多梯度溶液配制仪的制作方法

多梯度溶液配制仪，属于溶液配制技术领域。

背景技术：

随着质谱检测广泛应用于分析研究，其标准溶液配制一般由高浓度标准品或基准物质通过多次稀释才能满足实验室对痕量检测需要。要配制满足常用的气质联用仪、液质联用仪、等离子体发射光谱仪（ICP）、等离子体质谱联用仪（ICP-MS）、液质质（LC-MS-MS）、气质质及原子吸收光谱仪标准溶液一般均采用人工梯度稀释方法得到。要获得所需系列梯度标准溶液往往需要稀释几万倍或上百万倍，人工配制耗时费力，且实验准确度无法保证。

目前市售有半自动溶液配制仪使用一台精度高的针管注射泵或者蠕动泵，通过内置的状态图示操作界面可以设置溶液稀释量、比例分配等，但配制过程需要人工协助、对人体伤害无法避免。配制一般只能设置一个浓度，无法实现连续多梯度配制，同时设备多采用冲洗装置，无法消除仪器连续配制过程中上一溶液对目标溶液的干扰，这将影响溶液浓度配制的准确性，特别是配制浓度低时误差更大。现有技术存在一定的技术问题，急需一种能够全自动配制连续多梯度的溶液的技术方案。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是： 克服现有的技术问题，提供一种能够自动准确地配制连续多梯度的溶液并消除误差干扰的多梯度溶液配制仪。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：该多梯度溶液配制仪，包括吸量装置、溶液放置机构，溶液放置机构设置在吸量装置的一侧，其特征在于：还包括吸头放置机构、旋转杆和旋转轴，吸头放置机构设置在吸量装置一侧，旋转杆绕旋转轴旋转，旋转杆端部设置伸缩调整部，吸量装置纵向设置在伸缩调整部末端，吸量装置包括固定吸头的弹性吸嘴、推出吸头的吸头推出机构和吸取机构，弹性吸嘴与吸头开口端涨紧连接，吸头推出机构纵向伸缩设置在与弹性吸嘴涨紧连接的吸头开口端的上方。

优选的，所述的吸头推出机构包括吸头推出杆，吸头推出杆伸缩设置在弹性吸嘴的一侧。

优选的，所述的吸头推出机构包括吸头推出片，吸头推出片为曲面，与吸头开口端直径相等，伸缩设置在弹性吸嘴的一侧。

优选的，所述的吸取机构包括吸量管、活塞和推动活塞运动的活塞杆，活塞设置在吸量管内部，活塞杆穿过吸量管上端连接活塞，所述的弹性吸嘴设置在吸量管的末端。

进一步的，所述的吸量装置还包括压力传感器，压力传感器设置在所述的吸头推出机构的末端。

优选的，所述的吸头放置机构包括吸头托盘和多个吸头瓶，吸头托盘设置在一支架上，吸头瓶放置在吸头托盘上，吸头瓶内放置吸头，吸头开口朝上并竖直设置在吸头瓶内。

优选的，所述的溶液放置机构包括母液瓶、溶剂瓶、配制瓶和溶液托盘，溶液托盘设置在一支架上，溶液托盘上放置母液瓶、溶剂瓶和配制瓶，配制瓶设置多个。

优选的，所述的旋转轴的一侧设置称量装置，称量装置包括称量瓶和称量秤，称量瓶放置在称量秤上。

优选的，所述的伸缩调整部包括横向伸缩调整部和纵向伸缩调整部，横向伸缩调整部与纵向伸缩调整部相连接。

本实用新型的工作原理为：

通过旋转杆绕旋转轴旋转和伸缩调整部的调整，使吸量装置移动到吸头放置机构上方，弹性吸嘴与吸头开口端涨紧连接，吸头推出杆沿弹性吸嘴外侧推出吸头，弹性吸嘴和吸头推出机构相配合实现吸头的更换；使吸量装置移动到溶液放置机构的上方，通过吸取机构与吸头相配合吸取液体进行配制。

与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果是：

1、多梯度溶液配制仪，能够起到全自动准确配制连续多梯度的溶液并消除误差干扰的有益效果。

2、多梯度溶液配制仪采用全自动控制，无需人工干预，通过旋转杆和伸缩调整部的调节控制吸量装置的不同操作，连续配制不同溶液。

3、吸头放置机构内设置不同容积的吸头，根据吸取溶液的体积选择合适的吸头更换，方便吸取不同容量，实现多梯度溶液的配制。

4、吸量装置吸取新的液体需要提前更换新的吸头，放置不同溶液之间的污染，准确配制溶液。

5、设置称量装置，将配制瓶内的溶液再次经过称量校准，在双校准模式下将称重测量值作为浓度的最终校准值，更符合实际检测需要，消除误差干扰。

附图说明

图1为本多梯度溶液配制仪方框原理图。

图2为实施例1吸量装置剖面图。

图3为本多梯度溶液配制仪实施例1俯视图。

图4为本多梯度溶液配制仪实施例1左视图。

图5为实施例2吸量装置剖面图。

图6为本多梯度溶液配制仪实施例2俯视图。

图7为本多梯度溶液配制仪实施例2左视图。

其中：1、配制瓶 2、母液瓶 3、溶剂瓶 4、吸头瓶 5、溶液托盘 6、吸头托盘 7、称量秤 8、称量瓶 9、旋转轴 10、旋转杆 11、横向伸缩调整部 12、纵向伸缩调整部 13、支架 14、吸量管 15、活塞 16、弹性吸嘴 17、吸头推出杆 18、压力传感器 19、吸头推出片 20、活塞杆。

具体实施方式

图1~4是本实用新型的最佳实施例，下面结合附图1~7对本实用新型做进一步说明。

实施例1

该多梯度溶液配制仪，设置吸量装置、溶液放置机构、吸头放置机构和称量装置，如图1所示，吸量装置与吸头放置机构相配合实现不同容积吸头的更换，吸量装置与溶液放置机构相配合实现溶液的配制。称量装置包括称量秤7和称量瓶8，称量瓶8放置在称量秤7上，吸量装置将溶液放置机构中配置好的溶液吸取到称量瓶8进行称量，监测称量秤7，控制吸量装置在称量瓶8内滴入的溶液数量，最终校准所需梯度的溶液。

如图2所示，吸量装置包括吸量管14、弹性吸嘴16、吸头推出杆17、活塞15、活塞杆20和压力传感器18，弹性吸嘴16设置在吸量管14的末端，吸头推出杆17伸缩设置在弹性吸嘴16的外部对称两侧，压力传感器18设置在吸头推出杆17末端，根据压力传感器18的压力反馈吸头是否安装好，使吸头与弹性吸嘴16涨紧连接。通过弹性吸嘴16和吸头推出杆17相配合实现吸头的更换，活塞15设置在吸量管14内部，活塞杆20连接活塞15上部，活塞杆20推动活塞15的上下移动与吸头相配合吸取液体。

如图3~4所示，设置旋转杆10、旋转轴9和伸缩调整部，旋转杆10绕旋转轴9旋转，伸缩调整部设置在旋转轴9两端。溶液放置机构和吸头放置机构分别设置在旋转轴9的两侧，伸缩调整部包括纵向伸缩调整部12和横向伸缩调整部11，纵向伸缩调整部12设置在横向伸缩调整部11末端，吸量装置纵向设置在纵向伸缩调整部12末端，纵向伸缩调整部12末端推动活塞杆相对吸量管上下移动，通过旋转杆10旋转和横向伸缩调整部11的调节使吸量装置位于吸头放置机构上方，纵向伸缩调整部12纵向调节吸量装置与吸头放置机构相配合更换吸头，每次吸取新的液体都需要更换合适的吸头。

吸头放置机构包括吸头托盘6和多个吸头瓶4，吸头托盘6为圆形，吸头瓶4在吸头托盘6上呈圆形排布，吸头瓶4内设置多个吸头，同一吸头瓶4内的吸头容量相同，不同吸头瓶4内的吸头容量不同，每个吸头都有固定的位置，吸头瓶4内设置卡槽将吸头固定，吸头开口朝上并竖直设置在吸头瓶4内，吸头托盘6绕一支架13旋转并与吸量装置相配合。

溶液放置机构包括母液瓶2、溶剂瓶3、配制瓶1和溶液托盘5，溶液托盘5为圆形，溶液托盘5上放置若干母液瓶2、溶剂瓶3和配制瓶1，其中母液瓶2和溶剂瓶3设置在溶液放置机构的内圈，配制瓶1设置在溶液放置机构的外圈，溶液托盘5绕一支架13旋转并与吸量装置相配合，活塞15和吸头将母液瓶2和溶剂瓶3中的液体按所需比例分别吸入配制瓶1中，并利用活塞15和吸头的共同作用将配制瓶1的溶液吹吸混匀。

称量装置设置在旋转轴9的两侧，吸量装置吸取配制瓶1的溶液至称量瓶8称量溶液。根据吸头内吸取的溶液体积，以小于0.1ml作为单滴计数基准，计算滴取溶液的滴数，当滴到最后10滴时，每一滴滴入后稳定10秒，开始检测称量秤7所显示的质量，当称量秤7所测去瓶质量与所需溶液对应的质量相一致时，停止滴入，并以称量瓶8内的溶液作为校准后的溶液。

本实施例的工作过程为：

程序控制旋转杆10绕旋转轴9旋转，横向伸缩调整部11伸缩控制吸量管14的水平位置，纵向伸缩调整部12控制吸量管14的纵向位置，吸头托盘6绕支架13旋转与旋转杆10相配合，控制吸量管14移动到吸头瓶4中的吸头上方，弹性吸嘴16向下移动与吸头开口端涨紧连接，此时吸头推出杆17收缩在吸量管14内部，末端的压力传感器18感应压力判断吸头是否与弹性吸嘴16连接固定。安装好吸头后，纵向伸缩调整部12推动活塞杆20，带动活塞15移动与吸头相配合，吸取母液瓶2内一定体积的液体至配制瓶1。吸头推出杆17向外伸出，将吸头与弹性吸嘴16分离；溶液托盘5绕支架13旋转与旋转杆10相配合，再次控制吸量管14移动到要更换的吸头上方，弹性吸嘴16向下移动与吸头开口端涨紧连接，利用压力传感器18检测吸头是否安装固定。吸取溶剂瓶3内一定体积的液体至上述配制瓶1，并利用纵向伸缩调整部12推动活塞杆20，带动活塞15移动与吸头相配合，将配制瓶1内的溶液吹吸混匀。

利用活塞杆20对活塞15的移动作用和吸头的配合吸取配制瓶1内的溶液滴入称量瓶8，根据溶液体积，以小于0.1ml作为单滴计数基准，计算滴取溶液的滴数，当滴到最后10滴时，每一滴滴入后稳定10秒，开始检测称量秤7所显示的质量，当称量秤7所测去瓶质量与所需溶液对应的质量相一致时，停止滴入，并以称量瓶8内的溶液作为校准后的溶液。不同梯度的溶液也通过同样方法配制，完成多梯度溶液的配制。

实施例2

该多梯度溶液配制仪，设置吸量装置、溶液放置机构和吸头放置机构，如图5所示，吸量装置包括吸量管14、弹性吸嘴16、吸头推出片19、活塞15、活塞杆20和压力传感器18，弹性吸嘴16设置在吸量管14的末端，吸头推出片19伸缩设置在弹性吸嘴16的外部一侧，吸头开口端与弹性吸嘴16涨紧连接。压力传感器18设置在吸头推出片19末端，根据压力传感器18的压力反馈吸头是否安装好。通过弹性吸嘴16和吸头推出片19相配合实现吸头的更换，活塞15设置在吸量管14内部，通过活塞杆20推动活塞15的上下移动与吸头相配合吸取液体。

如图6~7所示，设置旋转杆10、旋转轴9和伸缩调整部，旋转杆10绕旋转轴9旋转，溶液放置机构和吸头放置机构分别设置在旋转轴9的两侧，伸缩调整部包括纵向伸缩调整部12和横向伸缩调整部11，纵向伸缩调整部12设置在横向伸缩调整部11末端，吸量装置纵向设置在纵向伸缩调整部12末端，纵向伸缩调整部12末端推动活塞杆相对吸量管上下移动。通过旋转杆10旋转和横向伸缩调整部11的调节使吸量装置位于吸头放置机构上方，纵向伸缩调整部12纵向调节吸量装置与吸头放置机构相配合更换吸头，每次吸取新的液体都需要更换合适的吸头。

吸头放置机构包括吸头托盘6和多个吸头瓶4，吸头托盘6为矩形，吸头瓶4放置在吸头托盘6上，吸头瓶4内设置多个吸头，同一吸头瓶4内的吸头容量不同，每个特定的吸头都有固定的位置，吸头瓶4内设置卡槽将吸头固定，吸头开口朝上并竖直设置在吸头瓶4内。

溶液放置机构包括母液瓶2、溶剂瓶3、配制瓶1和溶液托盘5，溶液托盘5为矩形，溶液托盘5上放置若干母液瓶2、溶剂瓶3和配制瓶1，其中母液瓶2和溶剂瓶3设置在溶液放置机构的内侧，配制瓶1设置在溶液放置机构的外侧，将母液瓶2和溶剂瓶3中的液体按所需比例分别吸入配制瓶1中，并利用活塞杆20、活塞15和吸头的共同作用将配制瓶1的溶液吹吸混匀。其他部件同实施例1。

本实施例的工作过程为：

程序控制旋转杆10绕旋转轴9旋转，横向伸缩调整部11伸缩控制吸量管14的水平位置，纵向伸缩调整部12控制吸量管14的纵向位置，控制吸量管14移动到要更换的吸头上方，弹性吸嘴16向下移动与吸头开口端涨紧连接，此时吸头推出片19收缩在吸量管14内部，末端的压力传感器18感应压力判断吸头是否与弹性吸嘴16连接固定。安装好吸头后，利用纵向伸缩调整部12推动活塞杆20带动，活塞15移动与吸头相配合，吸取母液瓶2内一定体积的液体至配制瓶1。吸头推出片19向外伸出，将吸头与弹性吸嘴16分离；再次控制吸量管14移动到新更换的吸头上方，弹性吸嘴16向下移动与吸头开口端涨紧连接，安装固定吸头。吸取溶剂瓶3内一定体积的液体至上述配制瓶1，并利用纵向伸缩调整部12推动活塞杆20，带动活塞15移动与吸头相配合，将配制瓶1内的溶液吹吸混匀。不同梯度的溶液也通过同样方法配制，完成多梯度溶液的配制。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。