专利名称：自动固相萃取仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及分析化学的样品前处理技术，特别涉及一种自动固相萃取仪。
背景技术：
在分析化学中，样品前处理是一个十分重要的步骤。样品前处理的好坏不仅直接影响最终分析结果，而且还会影响分析仪器的使用寿命。许多分析化学工作者已经认识到样品前处理的重要性，因此，人们一直在不断地研究、改进样品前处理的方法，使之更为准确、有效、简单、快速。
根据国际LC-GC杂志对世界1000多个实验室进行统计，样品前处理所花费的时间占整个分析过程的61％。现代的自动化分析仪器使分析工作变的简单、快速。然而，国内许多拥有现代化分析仪器的实验室却依然使用着古老、繁琐的样品前处理方法。可以说，样品前处理已经成为现代分析中的瓶颈，严重阻碍了分析工作的进行。因此，要提高效率，就必须解决样品前处理的问题。
从色谱分析的整个过程看，该统计发现在分析过程中样品前处理产生的误差最大，高达30％，如果再加上操作误差，人为的因素占了误差来源的50％。换句话来说，如果我们能够解决人为因素造成的误差，分析误差产生的几率就降低了一半。
由八十年代中期开始，一项发展较快的样品前处理技术是固相萃取法，又有人称之为固液萃取法。与传统的液液萃取法比较，固相萃取有明显的优势。首先，在液液萃取中乳化是一种时常发生的现象。萃取过程一但发生乳化，将严重影响结果的重现性。而在固相萃取中则不存在这个问题。其次液液萃取的另一个主要缺点是回收率的高低在很大程度上取决于操作人员对该技术掌握的熟练程度。也就是说，同样一个方法，不同操作者所得到的结果可能差异很大。这将影响方法的推广，也难以进行实验室的质量控制和标准化。而固相萃取是基于分析物功能团和固相填料功能团之间的作用力将分析物萃取出来的，其萃取结果稳定、方法很容易在实验室之间转移，有利于标准化。此外固相萃取法还有许多优点如选择性强、分离时间短、使用有机溶剂少等等。目前在国际上固相萃取技术已在许多领域里逐步取代液液萃取。
固相萃取法作为一种样品前处理方法，在现代分析化学中具有十分重要的应用价值，它简单、快速，简化了样品前处理操作步骤，缩短了前处理时间，而且减少了有机溶剂的用量，降低了对环境的污染和成本。
随着对固相萃取技术研究的深入，发现手工固相萃取仪的负压抽吸操作主要存在重复性差、并行操作难以控制的问题，而且由于操作人员与有毒化学药品的直接接触，对其身体健康也有一定的损害。在国外已经推出了自动固相萃取仪，但由于进口的固相萃取自动化产品价格昂贵，一般实验室还是采取原始的手动方法操作，对固相萃取技术的推广造成了不小的障碍。
发明内容
本实用新型的正是针对上述技术中所存在不足之处而提供一种结构合理、成本适中、不仅可提高实验的重复性、并可减少对操作人员身体的损害的自动固相萃取仪。
本实用新型的目的可通过下述技术措施来实现本实用新型的自动固相萃取仪包括设置在导轨上由动力机构驱动的平台车、通过立柱以垂直于导轨方式设置在平台车上的悬臂机架、通过设置在悬臂机架上的导向轴和动力驱动机构竖直安装在悬臂机架上的立式机械臂、以及位于悬臂机架下方的萃取试样存放托盘；在立式机械臂上通过竖直设置的导向滑杆和以动配合方式与导向滑杆相结合的滑块安装有进样针。
本实用新型中所述导轨通过连接件分别安装在机架的前后两侧板上，所述平台车通过分别设置其四角处的一组走轮与导轨相结合，每一组走轮均是由分别位于导轨上下方的至少一个滚轮构成；用于驱动平台车位移的动力机构是由丝杠和电机构成，所述丝杠以平行于导轨的方式通过其两端设置的轴承座安装在机架上，所述平台车通过设置在其底面上的丝母与丝杠相结合。
本实用新型中所述立式机械臂中的滑杆是由左右两根滑杆组成，滑块通过其上加工出的左右两个导向孔套装在两根滑杆上，滑杆的上端设置有一用于安装从动导向带轮的轮架，其下端为连接滑块；连接滑块通过其上加工出的左右两个轴孔以动配合的方式套装在悬臂机架上设置的两根导向轴上，并通过连接件与由电机、同步轮和同步带构成的驱动机构中的同步带相结合；在连接滑块的顶面上设置有主动导向带轮安装卡槽，位于该安装卡槽中的主动导向带轮通过键联接的方式与设置在悬臂机架上的传动轴相结合；所述滑块通过固定件与连接在主、从动导向带轮之间的驱动带相结合。
其工作原理如下平台车在丝杠的的带动下沿导轨(x轴方向)作往复直线运动，进而带动安装在其上的悬臂机架随平台车一起沿导轨(x轴方向)长度方向运动，而立式机械臂在安装在悬臂机架上电机、同步轮和同步带构成的驱动机构的带动下沿滑杆(y轴方向)长度方向作往复运动；通过竖直设置的导向滑杆和以动配合方式与导向滑杆相结合的滑块安装在立式机械臂上的进样针在由传动轴和主、从动导向带轮以及驱动带组成的上下位移机构的带动下沿导向滑杆(z轴方向)作上下往复运动，使得进样针能够顺利地进入SPE柱中或从SPE柱中拔出，从而实现进样针在托盘区内作三维运动，完成样品的前处理过程；所述进样针上端口通过硅胶管与外界泵相连，通过泵的正反转实现溶液的转移。本实用新型不仅具有结构合理、成本适中的优点，且可提高实验的重复性，减少对操作人员身体的损害。
图1是本实用新型的主视图(去除后侧板16-1后的结构图)。
图1-1是将图1中的萃取试样存放托盘28去掉后的结构图。
图2是图1的俯视图。
图3是图1的左视图。
图4是图2中悬臂机架的A向图。
图5是图1中立式机械臂结构视图。
图6是图5的左视图。
图7是图2中机架的后侧板16-1的结构图。
图8是托盘的俯视图。
图9是试管架的主视图。
图10是试管架的俯视图。
图11是溶剂瓶架的主视图图12是溶剂瓶架的俯视图。
图13是3mlSPE柱架的主视图。
图14是3mlSPE柱架的俯视图。
图15是3mlSPE柱架的左视图。
图16是1mlSPE柱架的主视图。
图17是1mlSPE柱架的俯视图。
图18是1mlSPE柱架的左视图。
图中1是丝杠；2是滚轮；3是轴承座；4是导轨；5是滚轮；6是滚轮；7是立柱；8是电机；9是悬臂机架(y轴机械臂)；10是立式机械臂(z轴机械臂)；11是固定块；12是针架；13是螺钉；14是进样针；15是导引孔；16是机架前侧板；16-1是机架后侧板；17是试管架；18是溶剂瓶架；19是3mlSPE柱架；20是1mlSPE柱架；21是固定板；22是电机固定架；23是电机；24是联轴节；25是轴承座；26是1mlSPE柱区废液排出孔；27是3mlSPE柱区废液排出孔；28是萃取试样存放托盘；29是固定金属快；30是导向轴；31是传动轴；32是导向轴；33是联轴节；34是固定架；35是洗针槽；36是定位槽；37是1mlSPE柱收集架；38是1mlSPE柱盘；39是3mlSPE柱收集架；40是3mlSPE柱盘；41是电机；42是导轨；43是固定金属块；44是滚轮；45是滚轮；46是滚轮；47是滚轮；48是滚轮；49是滚轮；50是滚轮；51是从动导向带轮的轮架；52是轴孔；53是滑杆；54是驱动带；55是主动导向带轮；56是连接滑块；57是滑块；58是滑杆；59是1mlSPE柱架区；60是3mlSPE柱架区；61是溶剂瓶架区；62是试管架区；63是电机连接件；64是固定架；65是3mlSPE柱废液槽；66是滑杆；67是1mlSPE柱废液槽；68是滑杆；69是3mlSPE柱废液槽孔；70是1mlSPE柱废液槽孔；71是固定板；72是平台车；73是滚轮；74是丝母；75是连接杆件；76是连接杆件；77是连接件；78是同步带；79是皮带轮；81是导向轮；80、82是轴承。
具体实施方式
本实用新型以下将结合实施例(附图)作进一步描述如图1、2、3所示，本实用新型自动固相萃取仪包括设置在导轨4、42上由电机23、丝杠1组成的动力机构驱动的平台车72、通过立柱7以垂直于导轨方式设置在平台车上的悬臂机架(y轴机械臂)9、通过设置在悬臂机架9上的导向轴和动力驱动机构竖直安装在悬臂机架9上的立式机械臂(z轴机械臂)10、以及位于悬臂机架9下方的萃取试样存放托盘28；在立式机械臂10上通过竖直设置的导向滑杆和以动配合方式与导向滑杆相结合的滑块57安装有进样针14，更具体讲，进样针14通过针架12、固定块11与滑块57相结合，进样针14下端穿装在位于立式机械臂10下部的导引孔15内(图5、6所示)，进样针14的上端口通过硅胶管与外界泵相连。所述导轨4、42通过连接件分别安装在机架的前后两侧板16和16-1上，所述平台车72通过分别设置其四角处的一组走轮与导轨4、42相结合，每一组走轮均是由分别位于导轨上下方和内侧端面的三个滚轮(可直接采用轴承作为滚轮)2、5、6、44、45、46、47、48、49、50构成；用于驱动平台车位移的动力机构中的丝杠1以平行于导轨4、42的方式通过其两端设置的轴承座3、25安装在机架上，所述平台车72通过设置在其底面上的丝母74与丝杠1相结合。如图5、6所示，所述立式机械臂10中的滑杆是由左右两根滑杆53、58组成，滑块57通过其上加工出的左右两个导向孔套装在两根滑杆上，滑杆的上端设置有一用于安装从动导向带轮的轮架51(导向带轮通过轴孔52安装在轮架51上加工出的导向带轮安装槽内)，其下端为连接滑块56；连接滑块56通过其上加工出的左右两个轴孔以动配合的方式套装在悬臂机架9上设置的两根导向轴30、32上，并通过连接件77与由电机8、皮带轮79、导向轮81和同步带78构成的驱动机构中的同步带78相结合(图4所示)；在连接滑块56的顶面上设置有主动导向带轮安装卡槽，位于该安装卡槽中的主动导向带轮55通过键联接的方式与设置在悬臂机架9上的传动轴31相结合，传动轴31的两端通过轴承80、82安装在悬臂机架9上，并通过联轴节33与电机41相结合(如图4所示)，电机41通过电机连接件63安装在立柱7上；所述滑块57通过固定件与连接在主、从动导向带轮之间的驱动带54相结合。
如图1、2、3、8所示，萃取试样存放托盘28包括试管架区62、试管架17、溶剂瓶架区61、溶剂瓶架18、3mlSPE柱架区60、3mlSPE柱架19、1mlSPE柱架区59、1mlSPE柱架20、起定位进样针14作用的定位槽36、洗针槽35(在完成每一操作步骤后在此进行洗针)，34和64是固定架，使得托盘28固定在机架后侧板16-1上，26是1mlSPE柱区的废液排出孔，27是3mlSPE柱区的废液排出孔。
如图9、10所示，试管架17置于萃取试样存放托盘28的62处，试管架置有盛待处理样品的试管，可放置60个试管。
如图11、12所示，溶剂瓶架18置于萃取试样存放托盘28的61处，可放置4个溶剂瓶。
如图13、14、15所示，3mlSPE柱架19置于萃取试样存放托盘的60处，孔69于孔27相通，使收集于废液槽65的废液排出，39是3mlSPE柱收集架，66是3mlSPE柱架上的一个滑杆，在3mlSPE柱架上有两个这样的滑杆，使盛有3mlSPE柱架40通过进样针14的拉动顺利地在两滑杆上滑动。
如图16、17、18所示，1mlSPE柱架20置于萃取试样存放托盘的59处，孔70与孔26相通，使收集于废液槽67的废液排出；37是1mlSPE柱收集架，68是1mlSPE柱架上的一个滑杆，在1mlSPE柱架上有两个这样的滑杆，使盛有1mlSPE柱架38通过进样针14的拉动顺利地在两滑杆上滑动。
权利要求1.一种自动固相萃取仪，其特征在于它包括设置在导轨(4)、(42)上由动力机构驱动的平台车(72)、通过立柱(7)以垂直于导轨方式设置在平台车上的悬臂机架(9)、通过设置在悬臂机架(9)上的导向轴和动力驱动机构竖直安装在悬臂机架(9)上的立式机械臂(10)、以及位于悬臂机架(9)下方的萃取试样存放托盘(28)；在立式机械臂(10)上通过竖直设置的导向滑杆和以动配合方式与导向滑杆相结合的滑块(57)安装有进样针(14)。
2.根据权利要求1所述的自动固相萃取仪，其特征在于所述导轨(4)、(42)通过连接件分别安装在机架的前后两侧板(16)上，所述平台车(72)通过分别设置其四角处的一组走轮与导轨(4)、(42)相结合，每一组走轮均是由分别位于导轨上、下方的至少一个滚轮构成；用于驱动平台车位移的动力机构是由丝杠(1)和电机(8)构成，所述丝杠(1)以平行于导轨(4)、(42)的方式通过其两端设置的轴承座安装在机架上，所述平台车(72)通过设置在其底面上的丝母74与丝杠(1)相结合。
3.根据权利要求1所述的自动固相萃取仪，其特征在于所述立式机械臂(10)中的滑杆是由左右两根滑杆(53)、(58)组成，滑块(57)通过其上加工出的左右两个导向孔套装在两根滑杆上，滑杆的上端设置有一用于安装从动导向带轮的轮架，其下端为连接滑块(56)；连接滑块(56)通过其上加工出的左右两个轴孔以动配合的方式套装在悬臂机架(9)上设置的两根导向轴(30)、(32)上，并通过连接件与由电机(8)、同步轮和同步带构成的驱动机构中的同步带相结合；在连接滑块(56)的顶面上设置有主动导向带轮安装卡槽，位于该安装卡槽中的主动导向带轮(55)通过键联接的方式与设置在悬臂机架(9)上的传动轴(31)相结合；所述滑块(57)通过固定件与连接在主、从动导向带轮之间的驱动带(54)相结合。
专利摘要一种自动固相萃取仪，其特征在于它包括设置在导轨(4)、(42)上由动力机构驱动的平台车、通过立柱(7)以垂直于导轨方式设置在平台车上的悬臂机架(9)、通过设置在悬臂机架(9)上的导向轴和动力驱动机构竖直安装在悬臂机架(9)上的立式机械臂(10)、以及位于悬臂机架(9)下方的萃取试样存放托盘(28)；在立式机械臂(10)上通过竖直设置的导向滑杆和以动配合方式与导向滑杆相结合的滑块(57)安装有进样针(14)。本实用新型不仅具有结构合理、成本适中的优点，且可提高实验的重复性，减少对操作人员身体的损害。
文档编号B01D11/02GK2860578SQ20052003075
公开日2007年1月24日 申请日期2005年5月25日 优先权日2005年5月25日
发明者杨冀州, 储晓刚, 高云龙, 刘亚风, 卢奎 申请人:中华人民共和国河南出入境检验检疫局