一种多通道进样针及其在CODMn 分析仪中的应用

摘要

本发明提供了一种多通道进样针，其特征在于：由多通道进样针本体和一个以上的通道组成；所述多通道进样针本体由至少一个进出样部和至少一个试剂进样部组成；所述进出样部内均设有，可纵向贯通整个进出样部的通道；所述试剂进样部内均设有，可纵向贯通整个试剂进样部的通道；所述各通道之间相互独立。本发明提供了这样一种多通道针装置，能同时完成多种试剂的注入和溶液的抽取，并通过与流转设备进行连用，实现了分析仪器内的连续加样、加试剂、抽样的功能。

说明书

技术领域

本发明提供了一种化学分析仪器，具体地，涉及一种多通道进样针及其在CODMn分析仪中的应用。

背景技术

在一些分析仪器的使用中，需要向反应瓶同时或者依次注入多种试剂，并在反应结束后抽取溶液进行分析。如：高锰酸钾指数分析仪等。在现有的方法中，往往采用手工的在仪器外部完成反应后注入相应的分析仪器进行目标吸光度等指数的检测和分析。

为了实现自动化的进样程序，在研究之初，采用了单通道针来实现实现试剂的注入和样品的取出，然，进研究发现使用该设备存在如下多个问题：

其一、各个试剂需分时的进入单通道，其消耗时间较长，且仅能进行唯一样品的检测，致使该样品反应结束至完成分析前，该进样设备都必须做等待处理，无法有效的利用时间，进而效率仍旧无法提高。

其二、在该结构限定的设备中，由于在同一管道中，依次注入不同试剂溶液，由于各种溶剂的混溶，不但造成清洗困难，且试剂间极其容易产生交叉污染的问题，进而直接影响实验结果的准确性。

其三、在该结构限定的设备中，由于在同一管道中，即实现进出样品，又实现进试剂的过程，在其输出检测样品的过程中，无法避免的使该待测样品被管道内残留的试剂等物质污染，进而导致结果的不准确。

其四、由于涉及多个试剂和样品的进出问题，其间的流路切换控制系统极其复杂，且当某一管路出现需要维修或深度清洗的情况去，极容易由于复杂的管路设置，造成管路的维护困难问题。

发明内容

本发明旨在克服上述缺陷，提供一种可避免交叉污染、可实现自动进样完成多种试剂的注入和溶液的抽取、同时效率高的多通道针装置。

本发明提供的一种多通道进样针，其特征在于：由多通道进样针本体和一个以上的通道组成；

该多通道进样针本体为任意的几何构型，可以为一体成型或可组装和拆卸的分装结构。

上述多通道进样针本体由至少一个进出样部和至少一个试剂进样部组成；该组成的方式可以为任意排布的方式，优选为多个试剂进样部围绕一个或多个进出样部的方式；或将进出样部集中设置于一侧，试剂进样部集中设置于另一侧的方式。

上述进出样部内均设有，可纵向贯通整个进出样部的通道；从而实现液体样品或气体样品的流通。

上述试剂进样部内均设有，可纵向贯通整个试剂进样部的通道；从而实现液体试剂或气体试剂的流通。

上述各通道之间相互独立。故而，由于各试剂和样品均为独立通道进样，不会发生交叉污染等问题。且当某一通道发生故障时，直接检测维修即可，无需对整套设备进行更换。

进一步地，本发明提供的一种多通道进样针，还具有这样的结构特点：即、上述多通道进样针本体为由进出样部和试剂进样部组合后一体成型的结构；

或上述多通道进样针本体为由进出样部和试剂进样部任意拼装而成的结构。

如：进出样部上设有若干卡槽；上述试剂进样部上设有卡扣，上述卡槽和卡扣的结构相互匹配，通过将卡扣卡设于卡槽内能实现进出样部与试剂进样部的组装，该进出样部上按照设备的规格可根据需要的设置有多个卡槽结构，在使用的过程中，用户可根据检测不同产品或应用不同分析方法的需要，对进样和试剂数量进行调整装配，实现个性化的配置。

进一步地，本发明提供的一种多通道进样针，还具有这样的结构特点：即、上述进出样部纵向的长度大于任一试剂进样部纵向的长度。从而实现取样的同时不会污染试剂进样部的试剂。

进一步地，本发明提供的一种多通道进样针，还具有这样的结构特点：即、上述进出样部超出试剂进样部的部分，其表面由拒水材料制造而成。从而使得进出样部的表面不会残留样品或试剂等。该拒水材料可以为防/拒水涂层或高平滑度的表面等。

进一步地，本发明提供的一种多通道进样针，还具有这样的结构特点：即、上述进出样部和/或试剂进样部为可伸缩的结构。该伸缩结构可程序控制或机械控制，例如：当需通过进出样部或试剂进样部输入液体时，被指令输入通道对应的进出样部或试剂进样部会自动伸出，当加样完毕自动缩回主体部分。

进一步地，本发明提供的一种多通道进样针，还具有这样的结构特点：即、上述进出样部和/或试剂进样部内设有定向液体喷射机构。如：内部设有压力装置的喷射结构，在需要输入液体时，通过压力的作用，将液体瞬间射出，避免了液体的残留和外泄。

和/或上述进出样部和/或试剂进样部的端部设有锥形喷射头，从而能将液体集中的输出。

进一步地，本发明提供的一种多通道进样针，还具有这样的结构特点：即、上述各通道内均设有至少一条导管。用于各种液体的输入和输出。

另外，本发明还提供了一种多通道进样器，其特征在于：包括如上的多通道进样针和运动装置(如：极坐标运动器等可进行多维度转动的装置)；

上述多通道进样针安装于运动装置的端部，受运动装置的控制进行移动。

该运动装置为可带动进样针等设备按一定的规律进行转动或移动的装置，该装置在使用的过程中，根据时间节拍进行流转，输入/输出样品或试剂；该时间节拍指每种试剂的添加顺序和间隔的时间，例如：在测定高锰酸钾指数的分析仪中，为每个样品进样的同时添加酸和高锰酸盐，30分钟后再添加其他试剂；而在30分钟之间，对其他消解管进行样品和试剂的添加工作，当到达30分钟的等待时间时，将加样设备切换至最初的消解管进行其他试剂的添加。以此类推，当进行其他种类的分析时，添加试剂的次序和规则发生变化时，均根据不同分析方法中每种试剂的特性和停留时间进行等待。使用者可根据各种样品测试的需要对该时间节拍进行设定和调整。

进一步地，本发明提供的一种多通道进样器，还具有这样的结构特点：即上述极坐标运动器包括机械臂和驱动马达；

上述多通道进样针固定的安装于机械臂的端部；

上述驱动马达驱动机械臂进行各种维度的运动。如：完成进样或试剂后提起多通道进样针，当空等待或平移到下一进样处；需要进样或试剂时，向下运动，将多通道进样针伸入反应容器中，进行液体的添加。

此外，本发明还提供了一种应用于化学分析仪器中的反应系统，其特征在于：包括上述结构的多通道进样器和反应池；

其中，上述反应池内设有若干反应管；

上述多通道进样针在极坐标运动器的作用下，于反应管之间流转；

该系统还包括液体运输装置；如：蠕动泵、空气泵等。

上述液体运输装置安装于各导管的端部，输入或输出液体或气体。

本发明的作用和效果：

本发明提供了这样一种多通道针装置，能同时完成多种试剂的注入和溶液的抽取，并通过与流转设备进行连用，实现了分析仪器内的连续加样、加试剂、抽样的功能。

具体地，本发明提供的装置，其一、能将不同试剂通路间物理隔开，避免试剂交叉污染，从而提高分析准确性。其二、试剂通道和进样通道通过长度控制，从而保证试剂通道在样品溶液液面以上，避免试剂和样品溶液接触，从而相互污染。其三、本发明的装置管路控制简单，注入试剂速度倍数级提升。

附图说明

附图1、本实施例提供的多通道进样针的结构示意图；

附图2、本实施例提供的多通道进样针的结构示意图；

附图3、本实施例提供的多通道进样器和反应系统的结构示意图；

附图4、本实施例提供的反应系统的流程示意图；

附图5、本实施例变形例三提供的多通道进样器和反应系统的结构示意图。

具体实施方式

如图1、2所示的多通道进样针，由多通道进样针本体100和5个通道组成；

该多通道进样针本体100由4个呈短管构成试剂进样部120，围绕1个呈长管的进出样部110的布局方式，一体成型制造而成，其外型呈一端凸起的方形凸台构型，该凸起的部位为圆柱形的针筒(即、为进出样部110的一端部)，该本体可以由耐化学腐蚀的材料(如：聚四氟乙烯等)或金属材料制造而成。

该进出样部110内设有纵向贯通整个进出样部110的通道210；

该试剂进样部120内设有4条可纵向贯通整个试剂进样部120的通道220a、220b、220c、220d；该多条通道120、220a、220b、220c、220d之间彼此相互独立。每条通道内均设有耐酸碱、耐化学腐蚀的导管。

在使用的过程中，样品从进出样部110的通道内输入或输出，反应过程中添加的试剂分别从各个试剂进样部120的通道内输入或输出，由于进出样部110的通道长于试剂进样部120，故而，在工作时，长针探入液面下，用于取样或放样，短针始终处于液面以上的位置，用于在不同的时间段注入不同的反应用试剂。

如图3所示的多通道进样器，由极坐标运动装置和上述多通道进样针组成，该极坐标运动装置包括驱动机体20和摆动臂21组成；

该摆动臂21的端部安装有多通道进样针10，当驱动机体20启动的时候，控制摆动臂21沿A-A’的方向移动，进而带动多通道进样针10沿该轨迹进行运动。

当将该进样器运用于样品进样时，如图3所示，还包括反应池30，在该反应池30中按列队的布置有若干反应管31。当极坐标运动装置受到进样命令时，在各反应管31的上方流转，为各反应管31输入各类液体。

如图4所示，为了实现液体的输入和输出功能，在每条导管均与相应的试剂或样品储存设备连通，其端部均设有进样泵P1(如：蠕动泵)等设备，用于将储存设备中的液体输入或输出到反应管中。

在本实施例中，通道C1(即、220a)与试剂一导通，通过进样泵P1将试剂一泵入反应管内；

通道C2(即、220b)与试剂二导通，通过进样泵P1将试剂二泵入反应管内；

通道C4(即、220c)与试剂三导通，通过进样泵P1将试剂三泵入反应管内；

通道C5(即、220d)与试剂四导通，通过进样泵P1将试剂四泵入反应管内；

通道C3一方面通过进样泵P1将各类样品泵入反应管内；另一方面，还可通过进样泵P1将各类完成反应的待测样品泵出。

当然上述各过程使用的进样设备均可以为独立设置。

本实施例的变形例一、

为了避免长管表面的试剂残留，在长管表面上布置有若干槽状结构。

本实施例的变形例二、

为了避免试剂在进样的过程中，污染长管表面。

在本实施例中，还可将所有进样/试剂端的端口设计为圆锥形的喷嘴造型。或为伸缩结构、弹出结构等。

本实施例的变形例三、

如图5所示，通道C3一方面与样品储存设备导通，通过进样泵P1将各类样品泵入反应管内；另一方面，还可通过进样泵P2将各类完成反应的待测样品泵入检测设备内。该导管可共用一条或分设两条。