一种多路进样阀的制作方法

本发明涉及一种分析仪器的部件，特别是涉及一种阀门。

背景技术：

流动注射分析是指采用装有流通池的分光光度计、荧光光度计、原子吸收分光光度计和离子计等检测器分析测定具有流速的试剂流(待测样品包含在试剂流中)的容量(样品含量)的方法，即用聚四氟乙烯管或PEEK管代替烧杯和容量瓶，通过流动注射进行分析的方法。流动注射分析系统中有一个重要的环节就是准确地将待测样品注入检测器。传统的做法是通过六通阀(如经典的7725i六通阀)将试样注入分析系统，但随着技术的进步(高通量检测器的出现)和实际需求的增长，尤其是流动注射免疫分析系统中、生产实践中往往需要将成百上千个样品同时准确地注入高通量分析系统，并联使用六通阀将产生极其复杂的液体管路、数目庞大的电机驱动系统和高昂的成本，这对实际应用造成了许多困难。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、成本低、操作简便的一种多路进样阀。

本发明一种多路进样阀，包括外壳，其外表面设有至少两排液孔，其内部设有阀芯；及电机，其输出轴通过联轴器与所述阀芯固定；其中，所述外壳通过轴承安装在联轴器上，所述阀芯设有至少两排定量腔孔，所述阀芯能够根据电机转动方向切换奇数排的定量腔孔、偶数排的定量腔孔的打开和关闭。

本发明一种多路进样阀，其中，所述电机为程控电机。

本发明一种多路进样阀，其中，所述阀芯的材料为高分子惰性复合材料PEEK、PS或PDMS。

本发明一种多路进样阀，其中，所述外壳制作材料为高分子惰性复合材料PEEK、PS和PDMS。

本发明一种多路进样阀，其中，所述外壳的正对阀芯的定量腔孔的表面设有外壳固定夹板，所述外壳固定夹板上设有至少至少两排液孔。

本发明一种多路进样阀，其中，所述外壳固定夹板制作材料为高分子惰性复合材料PEEK、PS和PDMS。

本发明一种多路进样阀，其中，所述阀芯上额定量腔孔的个数为-个。

本发明一种多路进样阀，其中，所述外壳的液孔与切换管连接；所述阀芯的奇数排的定量腔孔连接有奇数连接管，偶数排的定量腔孔连接有偶数连接管，所述切换管通过切换装置切换与奇数连接管、偶数连接管的连接，所述切换装置包括第一扩张装置、第二扩张装置，所述第一扩张装置、第二扩张装置互为对称设置，所述第一扩张装置包括第一壳体、永磁铁套筒、导套、顶杆、电磁铁套筒、顶球；所述第一壳体的一端与外壳的内表面固定，第一壳体内固定有永磁铁套筒，所述永磁铁套筒内套装有至少两个电磁铁套筒，所述至少两个电磁铁套筒与永磁铁套筒间隙配合，所述通电后的电磁铁套筒通过磁感应悬浮在永磁铁套筒上并能够产生相对位移；所述至少两个电磁铁套筒内固定有导套，所述导套的一端与第一壳体的远离开口的一端通过两个相互垂直的铰链铰接，所述导套由铝合金材料制成，所述导套内设有顶杆，所述顶杆有铁质材料制成，所述顶杆靠近第一壳体的开口的一端固定有顶球，所述顶球能够与所述扩张杆的内表面接触；所述第一扩张装置、第二扩张装置的顶球分别与切换管的两面接触，切换管与外壳铰链连接，所述奇数连接管、偶数连接管的与切换管连接的一端均设有喇叭形的连接斗，所述两个连接斗的靠近另一连接斗的长度小于两个连接斗的远离另一连接斗的长度。

本发明一种多路进样阀，其中，所述外壳的液孔与切换管连接；所述阀芯的奇数排的定量腔孔连接有奇数连接管，偶数排的定量腔孔连接有偶数连接管，所述切换管通过切换装置切换与奇数连接管、偶数连接管的连接；所述切换装置包括固定座、第一进液口、奇数传感器、偶数传感器、簸箕形分液槽；所述固定座与所述联轴器连接，固定座通过簸箕形分液槽与第一进液口连接，所述第一进液口的一端与切换管连接，第一进液口的另一端与簸箕形分液槽连接，所述簸箕形分液槽的一端通过漏斗与奇数连接管连接，簸箕形分液槽的另一端通过漏斗与偶数连接管连接；所述第一进液口的一侧设有奇数传感器，第一进液口的另一侧设有偶数传感器；所述奇数传感器包括集液槽、浮球、拉绳、奇数开关，所述浮球位于集液槽内，所述奇数开关用于控制奇数连接管的打开和关闭，所述浮球通过拉绳与所述奇数开关连接；所述偶数传感器包括集液槽、浮球、拉绳、偶数开关，所述浮球位于集液槽内，所述偶数开关用于控制偶数连接管的打开和关闭，所述浮球通过拉绳与所述偶数开关连接。

本发明一种多路进样阀，其中，所述外壳的液孔与切换管连接；所述阀芯的奇数排的定量腔孔连接有奇数连接管，偶数排的定量腔孔连接有偶数连接管，所述切换管通过切换装置切换与奇数连接管、偶数连接管的连接；所述切换装置包括与切换管连接的入液管、与奇数连接管连接的左出管和与偶数连接管连接的右出管；入液管、左出管和右出管均交汇于管座；入液管、左出管和右出管的外壁均绕轴心等间距布设有连接件；所述连接件包括第一棍、第二棍、第三棍和第四棍；所述第一棍从连接管外壁径向延伸而出；所述第二棍轴向设置，第二棍内端垂直固定于第一棍顶部；第四棍从第二棍内侧径向延伸而出；所述管座开设有通孔；通孔绕管座中轴等间距排布；管座外壁套设有通水环；通水环和管座围设出通水腔；所述通水环罩住通孔；所述通水腔通过通孔连通连接件的内部空间；所述通水环连接有右出管；所述右出管连通通水腔；管座开设有通孔；右出管连接于管座的通孔；所述管座内部套设有引导件；所述引导件包括引导套、引导环和引导条；所述引导套为中空的圆柱体，引导套一端固定连接引导环，另一端的外壁轴向等间距设置有引导条；所述引导条内壁固定于引导套，外壁贴合管座的内壁；所述引导条两端倒角设置；通孔位于引导条和引导环之间；管座、引导套和相邻的两个引导条构成了一个引导腔。

本发明一种多路进样阀与现有技术不同之处在于本发明一种多路进样阀通过上述外壳带动阀芯转动，从而切换阀芯与不同管路连通，这样，就可以同时进行进样工作和阀清洁工作，为下一批样品分析做准备、上一批样品分析结束就可立即进行下一批进样，以节省分析时间。

下面结合附图对本发明的一种多路进样阀作进一步说明。

附图说明

图1为本发明多路进样阀的整体装配效果图；

图2为本发明多路进样阀的外壳的结构示意图；

图3为本发明多路进样阀的阀芯的结构示意图；

图4为本发明多路进样阀的外壳固定夹板的结构示意图；

图5为本发明多路进样阀的电机的结构示意图；

图6为本发明多路进样阀的切换装置的主视图；

图7为本发明多路进样阀的另一切换装置的俯视图。

具体实施方式

实施例1

如图1～7所示，参见图1、3，本发明一种多路进样阀包括

外壳132，其外表面设有至少两排液孔137，其内部设有阀芯127；及

电机129，其输出轴通过联轴器130与所述阀芯127固定；

其中，所述外壳132通过轴承安装在联轴器130上，所述阀芯127设有至少两排定量腔孔，所述阀芯127能够根据电机129转动方向切换奇数排的定量腔孔、偶数排的定量腔孔的打开和关闭。

本发明的电机129通过上述外壳132带动阀芯127转动，从而切换阀芯127与不同管路连通，这样，就可以同时进行进样工作和阀清洁工作，为下一批样品分析做准备、上一批样品分析结束就可立即进行下一批进样，以节省分析时间。

其中，阀芯127的奇数排的定量腔孔为样品加载通道，阀芯127的奇数排的定量腔孔两端分别与样品管和废液管路连通，阀芯127在分析仪器设备泵的推动下进行样品加载。

阀芯127的偶数排的定量腔孔为缓冲液或载液通道，阀芯127的偶数排的定量腔孔两端分别与分析仪器的缓冲液或载液瓶/池和高通量检测器连通。这一状态的主要任务是定量加载待测样品、同时也不影响仪器检测信号的采集即该种阀可以实现样品的连续流动分析；当其在进样工作状态即样品分析状态时，所述的阀芯127上奇数行腔孔101、103、105、107、109、111、113、115、117、119、121、123、125，在前一状态下加载有待测样品分别与分析仪器的缓冲液或载液瓶/池和高通量检测器联通、偶数行腔孔102、104、106、108、110、112、114、116、118、120、122、124、126切换到分别与管路清洗通路和废液通路联通，需要注意的是进样工作和阀清洁工作几乎同时进行即系统在进样工作的同时完成阀清洗工作，为下一批样品分析做准备、上一批样品分析结束就可立即进行下一批进样以节省分析时间。

优选地，所述电机129为程控电机。

优选地，所述阀芯127的材料为高分子惰性复合材料PEEK、PS或PDMS。

阀芯127的材料优选为PPEK。

优选地，所述外壳132制作材料为高分子惰性复合材料PEEK、PS和PDMS。

外壳132制作材料优选为PDMS。

优选地，所述外壳132的正对阀芯127的定量腔孔的表面设有外壳固定夹板135，所述外壳固定夹板135上设有至少至少两排液孔137。

优选地，所述外壳固定夹板135制作材料为高分子惰性复合材料PEEK、PS和PDMS。

外壳固定夹板135制作材料优选为高分子惰性复合材料PEEK。

优选地，所述阀芯127上额定量腔孔的个数为2-1024个。

阀芯127上的定量腔孔的个数优选为96个。

优选地，参见图6，所述外壳132的液孔137与切换管230连接；

所述阀芯127的奇数排的定量腔孔连接有奇数连接管231，偶数排的定量腔孔连接有偶数连接管232，所述切换管230通过切换装置切换与奇数连接管231、偶数连接管232的连接，所述切换装置包括第一扩张装置210、第二扩张装置220，所述第一扩张装置210、第二扩张装置220互为对称设置，

所述第一扩张装置210包括第一壳体211、永磁铁套筒212、导套213、顶杆214、电磁铁套筒215、顶球216；

所述第一壳体211的一端与外壳132的内表面固定，第一壳体211内固定有永磁铁套筒212，所述永磁铁套筒212内套装有至少两个电磁铁套筒215，所述至少两个电磁铁套筒215与永磁铁套筒212间隙配合，所述通电后的电磁铁套筒215通过磁感应悬浮在永磁铁套筒212上并能够产生相对位移；所述至少两个电磁铁套筒215内固定有导套213，所述导套213的一端与第一壳体211的远离开口的一端通过两个相互垂直的铰链铰接，所述导套213由铝合金材料制成，所述导套213内设有顶杆214，所述顶杆214有铁质材料制成，所述顶杆214靠近第一壳体211的开口的一端固定有顶球216，所述顶球能够与所述扩张杆204的内表面接触；

所述第一扩张装置210、第二扩张装置220的顶球216分别与切换管230的两面接触，切换管230与外壳132铰链连接，所述奇数连接管231、偶数连接管232的与切换管230连接的一端均设有喇叭形的连接斗233，所述两个连接斗233的靠近另一连接斗233的长度小于两个连接斗233的远离另一连接斗233的长度。

本发明通过上述结构，可使切换管230更加柔性地进行切换于奇数、偶数连接管之间，从而在切换管230与连接斗233之间的切换更加柔性，使得切换管230和连接斗233之间的切换次数更多，使用寿命更长，磨损更小，密封效果更好。其中，无磁性的导套213与第一壳体211通过两个相互垂直的铰链铰接，可使导套213能够相对于第一壳体211产生任意方向的扭动，同时，导套213可以对相互吸引的电磁铁套筒216、顶杆214进行导向，从而对顶球216进行导向。电磁铁导套213一方面通过磁悬浮效应悬浮在永磁铁套筒212上，另一方面通过磁悬浮效应而在永磁铁套筒212内移动，从而带动顶杆214移动，致使顶球216驱动切换管230沿铰链的导向而柔性地切换于奇数、偶数连接管之间。并且，切换管230在受电机129的驱动方向而切换奇数、偶数连接管的同时，切换装置还可对这次的切换进行微调，从而使切换后的密封性更好。

优选地，参见图7，所述外壳132的液孔137与切换管230连接；所述阀芯127的奇数排的定量腔孔连接有奇数连接管231，偶数排的定量腔孔连接有偶数连接管232，所述切换管230通过切换装置切换与奇数连接管231、偶数连接管232的连接；

所述切换装置包括固定座301、第一进液口302、奇数传感器303、偶数传感器304、簸箕形分液槽305；

所述固定座301与所述联轴器130连接，固定座301通过簸箕形分液槽305与第一进液口302连接，所述第一进液口302的一端与切换管230连接，第一进液口302的另一端与簸箕形分液槽305连接，所述簸箕形分液槽305的一端通过漏斗与奇数连接管231连接，簸箕形分液槽305的另一端通过漏斗与偶数连接管232连接；

所述第一进液口302的一侧设有奇数传感器303，第一进液口302的另一侧设有偶数传感器304；

所述奇数传感器303包括集液槽、浮球、拉绳、奇数开关，所述浮球位于集液槽内，所述奇数开关用于控制奇数连接管231的打开和关闭，所述浮球通过拉绳与所述奇数开关连接；

所述偶数传感器304包括集液槽、浮球、拉绳、偶数开关，所述浮球位于集液槽内，所述偶数开关用于控制偶数连接管232的打开和关闭，所述浮球通过拉绳与所述偶数开关连接。

本发明通过上述结构可根据电机129的转动而导致的固定座301倾斜角度变化来进行奇数或偶数定量腔孔的进液，换句话说，其通过簸箕形分液槽305的倾斜来进行奇数或偶数定量腔孔的进液，并且通过奇数传感器303、偶数传感器304来控制奇数连接管、偶数连接管的打开和关闭，从而在簸箕形分页槽的适当的倾斜角度，更加精准地来进行进液顺序的控制。

优选地，所述外壳132的液孔137与切换管230连接；所述阀芯127的奇数排的定量腔孔连接有奇数连接管231，偶数排的定量腔孔连接有偶数连接管232，所述切换管230通过切换装置切换与奇数连接管231、偶数连接管232的连接；

所述切换装置包括与切换管230连接的入液管、与奇数连接管231连接的左出管和与偶数连接管232连接的右出管；入液管、左出管和右出管均交汇于管座；入液管、左出管和右出管的外壁均绕轴心等间距布设有连接件；所述连接件包括第一棍、第二棍、第三棍和第四棍；所述第一棍从连接管外壁径向延伸而出；所述第二棍轴向设置，第二棍内端垂直固定于第一棍顶部；第四棍从第二棍内侧径向延伸而出；所述管座开设有通孔；通孔绕管座中轴等间距排布；管座外壁套设有通水环；通水环和管座围设出通水腔；所述通水环罩住通孔；所述通水腔通过通孔连通连接件的内部空间；所述通水环连接有右出管；所述右出管连通通水腔；

管座开设有通孔；右出管连接于管座的通孔；

所述管座内部套设有引导件；所述引导件包括引导套、引导环和引导条；所述引导套为中空的圆柱体，引导套一端固定连接引导环，另一端的外壁轴向等间距设置有引导条；所述引导条内壁固定于引导套，外壁贴合管座的内壁；所述引导条两端倒角设置；通孔位于引导条和引导环之间；管座、引导套和相邻的两个引导条构成了一个引导腔。

本发明通过上述结构可实现与切换管230连接的入液管、与奇数连接管231连接的左出管和与偶数连接管232连接的右出管能够随意地控制其连接方式，即，根据电机的旋转而导致的管路的倾斜角度，来切换所述切换管与奇数连接管231、偶数连接管232的连接。

实施例2

本发明多路进样阀包括外壳132、与所述外壳132相滑动接触的阀芯127、外壳固定夹板135和驱动阀芯127循环往复滑动的电机129，其特征在于：所述的外壳132以及外壳固定夹板135上具有与样品泵和高通量分析设备检测器以及废液池管路相连接的液孔137，阀芯127上内置定量功能，所述的阀芯127滑动时由电机通过联轴器130和传动轴131推拉滑动、以切换通路。

所述的进样阀具有取样工作状态、进样工作状态和阀清洁工作状态，当其在取样工作状态时，所述的阀芯127上奇数行腔孔101、103、105、107、109、111、113、115、117、119、121、123、125作为样品加载通道、分别与外壳132及固定外壳135上的样品管和废液通路联通，在分析仪器设备泵的推动下进行样品加载，与此同时，阀芯127上偶数行腔孔102、104、106、108、110、112、114、116、118、120、122、124、126作为缓冲液或载液通道、分别与分析仪器的缓冲液或载液瓶/池和高通量检测器联通，这一状态的主要任务是定量加载待测样品、同时也不影响仪器检测信号的采集即该种阀可以实现样品的连续流动分析；当其在进样工作状态即样品分析状态时，所述的阀芯127上奇数行腔孔101、103、105、107、109、111、113、115、117、119、121、123、125，在前一状态下加载有待测样品分别与分析仪器的缓冲液或载液瓶/池和高通量检测器联通、偶数行腔孔102、104、106、108、110、112、114、116、118、120、122、124、126切换到分别与管路清洗通路和废液通路联通，需要注意的是进样工作和阀清洁工作几乎同时进行即系统在进样工作的同时完成阀清洗工作，为下一批样品分析做准备、上一批样品分析结束就可立即进行下一批进样以节省分析时间。

所述的阀芯127上的定量腔孔直径为0.5-3mm优选1mm、定量体积为5-500ul优选100ul。

所述的电机为市售的普通程控电机。

所述的阀芯127制作材料为高分子惰性复合材料PEEK、PS和PDMS中的一种，优选PPEK。

所述的外壳132制作材料为高分子惰性复合材料PEEK、PS和PDMS中的一种，优选PDMS。

所述的外壳固定夹板135制作材料为高分子惰性复合材料PEEK、PS和PDMS中的一种，优选PEEK。

所述的阀芯127上定量腔孔为2-1024通路，优选为96通路。

请参阅图1-5，本发明的多路进样阀装配工作遵循从里到外从下到上的原则以方便实际操作，具体操作方法为：

S100.先将如图3所示的阀芯127通过电机联轴器130电机传动轴131与电机129连接到一起，形成阀体滑动部件；

S200.将外壳固定夹板135下半部分固定到进样阀安装平台上，接着将进样阀外壳132下半部分通过外壳固定夹板135的定位孔插入外壳固定夹板135，将1组装得到的阀体滑动部件通过外壳132上的限位孔装入外壳132、同时将电机129固定到进样阀安装平台；

S300.将进样阀外壳132上半部分通过限位机构扣到阀芯127上半部分，接着把外壳固定夹板135上半部分通过限位机构扣到外壳132上半部分、同时用螺杆螺帽将外壳固定夹板135上下两部分固定紧、注意固定后不能影响阀芯阀芯127在电机129的驱动下滑动，至此本发明的多路进样阀装配完毕、余下如连接管路等工作可根据实际应用和分析仪器平台自主调整。

本发明采用多路进样阀一次将96个样品准确注入到96孔酶标板。

将本发明制备的多路进样阀应用于检测牛奶中三聚氰胺含量的操作方法，具体步骤如下：

从实施例3中装配好的多路进样阀选取96个通路用于将96个待测样品一次同时注入到96孔酶标板，具体实施步骤如下：

待测样品为盐酸克伦特罗溶液(PBS配制，浓度分别为0.5ng/ml、1ng/ml、1.5ng/ml、2.0ng/ml、3.0ng/ml),盐酸克伦特罗Elisa检测试剂盒(深圳保安康生物技术有限公司)、主要设备有酶标仪(Thermo Labsystems Multiskan MK3)、各种规格的Eppendorf移液枪(10ul、20ul、200ul、1000ul、300ul排枪)，96孔酶标板：

1.样品前处理以及样品检测方法参照试剂盒厂家说明书操作。

2.前处理好的样品(500ul)转入96孔酶标板，将进样阀前端的取样针放入前述500ul样品的96孔酶标板(注意取样针尖始终在液面以下)、打开泵控制软件设置参数(进样量50ul,进样流速200ul/ml)进行取样操作,取样完毕后同样通过进样阀控制软件将吸取的样品加入到另一块包被有盐酸克伦特罗抗原的酶标板，后续步骤参照试剂盒说明书操作，样品进样完成后将进样阀取样针放到清洗液中清洗吹干后准备下一次取样。

3.对照实验：对照实验的样品吸取完全按照Elisa试剂盒方法操作。

实验结果如表1所示，实验中为了测试进样阀各通道之间是否会产生交叉污染、进样时特意将低浓度和高浓度样品随机放置在96孔酶标板中，结果显示各样品间没有发生交叉污染，在大量低浓度(0.5ng/ml)到高浓度(3ng/ml)样品测试中批间和批内差异均小于10％，说明本发明提供的多路进样阀完全可以整合到全自动酶标仪、洗板机和全自动化学发光免疫分析仪等检测系统中以节省样品分析时间、提高设备工作效率。

以下表1为实施例2实验结果

图表标号为：C0、待测样品中盐酸克伦特罗添加浓度(ng/ml)；C、实测样品中盐酸克伦特罗浓度(ng/ml)。

表1

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。