专利名称：分析仪器用的样本处理装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种分析仪器用的样本处理装置，尤其是一种包括用于取样器的支架的可移动保持臂的色谱仪。
背景技术：
用于色谱仪、特别是气相色谱仪上的，被称为自动取样器的样本准备和注射装置已为公知。这些自动取样器包括有能在三个互相垂直的方向上移动的用作取样器支架的一个保持臂。这种类型的自动取样器是按预定的单一程序设计的，例如用针管从一个药瓶取样，再将其卸放至分析仪的一个采样排卸系统，而该程序中所用的取样器类型会是一种例如是有特定尺寸的注射器。它们不能灵活使用，而且在没有手动转换时也不能用作其他类型的取样器。为适应较复杂的程序，则是设置两个自动取样器，一个自动取样器上布置另一个自动取样器，然后它们各自采用一个预定的编程。但这不仅复杂，而且采用编制程序也更是十分的繁杂。这类设置还受限于是两个自动取样器，而且因为必须有抬升高度因此还得是两种类型的取样器。
发明内容
因此，本发明的目的就是提供一种分析仪器用的样本处理装置，它在设备上几乎不用化费，却确实可使多个不同的取样器得到更为灵活的自动处理。
这个目的可以通过下述装置得以实现。其包括一种用于取样器的支架的可移动保持臂，其特征在于，上述支架可以在支架的悬挂位置和上述保持臂上的位置之间进行转移，上述支架相对于上述保持臂以固定的方式设置，通过保持臂上作用的拉力将上述支架从保持臂上释放，而上述拉力基本上垂直于上述保持臂的纵向方向。
由于多个支架相对保持臂固定设置，它对于后者就可能在三个互相垂直的方向上移动，当上述支架应用于在每种情况，而且每个被上述支架保持的取样器在一个支架的悬挂位置和上述保持臂上的位置之间转移的时候，它就有可能通过保持臂上作用的拉力从上述保持臂上得以释放，该拉力和保持臂的纵向方向基本上呈直角，而且还可以自动的进行不同取样器的处理。通过合适的软件，就可以自动来进行编制程序，样本制备，取样，样本排放，在不同的位置之间转移样本或取样器和/或准备取样器等，包括变换支架，通过使用不同的取样器，以特殊的方式，它可以和它们相连的支架互换。
上述样本处理装置还可以作为一种机械手使用在热解吸程序自动操作上，其中采样被一个载体拾起，并引入到一个热解析装置中，在那里上述样本被热解吸，再用例如气相色谱仪进行分析。
从下列描述中可得知本发明进一步的细节。
本发明将通过附图所说明的实施例进行详细的解释。其中图1是用于气相色谱仪的一种样本处理装置简化平面图；图2是图1中样本处理装置的保持臂的详细前视图；图3是保持臂针状物导向件支架截面图；图4所示的是针状物导向件的平面视图；图5和6是取样器支架和保持臂的详细侧视图；图7和8是图5和6的支架的平面图和正视图；图9是处理一个样本试管时的一个实施例侧视图；图10是另一个针状物导向件实施例的截面图；图11是图10中针状物导向件的平面图。
图12是针状物导向件另一个实施例的截面图。
具体实施例方式
如图1所示的是用于例如气相色谱仪(或液相色谱仪，质谱仪等)的样本分析仪器的样本处理装置，上述装置用来操作进行分析的样本，也就是可以用于样本制备，例如萃取，衍生物制备，稀释，搅拌，温控，添加试剂及类似的操作，还可以用于进一步通过通流管，取样弯管等等从药瓶1，从滴定板上的小格或其它样本保持装置中采样，可以进一步进行样本排放，例如将采样的样本分别导入到上述分析仪器的样本排放装置，而且还可以在不同的位置之间转移样本或取样器，和/或准备取样器，例如升高取样器。通过实例所示的样本处理装置进行采样和导引采样获得的样本，例如在气相色谱仪上可以在两组对应托盘上的预定位置安装有大量含有样本的药瓶1。而且对于位置，例如取样器的提升位置，搅拌和样本温控的位置，或把持和混合试剂的位置等等，都可以进行设置。
上述样本处理装置包括一个水平滑动导向件2和一个可沿着上述导向件2移动的十字滑动件3，它可以在导向件2的平面内移动，并和导向件2成直角，使其有可能移动到所有的位置。在十字滑动件3的一端，有一个可以垂直移动的保持臂4。在这个实施例中，在滑动导向件2的一端固定有一个托架5，在托架上，在面对上述滑动导向件2的侧面上，设置有用于取样器7的支架6。但是支架6也可以以另一种方式固定，例如固定在气相色谱仪本体上。保持臂4也可是一种相应设置的转轴臂，以便其可移动。
例如，出于样本支架(注射器)取样变化的目的，十字滑动件3移动保持臂4到邻近特定支架6的一个位置，在那里去掉了上述取样器7，移动含有所需样本的药瓶1，放低取样器7入药瓶中，以便于操作取样，接着移动上述取样器7直到其位于一个属于气相色谱仪的样本排放装置(图未示)之上为止，将取样器7引入到上述样本排放装置中，至于进行样本排放或将取样器7放置在上述样本排放装置中，这取决于取样器的类型。
如图2所示，保持臂4包括一个板8，出于空间考虑的原因，其可以设置有一个凹陷9，在保持臂的自由端上开口。在凹陷9上设置有一个垂直的导向槽10，用来容纳一个致动器11，在这个实施例中，它也可以作为一个活塞支架。致动器11啮合在一个主轴12上，它可以由一个没有示出的驱动器旋转，以便于在保持臂4的纵向方向，也就是说在垂直方向可以移动上述致动器11。致动器11具有一个保持件13在上述前端开口，并用来插入一个形成在这个实施例中的取样器的致动头部14，作为一个在取样器活塞的活塞杆15之上的注射器16。
注射器16的实施例中的每个取样器的支架17可以放置在凹陷9中。支架17包括一个板18，在其后部，它具有两片金属带19和多个定位销20。永久磁铁21设置到保持臂4的上述板8上，和金属带19相对设置，以便于支架17可以由永久磁铁21所保持，并由在板8对应孔上的定位销20定位。
为了能够和不同尺寸的注射器6配合，板18可以承载在一个环22的前侧，该环22具有一个用于这个目的的交叉通道23，并还可以旋转到对应的关闭位置(例如通过一个弹簧卸载的并和上述板18中匹配槽互相作用的球)，其中所必需的通道位置对准保持臂4的纵向方向上。上述环22螺纹固定有一个环24，以便保持注射器16。另外，在板18的前侧设置有安装配件，用来安装注射器突缘25，在这个实施例中安装配件就是由四个销26所构成的。
另外，板18在每一侧，在顶部和底部都具有销27，下面将描述它的功能。
注射器16具有可以通过螺母28进行更换的一个针状件29。在上述保持臂4的下自由端，并在连杆31的端部上设置有一个小直径针状物导向件支架30，它可以抵靠着一个弹簧预应力被向上加压。在隔开一段距离的下方，是在轭状物33上设置的一个大直径针状物导向件支架32，该轭状物33设置在两个连杆34的端部。连杆也可以抵靠着一个弹簧预应力被向上加压。上述针状物导向件支架32可以将该针状物导向件支架30包容于其中。
上述针状物导向件支架30，32是一种在顶端开口，在底部封闭并从前侧开槽超过中心的套筒，并具有插入在底部的永久磁铁35。上述针状物导向件支架30，32用于和针状物导向件36相配合，针状物导向件36包括一个带有中心开口38的圆板金属盘37，该开口用于上述针状件29，并通过一个销39固定在那里。
上述支架6在每种情况下都包括一个板40，在其中心区域固定有一个U形托架41，托架41的横向翼每个都具有两个支架17的销27的垂直保持槽42，该横向翼的间隔基本和上述板18的宽度相对应。
在板40上也可以设置有两个保持衬套43，和上述针状物导向件36的销39相配合，在面对保持臂4的侧面其中一个设置在另一个之上。上述保持衬套43在其进入侧的水平方向上开有凹口，以便于可以和上述销39上的横向销44相配合。该横向销44在上述金属盘37的平面内延伸设置，使得后者能够水平对准。
而且，在板40的上端，设置有一个具有凹陷46的突出部45，其中一个成角度的保持板47固定在上述突出部45的侧面。成角度的保持板47可以推进到致动器11的可拆卸头部49内的垂直槽48中。活塞支架11支承一个成角度的零件50，其在垂直槽48顶部封闭垂直槽48。上述头部49可以对置零件5通过定位销51定位。另外，头部49通过一个或多个永久磁铁50a被保持在上述成角度零件50上。
为转移注射器16，需向上移动该保持臂4从如图5所示的该支架6位置，直到垂直槽48位于超过保持板47的成角度部分。在此位置处，上述销27也位于保持槽42之上，而针状物导向件36的销39端部则由保持衬套43包容在端部。然后降低上述保持臂4，让上述板47和垂直槽48，销27和保持槽42相接合。同时克服永久磁铁35的吸力使一针状物导向件36和上述针状物导向件支架30，32分开。于是保持臂4就水平移动离开支架6。在这种情况下，通过销27和保持槽42的配合、克服永久磁铁21的吸力，以使得保持臂4和支架17分开，而向后使支架6夹持住支架17。
可以通过对应相反的方式将支架17从支架6上取下。
在取样或在采样卸出的时候，带有支架17的保持臂4移动到合适的位置，并降低直到针状物导向件支架32位于针状件29的合适插入开口位置之上为止。接着会进一步降低，当引导针状件29的时候，针状物导向件支架30和针状物导向件支架32配合，而且最后直到整个针状件插入到螺母28。接着，在主轴12作用的每种情况下，通过一个合适的抽吸行程或取样，上述要取样的样本通过一个挤压行程进行注射。在这些操作过程中，活塞在注射器16内移动，定位销20用来保持支架17，从而防止注射器16的垂直位移。
如果被测试的是采用吸附物质用的一种涂覆纤维，为了取样或采样的排卸，这种纤维会被布置在针管16内，固定到活塞，而通过针头29被适当地推出。
可以设置一个由拉力释放的棘爪来代替上述永久磁铁21，上述棘爪用来将定位销20定位在板8上。这也可以通过致动器11来保持头部49。另外，可以通过电磁方式来保持，也可以通过机械互锁来进行保持。
除上述定位销51之外，致动器11还可以具有一个水平导向槽，或它可以来代替上述定位销51。该导向槽用来和成角度零件50的对应延伸部分相配合。
在图9所示的实施例中，样本处理装置用来处理一个位于夹子52上的样本试管53，例如通过一个吸收所要检测物质的涂层和一个销配合，它可以插入到一个气相色谱仪的排放开口，该气相色谱仪由一个密封件54来密封，接着上述所要检测的物质被热吸收。
夹子52具有一个可以保持样本试管53一端的保持头部55，保持头部55在其内部在周向方向具有多个等距设置的球，例如具有三个弹簧向内加载的球，并在样本试管53的头部的槽56内配合，从而可以保持后者。夹子52进一步包括一个致动杆57，它带有一个设置在保持头部55中弹簧应力下的活塞，夹子52还包括一个致动头部58。致动杆57可以克服弹簧的预应力压到保持头部55中，以使得保持头部55内部的球脱离和上述槽56的配合，这样样本试管53就被释放了。如果样本试管53保持在一个特殊的位置，例如在气相色谱仪的样本装置上或在一个转移位置等等，通过主轴12，作用于致动头部58的致动器11就可以进行适当的移动。也可以使用可伸展爪或弹簧来代替上述的球。
致动杆57在板18的上端被一个安装件59保持，以使得它可以在纵向方向位移，所以可以加压到保持头部55中。保持头部又被一个安装件60保持在板18的下端。在上述实施例中，板18可以悬挂在支架6上，并还可以从保持臂4上去除。
在图10、11所示的实施例中，和图3所示的实施例相比较，针状物导向件37没有被磁铁保持在针状物导向件支架30、32上，而是被马蹬型线弹簧30a、32a所保持，它们的翼通过针状物导向件支架30、32上的对应槽突出于两侧相对的侧面，并设置到位于针导向件37之上的针状物导向件支架的内部中，所以就可以更加牢固的保持。当保持臂4向下移动的时候，上述线弹簧30a、32a的翼开始扩张，从而释放针状物导向件37。
在图12所示的实施例，针状物导向件61和62都形成壶状形式，并在底部开有一个用于注射器16的针状物29的通道开口，下针状物导向件62可以和上针状物导向件61相配合。上述针状物导向件61设置有一个延伸部63，它在底侧承载着一个永久磁铁64，在其自由端，承载着另一个永久磁铁65。上述第一个磁铁用来将针状物导向件61保持在一个保持板66上，该板固定在板40上并具有一个针状物导向件61的对应的保持槽67。通过一个和板66上的槽配合的销68来进行对中。
在保持板66之下，有另一个保持板69，它带有一个用于针状物导向件62的保持槽70。上述针状物导向件62设置有一个带有轭状物72的叉型延伸部71，该轭状物72在其中心承载着一个永久磁铁73。
上述杆31承载有两个销74，为此在针状物导向件61的直角方向延伸，和延伸部63前端的对应孔配合，还设置有一个用于永久磁铁65的匹配件75。轭状物33也类似的承载有两个销76，为此在针状物导向件62的直角方向延伸，和轭状物72前端的对应孔配合，同样也有一个用于永久磁铁7 3的匹配件77。
如果销74和76和延伸部63、轭状物72进行配合，接着通过移动保持臂4，从而使杆31、34向上移动，和针状物29配合的针状物导向件61、62可以从保持板66、69上脱离，所以注射器61可以通过保持臂4由支架6被接纳，或通过向下移动或移开保持臂4，将注射器61传移到支架6。
上述匹配件75也可以和上述永久磁铁65、73互换。
权利要求
1.一种分析仪器的样本处理装置，尤其是一种色谱仪，包括一种用于取样器(7，16，53)的支架(17)的可移动保持臂(4)，其特征在于，上述支架(17)可以在支架(6)的悬挂位置和支架保持臂(4)上的位置之间进行转移，上述支架(6)相对保持臂(4)以固定的方式设置，通过保持臂(4)上作用的拉力将支架(17)从保持臂(4)上释放，而上述拉力基本上垂直于保持臂的纵向方向。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，上述支架(6)具有一个托架(41)用来悬挂支架(17)。
3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，上述支架(17)包括一个板(18)，它具有一个横向销(27)，以钩进到支架(6)。
4.如权利要求1-3中的一个所述的装置，其特征在于，上述支架(17)通过磁力或者通过可释放机械闭锁或可释放锁定可以保持在保持臂(4)上。
5.如权利要求1-4中的一个所述的装置，其特征在于，上述支架(17)具有可以和保持臂(4)内的对应孔配合的定位销(20)。
6.如权利要求1-5中的一个所述的装置，其特征在于，上述保持臂(4)承载有一个可位移的致动器(11)，来操纵一个夹子(52)或一个由支架(17)所保持的取样器(16)的活塞。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，上述致动器(11)具有一个可以钩进到支架(6)中的头部(49)，它还可以从活塞支架(11)上去掉，以便于保持上述夹子(52)或取样器(16)的操作件(14)。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，上述头部(49)具有对置横向槽(48)，而上述支架(6)设置有一个安装件(47)配合在槽(48)中。
9.如权利要求1-8中的一个所述的装置，其特征在于，上述支架(17)承载有一个环(22)，该环包括用于不同取样器(7，16)的交叉通道(23)，而且还可以旋转到支架(17)上的对应闭锁位置，在环(22)上还有一个环(24)可以通过螺纹固定，以便于牢固的夹住取样器(7，16)。
10.如权利要求1-9中的一个所述的装置，其特征在于，至少设置有一个用于取样器(16)的针状物(29)的针状物导向件(36、61、62)，它可以在保持臂(4)和具有取样器(16)的支架(6)之间进行转移。
11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，上述针状物导向件(36)是一种盘(37)，它设置有一个用于针状件(29)的通道开口(38)和固定在其上的销，保持臂(4)包括一个相连的针状物导向件支架(30、32)，上述盘(37)可以从上方插入到针状物导向件支架，而支架(6)具有一个和销(39)配合的被套(43)。
12.如权利要求11所述的装置，其特征在于，上述盘(37)通过磁力可以保持在针状物导向件支架(30、32)上。
13.如权利要求12所述的装置，其特征在于，上述盘(37)通过弹簧力可以保持在针状物导向件支架(30、32)上。
14.如权利要求11-13中的一个所述的装置，其特征在于，上述销(39)承载一个横向销(44)，该销(44)可以和一个凹口配合，该凹口平行于在衬套(43)上的盘(37)的平面延伸。
15.如权利要求11-14中的一个所述的装置，其特征在于，设置有两个可彼此相互移动进入的、针状物导向件(37)的针状物导向件支架(30、32)。
16.如权利要求10所述的装置，其特征在于，上述针状物导向件(61、62)可以通过一个延伸部(63、71)和保持臂(4)接合，也可以插入到支架(6)的保持板(66、69)上。
17.如权利要求16所述的装置，其特征在于，上述针状物导向件(61、62)可以通过磁力和销(74、76)和上述保持臂(4)连接。
18.如权利要求16或17所述的装置，其特征在于，设置可以彼此移动进入的两个针状物导向件(61、62)。
19.如权利要求1-18中的一个所述的装置，其特征在于，上述支架(17)具有一个保持架(26)，它朝向支架(6)开口，用来和样本(7，16)的凸缘(25)配合。
20.如权利要求1-19中的一个所述的装置，其特征在于，上述支架(17)设置有一个安装件(59)，它朝向上述支架(6)开口，用于样本试管(53)的夹子(52)的致动杆(57)。
全文摘要
本发明涉及一种分析仪器的样本处理装置，包括一种用于取样器的支架的可移动保持臂，支架可以在支架的悬挂位置和保持臂上的位置之间进行转移，支架相对于保持臂以固定的方式设置，通过保持臂上作用的拉力将支架从保持臂上释放，而拉力基本上垂直于保持臂的纵向方向。
文档编号G01N1/00GK1455254SQ0313787
公开日2003年11月12日 申请日期2003年4月30日 优先权日2002年5月3日
发明者拉尔夫·布雷默, 伯恩哈德·罗斯 申请人:格斯特尔系统技术两合公司