵机构包括第一驱动电机、注射器和切换阀，所述第一驱动电机的尾端连接有光栅编码盘，对应所述光栅编码盘配合设有第一光电感应器，第一光电感应器配置为通过光栅编码盘的透光窗口感应所述第一驱动电机的输出轴的转动角度，所述第一驱动电机的输出轴驱动连接有注射泵丝杆，所述注射器的推杆固定连接套设于所述注射泵丝杆上的注射泵丝杆螺母，所述注射器连通所述切换阀，所述注射器通过所述切换阀进行吸液和排液，所述切换阀还通过六通阀连通所述取样机构。

取样机构通过X轴运动组件和Y轴运动组件移动到样品盘上方合适的位置，进而可以吸取摆放在样品盘上的样品瓶中的样液，第一驱动电机驱动丝杆转动，进而带动丝杆上的丝杆螺母上下移动，丝杆螺母带动推杆沿支架竖直移动，实现注射器的抽吸动作，再通过切换阀实现注射器吸液和排液。在光栅编码盘和第一光电感应器配合下，实现第一驱动电机输出轴旋转角度更精细可控。

在某些实施方式中，所述切换阀开设有第一输液口、第二输液口、第三输液口和注射口，所述第一输液口、所述第二输液口、所述第三输液口、所述注射口等周分布在所述切换阀的外周壁上，所述注射口可切换地与所述第一输液口、所述第二输液口和所述第三输液口连通，所述注射器的注射端连通所述切换阀的注射口，所述第二输液口与所述六通阀连通。

切换阀为四通口的旋转阀，其中一个通道口(注射口)可切换地与其他三个通道口连通。

进一步，所述注射口通过电动切换结构可切换地与所述第一输液口、所述第二输液口和所述第三输液口连通，所述电动切换结构包括第二驱动电机，所述第二驱动电机的输出轴上套接有圆形感应片，所述圆形感应片设有缺口，对应所述圆形感应片配合设有第二光电感应器，所述第二光电感应器配置为通过圆形感应片的缺口感应所述第二驱动电机的输出轴的转动角度。由于注射口、第一输液口、第二输液口和第三输液口等周分布，因此每个通道口间的夹角为度，在圆形感应片的缺口与第二光电感应器的配合下，控制第二驱动电机的旋转角度，进而把控对不同通道口的切换。

在某些实施方式中，所述取样机构包括取样丝杆和第三驱动电机，所述驱动电机驱动连接丝杆的一端，所述取样丝杆通过取样丝杆螺母连接有滑动块，所述滑动块固定连接有竖直向下的取样针，所述滑动块穿设有两个导柱，两个所述导柱滑动连接所述滑动块，两个所述导柱底部连接有压台，两个导柱上均套设有弹簧，所述弹簧一端连接所述滑动块且另一端连接所述压台，一个导柱的顶端连接有压瓶感应片，所述滑动块对应所述压瓶感应片配合设有压瓶感应器，所述取样丝杆螺母连接有零位感应片，与所述取样丝杆顶部同等高度对应所述零位感应片配合设有零位感应器。

取样丝杆和取样丝杆螺母配合将圆周运动转化为直线运动，通过第三驱动电机的正转和反转实现取样丝杆螺母的上升下降，即实现滑动块的上升和下降。随着滑动块下移，压台抵到样品瓶，滑动块继续下移，导柱被压台抵住相对于滑动块向上，进而带动顶部的压瓶感应片与压瓶感应器分开，同时与滑动块固定连接的进样针从压台中伸出，进行取样。零位感应器配置为通过感应零位感应片记录滑动块初始位置。此外，零位感应器和零位感应片可以配合压瓶感应片和压瓶感应器，记录滑动块往下位移的距离，进而当样品盘上为空位时，压台没有抵设样品，随着滑动块向下移动，压瓶感应片+压瓶感应器和零位感应器+零位感应片的距离比有样品瓶的时候大，可以使滑动块不再下移。

在某些实施方式中，所述Y轴运动组件包Y轴驱动电机、Y轴导轨和滑轨，所述Y轴导轨和所述滑轨平行设置，所述X轴运动组件连接所述Y轴导轨和所述滑轨，所述Y轴驱动电机设于所述Y轴导轨的一端且连接有Y轴主动轮，所述Y轴导轨的另一端设有Y轴从动轮，所述Y轴主动轮和Y轴从动轮上绕设有Y轴同步带，所述Y轴同步带固定连接所述X轴运动组件。

Y轴驱动电机通过Y轴主动轮和Y轴从动轮带动Y轴同步带转动，Y轴同步带带动整个所述X轴运动组件沿Y轴导轨和滑轨滑动。

进一步，所述X轴运动组件包括底座，所述底座固定连接所述Y轴同步带且滑动连接Y轴导轨和所述滑轨，所述底座上设有X轴驱动电机、X轴导轨，所述X轴驱动电机设于所述X轴导轨的一端且连接有X轴主动轮，所述X轴导轨的另一端设有X轴从动轮，所述X轴主动轮和X轴从动轮上绕设有X轴同步带，所述取样机构固定连接所述X轴同步带且滑动连接所述X轴导轨。

X轴驱动电机通过X轴主动轮和X轴从动轮带动X轴同步带转动，X轴同步带带动整个取样机构沿X轴导轨滑动。

在某些实施方式中，所述进样机构吸取的样品通过所述六通阀进入高压输液泵。

六通阀设置有多个端口，各端口通过六通阀内通道切换改变相互之间的连通状态。

在某些实施方式中，所述样品盘安装在低温盒中，所述低温盒的底部设有所述换热结构，所述换热结构包括散热板和至少一个半导体制冷片，所述半导体制冷片的一面贴设所述低温盒，所述半导体制冷片的另一面贴设所述散热片。

通过半导体制冷片的设置，可以实现对低温盒进行降温制冷，通过散热片散去半导体制冷片因制冷时另一面产生的热量，从而实现对样品盘的低温保护即对样品瓶中的样品进行保护，进而避免对于温度敏感，常温不稳定的样品发生降解，进而提高检测精确度。

本实用新型具有以下有益效果：本实用新型提供的自动进样系统，取样机构通过X轴运动组件和Y轴运动组件移动到样品盘上方合适的位置，进而可以吸取摆放在样品盘上的样品瓶中的样液，注射器进行吸液和排液(包括取样机构吸取的样液)，样液通过六通阀进入高压输液泵，自动化程度高；同时第一驱动电机通过注射泵丝杆实现推杆匀速线性位移，稳定移动，实现注射液的精密匀速取样注射，此外，在光栅编码盘和第一光电感应器配合下，实现第一驱动电机输出轴旋转角度更精细可控，进而实现推杆的移动距离精细可控，从而最终为进样量的精确度、一致性和重复性提供了保障。

附图说明

图1是本实用新型实施例1中自动进样系统的立体结构示意图；

图2是本实用新型实施例1中自动进样系统的立体结构示意图；

图3是本实用新型实施例1中自动进样系统的立体结构示意图；

图4是本实用新型实施例1中注射泵机构的立体结构示意图；

图5是本实用新型实施例1中注射泵机构的平面结构示意图；

图6是本实用新型实施例1中注射泵机构的平面结构示意图；

图7是本实用新型实施例1中取样机构的平面结构示意图；

图8是本实用新型实施例1中取样机构的平面结构示意图；

图9是本实用新型实施例1中样品盘的立体结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。

实施例1

如图1-3所示，本实施例提供的自动进样系统，包括取样机构2、注射泵机构1和样品盘3，取样机构2通过X轴运动组件6、Y轴运动组件5活动设于样品盘3上方，注射泵机构1与取样机构2连接，取样机构2吸取的样品通过六通阀4进入高压输液泵。其中，Y轴运动组件5包Y轴驱动电机51、Y轴导轨53和滑轨54，Y轴导轨53和滑轨54平行设置，X轴运动组件6连接Y轴导轨53和滑轨54，Y轴驱动电机51设于Y轴导轨53的一端且连接有Y轴主动轮52，Y轴导轨53的另一端设有Y轴从动轮，Y轴主动轮52和Y轴从动轮上绕设有Y轴同步带55，Y轴同步带55固定连接X轴运动组件6。Y轴驱动电机51通过Y轴主动轮52和Y轴从动轮带动Y轴同步带55转动，Y轴同步带55带动整个X轴运动组件6沿Y轴导轨53和滑轨54滑动。X轴运动组件6包括底座61，底座61固定连接Y轴同步带55且滑动连接Y轴导轨53和滑轨54，底座61上设有X轴驱动电机62、X轴导轨65，X轴驱动电机62设于X轴导轨65的一端且连接有X轴主动轮，X轴导轨65的另一端设有X轴从动轮63，X轴主动轮和X轴从动轮63上绕设有X轴同步带64，取样机构2固定连接X轴同步带64且滑动连接X轴导轨65。X轴驱动电机62通过X轴主动轮和X轴从动轮63带动X轴同步带64转动，X轴同步带64带动整个取样机构2沿X轴导轨65滑动。六通阀4设置有多个端口，各端口通过六通阀4内通道切换改变相互之间的连通状态。

如图4-6所示，注射泵机构1包括注射泵支架11，注射泵支架11一侧的底部设有第一驱动电机12，注射泵支架11另一侧竖直设有注射器13，注射泵支架11内平行于注射器13设有注射泵丝杆14，注射泵支架11另一侧的上部设有切换阀15。第一驱动电机12的尾端连接有光栅编码盘121，光栅编码盘121上设有若干透光窗口，注射泵支架11上对应光栅编码盘121配合设有第一光电感应器122，第一光电感应器122配置为通过光栅编码盘121的透光窗口感应第一驱动电机12的输出轴的转动角度，第一驱动电机12通过设于注射泵支架11的底端的同步带轮驱动注射泵丝杆14。注射器13包括注射筒131和在注射筒131中往复运动的活塞，活塞上连接推杆132，通过推杆132推动活塞，注射筒131出液端为注射端。推杆132通过连接座142固定连接套设于注射泵丝杆14上的注射泵丝杆螺母17，推杆132端部是通过固定螺丝133与连接座142连接的。注射泵支架11内平行于注射泵丝杆14设有导向柱43，导向柱43滑动套设有连接块144，连接块144固定连接注射泵丝杆螺母17，注射器13的注射端连通切换阀15的注射口151，注射器13通过切换阀15进行吸液和排液。切换阀15还开设有第一输液口152、第二输液口153和第三输液口154，第一输液口152、第二输液口153、第三输液口154、注射口151等周分布在切换阀15的外周壁上，注射口151通过电动切换结构16可切换地与第一输液口152、第二输液口153和第三输液口154连通，第二输液口153与六通阀4连通。电动切换结构16包括第二驱动电机161，第二驱动电机161的输出轴上套接有圆形感应片162，圆形感应片162设有缺口163，注射泵支架11上对应圆形感应片162配合设有第二光电感应器164，第二光电感应器164配置为通过圆形感应片162的缺口163感应第二驱动电机161的输出轴的转动角度。

如图7-8所示，取样机构2包括取样支架21，取样支架21一侧竖直装有取样丝杆23，取样支架21另一侧装有第三驱动电机22，第三驱动电机22通过同步带轮驱动连接取样丝杆23的一端，取样丝杆23通过取样丝杆螺母231连接有滑动块25，滑动块25固定连接有竖直向下的取样针251，滑动块25开设有两个通孔，两个导柱252分别穿设两个通孔。两个导柱252滑动连接滑动块25，两个导柱252底部连接有压台253，两个导柱252上均套设有弹簧254，弹簧254一端连接滑动块25且另一端连接压台253，两个导柱252顶端连接有限位螺栓255，限位螺栓255将上述导柱252限位在滑动块5上。一个导柱252的顶端连接有压瓶感应片262，滑动块25对应压瓶感应片262配合设有压瓶感应器263。取样丝杆螺母231连接有零位感应片271，取样支架21顶部对应零位感应片271配合设有零位感应器272。取样针251与六通阀4连通。

如图9所示，3样品盘3安装在低温盒32中，低温盒32的底部设有换热结构33，换热结构33包括散热板331和至少一个半导体制冷片332，半导体制冷片332的一面贴设低温盒32，半导体制冷片332的另一面贴设散热板331。低温盒32与散热板331之间设有两层隔热片35，两层隔热片35对应半导体制冷片332开设有至少一个放置槽351，半导体制冷片332嵌设在放置槽351中。低温盒32包括导热底板321和三个隔热侧板322，导热底板321和三个隔热侧板322围设有低温槽342，样品盘3设于低温槽342中，半导体制冷片332贴设导热底板321。

综上所述，本实用新型提供的自动进样系统，取样机构2通过X轴运动组件6和Y轴运动组件5移动到样品盘3上方合适的位置，进而可以吸取摆放在样品盘3上的样品瓶中的样液，注射器进行吸液和排液(包括取样机构2吸取的样液)，样液通过六通阀4进入高压输液泵，自动化程度高；同时第一驱动电机通过注射泵丝杆实现推杆匀速线性位移，稳定移动，实现注射液的精密匀速取样注射，此外，在光栅编码盘和第一光电感应器配合下，实现第一驱动电机输出轴旋转角度更精细可控，进而实现推杆的移动距离精细可控，从而最终为进样量的精确度、一致性和重复性提供了保障。

上述仅本实用新型较佳可行实施例，并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不限于上述举例，本技术领域的技术人员，在本实用新型的实质范围内，所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.自动进样集成系统，其特征在于，包括取样机构、注射泵机构和样品盘，所述取样机构通过X轴运动组件、Y轴运动组件活动设于所述样品盘上方，所述注射泵机构与所述取样机构连接；

所述注射泵机构包括第一驱动电机、注射器和切换阀，所述第一驱动电机的尾端连接有光栅编码盘，对应所述光栅编码盘配合设有第一光电感应器，第一光电感应器配置为通过光栅编码盘的透光窗口感应所述第一驱动电机的输出轴的转动角度，所述第一驱动电机的输出轴驱动连接有注射泵丝杆，所述注射器的推杆固定连接套设于所述注射泵丝杆上的注射泵丝杆螺母，所述注射器连通所述切换阀，所述注射器通过所述切换阀进行吸液和排液，所述切换阀还通过六通阀连通所述取样机构。

2.根据权利要求1所述的自动进样集成系统，其特征在于，所述切换阀开设有第一输液口、第二输液口、第三输液口和注射口，所述第一输液口、所述第二输液口、所述第三输液口、所述注射口等周分布在所述切换阀的外周壁上，所述注射口可切换地与所述第一输液口、所述第二输液口和所述第三输液口连通，所述注射器的注射端连通所述注射口，所述第二输液口与所述六通阀连通。

3.根据权利要求2所述的自动进样集成系统，其特征在于，所述注射口通过电动切换结构可切换地与所述第一输液口、所述第二输液口和所述第三输液口连通，所述电动切换结构包括第二驱动电机，所述第二驱动电机的输出轴上套接有圆形感应片，所述圆形感应片设有缺口，对应所述圆形感应片配合设有第二光电感应器，所述第二光电感应器配置为通过圆形感应片的缺口感应所述第二驱动电机的输出轴的转动角度。

4.根据权利要求1所述的自动进样集成系统，其特征在于，所述取样机构包括取样丝杆和第三驱动电机，所述驱动电机驱动连接丝杆的一端，所述取样丝杆通过取样丝杆螺母连接有滑动块，所述滑动块固定连接有竖直向下的取样针，所述滑动块穿设有两个导柱，两个所述导柱滑动连接所述滑动块，两个所述导柱底部连接有压台，两个导柱上均套设有弹簧，所述弹簧一端连接所述滑动块且另一端连接所述压台，一个导柱的顶端连接有压瓶感应片，所述滑动块对应所述压瓶感应片配合设有压瓶感应器，所述取样丝杆螺母连接有零位感应片，与所述取样丝杆顶部同等高度对应所述零位感应片配合设有零位感应器。

5.根据权利要求1所述的自动进样集成系统，其特征在于，所述Y轴运动组件包Y轴驱动电机、Y轴导轨和滑轨，所述Y轴导轨和所述滑轨平行设置，所述X轴运动组件连接所述Y轴导轨和所述滑轨，所述Y轴驱动电机设于所述Y轴导轨的一端且连接有Y轴主动轮，所述Y轴导轨的另一端设有Y轴从动轮，所述Y轴主动轮和Y轴从动轮上绕设有Y轴同步带，所述Y轴同步带固定连接所述X轴运动组件。

6.根据权利要求5所述的自动进样集成系统，其特征在于，所述X轴运动组件包括底座，所述底座固定连接所述Y轴同步带且滑动连接Y轴导轨和所述滑轨，所述底座上设有X轴驱动电机、X轴导轨，所述X轴驱动电机设于所述X轴导轨的一端且连接有X轴主动轮，所述X轴导轨的另一端设有X轴从动轮，所述X轴主动轮和X轴从动轮上绕设有X轴同步带，所述取样机构固定连接所述X轴同步带且滑动连接所述X轴导轨。

7.根据权利要求1所述的自动进样集成系统，其特征在于，所述取样机构吸取的样品通过所述六通阀进入高压输液泵。

8.根据权利要求1所述的自动进样集成系统，其特征在于，所述样品盘安装在低温盒中，所述低温盒的底部设有换热结构，所述换热结构包括散热板和至少一个半导体制冷片，所述半导体制冷片的一面贴设所述低温盒，所述半导体制冷片的另一面贴设所述散热板。

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