CN220251731U - 一种多功能全自动碘样进样装置及其分析仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种多种碘样品的全自动进样装置,包括基座、三轴进样模块、多功能进样针、一体化消解恒温模块、试剂进样模块、泵送循环模块。本发明还提供包括所述的全自动进样装置、清洗模块、多波段光电检测模块的多功能全自动碘元素分析仪本发明通过三个运动模组,加上多功能进样针,即可完成整个实验中不通孔位的试剂添加、混匀、样品转移测定等功能。同时,多功能进样针采用不同落差设计,联合复用管路的技术以及管路润洗流程,实现了进样针管路复用,采用2根试剂针即可实现多种试剂的无交叉污染添加。本发明通过将上述全自动进样装置,配合选择不同的光电检测模块内光源和自动化流程,从而得到检测多种不同碘样的全自动分析仪。
Description
技术领域
本实用新型涉及分析仪技术领域,具体为一种多功能全自动碘样进样装置及其分析仪。
背景技术
本发明属于分析仪器领域,具体涉及一种全自动智能碘样进样装置及其分析仪。
碘,人体内不可缺少的重要原料,有“智力元素”之称。健康成人体内的碘的总量约为30mg(20~50mg),其中70%~80%存在于甲状腺。人们主要从饮水、粮食、蔬菜和周围环境中获取碘,碘缺乏或过量都会引起甲状腺相关的疾病,因此碘含量的测定在生产生活中具有重要意义。
在环保、食品、疾控卫生等与碘摄入有关的领域均具备完善的检测方法,根据行业的检测需求不同,各行业采用了不同的方法标准。在疾控卫生领域主要进行生活饮用水与人体尿液碘元素含量分析,依循《GB-T 5750.5-2006 生活饮用水标准检验方法_无机非金属指标》及《WST 107.1-2016 尿中碘的测定 第1部分:砷铈催化分光光度法》等标准,进行传统的手工检测分析;在食品工业领域食用盐的加碘检测主要依循《GBT 13025.7-2012 制盐工业通用试验方法 碘的测定》方法进行测量。
传统的溶液中的碘元素分析主要基于“砷铈催化分光光度法”原理,即在酸性条件下,亚砷酸与硫酸高铈发生缓慢的氧化还原反应。碘离子可催化黄色的Ce4+还原成无色的Ce3+,碘含量越高,反应速度越快,所剩余的Ce4+则越少。控制反应温度和时间,比色测定体系中剩余Ce4+的吸光度值,利用碘的质量浓度与相应测得的吸光度值的对数值的线性关系计算出碘含量。
H3AsO3 + 2Ce4+ + H2O → H3AsO4 + 2Ce3+ + 2H+
其中,对于尿碘,还需要用过硫酸铵溶液在100度条件下消解尿样,释放游离碘,然后进行测量。具体参见《GB-T 5750.5-2006 生活饮用水标准检验方法_无机非金属指标》、《WST 107.1-2016 尿中碘的测定 第1部分:砷铈催化分光光度法》。
然而,对于固体物质的碘元素(如食盐中的碘),测量原理并不同于以上原理:即预先将碘盐溶解于蒸馏水,然后在酸性介质中,试样中的碘酸根离子氧化碘化钾析出单质碘,用硫代硫酸钠标准滴定溶液滴定,测定碘的含量,具体反应式如下:
IO3- + 5I- + 6H- → 3I2 + 3H2O 2S2O3 2-+ I2 → 2I-+S4O52-
上述两种不同的方法,都需要实验人员定时定量操作,借助于计时器、消解仪、恒温水浴、分光光度计等,进行消解、保温、定时、分光检测,操作流程复杂,而且该实验对于温度和时间的要求极高,因此传统手工操作的数据稳定性、准确度比较难以把控。
近年来,随着国民健康认知水平的提高,检测需求的增多,以及国家对于疾控卫生领域的持续性资金投入,碘元素自动化测量的市场需求逐步成熟,市面上也出现了相应的自动化检测设备,该类设备一类是沿袭全自动生化分析仪技术路线的设计结构,存在体积庞大,结构复杂、制造维护成本高等缺点,另一类采用机械抓手模拟人工操作的设计方式,系统复杂度高,造价维护成本高,系统可靠性较低。
中国发明专利申请201810137209.0、一种全自动智能尿碘分析仪及其工作方法公开了一种全自动智能尿碘分析仪,包括机壳、样本载体机构、试剂加液装置、光路检测系统、样本综合处理机构、废品槽和电控系统,采用定量比色法,通过控制试剂盘转动实现各类试剂的点对点操作;通过使用加样搅拌装置实现对待测试剂的混合,避免样本交叉污染,提高混合效率;通过使用双试剂针加样臂实现显色剂和氧化剂的添加功能,缩短检测时间,节省设备内外部空间;具备自动判读结果、自动打印报告功能,提高尿碘检测自动化程度。按照现行的《WST 107.1-2016 尿中碘的测定 第1部分:砷铈催化分光光度法》标准要求,尿碘的检测需要进行样品的高温消解,消解后的样品再通过添加试剂后恒温检测,然而,该发明无高温消解装置、无任何温度控制装置,无法实现尿碘全流程自动化测量。同时,该发明的液体转移添加机械结构采用了转盘机构(含210、220、231、225等)、升降转臂加液系统(含311、312、314、315、319、320等)、垂直位移机构(含516、517、518、529、541等),运动逻辑包含转盘(说明书0138)、水平位移(说明书0139)、垂直位移(说明书0139)、轴旋转(说明书0148)、轴升降(说明书149),整个方案部件多、逻辑复杂。此外,该发明缺少进样针内外壁无污染清洗装置,为了杜绝测量过程的交叉污染,需要额外的一次性耗材(吸头),部分吸头需要人为安装拆换(说明书0146),操作繁琐,运行需要耗材支撑、费用增加、接触试液后的吸头富含砷,产生二次环境污染
中国实用新型专利201721854009.4、一种尿碘分析仪公开了一种尿碘分析仪,包括外壳、混合机构、检测机构以及控制单元,所述外壳的一侧壁上设置有第一卡槽,第一卡槽内可拆卸的卡合有比色杯,且第一卡槽内的相对两侧壁上分别开设有同轴的检测孔;所述混合机构用于驱使比色杯内的待检测尿液以及化学试剂均匀混合;所述检测机构设置于外壳内用于对比色杯内的待检测尿液进行检测分析。同样的,该装置无自动消解装置,无法实现全流程尿碘自动测量,更不能用于分析水碘、盐碘。
中国发明专利申请202010533643.8、一种基于视觉的食盐含碘量自动测量装置与方法公开了一种基于视觉的食盐含碘量自动测量装置,其特征在于,包括微型定量泵模组、检测液容器、磁力搅拌器、环形光源、工业相机、工业镜头、显示屏、控制器模块、遮光壳体和软管组,所述微型定量泵模组和控制器模块分别位于遮光壳体两侧,所述检测液容器、环形光源、工业镜头位于遮光壳体内部,所述磁力搅拌器位于遮光壳体下方,所述工业相机位于控制器模块内部,所述显示屏位于控制器模块侧面。然而,该装置利基于《GBT 13025.7-2012 制盐工业通用试验方法 碘的测定》中方法3“氧化还原滴定法”,因此只能用于测试盐碘,无法分析水碘、尿碘。
中国实用新型专利202021205027.1、一种新型带自动消解的碘分析装置公开了一种带自动消解的碘分析装置,其特征在于:包括底座、多孔加热炉;所述多孔加热炉安装在所述底座上;所述多孔加热炉设有若干各加热孔用于安装样品管;每个加热孔底部开孔与设置在所述多孔加热炉内的空腔联通;所述空腔设置冷却水进水口、冷却水排水口;所述多孔加热炉上部开设溢流孔;所述溢流孔与底座底部的排水口Ⅱ相联通。虽然该装置同时具备消解装置和恒温水浴装置,实现了碘分析的自动化,并且简化了碘分析自动化检测的动作,但是该发明实质上是改进了碘分析仪的消解元件和恒温水浴元件,既没有对加样元件、光学检测元件等部件进行改进,也没有说明其能否用于盐碘等样品的分析。最重要的,由于分析试剂亚砷酸属于剧毒、强污染性试剂,通往样品管的管路未进行单向封闭或防溢出、回流的设置(例如没有设计加液泵),因此存在试剂污染环境的风险。同时,该发明只是对上述部件元件进行改进,并未公开具体的碘分析装置。
作为较接近的现有技术,中国发明专利申请202010326714.7、全自动尿碘及水碘分析仪以及分析方法(参见09号专利)公开了一种全自动尿碘及水碘分析仪及分析方法,其中,所述全自动尿碘和水碘分析仪包括分析仪本体,该分析仪本体包括工作台以及设置于所述工作台上的三维运动平台、石墨消解装置、水浴容器、样品架、搅拌器、清洗装置和检测装置。该发明最主要的创新在于使用带有机械手的三维运动平台,来实现X/Y/Z轴方向的抓取样品管。并且在机械手上设置有三根进样毛细管,以通过所述三根进样毛细管向所述样品管内添加硫酸铵溶液、亚砷酸溶液和硫酸铈铵溶液;并且在所述机械手上还可以设置进样针,以通过所述进样针吸取样品管内的样品,并将该样品注入检测装置。然而,该发明的缺陷在于:(1)所述机械手抓取样品管,存在抓取转移失败的可能性,同时需要额外的复杂元件(如定位元件、机械手张开和收缩元件及其控制元件);(2)为了便于样品混合,增加了涡旋混合振荡器,不但使得结构更加复杂,同时因为震荡混匀当前样品而暂停下一样品的处理,影响多个样品的分析速度;(3)该专利采用与水浴容器相通的热水循环装置,使用具有加热功能的循环泵,这种循环泵需要定期维护的困难;(4)光电检测模块为传统的硅光电二极管或光电倍增管或CCD检测器(参见058段),光源辐照利用率不高,热辐射损失大,能耗较高。同时,该发明涉及单光源,无法涵盖不同样品、不同浓度的检测需求。(5)该发明设计了样品架、石墨消解区等,外置热水循环装置,空间重复利用率低,设备占地面积大,消解测定效率低。
作为最接近的现有技术,中国实用新型专利202023023930.9、一种新型全自动盐碘分析仪(参见07号专利)公开了一种盐碘分析仪,包括工作台、三维运动机构、高精度加液装置、蠕动泵Ⅰ、冷却装置、连续检测光度计、样品架、样品试管、外置容器瓶、加液搅拌取样针、废液收集瓶。该发明原理在于:高精度加液装置选择定容纯水、试剂A、试剂B之一,使用高精度计量泵通过管路送达到加液搅拌取样针,在三维运动机构的作用下,加液搅拌取样针将不同的液体送入不同的样品试管中进行反应;为了快速的实现样品溶解和反应搅拌,在液体送入样品试管时,蠕动泵Ⅰ反向启动,这时蠕动泵Ⅰ,加液搅拌取样针组成反转气泡搅拌装置,将反转空气从接头吸入,通过若干管路,连续检测光度计从加液搅拌取样针中吹出,吹入到样品试管的液体中,实现了搅拌的功能;当样品试管中的样品溶液反应完成后,三维运动机构带着加液搅拌取样针依次到各个样品试管中进行取样,过程中蠕动泵Ⅰ正向启动,此时蠕动泵Ⅰ与连续检测光度计、加液搅拌取样针组成流通池连续检测装置,加液搅拌取样针连续不断地将各样品试管中的样品溶液通过管道送入连续检测光度计进行检测,检测完的检测废液通过排废口送入废液收集瓶中收集。当一种样品溶液检测完成后,三维运动机构带着加液搅拌取样针到达清洗水槽吸入干净的水,对针管、管道、蠕动泵Ⅰ、连续检测光度计进行清洗作业,完成后进行下一品种的取样检测作业。虽然该发明提出了加液搅拌取样针反转气泡以搅拌的构思,但其取样针同时加注待测样品和试剂,每次加入不同样品或试剂都需要单独清洗取样针。同时,为了实现加注3种试剂,其需要设置3个三通阀,导致结构复杂,较难维护。另外,待测样品通过蠕动泵I4进入连续检测光度计5,然后进入废液收集瓶,导致样品经过转移泵时,泵管蠕动过程中可能产生的脱离物、析出物影响检测结果。最重要的,该装置缺乏消解装置,因此只能用于测试盐碘,无法分析水碘、尿碘。
综上,现有技术依然是适合根据《GB-T 5750.5-2006 生活饮用水标准检验方法_无机非金属指标》、《WST 107.1-2016 尿中碘的测定 第1部分:砷铈催化分光光度法》、《GBT13025.7-2012 制盐工业通用试验方法 碘的测定》的标准,发明单一测定水碘、尿碘、盐碘的分析仪,缺少一种能够测定三种碘的分析仪。
因此,目前需要一种能够测定三种碘的分析仪,该装置相比于以往的碘分析仪,首先能适用三种标准的检测原理。其次,能对于杂质多的待测尿样,该分析仪能实现快速消解尿样;对于待测水样,该分析仪能够实现自动加热和恒定保温。最后,该分析仪还应具有加样过程,取样加样简单便捷,不会污染试剂管路,管路清洗方便等优点。
实用新型内容
本发明第一发明原理是提供一种能同时适用于《GB-T 5750.5-2006 生活饮用水标准检验方法_无机非金属指标》、《WST 107.1-2016 尿中碘的测定 第1部分:砷铈催化分光光度法》、《GBT 13025.7-2012 制盐工业通用试验方法 碘的测定》的标准的全自动碘分析仪,为此对于现有技术,重新设计了三轴进样模块、多功能进样针、集成了金属浴与水浴功能的一体化消解恒温模块、冷却装置、试剂进样模块,从而能检测水碘、尿碘、盐碘等不同样品。具体的,
所述三轴进样模块配合多功能进样针,可以取代三维移动机械手或装置来抓取样品管,有效降低抓取转移失败的机械风险,且显著减少生产成本;
采用不同落差设计的多功能进样针,可以使得同时使用样品针和试剂针时,不会出现样品污染试剂管路或交叉污染;
利用试剂针的鼓吹气泡实现液体的混匀搅拌,减少涡轮震荡混匀装置所带来的复杂结构;
集成了金属浴与水浴功能的一体化消解恒温模块,配合采用隔膜泵作为给水泵与排水泵,既能快速补水或排水,同时无需定期维护。该模块在电脑控制下,能够根据样品类型来选择消解和/或保温,从而实现分析仪对水碘、尿碘、盐碘的通用性分析。
冷却模块能够实现消解后温度的快速冷却,大大减少冷却用水与冷却时间,提高系统测量效率,减少废液排放;
消解恒温模块内部设有贯穿于基座两端的风道,同时在临近基座两侧的位置设有风扇,这样在开启风扇时形成强制风冷区,以实现消解过程中样品冷凝回流、减少样品消解挥发,消解完成的样品经实际验证<1%,相较于传统消解的挥发量25%~30%具有显著提升,从而使得消解完成后的样品无需人工补充纯水,即可进行自动化分析。而在消解完成后,需要进行系统恒温时,将自动关闭风扇,原来的风冷区无气体相对流动,从而转化形成恒温区,使得水浴与仪器外部形成隔离,进一步提高恒温效果。
试剂进样模块,采用多通道分时复用设计,联合自动化控制器以及相关程序,不仅能够实现试剂添加功能,还通过切换阀的配合,实现加入多种不同的试剂,从而完成对不同碘样的分析。
综上,具有上述部件的全自动碘分析仪,配合现有的光电检测模块、废液清理和回收模块,从而获得能通用性分析水碘、尿碘、盐碘的分析仪。
本发明第二发明原理在上述原理的基础上,引入低耗高效的多波段光电检测模块、一体化设计的多功能洗针废液池,提高整机自动化分析效率。具体的,
多波段光电检测模块采用低功耗LED与光电池检测方案,相比于常规光电检测模块,有效提高了光源辐照利用率,使得整个LED供电控制系统的能耗极低,不仅能够减少光电检测模块的热辐射整个光电检测系统的漂移更小,还能使得系统快速达到热稳定平衡,提高系统使用便捷性与可靠性;
一体化设计的多功能洗针废液池,不仅能够实现样品针的无污染清洗,还能够实现废液的自动溢流排放,并且可以收集一体化消解恒温模块在水冷降温过程中产生的高温废水,也能够收集检测过程中的废液、试剂管路清洗时的废液;
因此,本发明第一个目的是提供一种多种碘样品的全自动进样装置,该装置可将水碘、尿碘、盐碘等不同样品进行全自动进样,包括基座、三轴进样模块、多功能进样针、一体化消解恒温模块、试剂进样模块、泵送循环模块,其特征在于:
(1)基座为分析仪的底座,上表面设有摆放样品的样品台,内部设有一体化消解恒温模块、光电检测模块、洗针模块、试剂进样模块、泵送循环模块;
(2)位于基座上方的三轴进样模块,包括X(水平)方向、Y(前后)方向、Z(上下)方向三个模组,其中Z模组末端固定连接多功能进样针,通过三轴进样模块可实现多功能进样针的上下左右前后的程控位移;
(3)所述的多功能进样针由左至右由第一试剂针、样品针、第二试剂针组成,三针采用胶结/焊接技术一体成型,其中中间的样品针末端突出于两侧的第一、第二试剂针末端,使得中央的样品针没入液体内时,两侧的第一试剂针、第二试剂针位于液面以上,可防止样品污染试剂管路,和防止试剂管路之间的交叉污染;
(4)一体化消解恒温模块的主体位于基座内部,包含样品管、加热体、温度传感器、温控模块、水浴箱、风冷通道;
其中,样品管设在多功能进样针竖直相对向下的基座内部,下部被设置在加热体中,上部被设置在贯穿于基座两端的风冷通道;加热体内部设有温度传感器,外部设有水浴箱,为样品管提供恒温环境,水浴箱底部设有多个给排水接口;以及,在基座外部设有温度传感器;
试剂进样模块包括第一试剂容器、第二试剂容器和/或第三试剂容器,和驱动第一、第二试剂和/或第三试剂进入第一或第二试剂针的第二加液泵、第一加液泵,以及驱动样品或空气进入样品针的转移泵;
泵送循环模块包括、给水泵、排水泵、循环泵,其中给水泵和排水泵采用交替并联设置,即给水泵的出水口与排水泵的进水口连通并连接到水浴箱的一个给排水接口,给水泵的进水口与排水泵的出水口连通并连接到设备外部水箱,通过单独打开给水泵、排水泵,可以实现对水浴箱进行给水、排水;循环泵的进水口和出水口,分别与水浴箱另外不同的给排水接口,使得水浴箱中的水根据需要进行循环流动,以维持恒温环境。
在一个实施方案中,其中当样品针将待测样品加入样品管,和/或位于液面之上的第一或第二试剂针将试剂加入样品管后,位于液面以下样品针在转移泵的驱动下,气体通过样品针进入样品管,实现气体混匀搅拌,并实现第一和第二试剂无接触式添加,减少接触污染;
在另一实施方案中,所述分析仪还包括多功能洗针废液池,以便于多功能进样针完成添加样品后,被转移到该废液池进行清洗。
在一个实施方案中,其中在消解恒温模块风冷通道两端的位置设有风扇,这样在开启风扇时形成风冷区,以实现消解过程中样品冷凝回流、减少样品消解挥发,而在关闭风扇时形成恒温区。
在一个实施方案中,其中在风冷通道和水浴箱之间设有保温隔热板,水浴箱外表面设有保温套。
在一个实施方案中,加热体由导热材料组成,内部设有加热棒。
在其他实施方案中,其中第二试剂容器和第三试剂容器为并联设计,在并联交点设有切换阀,使得第二加液泵驱动第二试剂或第三试剂进入第一试剂针,而第一加液泵驱动第一试剂进入第二试剂针,从而实现针对不同碘样而加入不同的试剂。
在上述任一实施方案中,所述全自动进样装置,联合自动化控制器以及相关程序,通过控制消解恒温模块的启动以及控制不同试剂的添加顺序,实现了进样针管路复用,和分析不同的水碘、尿碘、盐碘样品。
在一个具体实施方案中,所述泵送循环模块的循环泵的流路中可以串联冷却装置,当检测尿碘样品时,自动化控制器会在消解完后进行水浴恒温时开启冷却模块,可以快速将高温状态水制冷到恒温温度,提高了系统效率,减少了过程用水。
本发明第二个目的是提供一种多功能全自动碘元素分析仪,该分析仪包括上述任一方案所述的全自动进样装置,以及清洗模块、多波段光电检测模块。
在一个实施方案中,所述清洗模块包括一体化多功能洗针废液池以及液体转移管路,其中多功能洗针废液池按照连接顺序依次包括纯水箱、洗针泵、洗针池入口、洗针池、溢流口、第一废液腔、第二废液腔、第一废液口、第二废液口,其中洗针池通过上部的溢流口与第一废液腔连接,第一废液腔通过底部的连通口与第二废液腔底部相连,第一废液口位于第二废液腔上部,第二废液口位于第二废液腔下部。
在另一个实施方案中,所述多波段光电检测模块根据光路行进方向分别依次设有模块通讯接口、旋转电机、旋转光源板、LED灯珠、第一聚光透镜、流通比色池、第二聚光透镜、光电检测板,其中流通比色池两端设有第一和第二聚光透镜,上端设有接收来自样品针的待测样品溶液的通路,以及连接第一废液口的通路。
在一个优选实施方案中,通过设在流通比色池与连接第一废液口的通路上的转移泵,将样品管的待测样品溶液通过样品针汲取进流通比色池,旋转电机通过旋转光源板,将预设波长的LED灯珠旋转对准光路,光源发出的光线分别经过第一聚光透镜、流通比色池、第二聚光透镜,直至聚焦于光电池检测板,光电池检测板将检测到的光信号转化为电信号,由模块通讯接口传导至主控板和电脑。在一个更加优选的方案中,通过流通比色池后的溶液经过转移泵进入多功能洗针废液池的第一废液接口,废液由于重力原因往下流动,并通过第二废液接口排出设备。
在上述任意一个实施方案中,当完成测量后,开启洗针泵,将纯水箱中的纯水通过洗针池入口注入洗针池,移动三轴进样模块使得多功能进样针插入洗针池以完成清洗;污水通过溢流口流入第一废液腔,并通过底部的连通口,由第二废液接口排出。
本发明第三目的是提供包含上述任一方案的全自动进样装置、清洗模块和/或多波段光电检测模块,用于制备不同规格的多种碘样的全自动分析仪的用途。
在一个实施方案中,所述全自动进样装置、清洗模块和/或多波段光电检测模块均是模块化设计,可以替换现有的碘分析仪,从而获得不同结构或尺寸的碘分析仪。
在其他的实施方案中,可以根据碘样的不同,例如水碘、尿碘检测波长不一致而需要不同的光电检测模块、不同试剂及添加顺序,将上述任一方案的全自动进样装置,配合选择不同的光电检测模块内光源和自动化流程,从而得到检测多种不同的碘样的全自动分析仪。
有益效果
本实用新型提供了一种多功能全自动碘样进样装置及其分析仪。具备以下有益效果:整机结构简单,无须机械夹爪,一体化消解恒温设计,生产制造成本低,整机运行可靠性高,便于产品成本控制和产品质量控制;
适用范围广:兼容尿碘、盐碘、水碘的综合检测,满足疾控、食品领域的各类标准检测方法,一台设备即可完成所有测定;
数据稳定性好:本发明采用了较多的恒温、保温设计,使得反应温度的一致性更佳,数据结果的重复性和再现性更佳,汇聚型外光路光电检测模块设计,使得极小电流的LED即可实现高信噪比检测,模块热稳定性能更好,数据热稳定快,数据漂移小;
设计更节能环保:采用独立的剧毒试剂添加流路,减少剧毒试剂混合交叉管路润洗过程,减少相应排放,设备更为环保。设备良好的保温效果和消解恒温热能循环利用,能够将热量充分利用,防止扩散和流失,提高设备节能性能。给排水泵设计能够最大化将恒温水循环利用。
测量效率更高环境适应性更强:系统增加制冷装置,在消解完后,依靠制冷装置将消解温度快速将至恒温温度,避免环境温度过高引发的降温慢、耗水量大、无法将到指定温度的情况,系统测定效率更高,足以应对恶劣环境条件。相比之下,常规的水循环方式是将100℃水降至30℃左右,当环境温度过高时,该降温过程时间非常长,耗水非常多。
三轴进样系统,通过三个运动模组,加上多功能进样针,即可完成整个实验中不通孔位的试剂添加、混匀、样品转移测定等功能,相较于《CN202020625727-全自动尿碘及水碘分析仪》、《CN202010326714-全自动尿碘及水碘分析仪以及分析方法》公开的三轴系统,无须机械手抓取样品管,有效降低抓取转移失败的机械风险,且生产制造成本更优;现有缺陷:北京宝德,使用机械手,同时需要移动样品管至涡轮震荡混匀(本发明不需要移动,直接通过空气混合,简化结构)
多功能进样针采用不同落差设计,当进样针插入样品管后,位于中央的样品针没入液体内,而位于样品针两侧的第一试剂针、第二试剂针位于液面以上,防止样品污染试剂管路,也能防止试剂管路之间的交叉污染,试剂针位于液面以下可以通过鼓吹气泡实现液体的混匀搅拌,也可以通过汲取实现待测溶液的便捷转移,本项目测定时过硫酸铵溶液和硫酸铈铵溶液的使用具有时间互斥性,本发明运用分时复用管路的技术以及管路润洗流程,实现了进样针管路复用,采用2根试剂针即可实现多种试剂的无交叉污染添加;
一体化消解恒温模块集成了金属浴与水浴功能,相较于传统的分体设计更节省空间面积,简化了温控部件数量,采用隔膜泵作为给水泵与排水泵,能够实现快速的补水排水,相较于《CN202021205027-一种新型带自动消解的碘分析装置》,能够实现动力排水,防止排放管路水封、气封引发的重力排放不畅、效率低下等问题,且隔膜泵相较于蠕动泵无须操作人员定期维护泵管,设备的维护更简便;给排水泵的并联设计,不仅能够满足设备的给排水,相较于传统设计还能够实现恒温水的循环利用,减少每次添加恒温水的工作,节能高效;模块中循环水泵的设计,通过构建水浴槽内水循环,有效提高了整个系统的温度均匀性;模块中保温套设计不仅能够极大减少加热保温系统的热辐射降低整机功耗提高系统抗环境变化能力,还能够防止热扩然引发的设备其他高温故障;
多波段光电检测模块采用低功耗LED与光电池检测方案,相较于《CN201821797362-多波段检测比色池以及水质监测仪》方案本方案的外光路聚合设计,有效提高了光源辐照利用率,使得整个LED供电控制系统的能耗极低,不仅能够减少光电检测模块的热辐射整个光电检测系统的漂移更小,还能使得系统快速达到热稳定平衡,提高系统使用便捷性与可靠性。
多功能洗针废液池采用一体化设计,该模块不仅能够实现样品针的无污染清洗,还能够实现废液的自动溢流排放,并且可以收集一体化消解恒温模块在水冷降温过程中产生的高温废水,也能够收集检测过程中的废液、试剂管路清洗时的废液,结构简单、成本低廉、功能全面。
试剂进样组件,采用多通道分时复用设计,不仅能够实现试剂添加功能,还通过切换阀实现非同时添加的不同试剂公用加液泵降低了生产成本,本发明还根据使用的实际情况,由于亚砷酸(主要成分砒霜)属于剧毒、强污染性试剂,单独设计了加液泵,相较于《CN202021205027-一种新型带自动消解的碘分析装置》,可以有效降低实验环节试剂切换润洗、清洗管路所产生的砷污染。
本发明例采用给水泵和排水泵交替并联设计,给水泵的出水口与排水泵的进水口连通并连接到水浴箱的给排水接口,给水泵的进水口与排水泵的出水口连通并连接到设备外部水箱,通多单独打开给水泵、排水泵,可以实现给水、排水的两种功能。该流路设计采用动力自动排液,能够防止排放管路水封、气封引发的重力排放不畅、效率低下等问题,且隔膜泵相较于蠕动泵无须操作人员定期维护泵管,设备的维护更简便;
由于进水、排水都与外部水箱连接,给排水泵的并联设计,不仅能够满足设备的给排水,相较于传统设计还能够实现恒温水的循环利用,减少每次恒温水的作为废液排放造成的浪费,节能高效;模块中循环水泵的设计,通过构建水浴槽内水循环,有效提高了整个系统的温度均匀性,经实际检测系统温度均匀性优于0.1℃;
在其他的实施方案中,可以根据碘样的不同,例如水碘、尿碘检测波长不一致而需要不同的光电检测模块、不同试剂及添加顺序,将上述任一方案的全自动进样装置,配合选择不同的光电检测模块内光源和自动化流程,从而得到检测多种不同的碘样的全自动分析仪。
附图说明
图1为本发明整体结构外形图;
图2为三轴进样系统结构示意图;
图3为多功能进样针结构示意图;
图4为一体化消解恒温模块结构示意图;
图1中标号所示:
11:三轴进样模块,12:多功能进样针,13:一体化消解恒温模块,14:多功能洗针废液池。
图2中标号所示:
21:X轴模组,22:Y轴模组,23:Z轴模组。
图3中标号所示:
31:样品针,32:第一试剂针,33:第二试剂针。
图4中标号所示:
40:样品管,41:上面板,42:风扇,43:保温隔热板,44:加热体,45:水浴箱,46:加热棒,47:温度传感器,48:温控模块,49:循环水泵,50:排水泵,51:给水泵,52:水箱,77:水浴溢流接口
中标号所示:
53:流通比色池,54-1:第一聚光透镜,54-2第二聚光透镜,55:LED灯珠,56:光源板,57:旋转电机,58:光电池检测板,59:模块通讯接口。
中标号所示:
60:纯水箱,61:洗针泵,62:洗针池入口,63:洗针池,64:溢流口,65:第一废液腔,66:水浴溢流内接口,67:连通口,68:第二废液腔,69:第一废液接口,70:第二废液接口。
中标号所示:
71:第一试剂容器,72:第二试剂容器,73:第三试剂容器,74:切换阀,75:第一加液泵,76:第二加液泵,77:水浴溢流外接口。
实施方式
实施例1、全自动碘分析仪的结构组成
如图1-3所示,一种多种碘样品的全自动进样装置,包括基座、三轴进样模块11、三轴进样模块12、一体化消解恒温模块13、试剂进样模块、泵送循环模块,其中:
(1)基座为分析仪的底座,上表面设有摆放样品的样品台,内部设有一体化消解恒温模块13、光电检测模块、洗针模块、试剂进样模块、泵送循环模块;
(2)位于基座上方的三轴进样模块11,包括X(水平)方向、Y(前后)方向、Z(上下)方向三个模组,其中Z模组末端固定连接三轴进样模块12,通过三轴进样模块11可实现三轴进样模块12的上下左右前后的程控位移;
(3)所述的三轴进样模块12由左至右由第一试剂针32、样品针31、第二试剂针33组成,三针采用胶结/焊接技术一体成型,其中中间的样品针31末端突出于两侧的第一、第二试剂针33末端,使得中央的样品针31没入液体内时,两侧的第一试剂针32、第二试剂针33位于液面以上,可防止样品污染试剂管路,和防止试剂管路之间的交叉污染。
另外,基座表面还设有多功能洗针废液池14。当三轴进样模块完成进样后,三轴移动进样模块可将进样针移动至废液池,进行清洗进样针。
如图4所示,一体化消解恒温模块13的主体位于基座内部,包含样品管40、加热体44、温度传感器47、温控模块48、水浴箱45、风冷通道。
其中,样品管40设在三轴进样模块12竖直相对向下的基座内部,下部被设置在加热体44中,上部被设置在贯穿于基座两端的风冷通道;加热体44内部设有温度传感器47,外部设有水浴箱45,为样品管40提供恒温环境,水浴箱45底部设有多个给排水接口;以及,在基座外部设有温度传感器47;
泵送循环模块包括给水泵51、排水泵50、循环泵49,其中给水泵51和排水泵50采用交替并联设置,即给水泵51的出水口与排水泵50的进水口连通并连接到水浴箱45的一个给排水接口,给水泵51的进水口与排水泵50的出水口连通并连接到设备外部水箱,通过单独打开给水泵51、排水泵50,可以实现对水浴箱45进行给水、排水;循环泵49的进水口和出水口,分别与水浴箱45另外不同的给排水接口,使得水浴箱45中的水根据需要进行循环流动,以维持恒温环境。
在消解恒温模块风冷通道两端的位置设有风扇42,这样在开启风扇42时形成风冷区,以实现消解过程中样品冷凝回流、减少样品消解挥发,而在关闭风扇42时形成恒温区。
在风冷通道和水浴箱45之间设有保温隔热板43,水浴箱45外表面设有保温套。加热体44由导热材料组成,内部设有加热棒46。
对于盐碘等不需要消解处理的检测过程,在自动化控制器的作用,一体化消解恒温模块13仅仅只有温控模块48处理水浴箱45,无需风冷通道发挥作用,以保持检测过程中提供恒温环境。
对于尿碘等需要消解处理的检出过程,所述泵送循环模块的循环泵49的流路中可以串联冷却装置(图4未显示)。该冷却装置可以是现有常规的冷却装置,如半导体制冷器(CN2012103472518、或CN2020106676009)等。当检测尿碘样品时,自动化控制器(图4未显示)会在消解完后进行水浴恒温时开启冷却模块,可以快速将高温状态水制冷到恒温温度,提高了系统效率,减少了过程用水。由于该冷却装置串联在循环泵49流路中,并受到自动化控制器的调节,因此在未启动的状态下,不影响所述进样装置对水碘、盐碘的进样和检测。
如-8所示,试剂进样模块包括第一试剂容器71、第二试剂容器72和/或第三试剂容器73,和驱动第一、第二试剂和/或第三试剂进入第一或第二试剂针33的第二加液泵76、第一加液泵75,以及驱动样品或空气进入样品针31的转移泵80。其中当样品针31将待测样品加入样品管40,和/或位于液面之上的第一或第二试剂针33将试剂加入样品管40后,位于液面以下样品针31在转移泵80的驱动下,气体通过样品针31进入样品管40,实现气体混匀搅拌,并实现第一和第二试剂无接触式添加,减少接触污染。
此外,第二试剂容器72和第三试剂容器73为并联设计,在并联交点设有切换阀74,使得第二加液泵76驱动第二试剂或第三试剂进入第一试剂针32,而第一加液泵75驱动第一试剂进入第二试剂针33,从而实现针对不同碘样而加入不同的试剂。
如-6和所示,用于和上述进样装置组配成多功能全自动碘元素分析仪的清洗模块、多波段光电检测模块。
所示,多波段光电检测模块根据光路行进方向分别依次设有模块通讯接口59、旋转电机57、旋转光源板56、LED灯珠55、第一聚光透镜54-1、流通比色池53、第二聚光透镜54-2、光电检测板58,其中流通比色池53两端设有第一聚光透镜54-1和第二聚光透镜54-2,上端设有接收来自样品针31的待测样品溶液的通路,以及连接第一废液接口69的通路。
通过设在流通比色池53与连接第一废液接口69的通路上的转移泵80,将样品管40的待测样品溶液通过样品针31汲取进流通比色池53,旋转电机57通过旋转光源板56,将预设波长的LED灯珠55旋转对准光路,光源发出的光线分别经过第一聚光透镜54-1、流通比色池53、第二聚光透镜54-2,直至聚焦于光电池检测板58,光电池检测板58将检测到的光信号转化为电信号,由模块通讯接口59传导至主控板和电脑。通过流通比色池53后的溶液经过转移泵80进入多功能洗针废液池14的第一废液接口69,废液由于重力原因往下流动,并通过第二废液接口70排出设备。
如所示,所述分析仪还包括清洗模块,其包括一体化多功能洗针废液池14以及液体转移管路,其中多功能洗针废液池按照连接顺序依次包括纯水箱60、洗针泵61、洗针池入口62、洗针池63、溢流口64、第一废液腔65、第二废液腔68、第一废液接口69、第二废液接口70,其中洗针池63通过上部的溢流口64与第一废液腔65连接,第一废液腔65通过底部的连通口67与第二废液腔68底部相连,第一废液接口69位于第二废液腔68上部,第二废液接口70位于第二废液腔68下部。
当完成测量后,开启洗针泵61,将纯水箱60中的纯水通过洗针池入口62注入洗针池63,移动三轴进样模块11使得三轴进样模块12插入洗针池63以完成清洗;污水通过溢流口64流入第一废液腔65,并通过底部的连通口,由第二废液接口70排出。
上述全自动进样装置、清洗模块和/或多波段光电检测模块均是模块化设计,可以替换现有的碘分析仪,从而获得不同结构或尺寸的碘分析仪。
其中,可以根据碘样的不同,例如水碘、尿碘检测波长不一致而需要不同的光电检测模块、不同试剂及添加顺序,将上述任一方案的全自动进样装置,配合选择不同的光电检测模块内光源和自动化流程,从而得到检测多种不同的碘样的全自动分析仪。
图1同时也是所述全自动进样装置/分析仪的整体示意图,该装置或分析仪联合自动化控制器以及相关程序,通过控制消解恒温模块的启动以及控制不同试剂的添加顺序,实现了进样针管路复用,和分析不同的水碘、尿碘、盐碘样品。
如图3-4所示,将取样好的样品管40,放置于一体化消解恒温模块13中,移动三轴进样系统11的X轴模组21和Y轴模组22,使得多功能进样针12位于样品管40上方,移动Z轴模组23,将多功能进样针12插入样品管40,通过第一加液泵75和切换阀74的配合工作,将第二试剂容器72的试剂通过第一试剂针32,加入样品管40,并同时转移泵80转动,从多功能洗针废液池14中汲取空气通过流通比色池53和样品针31,注入样品管40,达到搅拌混匀的作用。
设置温控模块48,使得加热体44中的加热棒46工作,并采用温度传感器47实时采集温度,将加热体44达到标准要求的消解温度,开启风冷通道两端的风扇42,使得上面板41和保温隔热板43构建一个风冷区域,使得消解过程样品能够冷凝回流,减少样品消解挥发,见图4。
消解规定时间后,将温控模块48设置为标准要求的恒温温度,并通过给水泵51将水箱52中的恒温循环水注入水浴箱45内,多余的水通过水浴溢流外接口77连通水浴溢流内接口66进入第一废液腔65,通过连通口67,最终由第二废液接口70排出设备。待加入定量水使得加热体44温度降下来达到预设温度时,停止给水,打开循环水泵49,使得水浴箱44内的恒温循环水得以循环,进一步提高温度均匀性,见图4。其中,可以通过自动化控制器开启冷却模块,可以快速将高温状态水制冷到恒温温度,提高了系统效率,减少了过程用水。
移动三轴进样系统11的X轴模组21和Y轴模组22,使得多功能进样12针位于样品管40上方,移Z轴模组23,将多功能进样针12插入样品管40,通过第二加液泵76将第一试剂容器71的试剂通过第二试剂针33加入样品管40,并同时转移泵80转动,从多功能洗针废液池14中汲取空气通过流通比色池53和样品针31,注入样品管40,达到搅拌混匀的作用,按标准要求静置一定时间。
移动三轴进样系统11的X轴模组21和Y轴模组22,使得多功能进样针12位于样品管40上方,移Z轴模组23,将多功能进样针12插入样品管40,通过第一加液泵75和切换阀74的配合工作将第三试剂容器73的试剂通过第一试剂针32加入样品管40,并同时转移泵80转动,从多功能洗针废液池14中汲取空气通过流通比色池53和样品针31,注入样品管40,达到搅拌混匀的作用,按标准要求静置一定时间。
通过转动转移泵80将样品管40中反应好的样品溶液通过样品针31汲取进入流通比色池53,在多波段光电检测模块中,旋转电机57通过旋转56光源板,将本次测定项目规定波长的LED灯珠55旋转对准光路,光源发出的光线经过第一聚光透镜后聚焦于流通比色池53内,经过流通比色池53后的光在此通过第二聚光透镜后聚焦于光电池检测板58,光电池检测板58将检测到的光信号转化为电信号,由模块通讯接口59传导至主控板和电脑,通过流通比色池53后的溶液经过转移泵80进入多功能洗针废液池14的第一废液接口69,废液由于重力原因往下流动,并通过第二废液接口70排出设备。
测量完成后,开启洗针泵61,将纯水箱60中的纯水按一定速率通过洗针池入口62注入洗针池63,移动三轴进样系统11的X轴模组21和Y轴模组22,使得多功能进样针12位于洗针池63上方,将多功能进样针12插入洗针池63,多功能进样针12外壁残留产生的污水位于洗针池63上方,并随着纯水的不断注入,污水将通过64溢流口流入第一废液腔65,通过连通口67,最终由第二废液接口70排出设备。转动转移泵80将洗针池中的纯水通过样品针31汲取进入流通比色池53,通过转移泵80和第一废液接口69,最后通过第二废液接口70排出设备,实现多功能进样针12内壁清洗。
移动三轴进样系统11的X轴模组21和Y轴模组22,使得多功能进样针12位于第一废液腔65上方,将多功能进样针12插入第一废液腔65,并转动转移泵80,从多功能洗针废液池14中汲取空气通过流通比色池53和样品针31,注入样品管40,达到排空样品管的作用。
关闭循环水泵49并开启排水泵50,将水浴箱45内的恒温循环水排入水箱52,实现水循环利用。
如图3-4所示,将取样好的样品管40,放置于13一体化消解恒温模块中,移动三轴进样系统11的X轴模组21和Y轴模组22,使得多功能进样针12位于样品管40上方,移Z轴模组23,将多功能进样针12插入样品管40,通过第一加液泵75和切换阀74的配合工作将第二试剂容器72的试剂通过第一试剂针32,加入样品管40,并同时转移泵80转动,从多功能洗针废液池14中汲取空气通过流通比色池53和样品针31,注入样品管40,达到搅拌混匀的作用,按标准要求静置一定时间。
移动三轴进样系统11的X轴模组21和Y轴模组22,使得多功能进样针12位于样品管40上方,移Z轴模组23,将多功能进样针12插入样品管40,通过第二加液泵76将第一试剂容器71的试剂通过第二试剂针33加入样品管40,并同时转移泵80转动,从多功能洗针废液池14中汲取空气通过流通比色池53和样品针31,注入样品管40,达到搅拌混匀的作用,设置48温控模块,使得46加热棒工作,并采用47温度传感器实时采集温度,将44加热体达到标准要求的恒温温度,按标准要求静置一定时间,见图4。
移动三轴进样系统11的X轴模组21和Y轴模组22,使得多功能进样针12位于样品管40上方,移Z轴模组23,将多功能进样针12插入样品管40,通过第一加液泵75和切换阀74的配合工作将第三试剂容器73的试剂通过第一试剂针32加入样品管40,并同时转移泵80转动,从多功能洗针废液池14中汲取空气通过流通比色池53和样品针31,注入样品管40,达到搅拌混匀的作用,按标准要求静置一定时间。
通过转动转移泵80将样品管40中反应好的样品溶液通过样品针31汲取进入流通比色池53,在多波段光电检测模块中,旋转电机57通过旋转56光源板,将本次测定项目规定波长的LED灯珠55旋转对准光路,光源发出的光线经过第一聚光透镜后聚焦于流通比色池53内,经过流通比色池53后的光在此通过第二聚光透镜后聚焦于光电池检测板58,光电池检测板58将检测到的光信号转化为电信号,由模块通讯接口59传导至主控板和电脑,通过流通比色池53后的溶液经过转移泵80进入多功能洗针废液池14的第一废液接口69,废液由于重力原因往下流动,并通过第二废液接口70排出设备。
测量完成后,开启洗针泵61,将纯水箱60中的纯水按一定速率通过洗针池入口62注入洗针池63,移动三轴进样系统11的X轴模组21和Y轴模组22,使得多功能进样针12位于洗针池63上方,将多功能进样针12插入洗针池63,多功能进样针12外壁残留产生的污水位于洗针池63上方,并随着纯水的不断注入,污水将通过64溢流口流入第一废液腔65,通过连通口67,最终由第二废液接口70排出设备。转动转移泵80将62洗针池中的纯水通过样品针31汲取进入流通比色池53,通过转移泵80和第一废液接口69,最后通过第二废液接口70排出设备,实现多功能进样针12内壁清洗。
移动三轴进样系统11的X轴模组21和Y轴模组22,使得多功能进样针12位于第一废液腔65上方,将多功能进样针12插入第一废液腔65,并转动转移泵80,从多功能洗针废液池14中汲取空气通过流通比色池53和样品针31,注入样品管40,达到排空样品管的作用。
关闭循环水泵49并开启排水泵50,将水浴箱45内的恒温循环水排入水箱52,实现水循环利用。
与实施例2的检测尿碘相比,实施例3的检出水碘过程主要区别是省略了消解过程,但仍然保留了恒温加热的过程。
考虑到盐碘检测所加入的试剂不同于尿碘,同时需要加入含砷剧毒试剂,因此需要设计不同的试剂添加顺序,因此工作流程如下:
将取样好的样品管40,放置于13一体化消解恒温模块中,移动三轴进样系统11的X轴模组21和Y轴模组22,使得多功能进样针12位于样品管40上方,移Z轴模组23,将多功能进样针12插入样品管40,通过第一加液泵75和切换阀74的配合工作将第二试剂容器72的试剂通过第一试剂针32加入样品管40,不同于实施例2,此时还通过第二加液泵76将第一试剂容器71的试剂通过第二试剂针33加入样品管40。同时,转移泵80转动,从多功能洗针废液池14中汲取空气通过流通比色池53和样品针31,注入样品管40,达到搅拌混匀的作用;
不同于实施例2,移动三轴进样系统11的X轴模组21和Y轴模组22,使得多功能进样针12位于第一废液腔65上方,将多功能进样针12插入第一废液腔65,通过第一加液泵75和切换阀74的配合工作将第三试剂容器73的试剂通过第一试剂针32排入第一废液腔65,从而使得第三试剂填充管路,并达到润洗管路的目的。
第三试剂润洗管路之后,再次移动三轴进样系统11的X轴模组21和Y轴模组22,使得多功能进样针12位于样品管40上方,移Z轴模组23,将多功能进样针12插入样品管40,通过第一加液泵75和切换阀74的配合工作,继续将第三试剂容器73的试剂通过第一试剂针32加入样品管40,并同时转移泵80转动,从多功能洗针废液池14中汲取空气通过流通比色池53和样品针31,注入样品管40,达到搅拌混匀的作用。
通过转动转移泵80将样品管40中反应好的样品溶液通过样品针31汲取进入流通比色池53,在多波段光电检测模块中,旋转电机57通过旋转56光源板,将本次测定项目规定波长的LED灯珠55旋转对准光路,光源发出的光线经过第一聚光透镜后聚焦于流通比色池53内,经过流通比色池53后的光在此通过第二聚光透镜后聚焦于光电池检测板58,光电池检测板58将检测到的光信号转化为电信号,由模块通讯接口59传导至主控板和电脑,通过流通比色池53后的溶液经过转移泵80进入多功能洗针废液池14的第一废液接口69,废液由于重力原因往下流动,并通过第二废液接口70排出设备。
测量完成后,开启洗针泵61,将纯水箱60中的纯水按一定速率通过洗针池入口62注入洗针池63,移动三轴进样系统11的X轴模组21和Y轴模组22,使得多功能进样针12位于洗针池63上方,将多功能进样针12插入洗针池63,多功能进样针12外壁残留产生的污水位于洗针池63上方,并随着纯水的不断注入,污水将通过64溢流口流入第一废液腔65,通过连通口67,最终由第二废液接口70排出设备。转动转移泵80将62洗针池中的纯水通过样品针31汲取进入流通比色池53,通过转移泵80和第一废液接口69,最后通过第二废液接口70排出设备,实现多功能进样针12内壁清洗。
移动三轴进样系统11的X轴模组21和Y轴模组22,使得多功能进样针12位于第一废液腔65上方,将多功能进样针12插入第一废液腔65,并转动转移泵80,从多功能洗针废液池14中汲取空气通过流通比色池53和样品针31,注入样品管40,达到排空样品管的作用。
关闭循环水泵49并开启排水泵50,将水浴箱45内的恒温循环水排入水箱52,实现水循环利用。
由实施例4可知,虽然检测盐碘不需要消解过程和明显的恒温过程,但通过自动化控制器,简单改变试剂添加顺序,即可在检测尿碘的基础上,完成盐碘的自动化加样和检测。
综上所述,本发明在检测尿碘所需各种功能模块的基础上,通过优化程序和添加顺序,即可实现一台仪器分别检测尿碘、水碘、盐碘的过程,并且全过程实现自动化加样和清洗。
Claims (10)
1.一种多功能全自动碘样进样装置,该装置可将水碘、尿碘、盐碘不同样品进行全自动进样,包括基座、三轴进样模块、多功能进样针、一体化消解恒温模块、试剂进样模块、泵送循环模块,其特征在于:
(1)基座为分析仪的底座,上表面设有摆放样品的样品台,内部设有一体化消解恒温模块、光电检测模块、洗针模块、试剂进样模块、泵送循环模块;
(2)位于基座上方的三轴进样模块,包括X方向、Y方向、Z方向三个模组,其中Z模组末端固定连接多功能进样针,通过三轴进样模块可实现多功能进样针的上下左右前后的程控位移;
(3)所述的多功能进样针由左至右由第一试剂针、样品针、第二试剂针组成,三针采用胶结/焊接技术一体成型,其中中间的样品针末端突出于两侧的第一、第二试剂针末端,使得中央的样品针没入液体内时,两侧的第一试剂针、第二试剂针位于液面以上,可防止样品污染试剂管路,和防止试剂管路之间的交叉污染;
(4)一体化消解恒温模块的主体位于基座内部,包含样品管、加热体、温度传感器、温控模块、水浴箱、风冷通道;其中,样品管设在多功能进样针竖直相对向下的基座内部,下部被设置在加热体中,上部被设置在贯穿于基座两端的风冷通道;加热体内部设有温度传感器,外部设有水浴箱,为样品管提供恒温环境,水浴箱底部设有多个给排水接口;以及,在基座外部设有温度传感器;
试剂进样模块包括第一试剂容器、第二试剂容器和/或第三试剂容器,和驱动第一、第二试剂和/或第三试剂进入第一或第二试剂针的第二加液泵、第一加液泵,以及驱动样品或空气进入样品针的转移泵;
泵送循环模块包括、给水泵、排水泵、循环泵,其中给水泵和排水泵采用交替并联设置,即给水泵的出水口与排水泵的进水口连通并连接到水浴箱的一个给排水接口,给水泵的进水口与排水泵的出水口连通并连接到设备外部水箱,通过单独打开给水泵、排水泵,可以实现对水浴箱进行给水、排水;循环泵的进水口和出水口,分别与水浴箱另外不同的给排水接口,使得水浴箱中的水根据需要进行循环流动,以维持恒温环境。
2.如权利要求1所述的一种多功能全自动碘样进样装置,其特征在于,其中所述分析仪还包括多功能洗针废液池。
3.如权利要求2所述的一种多功能全自动碘样进样装置,其特征在于,其中在消解恒温模块风冷通道两端的位置设有风扇。
4.如权利要求3所述的一种多功能全自动碘样进样装置,其特征在于,其中在风冷通道和水浴箱之间设有保温隔热板,水浴箱外表面设有保温套。
5.如权利要求2所述的一种多功能全自动碘样进样装置,其特征在于,其中加热体由导热材料组成,内部设有加热棒。
6.如权利要求5所述的一种多功能全自动碘样进样装置,其特征在于,其中第二试剂容器和第三试剂容器为并联设计,在并联交点设有切换阀。
7.一种多功能全自动碘样分析仪,其特征在于,该分析仪包括上述权利要求1-6任一方案所述的全自动碘样进样装置,以及清洗模块、多波段光电检测模块。
8.如权利要求7所述的一种多功能全自动碘样分析仪,其特征在于,其中所述清洗模块包括一体化多功能洗针废液池以及液体转移管路,其中多功能洗针废液池按照连接顺序依次包括纯水箱、洗针泵、洗针池入口、洗针池、溢流口、第一废液腔、第二废液腔、第一废液口、第二废液口,其中洗针池通过上部的溢流口与第一废液腔连接,第一废液腔通过底部的连通口与第二废液腔底部相连,第一废液口位于第二废液腔上部,第二废液口位于第二废液腔下部。
9.如权利要求8所述的一种多功能全自动碘样分析仪,其特征在于,其中所述多波段光电检测模块根据光路行进方向分别依次设有模块通讯接口、旋转电机、旋转光源板、LED灯珠、第一聚光透镜、流通比色池、第二聚光透镜、光电检测板,其中流通比色池两端设有第一和第二聚光透镜,上端设有接收来自样品针的待测样品溶液的通路,以及连接第一废液口的通路。
10.如权利要求9所述的一种多功能全自动碘样分析仪,其特征在于,其中通过设在流通比色池与连接第一废液口的通路上的转移泵,将样品管的待测样品溶液通过样品针汲取进流通比色池,旋转电机通过旋转光源板,将预设波长的LED灯珠旋转对准光路,光源发出的光线分别经过第一聚光透镜、流通比色池、第二聚光透镜,直至聚焦于光电池检测板,光电池检测板将检测到的光信号转化为电信号,由模块通讯接口传导至主控板和电脑。
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