本發(fā)明屬于實驗配置溶液及取液，具體涉及一種精密定量移液及配液的裝置。

背景技術(shù)：

1、定量配置溶液及定量移取溶液是十分重要且高頻發(fā)生的基本實驗操作，它是許多檢測及反應(yīng)類實驗的基礎(chǔ)操作，尤其是檢測領(lǐng)域，例如，在研究土壤重金屬污染領(lǐng)域，需要對采集的海量的土壤樣品的污染物進(jìn)行溶解、配置溶液、定量取液，再對取得的溶液進(jìn)行分析檢測，確定土壤中各種重金屬污染物的含量。目前，土壤樣品的前處理為將土壤放入蒸餾水或其它溶劑中，充分溶解出待測的重金屬污染物，再過濾出固體土壤，得到含有重金屬的溶液，該溶液作為原料液，后續(xù)原料液配置溶液或直接取樣，一般采用蠕動泵進(jìn)行移液，蠕動泵通過擠壓軟管來輸送液體，軟管的彈性變形和磨損會影響移液的精度和重復(fù)性。而且移液通常依賴于手動操作，存在操作復(fù)雜、精度不足、效率低下以及安全性等問題局限性。另外，也有定量移液采用切換閥與泵將液體轉(zhuǎn)移至定量環(huán)內(nèi)，但不能解決定量環(huán)的前端和后端管路的積液問題，移液精度遠(yuǎn)低于定量環(huán)精度。另外，現(xiàn)有的注射儀設(shè)計主要用于對單一樣液進(jìn)行移液，其軟管內(nèi)壁可能殘留液體，導(dǎo)致交叉污染或樣品損失，不適合同時處理多個樣液，兼容性較差。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對上述問題，本發(fā)明提供一種精密定量移液及配液的裝置，包括液體處理模塊和定量環(huán)取液模塊，液體處理模塊包括采樣針、升降電機(jī)、轉(zhuǎn)動電機(jī)、清洗池、干燥池和至少一個定心機(jī)構(gòu)，定心機(jī)構(gòu)用于放置液體容器，采樣針從液體容器內(nèi)吸取溶液，升降電機(jī)通過絲杠控制采樣針上下移動，轉(zhuǎn)動電機(jī)通過擺臂控制采樣針?biāo)揭苿樱?/p>

2、定量環(huán)取液模塊包括第一切換閥、第二切換閥和若干個定量環(huán)，第一切換閥的若干個出口分別連接清潔空氣源、若干個定量環(huán)，進(jìn)口連接采樣針；第二切換閥的若干個出口分別連接第一排出口、若干個定量環(huán)，進(jìn)口并聯(lián)液泵和清潔空氣源；清洗池的進(jìn)口連接清洗液管路，出口連接第二排出口；干燥池的進(jìn)口連接清潔空氣源，出口連接第三排出口，通過切換閥的切換以及采樣針在液體容器、清洗池和干燥池之間的轉(zhuǎn)換工作，實現(xiàn)定量環(huán)采樣、各通路清洗、排液、干燥。

3、可選的，所述精密定量移液及配液的裝置包括主機(jī)箱，主機(jī)箱被中主架分為兩個區(qū)域；

4、中主架包括底座架、移動橫桿、和兩個豎直的軌道桿，升降電機(jī)設(shè)在底座架上，底座架的兩端分別設(shè)置軌道桿，軌道桿垂直于底座架；移動橫桿的兩端分別滑動連接軌道桿，轉(zhuǎn)動電機(jī)設(shè)在移動橫桿上。

5、進(jìn)一步可選的，所述升降電機(jī)的頂部轉(zhuǎn)軸連接絲杠底端，絲杠頂端轉(zhuǎn)動連接主機(jī)箱的頂板，絲桿貫穿移動橫桿，升降電機(jī)帶動絲杠正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)時，移動橫桿沿絲杠的螺旋紋理上升或下降，進(jìn)而帶動轉(zhuǎn)動電機(jī)、擺臂和采樣針上下移動。

6、可選的，所述轉(zhuǎn)動電機(jī)的中心設(shè)有豎直的空心轉(zhuǎn)軸，空心轉(zhuǎn)豎直軸貫穿轉(zhuǎn)動電機(jī)，空心轉(zhuǎn)軸的底部連接同步輪，同步輪隨空心轉(zhuǎn)軸同步轉(zhuǎn)動；空心轉(zhuǎn)軸的頂部連接擺臂的一端，擺臂的另一端懸空且連接采樣針頂部，擺臂水平設(shè)置，擺臂帶領(lǐng)采樣針以空心轉(zhuǎn)軸為圓心，以擺臂長度為半徑而做圓周運(yùn)動。

7、進(jìn)一步可選的，所述采樣針為細(xì)長的空心管，能傳輸液體；采樣針的頂端連接輸液管，輸液管沿擺臂延伸至空心轉(zhuǎn)軸，再沿空心轉(zhuǎn)軸和同步輪延伸，最后穿出同步輪，再連接第一切換閥的進(jìn)口，將所采液體輸入第一切換閥。

8、可選的，所述定心機(jī)構(gòu)由上至下包括若干個豎直的夾爪、托板、凸輪板、若干條滑道和基板，凸輪板和托板上均設(shè)有與夾爪對應(yīng)的若干個鏤空槽，使得夾爪能穿過凸輪板和托板；滑道設(shè)在基板上，夾爪與滑道一一對應(yīng)，夾爪的底部通過滑塊滑動連接滑道，任一個滑塊連接氣缸，氣缸能驅(qū)動該夾爪沿對應(yīng)的滑道來回移動，該夾爪的移動能帶動凸輪板轉(zhuǎn)動，凸輪板進(jìn)而帶動其它夾爪沿著各自對應(yīng)的滑道來回移動，使得所有夾爪能均靠近或均遠(yuǎn)離托板中心的液體容器，實現(xiàn)夾住或松開液體容器的動作。

9、進(jìn)一步可選的，所述凸輪板的圓心處固定連接凸輪轉(zhuǎn)軸的頂部，凸輪轉(zhuǎn)軸向下穿過基板，凸輪轉(zhuǎn)軸的底部轉(zhuǎn)動連接基板下方的底板，凸輪轉(zhuǎn)軸的外部設(shè)有對應(yīng)的軸承，使得凸輪板能轉(zhuǎn)動。

10、進(jìn)一步可選的，所述基板的上表面設(shè)置若干個向下凹陷的滑道，滑道的一端指向基板的中心，另一端延伸至基板的外側(cè)邊沿，若干個滑道圍著基板呈放射狀均勻分布；

11、所述托板設(shè)有若干個第一鏤空槽，第一鏤空槽的一端指向托板中心，另一端指向托板外側(cè)，若干個第一鏤空槽圍著托板呈放射狀均勻分布，第一鏤空槽與滑道的位置一一對應(yīng)。

12、進(jìn)一步可選的，所述凸輪板均勻設(shè)有若干個第二鏤空槽，第二鏤空槽的始端指向凸輪板中心，末端指向凸輪板外側(cè)；第二鏤空槽的始端所在的凸輪板的半徑為對應(yīng)半徑，第二鏤空槽與自己的對應(yīng)半徑之間的夾角為旋轉(zhuǎn)夾角，每個第二鏤空槽的旋轉(zhuǎn)夾角均相同，使得若干個第二鏤空槽呈螺旋轉(zhuǎn)動布設(shè)形式。

13、可選的，所述第一切換閥的進(jìn)口通過輸液管連接采樣針的頂端，能將所取液體輸出第一切換閥，第一切換閥、輸液管和采樣針組成前端通路；

14、第一切換閥的一個出口連接清潔空氣源，能為前端通路輸入清潔空氣，將前端通路內(nèi)的殘留液體吹出至清洗池內(nèi)；

15、第一切換閥的其它出口分別連接一個定量環(huán)的一端，定量環(huán)的另一端連接第二切換閥的出口，通過切換兩個切換閥的出口，使用不同的定量環(huán)，避免使用單一定量環(huán)而累計誤差，造成移液精度下降。

16、進(jìn)一步可選的，所述第二切換閥的進(jìn)口連接三通閥的開口一，三通閥的開口二連接液泵，三通閥的開口三連接清潔空氣源；第二切換閥的一個出口連接第一排出口，三通閥、第二切換閥直至第一排出口之間的通路組成后端通路，清潔空氣源能為后端通路輸入清潔空氣，將后端通路內(nèi)的殘留液體從第一排出口吹出；液泵作為動力源，能通過采樣針將液體樣品或清洗液吸入前端通路、各個定量環(huán)的管路和后端通路；

17、采樣針為某個定量環(huán)取液之后，采樣針再移至另一個定心機(jī)構(gòu)的液體容器或者樣品管內(nèi)，清潔空氣源能將定量環(huán)內(nèi)的樣液推送出去，實現(xiàn)定量移液。

18、可選的，所述主機(jī)箱內(nèi)還設(shè)有定容機(jī)構(gòu)，定容機(jī)構(gòu)包括第一紅外傳感器、第二紅外傳感器、第一轉(zhuǎn)盤、兩根第一支桿和加液漏斗，兩個紅外傳感器一上一下設(shè)在底座架上，分別用于指示大流量進(jìn)液頂限和精細(xì)定容限；第一支桿水平設(shè)置，第一轉(zhuǎn)盤豎直設(shè)置，第一支桿的一端連接第一轉(zhuǎn)盤，另一端夾持加液管；兩根第一支桿分別處于第一轉(zhuǎn)盤的相對的位置。

技術(shù)特征：

1.一種精密定量移液及配液的裝置，其特征在于，包括液體處理模塊和定量環(huán)取液模塊，液體處理模塊包括采樣針、升降電機(jī)、轉(zhuǎn)動電機(jī)、清洗池、干燥池和至少一個定心機(jī)構(gòu)，定心機(jī)構(gòu)用于放置液體容器，采樣針從液體容器內(nèi)吸取溶液，升降電機(jī)通過絲杠控制采樣針上下移動，轉(zhuǎn)動電機(jī)通過擺臂控制采樣針?biāo)揭苿樱?/p>

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的精密定量移液及配液的裝置，其特征在于，所述精密定量移液及配液的裝置包括主機(jī)箱，主機(jī)箱被中主架分為兩個區(qū)域；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的精密定量移液及配液的裝置，其特征在于，所述升降電機(jī)的頂部轉(zhuǎn)軸連接絲杠底端，絲桿貫穿移動橫桿，升降電機(jī)帶動絲杠正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)時，移動橫桿沿絲杠的螺旋紋理上升或下降，進(jìn)而帶動轉(zhuǎn)動電機(jī)、擺臂和采樣針上下移動。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的精密定量移液及配液的裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)動電機(jī)的中心設(shè)有豎直的空心轉(zhuǎn)軸，空心轉(zhuǎn)軸的底部連接同步輪，同步輪隨空心轉(zhuǎn)軸同步轉(zhuǎn)動；空心轉(zhuǎn)軸的頂部連接擺臂的一端，擺臂的另一端懸空且連接采樣針頂部；

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的精密定量移液及配液的裝置，其特征在于，所述定心機(jī)構(gòu)由上至下包括若干個夾爪、托板、凸輪板、若干條滑道和基板，凸輪板和托板上均設(shè)有與夾爪對應(yīng)的鏤空槽，使得夾爪能穿過凸輪板和托板；滑道設(shè)在基板上，夾爪與滑道一一對應(yīng)，夾爪的底部通過滑塊滑動連接滑道，任一個滑塊連接氣缸，氣缸能驅(qū)動該夾爪沿對應(yīng)的滑道來回移動，該夾爪的移動能帶動凸輪板轉(zhuǎn)動，凸輪板進(jìn)而帶動其它夾爪沿著各自對應(yīng)的滑道來回移動，使得所有夾爪能均靠近或均遠(yuǎn)離托板中心的液體容器，實現(xiàn)夾住或松開液體容器的動作。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的精密定量移液及配液的裝置，其特征在于，所述凸輪板的圓心處固定連接凸輪轉(zhuǎn)軸的頂部，凸輪轉(zhuǎn)軸向下穿過基板，凸輪轉(zhuǎn)軸的底部轉(zhuǎn)動連接基板下方的底板；

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的精密定量移液及配液的裝置，其特征在于，所述滑道的一端指向基板的中心，另一端延伸至基板的外側(cè)邊沿，若干個滑道圍著基板呈放射狀均勻分布；

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的精密定量移液及配液的裝置，其特征在于，所述第一切換閥、輸液管和采樣針組成前端通路，第一切換閥的一個出口連接清潔空氣源，能為前端通路輸入清潔空氣，將前端通路內(nèi)的殘留液體吹出至清洗池內(nèi)；

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的精密定量移液及配液的裝置，其特征在于，所述第二切換閥的進(jìn)口連接三通閥的開口一，三通閥的開口二連接液泵，三通閥的開口三連接清潔空氣源；三通閥、第二切換閥直至第一排出口之間的通路組成后端通路，清潔空氣源能為后端通路輸入清潔空氣，將后端通路內(nèi)的殘留液體從第一排出口吹出；液泵作為動力源，能通過采樣針將液體樣品或清洗液吸入前端通路、各個定量環(huán)的管路和后端通路；采樣針為某個定量環(huán)取液之后，采樣針再移至另一個定心機(jī)構(gòu)的液體容器或者樣品管內(nèi)，清潔空氣源能將定量環(huán)內(nèi)的樣液推送出去，實現(xiàn)定量移液。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的精密定量移液及配液的裝置，其特征在于，所述主機(jī)箱內(nèi)還設(shè)有定容機(jī)構(gòu)，定容機(jī)構(gòu)包括第一紅外傳感器、第二紅外傳感器、第一轉(zhuǎn)盤、兩根第一支桿和加液漏斗，兩個紅外傳感器一上一下設(shè)在底座架上，分別用于指示大流量進(jìn)液頂限和精細(xì)定容限；第一支桿水平設(shè)置，第一轉(zhuǎn)盤豎直設(shè)置，第一支桿的一端連接第一轉(zhuǎn)盤，另一端夾持加液管；兩根第一支桿分別處于第一轉(zhuǎn)盤的相對的位置。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種精密定量移液及配液的裝置，包括液體處理模塊和定量環(huán)取液模塊，液體處理模塊包括采樣針、升降電機(jī)、轉(zhuǎn)動電機(jī)和定心機(jī)構(gòu)，定心機(jī)構(gòu)用于放置液體容器，采樣針從液體容器內(nèi)吸取溶液，升降電機(jī)通過絲杠控制采樣針上下移動，轉(zhuǎn)動電機(jī)通過擺臂控制采樣針?biāo)揭苿?；定量環(huán)取液模塊包括兩個切換閥和若干個定量環(huán)，第一切換閥的若干個出口分別連接清潔空氣源、若干個定量環(huán)，進(jìn)口連接采樣針；第二切換閥的若干個出口分別連接第一排出口、若干個定量環(huán)，進(jìn)口并聯(lián)液泵和清潔空氣源；清洗池進(jìn)口連接清洗液管路；干燥池進(jìn)口連接清潔空氣源，通過切換閥切換和采樣針在液體容器、清洗池、干燥池間轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)定量采樣、各通路清洗、排液、干燥。

技術(shù)研發(fā)人員：賀全虎
受保護(hù)的技術(shù)使用者：百泉聚興（北京）科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15