CN219391896U - 用于质谱仪的流体系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于质谱仪的流体系统，包括：多通阀(110)，其包括多个端口，多个端口包括第一端口；第一阀(120)；第二切换阀(130)，其布置在多通阀和第一阀之间；第一泵，其布置在第一阀与第二切换阀之间的第一流路上；第二切换阀构造成能在第一切换位置和第二切换位置之间切换，在其第一切换位置，流入第二切换阀的流体能流向多通阀的第一端口，而在其第二切换位置，经由第一流路流入第二切换阀的流体能通过设置在第一阀与第二切换阀之间的第二流路流动到第一阀，以实现流体的循环流动。通过实现流体的循环流动，可以减少流体的损失或者可以避免在流体系统内的流路中产生不期望的高压或低压。本实用新型还涉及一种质谱仪。

Description

用于质谱仪的流体系统

技术领域

本实用新型涉及质谱技术领域。

具体来说，本实用新型涉及一种用于质谱仪的流体系统。

背景技术

质谱仪是一种用于分离和检测不同同位素的仪器。根据带电粒子在电磁场中能够偏转的原理，质谱仪按物质原子、分子或分子碎片的质量差异进行分离并且检测物质的组成。

在用利用质谱仪或光谱仪(例如，电感耦合等离子体质谱仪或电感耦合等离子体发射光谱仪)进行常规分析之前，使用者通常会用各种流体对仪器进行性能检验。例如，使用者有时需要用校正液来对仪器进行标定。再例如，在注入样品时，使用者可能还会将内部标准溶液加入仪器内或者供应载液来推动流体管路中的样品的期望流动。

一些现有的用于质谱仪的流体系统会采用手动引入样品的方式。但目前优选的是利用自动进样器来将样品注入到仪器内。然而，对于检验仪器性能或实现其它目的而使用的其它溶液，例如载液、校正液、内部标准溶液等，或者为了配合自动进样器的进样或清洗等功能的实现，目前大多仍通过手动调节的方式来控制流体的加入或去除。例如，使用者手动调节各种流体管路的通断(即，断开或连上流体软管)，从而将不同的溶液引入的仪器内。

这种手动的操作显然很低效，需要操作人员始终在仪器附近，且无法保障流体按需、按时地流入或流出仪器。尤其是，这种手动的操作还不可避免地造成供应不同液体的错误。这种错误有时对于仪器性能检验或后续分析来说是不可接受的。

此外，为了将期望的流体送入仪器或者从仪器中移出，通常在质谱仪中使用泵、例如蠕动泵来进行泵送。出于价格因素或控制的方便性的考虑，这种泵通常无法实现精确的(定时)控制，例如只要仪器一开始运行就始终保持不变的泵送状态，而无法根据需要来停止运转或者说无法立即停止运转或重新启动。

因此，对于需要供应多种流体的质谱仪来说，在人工或自动切换流路时会造成流路上的流体的部分损失。替代地，为了避免流体的损失，可能会导致流路上流体的临时保持，而这种临时保持则会由于泵的存在而导致各种压力不均匀的问题。可以理解到，管路上压力不均匀又会导致流体系统的安全性隐患，所以也是非常不期望的。

至此，在质谱技术的领域中，始终存在以较低的成本和简单的控制就能减少系统内流体损失、降低流体系统的安全风险以及提高仪器性能检验的效率和准确性的需求。

实用新型内容

本实用新型提供一种用于质谱仪的流体系统，该流体系统可以包括：多通阀，其可以包括多个端口，多个端口包括第一端口；第一阀；第二切换阀，其可以布置在多通阀和第一阀之间；第一泵，其可以布置在第一阀与第二切换阀之间的第一流路上；其中，第二切换阀可以构造成能在第一切换位置和第二切换位置之间切换，在其第一切换位置，流入第二切换阀的流体能流向多通阀的第一端口，而在其第二切换位置，经由第一流路流入第二切换阀的流体能通过设置在第一阀与第二切换阀之间的第二流路流动到第一阀，以实现流体的循环流动。

借助本实用新型的流体系统，在流体系统开始工作后，如果泵始终处于运转，则可以实现流体的循环流动，以使得不断被泵送的流体、例如载液无需送入其它的储存容器，减少流体的损失。在没有循环流动的情况下，可以避免在流体系统内的流路中产生的高压或低压(这会对流体系统的安全性都带来风险，因此是不期望的)。

在一些实施例中，第一阀可以包括第一流入端口和第一流出端口；第二切换阀可以包括第一流入端口、第一流出端口和第二流出端口，第一流出端口能与多通阀的第一端口流体连通，第二切换阀的第二流出端口能经由第二流路与第一阀的第一流入端口流体连通；其中，在第二切换阀的第一切换位置，从其第一流入端口流入的流体能经由其第一流出端口流向第一端口，而在第二切换阀的第二切换位置，从其第一流入端口流入的流体能经由其第二流出端口流回第一阀。

借助包括两个不同流出端口的第二切换阀，其中一个通向多通阀，另一个通向第一阀，则可以实现第一阀与第二切换阀在需要时的流体循环流动(与此同时或不同时，可以将流体送入多通阀以及由此目标装置)。

优选地，第一阀可以构造成第一切换阀，第一切换阀还可以包括第二流入端口，第一切换阀可以构造成能在用于使其第一流入端口与其第一流出端口流体连通的第一切换位置与用于使其第二流入端口与其第一流出端口连通的第二切换位置之间切换，其中，当第二切换阀处于其第二切换位置且第一切换阀处于其第一切换位置时，流体能在第一阀和第二切换阀之间循环流动。

通过将第一阀构造成第一切换阀，可以使得流体系统的灵活性提高，例如可以使不同的流体送入第一阀以及由此进一步通过第一流路供应到第二切换阀，并且在需要时送入多通阀。

有利的是，在第一阀和第二切换阀之间循环流动的流体可以为载液，其中，当第二切换阀处于其第一切换位置且第一切换阀处于其第一切换位置时，载液能流入多通阀。

载液可以一方面实现对流体系统的管路的清洁，另一方面也可以协助将样品等流体推送到目标装置。为此，通过上述构造使载液可以流入多通阀是期望的。

特别是，多通阀可以包括与质谱仪的雾化器流体连通的公共端口，公共端口能与第一端口选择性流体连通，以使来自第二切换阀的流体能流向雾化器。

通过设置公共端口，可以使来自第二切换阀的流体方便地供应到雾化器。借助公共端口可以使得多通阀的各流道之间的连通或断开的结构更简单，控制更方便。

尤其是，多个端口还可以包括第二端口，而流体系统还可以包括第三切换阀，第三切换阀可以包括第一流入端口、第二流入端口和第一流出端口，第一流出端口能与第二端口流体连通，其中，第三切换阀可以构造成能在用于使其第一流入端口与其第一流出端口流体连通的第一切换位置和用于使其第二流入端口与其第一流出端口流体连通的第二切换位置之间切换。

除了与多通阀的第一端口连通的流路外，还可以设置与其另一端口，即第二端口连通的流路，在该流路上设置有第三切换阀可以使得流体系统的流体供应方式更为灵活，例如可以供应更多的不同流体，特别是在期望的时刻进行供应。

有利地，流体系统还可以包括第二泵，第二泵可以布置在用于使第三切换阀的第一流出端口与第二端口流体连通的第三流路上。

通过将用于泵送流体的第二泵设置在第三流路上，可以方便地对与多通阀的第二端口连通的流路上的流体泵送进行控制。

在一些实施例中，第一泵与第二泵能由共同的驱动装置来驱动运转。通过设置共同的驱动装置可以使得流体系统的泵送结构变得更简单，控制也更方便。尤其是，该共同的驱动装置可以不是为第一泵和第二泵单独设置的，而是与系统的整个驱动装置集成或一体，从而进一步降低成本，提高效率。

优选地，流体系统还可以包括第四切换阀，第四切换阀可以包括第一流入端口、第二流入端口和第一流出端口，第四切换阀的第一流出端口可以通过第四流路与第三切换阀的第一流入端口流体连通，其中，第四切换阀可以构造成能在用于使其第一流入端口与其第一流出端口流体连通的第一切换位置和用于使其第二流入端口与其第一流出端口流体连通的第二切换位置之间切换。

通过设置第四切换阀，可以扩展流体系统的流路架构，从而更灵活地设计不同流体向目标装置的供应。

例如，流体系统还可以包括载液供应装置，载液供应装置可以布置成能向第一阀和第四切换阀两者供应载液。

通过向第一阀和第四切换阀供应载液，可以允许载液从多通阀的不同端口流入其中，从而利用载液来清洁不同的管路、推动样品流向多通阀的公共端口以及由此目标装置等。

有利地，多个端口还可以包括第三端口和第四端口，流体系统还可以包括用于使第三端口和第四端口在多通阀的外部流体连通的储液管路，其中，流体系统可以包括送样模式，在送样模式下，第三端口能与公共端口流体连通，以使得储液管路内的样品经由公共端口流向雾化器。

借助设置在多通阀外部的储液管路，可以定量地供应样品，并且在需要供应时才推动该储液管路内的样品(例如，经由公共端口)送入目标装置。

特别是，在送样模式下，第四端口能与第二端口连通，以使来自第三切换阀的载液推动储液管路内的样品向公共端口流动。利用载液来推动储液管路的样品是有利的，这样可以便于经定量的样品送入目标装置。

附图说明

通过以下结合附图的详细描述，本实用新型的其他特征和优点将变得显而易见，其中：

图1示意性地示出根据本实用新型的一个实施例的流体系统的流路图，其中，流体系统处于供应调谐液的模式；

图2示意性地示出根据本实用新型的一个实施例的流体系统的流路图，其中，流体系统处于供应校正液的模式；

图3示意性地示出根据本实用新型的一个实施例的流体系统的流路图，其中，流体系统处于用载液进行清洗的模式；

图4示意性地示出根据本实用新型的一个实施例的流体系统的流路图，其中，流体系统处于用载液进行清洗的另一模式(用内部标准溶液进行监测)；

图5示意性地示出根据本实用新型的一个实施例的流体系统的流路图，其中，流体系统处于供应样品的模式(混合有内部标准溶液)；

图6示意性地示出根据本实用新型的一个实施例的流体系统的流路图，其中，流体系统处于(仅)供应样品的模式；以及

图7简略地示出根据本实用新型的一个实施例的流体系统的流路图，其中，第一泵和第二泵由共同的驱动器来驱动运转。

应注意参考的附图并非都按比例绘制，而是可扩大来说明本实用新型的各方面，且在这方面，附图不应被解释为限制性的。

附图标记列表：

110 多通阀；

110a (多通阀的)公共端口；

110b (多通阀的)第一端口；

110c (多通阀的)第二端口；

110d (多通阀的)第三端口；

110e (多通阀的)第四端口；

120 第一阀；

120a (第一阀的)第一流入端口

120b (第一阀的)第二流入端口

120c (第一阀的)第一流出端口

130 第二切换阀；

130a (第二切换阀的)第一流入端口

130b (第二切换阀的)第一流出端口

130c (第二切换阀的)第二流出端口

140 第三切换阀；

140a (第三切换阀的)第一流入端口

140b (第三切换阀的)第二流入端口

140c (第三切换阀的)第一流出端口

150 第四切换阀；

150a (第四切换阀的)第一流入端口

150b (第四切换阀的)第二流入端口

150c (第四切换阀的)第一流出端口

161 第一泵；

162 第二泵；

163 第三泵；

170 传感器；

180 储液管路；

191 第一流路；

192 第二流路；

193 第三流路；

194 第四流路；

200 进样装置；

300 雾化器

400 废液容器；

500 载液供应装置；

600 驱动装置。

具体实施方式

在本实用新型的各个附图中，仅主要示出与用于质谱仪的流体系统的流路及其不同模式直接相关的设备、装置、元件、结构，而没有具体示出用于流体连接、储存、转移、通信等各种功能的其它必要部件。但本领域技术人员可以理解到，未示出的部件(例如，控制各阀的切换的执行机构)并不是本实用新型的重点内容，因而在下文中不再赘述。

在本实用新型中，如无特别指出，所涉及的流体部件，如术语“阀”、“泵”、“管路”、“端口”等均具有已知的工作原理，尽管结构可能各有不同。例如，术语“阀”是指具有控制流体通断功能的装置，在附图中未详细示出阀的内部具体结构，而是仅仅示意性示出其内部流路及其连接关系。

在本实用新型中，术语“流体”主要包括液体(例如，液态样品，校正液，内部标准溶液，载液，清洗液等)，但也不排除气体(例如，用于鼓气、清洁等目的)。

在本实用新型中，序号“第一”、“第二”、“第三”等并不代表次序(例如，并不暗示具有先后关系，除非明确指出)或者重要性，上述序号仅仅是为了表示它们是不同的装置或步骤而已。例如，在第一步骤和第二步骤之间可以插入第四或其它步骤，而其次序则以具体描述的(例如，使用“先、后”的表述)为准。还例如，也可以没有第一装置，但具有第二装置。

最后，尽管本实用新型的流体系统主要参照质谱仪进行描述，但可以理解到，该流体系统也可以用于类似的仪器设备上，例如光谱仪，以向其供应所需的流体。

本实用新型的用于质谱仪的流体系统可包括多通阀110。多通阀110可包括多个端口。在附图中未示出用于切换这些端口之间流体连通或断开的机构，但可以理解到可以例如通过旋转该多通阀110或其它操作来实现这些功能(例如，旋转阀)。多通阀110的多个端口中的一个可以连接到流体供应的目标装置，例如质谱仪的雾化器300。有利的是，待供应到该目标装置的各种流体可以经由多个端口中的对应端口流入多通阀110。

优选的是，多通阀110可以包括一个公共端口110a，特别是位于多通阀110的中心位置的公共端口110a。这种公共端口110a可以与多通阀110的其它端口进行选择性流体连通。更优选地，多通阀110的公共端口110a可以连接到流体供应的目标装置，例如雾化器300。在一些实施例中，围绕该公共端口110a可以布置有多个、例如六个、七个端口，这些端口中的每个都可以与该公共端口110a选择性流体连通。

本实用新型的流体系统还可以包括第一阀120和第二阀。第一阀120包括至少两个端口。沿流体的流动方向看(但这并不意味着必须总是会有流体从第一阀120经由第二阀流向多通阀110)，第二阀布置在多通阀110和第一阀120之间。第二阀构造成第二切换阀130，即其具有切换内部流路的元件，以实现提供不同流动路径的功能。因此，第二阀至少包括三个端口。

流体系统还可以包括第一泵161，该第一泵161布置在第一阀120与第二切换阀130之间的第一流路191上。第一泵161用于泵送流体、主要是流经第一流路191的流体。在此，存在第一流路191意味着第一阀120的一个端口(例如，流出端口)与第二切换阀130的一个端口(例如，流入端口)之间可以流体连通或者说选择性流体连通。

前述第二切换阀130可以构造成能在多个位置之间进行切换，例如在第一切换位置和第二切换位置之间切换。在第一切换位置，流入第二切换阀130的流体能流向多通阀110的第一端口110b，或者说流体能经由第二切换阀130流向多通阀110的第一端口110b。流入第二切换阀130的流体可优选来自于第一阀120，但也可以并不来自于第一阀120，例如来自于第二切换阀130的某个不与第一阀120连通的端口。当流入第二切换阀130的流体来自于第一阀120时，可以由第一泵161驱动流体的流动。

在第二切换阀130的第二切换位置，流体可以流向第一阀120。更具体来说，在第二切换位置，流入第二切换阀130的流体来自于第一流路191，即流体是从第一阀120流入第二切换阀130的。经由第一流路191流入第二切换阀130的流体能通过设置在第一阀120与第二切换阀130之间的第二流路192流动到第一阀120。换言之，在第二切换位置，流体从第一阀120经由第一流路191流到第二切换阀130并且再从第二切换阀130流到第一阀120。由此，在第一阀120与第二切换阀130之间形成流体的循环流动。

此外，还应理解到在第二切换阀130的第二切换位置，尽管流体可以从第二切换阀130流向第一阀120，但这并不意味着没有流体从第二切换阀130流向多通阀110了。在一些实施例中，当第二切换阀130包括四个端口时，流体可以从其中一个端口(该一个端口与第一阀120可连通)流入并且从另一端口流向第一阀120，流体还可以从其中又一端口流入并且经由再一端口流向多通阀110(例如，还是多通阀110的第一端口110b)。在此，流体可以是不同的流体，例如分别是载液和内部标准溶液(ISTD)，但本实用新型不限于此。

由于第一泵161在流体系统工作的情况下始终处于运转、即泵送状态，通过第二切换阀130实现流体的循环流动可以使得不断被泵送的流体、例如载液无需送入其它的储存容器，例如废液容器400，减少流体的损失。在没有循环流动的情况下，如果不将来自第一阀120的流体送入其它的储存容器，即如果原本可与多通阀110的第一端口110b连通的第二切换阀130的端口不与多通阀110或者其它的储存容器连通，则在第一泵161与第二切换阀130之间的流体(即，沿流体流动方向处于第一泵161下游的流体)处于高压下，而第一泵161与第一阀120之间的流体(即，沿流体流动方向处于第一泵161上游的流体)处于低压下，甚至还可能处于真空下。不论是流路中产生的高压或低压对于流体系统的安全性都带来风险，因此是不期望的。

在一些实施例中，在第二切换阀130处于其第二切换位置时循环流动的流体可以是在第二切换阀130处于其第一切换位置时流入多通阀110的流体，例如载液。第二切换阀130还可以切换到其它切换位置，例如第三切换位置。在第三切换位置下，来自第一阀120的(或者说经由第一泵161)流入第二切换阀130的流体可以是与载液不同的流体，例如内部标准溶液(ISTD)、校正液等。如前所述，还可以设想内部标准溶液并不经由第一流路191流入第二切换阀130。

在优选的实施例中，第一阀120可以包括第一流入端口120a和第一流出端口120c，而第二切换阀130可以包括第一流入端口130a、第一流出端口130b和第二流出端口130c。第二切换阀130的第一流出端口130b能与多通阀110的前述第一端口110b流体连通，而其第二流出端口130c能经由第二流路192与第一阀120的第一流入端口120a流体连通，以使得在第二切换阀130的第二切换位置，流体能经由其第二流出端口130c流回第一阀120。换言之，通过第一泵161的泵送，流体从第一阀120的第一流入端口120a流入第一阀120，从其第一流入端口120a流入第一流路191，从第二切换阀130的第一流入端口130a流入第二切换阀130，并且从第二切换阀130的第二流出端口130c流出第二切换阀130，经由第二流路192再流入第一阀120的第一流入端口120a，由此构成流体的循环流动。在第二切换阀130的第一切换位置，从其第一流入端口130a流入的流体、例如从第一阀120经由第一流路191流入的流体能经由其第一流出端口130b流向多通阀110的第一端口110b。

此外，还可以设想第二切换阀130可以包括例如第二、第三或更多流入端口和第三、第四或更多流出端口，以实现更灵活的切换流路。例如，流体、例如校正液从第二切换阀130的第二流入端口(图中未示出)流入，从其第一流出端口130b再流向多通阀110。还例如，流体、例如调谐液可以从第二切换阀130的第三流入端口(图中未示出)流入，并从其第三流出端口(图中未示出)流向废液容器400。

在有利的实施例中，第一阀120也可以构造成第一切换阀。除了第一流入端口120a外，该第一切换阀还可以包括第二流入端口120b。第一切换阀可以构造成能在用于使其第一流入端口120a与其第一流出端口120c流体连通的第一切换位置与用于使其第二流入端口120b与其第一流出端口120c连通的第二切换位置之间切换。由此，第一切换阀可以实现使不同的流体(经由其不同的流入端口)流向第一流路191，从而提高流体系统的流体供应灵活性。如前所述，当第二切换阀130处于其第二切换位置时，流体能在第一阀120和第二切换阀130之间循环流动，此时第一切换阀处于其第一切换位置，即循环流动的流体从第一切换阀的第一流入端口120a流入，并且从其第一流出端口120c流向第一流路191。

在一个具体的实施例中，当第二切换阀130处于其第一切换位置时，流体、例如载液从第一阀120、经由第一流路191流向第二切换阀130，并且从第二切换阀130流向多通阀110。当第二切换阀130处于其第二切换位置时，流体、例如载液从第一阀120、经由第一流路191流向第二切换阀130，并且从第二切换阀130经由第二流路192流动到第一阀120，从而实现载液在第一阀120和第二切换阀130之间的循环流动。这种由第一泵161驱动的循环流动可以避免将载液送入废液容器400，也可以避免在流体系统内产生不期望的高压冲击和低压(例如，真空气穴)。

如前所述，在优选的实施例中，多通阀110包括可以与流体供应的目标装置、例如质谱仪的雾化器300流体连通或选择性流体连通的公共端口110a。该公共端口110a可以与前述第一端口110b选择性流体连通，以使来自第二切换阀130的一种或多种流体能(依次经由第一端口110b和公共端口110a)流向雾化器300。

为了提高流体系统的供应灵活性，多通阀110的多个端口还可以包括第二端口110c。流体系统还可以包括与该第二端口110c(选择性)流体连通的第三切换阀140。在一些实施例中，第三切换阀140可以包括第一流入端口140a、第二流入端口140b和第一流出端口140c。第一流出端口140c能与多通阀110的第二端口110c流体连通。第三切换阀140构造成能在多个切换位置之间进行切换，例如能在用于使其第一流入端口140a与其第一流出端口140c流体连通的第一切换位置和用于使其第二流入端口140b与其第一流出端口140c流体连通的第二切换位置之间切换，以允许不同的流体可以经由第三切换阀140流向多通阀110。可以理解到，在其它实施例中，第三切换阀140可以包括更多或更少的流入端口和更多的流出端口。例如，第三切换阀140可以包括一个流入端口和多个流出端口，其中多个流出端口中的一个或多个可以与多通阀110的对应端口流体连通。

根据本实用新型的流体系统还包括第二泵162，该第二泵162可以布置在用于使第三切换阀140的第一流出端口与多通阀110的第二端口110c流体连通的第三流路193上。但可以理解到，沿流体的流动方向看，第二泵162也可以布置在第三切换阀140的上游。无论如何，第二泵162可用于泵送流经第三切换阀140的流体，例如校正液、调谐液等。流入第三切换阀140的流体中的至少一种流向多通阀110、例如其第二端口110c。

在本实用新型的流体系统中，第一泵161可以与第二泵162一起由共同的驱动装置600来驱动运转(例如，参见图7)，用于泵送流体，具体是流经第一流路191和第三流路193的流体。优选地，该驱动装置600不是为第一泵161和第二泵162而单独设置的，而是整个流体系统或者例如质谱仪的驱动装置600。

优选地，第一泵161和/或第二泵162为低价的蠕动泵。由于本实用新型的流体系统、主要是能实现流体循环流动的流路设计，可以降低流体系统的安全性风险，因而蠕动泵也可以使用。

为了进一步提高流体系统的供应灵活性，流体系统还可以第四切换阀150，该第四切换阀150的一个流出端口可以与第三切换阀140的一个流入端口流体连通。在一些实施例中，第四切换阀150可以包括第一流入端口150a、第二流入端口150b和第一流出端口150c。但可以理解到，可以设想第四切换阀150包括更少或更多的流体端口和更多的流出端口。优选地，第四切换阀150的第一流出端口150c可以通过第四流路194与第三切换阀140的第一流入端口140a流体连通。第四切换阀150可以构造成能在多个切换位置之间进行切换，例如在用于使其第一流入端口150a与其第一流出端口150c流体连通的第一切换位置和用于使其第二流入端口150b与其第一流出端口150c流体连通的第二切换位置之间切换。

本实用新型还可以包括更多的切换阀和流路，以实现更为自由的流路设计和流体供应，特别是供应到多通阀110以及由此目标装置。此外，第二泵162也可以布置在位于第三切换阀140和第四切换阀150之间的第四流路194上。

为了向多通阀110以及由此例如质谱仪的目标装置供应载液，本实用新型的流体系统还可以包括载液供应装置500，其可以属于流体系统的一部分。但本实用新型也不排除载液供应装置500独立于流体系统而配置。在优选的实施例中，载液供应装置500布置成能向第一阀120和第四切换阀150两者供应载液。为此，载液供应装置500可以与第一阀120和第四切换阀150中的至少一者直接连接，优选与二者均连接，但也可以仅与第一阀120和第四切换阀150中的一者连接，而对其中另一者的载液供应可以通过阀之间的流体连通来实现。当然，本实用新型也不排除载液供应装置500布置成分别与第一阀120和第四切换阀150连接的两个分开的装置。

为了便于样品(向例如雾化器300之类的目标装置)进样，本实用新型的流体系统可以包括用于样品的储液管路180。储液管路180也可以被称为缓冲管路，其形式不限，例如可以为储液，其材质也不限，例如可以为软管。此外，缓冲管路的管路体积可以根据需要来进行设定，例如2毫升(图1-图6中示出的2毫升这一数值仅仅为示意性的，可以为大于或小于2毫升)。储液管路180布置在多通阀110的外部，但可以与多通阀110的两个端口，例如多通阀110的第三端口110d和第四端口110e流体连通。在此，储液管路180可以使多通阀110的第三端口110d和第四端口110e在多通阀110的外部流体连通。

利用储液管路180，可以先将样品储存在其内，而不是在需要向目标装置供应样品的同时再从样品容器中进样。由于储液管路180通常具有预定的或者说已知的管路体积，因而可以实现对进入多通阀110或者说供应到目标装置的样品体积进行精确定量。但可以理解到，这并不意味着供应到目标装置的样品体积仅由储液管路180的体积来决定，例如样品体积可以包括储液管路180的体积，但还包括其它管路或流路的体积，或者可以直接通过进样装置200来控制其余部分的样品体积。

根据本实用新型的流体系统可以至少包括送样模式，在该送样模式下，第三端口110d能与公共端口110a流体连通，以使得位于第三端口110d和第四端口110e之间的储液管路180内的样品经由公共端口110a流向雾化器300，即将雾化器300供应了预定体积的样品。

在一些实施例中，上述第四端口110e可以与第二端口110c(选择性)流体连通。这通常需要对多通阀110进行切换，如下文将进一步详述的。在前述送样模式下，第四端口110e可以与第二端口110c连通，以使来自第三切换阀140的载液推动储液管路180内的样品向公共端口110a流动。在样品流向目标装置之前，还可以有其它流体也(例如，经由多通阀110的)流向目标装置，例如内部标准溶液。在此，内部标准溶液可以通过第二切换阀130流入多通阀110的第一端口110b，并且从第一端口110b流向公共端口110a。此时，样品也正流向公共端口110a。

进样装置200、例如自动进样器可以与多通阀110的对应端口流体连通，该对应端口可以是第四端口110e，以使得样品充满在多通阀110的外部从第四端口110e到第三端口110d的储液管路180。但该对应端口也可以是除了第四端口110e以外的其它端口，例如第五端口。

下面，参照图1-7来进一步阐释根据本实用新型的各种实施例。可以理解到，以下各实施例仅仅为示例性的，并不用于局限本实用新型的方案。

在图1中所示的实施例中，多通阀110包括一个公共端口110a和七个其余端口。第一阀120构造成包括两个流入端口和一个流出端口的第一切换阀。第二切换阀130包括一个流入端口和两个流出端口。第二切换阀130的第一流出端口130a与多通阀110的第一端口110b连通。第三切换阀140的第一流出端口130b则与多通阀110的第二端口110c连通。

图1可以示出流体系统的调谐液(tune)供应模式，但这并未意味着图1仅示出调谐液供应模式，而是流体系统可以同时还处于其它模式下，例如样品预加载模式、排废液模式。在此并未示出的流体系统的控制器或者质谱仪的控制器可以控制在各个模式之间的切换，包括使多通阀110切换到同时适于这两种模式的位置。

为了得到好的质谱数据，在进行样品分析前应对质谱仪的参数进行优化，这个过程可称为质谱仪的调谐。用于进行调谐的调谐液(例如，全氟三丁胺)可以经由第三切换阀140的第一流入端口140a流入其内，并且经由第三切换阀140的第一流出端口140c流向多通阀110的第二端口110c。在多通阀110中，从第二端口110c流入的调谐液可以经由其它端口或者不经由其它端口流向公共端口110a，并且从公共端口110a流向诸如雾化器300之类的目标装置。

在该调谐液供应模式下，没有除了调谐液之外的其它流体流向雾化器300，但这并不是限制性的。为此，第二切换阀130的与多通阀110连通的第一流出端口130b并不与其第一流入端口130a流体连通。而是，第二切换阀130处于其第二切换位置，即其第一流入端口130a与其第二流出端口130c流体连通，以使得经由第一流路191流入第二切换阀130的流体流动到第一切换阀的第一流入端口120a。此时，如图1中清楚所示，第一切换阀处于其第一切换位置。由此，在第一泵161驱动的情况下，流入第一切换阀的载液可以在其与第二切换阀130之间循环流动，即流经第一流路191和第二流路192循环流动。载液无需流入废液容器400。在图1的实施例中，废液容器400与多通阀110中的一个对应端口连通，以能将流体排入废液容器400。

在流体系统处于调谐液供应模式的同时，进样装置200、例如自动进样器可以将样品注入储液管路180。在图1中所示的实施例中，自动进样器与多通阀110中的对应端口直接连通，样品经由该对应端口流向第四端口110e，然后从该第四端口110e经由位于多通阀110外部的储液管路180流到第三端口110d。第三端口110d可以与多通阀110的其它端口连通，但也可以暂不与其它端口连通，以保持样品。但可以理解到，在流体系统处于调谐液供应模式的同时，流体系统并不同时处于样品的预加载模式下。

图2所示的实施例与图1所示的实施例具有相同或相似结构的多通阀110、第一阀120、第二切换阀130、第三切换阀140、第四切换阀150。图2可以示出流体系统的校正液供应模式，但这并未意味着图2仅示出校正液(calibration)供应模式，而是流体系统可以同时还处于其它模式下，例如样品预加载模式、排废液模式等。

为了对质谱仪进行校准，通常需要向其供应校正液或校准液，其例如可以为三氟乙酸与三氟乙酸钠的混合溶液。校正液可以经由第三切换阀140的第二流入端口140b流入其内，并且经由第三切换阀140的第一流出端口140c流向多通阀110的第二端口110c。在多通阀110中，从第二端口110c流入的校正液可以经由其它端口或者不经由其它端口流向公共端口110a，并且从公共端口110a流向诸如雾化器300之类的目标装置。

在该校正液供应模式下，没有除了校正液之外的其它流体流向雾化器300，但这并不是限制性的。为此，第二切换阀130的与多通阀110连通的第一流出端口130b并不与其第一流入端口130a流体连通。而是，第二切换阀130处于其第二切换位置，即其第一流入端口130a与其第二流出端口130c流体连通，以使得经由第一流路191流入第二切换阀130的流体流动到第一切换阀的第一流入端口。此时，如图1中清楚所示，第一切换阀处于其第一切换位置。由此，在第一泵161驱动的情况下，流入第一切换阀的载液可以在其与第二切换阀130之间循环流动，即流经第一流路191和第二流路192循环流动。载液无需流入废液容器400。在图2的实施例中，废液容器400与多通阀110中的一个对应端口连通，以能将流体排入废液容器400。

与图1的实施例类似的是，在流体系统处于校正液供应模式的同时，进样装置200、例如自动进样器可以将样品注入储液管路180。但可以理解到，在流体系统处于校正液供应模式的同时，流体系统并不同时处于样品的预加载模式下。

图3所示的实施例与图1所示的实施例具有相同或相似结构的多通阀110、第一阀120、第二切换阀130、第三切换阀140、第四切换阀150。图3可以示出流体系统的载液供应模式，但这并未意味着图3仅示出载液(carrier)供应模式，而是流体系统可以同时还处于其它模式下，例如样品预加载模式、排废液模式等。

为了对流体系统的管路进行清洗，通常需要向其供应载液(也可称清洗液)。尤其是，当流体系统中的部分管路在不同的时间或者说模式下由不同种类的流体流经时，这种清洗是很有利的，以避免不同流体之间的相互影响。

优选地，在第二泵162的泵送下，载液可以经由第三切换阀140的第二流入端口140b流入其内，并且经由第三切换阀140的第一流出端口140c流向多通阀110的第二端口110c。在多通阀110中，从第二端口110c流入的载液可以经由其它端口或者不经由其它端口流向公共端口110a，并且从公共端口110a流向诸如雾化器300之类的目标装置。

更优选地，载液从第一(切换)阀的第一流入端口120a流入其中，并且从其第一流出端口120c流向第一流路191，经由第一流路191从第二切换阀130的第一流入端口130a流入。此时，第二切换阀130处于其第一切换位置，载液经由第一流出端口流向多通阀110的第一端口110b。在多通阀110中，从第一端口110b流入的载液可以经由其它端口或者不经由其它端口流向公共端口110a，并且从公共端口110a流向诸如雾化器300之类的目标装置。特别有利的是，载液可以同时从第四切换阀150和第一切换阀分别以两路流向多通阀110以及由此目标装置。

如前所述，未示出的载液供应装置500可以将载液向第四切换阀150和第一切换阀。在图7中所示的实施例中，可以从载液供应装置500至第四切换阀150的流路上分出一条流路连通到第一切换阀的第一流入端口。但也可以设想其它实现载液同时供应的其它合适的流路结构，例如T型流体接头，在此不再赘述。

在该载液供应模式下，没有除了载液之外的其它流体流向雾化器300，但这并不是限制性的。与图1的实施例类似的是，在流体系统处于载液供应模式的同时，进样装置200、例如自动进样器可以将样品注入储液管路180。但可以理解到，在流体系统处于载液供应模式的同时，流体系统并不同时处于样品的预加载模式下。

图4所示的实施例与图1所示的实施例具有相同或相似结构的多通阀110、第一阀120、第二切换阀130、第三切换阀140、第四切换阀150。图4也可以示出流体系统的载液供应模式，但这并未意味着图4仅示出载液供应模式，而是流体系统可以同时还处于其它模式下，例如内部标准溶液供应模式等。

与图3的实施例类似地，在第二泵162的泵送下，载液可以经由第三切换阀140的第二流入端口流入其内，并且经由第三切换阀140的第一流出端口140c流向多通阀110的第二端口110c。在多通阀110中，从第二端口110c流入的载液可以经由其它端口或者不经由其它端口流向公共端口110a，并且从公共端口110a流向诸如雾化器300之类的目标装置。

但与图3的实施例不同的是，载液并不流经第一流路191，即并不从第一阀120流向第二切换阀130。而是，内部标准溶液从第一切换阀的第二流入端口120b流入，并从其第一流出端口120c流向第一流路191。此时，第二切换阀130处于其第一切换位置，内部标准溶液从第二切换阀130的第一流入端口130a流向其第一流出端口130b，并由此流向多通阀110的第一端口110b。在多通阀110中，来自第二端口110c的载液与来自第一端口110b的内部标准溶液混合，例如它们可以(经由各对应端口或直接)流向公共端口110a。由此，载液与内部标准溶液的混合溶液可以经由多通阀110流向诸如雾化器300之类的目标装置。

图5所示的实施例与图1所示的实施例具有相同或相似结构的多通阀、第一阀120、第二切换阀130、第三切换阀140、第四切换阀150。图5可以示出流体系统的样品供应模式。在此，“样品供应”是指将样品供应到目标装置，例如雾化器300，而不是指将样品供应到多通阀或者储液管路180。

与图3的实施例类似的是，在第二泵162的泵送下，载液可以经由第三切换阀140的第二流入端口140b流入其内，并且经由第三切换阀140的第一流出端口140c流向多通阀110的第二端口110c。例如第三切换阀140的载液可以来自于第四切换阀150，例如经由第四流路194。但与图3的实施例不同的是，载液在从第二端口110c进入多通阀110之后并不直接流向公共端口110a，而是流向多通阀110的第四端口110e。

如前所述，多通阀110的第四端口110e与第三端口110d在它们之间连接有储液管路180，且该储液管路180位于多通阀110的外部，而不是其内部流道。为了将样品供应到目标装置，第三端口110d可以直接连通到公共端口110a或者经由多通阀110的其它端口间接连通到公共端口110a。

由于在样品供应模式之前，在储液管路180内已经有样品，因而当来自第二端口110c的载液流向第三端口110d时，可以使储液管路180内的样品被载液推动，即使样品朝向公共端口110a流动，以供应到例如雾化器300。

在图5的实施例中，除了利用载液将样品送入目标装置外，还可以将诸如内部标准溶液(ISTD)的其它流体随样品一并送入目标装置。为此，内部标准溶液从第一切换阀的第二流入端口120b流入，并从其第一流出端口120c流向第一流路191。此时，第二切换阀130处于其第一切换位置，内部标准溶液从第二切换阀130的第一流入端口130a流向其第一流出端口，并由此流向多通阀110的第一端口110b。在多通阀110中，来自第三端口110d的样品与来自第一端口110b的内部标准溶液混合，例如它们可以(经由各对应端口或直接)流向公共端口110a。由此，样品与内部标准溶液的混合溶液可以经由多通阀110流向诸如雾化器300之类的目标装置。

在样品供应模式下，流体系统还可以使多通阀110中积存于某些流道中的废液排入废液容器400。在从多通阀110通向废液容器400的管路上可以布置有第三泵163。此外，也可以将传感器170布置在该管路上，如图5中所示。

图6所示的实施例与图1所示的实施例具有相同或相似结构的多通阀、第一阀120、第二切换阀130、第三切换阀140、第四切换阀150。图6可以示出流体系统的另一样品供应模式。在此，“样品供应”是指将样品供应到目标装置，例如雾化器300，而不是指将样品供应到多通阀或者储液管路180。

与图5的实施例类似的是，在第二泵162的泵送下，载液可以经由第三切换阀140的第二流入端口140b流入其内，并且经由第三切换阀140的第一流出端口140c流向多通阀的第二端口110c。例如第三切换阀140的载液可以来自于第四切换阀150，例如经由第四流路194。载液在从第二端口110c进入多通阀110之后并不直接流向公共端口110a，而是流向多通阀110的第四端口110e。

与图5的实施例类似的是，为了将样品供应到目标装置，第三端口110d可以直接连通到公共端口110a或者经由多通阀110的其它端口间接连通到公共端口110a。由于在样品供应模式之前，在储液管路180内已经有样品，因而当来自第二端口110c的载液流向第三端口110d时，可以使储液管路180内的样品被载液推动，即使样品朝向公共端口110a流动，以供应到例如雾化器300。

图6的实施例与图5的实施例的不同之处至少在于，除了样品之外没有其它流体、例如内部标准溶液流向目标装置。因此，第二切换阀130的与多通阀110连通的第一流出端口130b并不与其第一流入端口130a流体连通。而是，第二切换阀130处于其第二切换位置，即其第一流入端口130a与其第二流出端口130c流体连通，以使得经由第一流路191流入第二切换阀130的流体流动到第一切换阀的第一流入端口120a。此时，如图1中清楚所示，第一切换阀处于其第一切换位置。由此，在第一泵161驱动的情况下，流入第一切换阀的载液可以在其与第二切换阀130之间循环流动，即流经第一流路191和第二流路192循环流动。载液无需流入废液容器400。

与图5的实施例类似的是，在样品供应模式下，流体系统还可以使多通阀110中积存于某些流道中的废液排入废液容器400。在从多通阀110通向废液容器的管路上可以布置有第三泵163。此外，也可以将传感器170布置在该管路上，如图6中所示。

尽管在各附图中参照了质谱技术领域的相关仪器设备的实例来描述了本实用新型的各种实施例，但应当理解到，本实用新型的范围内的实施例可应用至具有相似结构和/或功能的其它生物、化学等领域的仪器设备的应用场合上。

前面的描述已经给出了许多特征和优点，包括各种替代的实施方式，以及装置和方法的结构和功能的细节。本文的意图是示例性的，并不是穷尽性的或限制性的。

对于本领域的技术人员来说显然可对由所附权利要求所表达的术语的宽泛上位含义所指示的全部范围内做出各种改型，尤其是在结构、材料、元素、部件、形状、尺寸和部件的布置方面，包括这些方面在此处所描述的原理范围内的结合。在这些各种改型未偏离所附权利要求的精神和范围的程度内，意味着它们也包含于此。

Claims (12)

1.一种用于质谱仪的流体系统，包括：

多通阀(110)，所述多通阀(110)包括多个端口，所述多个端口包括第一端口(110b)；

其特征在于，所述流体系统还包括：

第一阀(120)；

第二切换阀(130)，所述第二切换阀(130)布置在所述多通阀(110)和所述第一阀(120)之间；

第一泵(161)，所述第一泵(161)布置在所述第一阀(120)与所述第二切换阀(130)之间的第一流路(191)上；

其中，所述第二切换阀(130)构造成能在第一切换位置和第二切换位置之间切换，在其第一切换位置，流入所述第二切换阀(130)的流体能流向所述多通阀(110)的所述第一端口(110b)，而在其第二切换位置，经由所述第一流路(191)流入所述第二切换阀(130)的流体能通过设置在所述第一阀(120)与所述第二切换阀(130)之间的第二流路(192)流动到所述第一阀(120)，以实现流体的循环流动。

2.如权利要求1所述的流体系统，其特征在于，

所述第一阀(120)包括第一流入端口(120a)和第一流出端口(120c)；

所述第二切换阀(130)包括第一流入端口(130a)、第一流出端口(130b)和第二流出端口(130c)，所述第二切换阀的第一流出端口(130b)能与所述多通阀(110)的所述第一端口(110b)流体连通，所述第二切换阀(130)的第二流出端口(130c)能经由所述第二流路(192)与所述第一阀(120)的第一流入端口(130a)流体连通；

其中，在所述第二切换阀(130)的第一切换位置，从所述第二切换阀的第一流入端口(130a)流入的流体能经由所述第二切换阀的第一流出端口(130b)流向所述第一端口(110b)，而在所述第二切换阀(130)的第二切换位置，从所述第二切换阀的第一流入端口(130a)流入的流体能经由所述第二切换阀的第二流出端口(130c)流回所述第一阀(120)。

3.如权利要求2所述的流体系统，其特征在于，所述第一阀(120)构造成第一切换阀，所述第一切换阀还包括第二流入端口(120b)，所述第一切换阀构造成能在用于使所述第一切换阀的第一流入端口与所述第一切换阀的第一流出端口流体连通的第一切换位置与用于使所述第一切换阀的第二流入端口(120b)与所述第一切换阀的第一流出端口连通的第二切换位置之间切换，其中，当所述第二切换阀(130)处于其第二切换位置且所述第一切换阀处于其第一切换位置时，流体能在所述第一阀(120)和所述第二切换阀(130)之间循环流动。

4.如权利要求3所述的流体系统，其特征在于，在所述第一阀(120)和所述第二切换阀(130)之间循环流动的流体为载液，其中，当所述第二切换阀(130)处于其第一切换位置且所述第一切换阀处于其第一切换位置时，所述载液能流入所述多通阀(110)。

5.如权利要求4所述的流体系统，其特征在于，所述多通阀(110)包括与所述质谱仪的雾化器(300)流体连通的公共端口(110a)，所述公共端口(110a)能与所述第一端口(110b)选择性流体连通，以使来自所述第二切换阀(130)的流体能流向所述雾化器(300)。

6.如权利要求5所述的流体系统，其特征在于，所述多个端口还包括第二端口(110c)，所述流体系统还包括第三切换阀(140)，所述第三切换阀(140)包括第一流入端口(140a)、第二流入端口(140b)和第一流出端口(140c)，所述第三切换阀的第一流出端口(140c)能与所述第二端口(110c)流体连通，其中，所述第三切换阀(140)构造成能在用于使所述第三切换阀的第一流入端口(140a)与所述第三切换阀的第一流出端口(140c)流体连通的第一切换位置和用于使所述第三切换阀的第二流入端口(140b)与所述第三切换阀的第一流出端口(140c)流体连通的第二切换位置之间切换。

7.如权利要求6所述的流体系统，其特征在于，还包括第二泵(162)，所述第二泵(162)布置在用于使所述第三切换阀(140)的第一流出端口(140c)与所述第二端口(110c)流体连通的第三流路(193)上。

8.如权利要求7所述的流体系统，其特征在于，所述第一泵(161)与所述第二泵(162)能由共同的驱动装置(600)来驱动运转。

9.如权利要求6所述的流体系统，其特征在于，还包括第四切换阀(150)，所述第四切换阀(150)包括第一流入端口(150a)、第二流入端口(150b)和第一流出端口(150c)，所述第四切换阀(150)的第一流出端口(150c)通过第四流路(194)与所述第三切换阀(140)的第一流入端口(150a)流体连通，其中，所述第四切换阀(150)构造成能在用于使所述第四切换阀的第一流入端口(150a)与所述第四切换阀的第一流出端口(150c)流体连通的第一切换位置和用于使所述第四切换阀的第二流入端口(150b)与所述第四切换阀的第一流出端口(150c)流体连通的第二切换位置之间切换。

10.如权利要求9所述的流体系统，其特征在于，还包括载液供应装置(500)，所述载液供应装置布置成能向所述第一阀(120)和所述第四切换阀(150)两者供应载液。

11.如权利要求6所述的流体系统，其特征在于，所述多个端口还包括第三端口(110d)和第四端口(110e)，所述流体系统还包括用于使所述第三端口(110d)和所述第四端口(110e)在所述多通阀(110)的外部流体连通的储液管路(180)，

其中，所述流体系统包括送样模式，在所述送样模式下，所述第三端口(110d)能与所述公共端口(110a)流体连通，以使得所述储液管路(180)内的样品经由所述公共端口(110a)流向所述雾化器(300)。

12.如权利要求11所述的流体系统，其特征在于，在所述送样模式下，所述第四端口(110e)能与所述第二端口(110c)连通，以使来自所述第三切换阀(140)的载液推动所述储液管路(180)内的样品向所述公共端口(110a)流动。