一种具有光纤接口的流通池的制作方法
【专利摘要】一种具有光纤接口的流通池，其本体包括供流体经过的中间储液腔体和流体输入管口和流体输出管口，所述流体输入管口和流体输出管口分别与所述中间储液腔体连通，且在所述中间储液腔体两端相对设置，其特征在于，在所述中间储液腔体两侧与流体输入管口、中间储液腔体、流体输出管口中流体流动方向垂直的方向开有两个对称的窗口，所述窗口与中间储液腔体连通并用于安装透镜套筒，所述透镜套筒用于安装透镜密封圈、一体化阶梯透镜、透镜定位套、压紧法兰和光纤转接头。该流通池的结构设计紧凑，流通池内腔遵循与流道等截面设计，有效地减小了流阻和额外容积，该一体化透镜采用阶梯形式设计，密封性能好，可以尽量减小两透镜间液体厚度，使最大量程提高3～5倍，有效的抑制超量程导致的平峰，同时透镜间距离还可以在一定范围内调整。
【专利说明】一种具有光纤接口的流通池
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及工业色谱层析检测装置，具体地涉及一种具有光纤接口的流通池。
【背景技术】
[0002]工业色谱层析主要是指从混合溶液中获得纯化物质，广泛用于药品、食品添加剂等产品的工业生产。流通池搭配检测分析装置一直用于经色谱层析后所获得的溶液组分浓度的最终检测。其是整个色谱层析过程中的重要组成部分，直接影响着组分数据采集的正确性和稳定性。
[0003]市场上充斥着多种流通池，有的结构简单，有的结构复杂，从流道设计来讲，大体可分为直通型，U型，Z型和H型。
[0004]专利CN200520097122.3公开一种流通池采用不透明腔体，避免了杂质和散光，光路稳定，但腔体设计容易造成紊流，会给检测结果带来误差；特别地专利CN200920175746.0公开一种流通池流量可达20-80ml / min,但由于光柱直接深入到流路当中造成流路不够平稳，给检测结果带来干扰。特别地专利CN201010586403.0公开一种流通池可根据被检测物浓度及吸光度差异调节光程，但光学玻璃与可转动的密封压板接触，在拆装时较易对光学玻璃造成伤害。
[0005]另有专利CN200610039219.8，CN200420081014.2，CN200420021814.5，CN201220464843.3等公开的一种流通池，其流道有U型，Z型和H型设计。特别地专利CN200610039219.8公开的流通池的流道采用透明塑料管或玻璃管，光通道为折弯处的平面窗口区，窗口与流道作为一体，避免了渗漏和死角；特别地专利CN200420081014.2公开的流通池采用全石英结构，池体与石英片采用透明光胶黏结，虽避免了加工困难的问题，但是对镜面的光洁度和避免杂光干扰的抵抗能力大大减弱，不符合FDA对流道的卫生要求;特别地专利CN200420021814.5，CN201220464843.3采用Z型流道设计，光路与斜流道重合，当流路中存在气泡时，由于气泡遮挡光路对检测结果造成严重影响。
[0006]另外，现有的流通池由于透镜固定装置的存在使得两个透镜镜面往往不能靠得太近，即光程不可能太小，这可能导致检测器无法检测一些高浓度流体，限制了检测量程。
[0007]因此，常规流通池都各自存在难以克服的种种缺陷。
实用新型内容
[0008]为克服以上常规流通池的缺陷，本实用新型公开一种具有光纤接口的小型流通池，在综合常规流通池大部分优点的基础之上，结合产品实际使用环境，有选择性的克服其主要缺陷，显著地提高其检测性能。
[0009]本实用新型提供了一种具有光纤接口的流通池，其本体包括供流体经过的中间储液腔体和流体输入管口和流体输出管口，所述流体输入管口和流体输出管口分别与所述中间储液腔体连通，且在所述中间储液腔体两端相对设置，其特征在于，在所述中间储液腔体两侧与流体输入管口、中间储液腔体、流体输出管口中流体流动方向垂直的方向开有两个对称的窗口，所述窗口与中间储液腔体连通并用于安装透镜套筒，所述透镜套筒用于安装透镜密封圈、一体化阶梯透镜、透镜定位套、压紧法兰和光纤转接头。
[0010]优选地，所述中间储液腔体为圆柱型腔体，该腔体轴线方向开锥形缩口，该缩口形状用来保证流道截面积基本一致。这样可以使流通池内腔遵循流道等截面设计，有效地减小了流阻和额外容积，使流体流动平稳，检测精度显著提高。
[0011]优选地，所述透镜套筒深入中间储液腔体部分为圆柱腔体，该圆柱腔体端部开有一体化阶梯透镜安装口。
[0012]优选地，所述透镜套筒伸出中间储液腔体的凸缘部分与流通池本体采用螺钉连接，中间采用密封圈密封。
[0013]所述透镜套筒内装有一体化阶梯透镜，该透镜由一段圆柱形平面透镜和一单面凸透镜组合而成(但是这两部分是一体化形成的)，该透镜依靠透镜定位套和法兰压紧，接液端部采用透镜密封圈密封。由于采用了这种特殊结构的一体化阶梯透镜，使得两个透镜可以靠得更近，即可以尽量减小两透镜间液体厚度、缩短光程，使检测器最大量程提高3?5倍，有效的抑制超量程导致的平峰。另外，这种特殊的阶梯结构也使得密封更加容易，改善了密封性能。
[0014]两个一体化阶梯透镜沿轴线方向形成光通道。
[0015]两个透镜定位套中心留有光通道口。
[0016]两个压紧法兰分别安装有光纤转接头，用于与外部光纤连接。检测器光源从一侧经光纤进入流通池，光纤头位于透镜焦点，经透镜转为平行光源穿透中间流体介质，然后再经由一个逆向过程返回另外一侧光纤内，最终返回检测器进行光强检测和对比。
[0017]两个压紧法兰的腔体外侧装有光纤转接头，分别用作光纤入口与出口(连接UV检测器)。光纤转接头固定在压紧法兰上，并可在压紧法兰内延光路轴向进行距离调整，使光纤头精确位于透镜焦点上。压紧法兰通过法兰面螺钉固定于透镜套筒，压紧法兰与透镜套筒配合，轴向压紧透镜定位套、一体化阶梯透镜、透镜密封圈，形成密闭透镜腔体，其外圆周面均为定位面，保证光路同轴，光纤转接头、透镜定位套，透镜密封圈均开有光路通孔。流通池腔体两端分别开有流体输入管口和输出管口，使待检流体从一端流入，经过两个透镜形成的待检流道，然后从另外一端流出。
[0018]该小型流通池的制造材料可由本领域技术人员根据实际需要便利地选择。在药品、食品等领域使用的流通池需要满足各国监管机构(如美国FDA)的特定要求。例如，在药品、食品等领域使用的流通池，其本体优选采用聚醚醚铜(PEEK)材料制造，透镜优选采用蓝宝石或人工蓝宝石制造。这样的好处是这些材料具有良好的加工性能和强度，耐酸碱腐蚀，符合FDA等相关监管结构的卫生要求。
[0019]以上所述本实用新型各个优选方面可以相互组合。各个优选特征的各种组合方式均在本实用新型的范围之内。
[0020]本文中对任何一个部件、组件、结构的描述都不应视为穷尽性的、排他性的，每一个部件、组件、结构都可能还含有本文未明确提及的其它辅助零件或辅助结构。这些辅助零件或辅助结构可以根据本领域技术人员已有的知识和技能加以确定。
[0021]本实用新型的具有光纤接口的小型流通池的具有以下一个或多优势:
[0022]I)结构设计紧，部件数量少，透镜拆装过程中不易对透镜玻璃体造成损害，因此可靠性高、使用寿命长。
[0023]2)光学镜片采用一体化阶梯设计，降低了光路损耗，将待测流体厚度降低至Imm以下，同时间距可调整，提高了 3?5倍最大量程(常规平透镜最小允许流体厚度为5mm左右的)；同时改善了密封性能。
[0024]3)透镜间距离还可以在一定范围内调整，使得其容易适应各种多样化的需求，应用范围广。
[0025]4)流通池内腔遵循与流道等截面设计，流体流动平稳，检测精度显著提高。下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步的阐述。
[0026]5)制造材料和结构符合FDA等相关监管结构的卫生要求，并且耐酸碱腐蚀，使用寿命长。
[0027]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步的阐述。
【专利附图】
【附图说明】
[0028]图1所示为本实用新型的流通池整体结构示意图；
[0029]图2所示为本实用新型的装配剖视图；
[0030]图3所示为本实用新型的一体化阶梯透镜示意图。
[0031]图中1.流通池本体，2.透镜套筒，3.光纤转接头，4，压紧法兰，5.—体化阶梯透镜，6.透镜定位套，7.透镜套筒密封圈，8.透镜密封圈，9.流体输入管口，10.流体输出管□。
【具体实施方式】
[0032]图1?3示出了本实用新型的具有光纤接口的小型流通池，该流通池具有一体化设计的流通池本体1，其内部腔体为类圆柱型腔体(即中间储液腔体)；该腔体两端对称设置有流体输入管口 9和流体输出管口 10，该腔体两侧(即与流体流动方向垂直的方向)对称设置有两个圆形孔(窗口)，该圆形孔用于配合透镜套筒2，该透镜套筒2的圆柱内腔深入流通池的中间储液腔体内，透镜套筒2头部装有一体化阶梯凸透镜5，凸透镜端部放有透镜密封圈8，两透镜与透镜套筒2配合，同轴相对安装，中间为待测流体流道，透镜5后端靠透镜定位套6与压紧法兰4轴向压紧固定。光纤转接头3在压紧法兰4里面可延轴向调整，以适应透镜5的焦距，调整完成后依靠压紧法兰4上面的螺纹顶丝锁定轴向位置。透镜套筒2与流通池本体I之间依靠透镜套筒密封圈7密封，并利用螺钉固定。同时，如需要调整两透镜间距离，只需要在流通池本体I与透镜套筒2之间垫相应厚度的环形垫圈或者增加透镜密封圈8的厚度即可实现。
[0033]当待检测液由流通池的液体进口 9流入，进入流通池内腔体中，通过由一对透镜套筒组合形成一定厚度的检测流道。光纤接口的一端射入特定波长的检测光，检测光经透镜折射后以平行光束垂直于射入流体，光波经流体吸收后，被流体吸收一部分，剩余光线经检测器另一侧逆向回到光纤，再由检测器检测并分析，进而判别流体中待测物质(例如蛋白)的含量。
[0034]以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的【技术领域】，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
【权利要求】
1.一种具有光纤接口的流通池，其本体包括供流体经过的中间储液腔体和流体输入管口(9)和流体输出管口(10)，所述流体输入管口(9)和流体输出管口(10)分别与所述中间储液腔体连通，且在所述中间储液腔体两端相对设置，其特征在于，在所述中间储液腔体两侧与流体输入管口(9)、中间储液腔体、流体输出管口(10)中流体流动方向垂直的方向开有两个对称的窗口，所述窗口与中间储液腔体连通并用于安装透镜套筒(2)，所述透镜套筒(2)用于安装透镜密封圈(8)、一体化阶梯透镜(5)、透镜定位套￠)、压紧法兰(4)和光纤转接头⑶。
2.如权利要求1所述的流通池，其特征在于，所述透镜套筒(2)伸出中间储液腔体的凸缘部分与流通池本体(I)采用螺钉连接。
3.如权利要求2所述的流通池，其特征在于，所述透镜套筒(2)伸出中间储液腔体的凸缘部分和所述流通池本体(I)之间还设置有透镜套筒密封圈(7)。
4.如权利要求1所述的流通池，其特征在于，在所述透镜定位套￠)中心留有光通道□。
5.如权利要求1-4任一项所述的流通池，其特征在于，所述流通池本体(I)采用聚醚醚铜材料制造，所述透镜(5)采用蓝宝石或人工蓝宝石制造。
6.如权利要求1-4任一项所述的流通池，其特征在于，所述透镜套筒(2)深入中间储液腔体部分形成一圆柱腔体。
7.如权利要求6所述的流通池，其特征在于，所述一体化阶梯透镜(5)由一体化形成的一圆柱形平面透镜和一单面凸透镜构成。
【文档编号】G01N21/05GK203929616SQ201320832501
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2013年12月18日 优先权日:2013年12月18日
【发明者】缪海波, 栗云天, 曲俊法, 刘凤阳 申请人:长沙市源创精科生物技术有限公司