一种离子检测系统及检测用装置的制作方法

1.本实用新型涉及离子分析领域，特别是涉及一种离子检测系统及检测用装置。


背景技术：

2.离子如总磷是元素磷、焦磷酸盐、正磷酸盐、缩合磷酸盐、偏磷酸盐和有机团结合的磷酸盐等的总称，总磷的主要污染来源为生活污水、化肥、有机磷农药及近代洗涤剂所用的磷酸盐增洁剂等。而且，磷是水中藻类的生长所必须的一种关键元素，但过量的磷含量又会使水体造成污秽发臭，使得水体富营养化，甚至出现赤潮。目前除去水中总磷的方法主要有：化学沉淀法、生物法、离子交换法、吸附法、膜分离方法等，这些方法在不同领域中起到不同的关键性作用。在对磷污染的水体处理之前，需要确定水体中总磷的含量，这样才能制定出最好的治理方案。
3.随着材料科学、微纳米加工技术和微电子学所取得的突破性进展，微流控芯片也得到了迅速发展。微流控芯片(microfluidic chip)又称为“芯片上的实验室”(lab-on-a-chip)，它是以微机电加工技术为基础，在硅片、玻璃或聚二甲基硅氧烷(pdms)等材料上制作微通道网络，使得可控流体在微通道网络中流动，从而实现生物和化学领域中的反应、分离、检测等操作。


技术实现要素：

4.鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种离子检测系统及检测用装置。
5.为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型第一方面提供一种离子检测系统，包括待测液进口、一个或多个定量单元、反应单元、检测单元及第一排出口；所述定量单元包括试剂进口和定量环；所述离子检测系统形成有下述通路：
6.第一通路：依次连通所述试剂进口、所述定量环及所述第一排出口，所述第一通路设有泵及阀门；所述第一通路具有一条或多条；
7.第二通路：依次连通所述待测液进口、所述定量环及所述反应单元，所述第二通路设有泵及阀门；所述第二通路具有一条或多条；
8.第三通路：连通所述反应单元和所述检测单元，所述第三通路设有泵及阀门；
9.第四通路：连通所述反应单元和所述第一排出口，所述第四通路设有泵及阀门。
10.本实用新型第二方面提供一种离子检测用装置，包括离子检测板，所述离子检测板设有待测液进口、一个或多个定量单元、反应单元、检测单元及第一排出口；所述定量单元包括试剂进口和定量环；所述离子检测用装置设有若干通道，用于形成下述可连通的通路：
11.第一可连通的通路：依次可连通所述试剂进口、所述定量环及所述第一排出口，所述第一可连通的通路设有泵接口及阀门接口；所述第一可连通的通路具有一条或多条；
12.第二可连通的通路：依次可连通所述待测液进口、所述定量环及所述反应单元，所
述第二可连通的通路设有泵接口及阀门接口；所述第二可连通的通路具有一条或多条；
13.第三可连通的通路：依次可连通所述反应单元及所述检测单元，所述第三可连通的通路设有泵接口及阀门接口；
14.第四可连通的通路：依次可连通所述反应单元及所述第一排出口，所述第四可连通的通路设有泵接口及阀门接口。
15.如上所述，上述技术方案具有以下有益效果：本实用新型通过定量单元能够实现样品和/ 或试剂定量，上述检测系统及检测用装置能实现离子定量检测且准确度高，减少药剂的使用量，减少产生的废液量。
附图说明
16.图1显示为本实用新型离子检测系统的示意图。
17.图2显示为本实用新型离子检测用装置的示意图一。
18.图3显示为本实用新型离子检测用装置的示意图二。
19.附图标记
[0020]1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
待测液进口
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定量单元
[0022]
21
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试剂进口
[0023]
211
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第一定量单元的试剂进口
[0024]
212
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第二定量单元的试剂进口
[0025]
22
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定量环
[0026]
221
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第一定量环
[0027]
222
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第二定量环
[0028]
23
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第三接口
[0029]
231
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第一定量单元的第三接口
[0030]
232
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第二定量单元的第三接口
[0031]3ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
反应单元
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检测单元
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第一排出口
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第一接口
[0035]7ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第二接口
[0036]
81
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试剂进液管
[0037]
82
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第一支管
[0038]
83
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待测液进液管
[0039]
84
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第二支管
[0040]
85
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第三支管
[0041]
91
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第四接口
[0042]
92
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第五接口
[0043]
101
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第六接口
[0044]
102
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第七接口
[0045]
111
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第八接口
[0046]
1111
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第八接口一
[0047]
1112
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第八接口二
[0048]
112
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第九接口
[0049]
1121
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第九接口一
[0050]
1122
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第九接口二
[0051]
12
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第一阀门
[0052]
13
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第一泵
[0053]
14
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第二阀门
[0054]
15
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第三阀门
[0055]
16
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第二泵
[0056]
17
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第三泵
[0057]
18
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第四阀门
[0058]
19
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第五阀门
[0059]
191
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第五阀门一
[0060]
192
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第五阀门二
具体实施方式
[0061]
以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。
[0062]
请参阅图1至图3。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。
[0063]
如图1所示，一种离子检测系统，包括待测液进口1、一个或多个定量单元2、反应单元 3、检测单元4及第一排出口5；所述定量单元2包括试剂进口21和定量环22；所述离子检测系统形成有下述通路：
[0064]
第一通路：依次连通所述试剂进口21、所述定量环22及所述第一排出口5，所述第一通路设有泵及阀门；所述第一通路具有一条或多条；
[0065]
第二通路：依次连通所述待测液进口1、所述定量环22及所述反应单元3，所述第二通路设有泵及阀门；所述第二通路具有一条或多条；
[0066]
第三通路：连通所述反应单元3和所述检测单元4，所述第三通路设有泵及阀门；
[0067]
第四通路：连通所述反应单元3和所述第一排出口5，所述第四通路设有泵及阀门。
[0068]
在一优选的实施方式中，所述离子检测系统还包括第一接口6和第二接口7；所述第一接口6设于所述第二通路和所述第三通路上；所述第二接口7设于所述第三通路上。
[0069]
在一优选的实施方式中，所述第二通路的一端设有所述待测液进口1，另一端设有所述第一接口6；所述第三通路的一端设有所述第一接口6，另一端设有所述第二接口7。
[0070]
在一优选的实施方式中，当所述离子检测系统包括多个定量单元2时，所述述离子检测系统包括多条并联的所述第一通路。
[0071]
在一优选的实施方式中，当所述离子检测系统包括多个定量单元2时，所述述离子检测系统包括多条并联的所述第二通路。
[0072]
在一优选的实施方式中，所述检测单元4包括检测腔体、紫外光源和传感器，所述紫外光源和所述传感器位于所述检测腔体的两侧且朝向所述检测腔体。
[0073]
在一优选的实施方式中，所述定量环22的体积为5～20微升。
[0074]
在一优选的实施方式中，在使用离子检测系统时，所述反应单元3和所述检测单元4为竖直放置。
[0075]
在一优选的实施方式中，所述离子检测系统包括一个或多个试剂进液管81、第一支管82、待测液进液管83、第二支管84和第三支管85；
[0076]
所述试剂进口21依次经所述试剂进液管81、所述定量环22、所述第一支管82及所述第一排出口5形成所述第一通路；
[0077]
所述待测液进口1依次经所述待测液进液管83、所述定量环22、所述第二支管84及所述反应单元3形成所述第二通路；
[0078]
所述反应单元3经所述第二支管84、所述第三支管85及所述检测单元4形成所述第三通路；
[0079]
所述反应单元3依次经所述第二支管84、所述第一支管82和所述第一排出口5形成所述第四通路。
[0080]
在一优选的实施方式中，所述定量单元2分别经所述第一支管82、所述第二支管84和所述第三支管85与所述第一排出口5、所述反应单元3和所述检测单元4连通。
[0081]
如图2所示，一种离子检测用装置，包括离子检测板，所述离子检测板设有待测液进口 1、一个或多个定量单元2、反应单元3、检测单元4及第一排出口5；所述定量单元2包括试剂进口21和定量环22；所述离子检测用装置设有若干通道，用于形成下述可连通的通路：
[0082]
第一可连通的通路：依次可连通所述试剂进口21、所述定量环22及所述第一排出口5，所述第一可连通的通路设有泵接口及阀门接口；所述第一可连通的通路具有一条或多条；
[0083]
第二可连通的通路：依次可连通所述待测液进口1、所述定量环22及所述反应单元3，所述第二可连通的通路设有泵接口及阀门接口；所述第二可连通的通路具有一条或多条；
[0084]
第三可连通的通路：依次可连通所述反应单元3及所述检测单元4，所述第三可连通的通路设有泵接口及阀门接口；
[0085]
第四可连通的通路：依次可连通所述反应单元3及所述第一排出口5，所述第四可连通的通路设有泵接口及阀门接口。
[0086]
在一优选的实施方式中，所述离子检测用装置还包括第一接口6和第二接口7；所述第一接口6设于所述第二可连通的通路和所述第三可连通的通路上；所述第二接口7设于所述第三可连通的通路上。
[0087]
在一优选的实施方式中，所述第二可连通的通路的一端设有所述待测液进口1，另一端设有所述第一接口6；所述第三可连通的通路的一端设有所述第一接口6，另一端设有所述第二接口7。
[0088]
在一优选的实施方式中，当所述离子检测用装置包括多个定量单元2时，所述述离子检测用装置包括多条并联的所述第一可连通的通路。
[0089]
在一优选的实施方式中，当所述离子检测系统包括多个定量单元2时，所述述离子检测用装置包括多条并联的所述第二可连通的通路。
[0090]
在一优选的实施方式中，所述检测单元4包括检测腔体、紫外光源和传感器，所述紫外光源和所述传感器位于所述检测腔体的两侧且朝向所述检测腔体。
[0091]
在一优选的实施方式中，所述定量环22的体积为5～20微升。
[0092]
在一优选的实施方式中，在使用离子检测用装置时，所述反应单元3和所述检测单元4 为竖直放置。
[0093]
在一优选的实施方式中，所述定量单元2还包括第三接口23，所述离子检测用装置还包括第四接口91、第五接口92、第六接口101、第七接口102、一个或多个第八接口111和一个或多个第九接口112；
[0094]
所述第一可连通的通路上设有所述第三接口23、所述第四接口91和所述第五接口92；
[0095]
所述第二可连通的通路上设有所述第六接口101、所述第七接口102、所述第八接口111、所述第九接口112和所述第三接口23；
[0096]
所述第四可连通的通路上设有所述第四接口91和所述第五接口92。
[0097]
在一优选的实施方式中，所述离子检测用装置还包括装置壳体，所述定量环22、所述反应单元3、所述检测单元4设于所述装置壳体内，所述待测液进口1、所述第一排出口5、所述试剂进口21、所述第一接口6、所述第二接口7、所述第三接口23、所述第四接口91、所述第五接口92、所述第六接口101、所述第七接口102、所述第八接口111和所述第九接口 112设于所述装置壳体上。
[0098]
在一优选的实施方式中，所述定量单元2还包括第一阀门12，所述离子检测用装置还包括第一泵13、第二阀门14、第三阀门15、第二泵16、第三泵17、第四阀门18和一个或多个第五阀门19；
[0099]
所述第一阀门12分别与所述试剂进口21和所述第三接口23连通；
[0100]
所述第一泵13与所述第一排出口5连通；
[0101]
所述第二阀门14分别与所述第四接口91和所述第五接口92连通；
[0102]
所述第三阀门15与所述第一接口6连通；
[0103]
所述第二泵16与所述第二接口7连通；
[0104]
所述第三泵17与所述待测液进口1连通；
[0105]
所述第四阀门18分别与所述第六接口101和所述第七接口102连通；
[0106]
所述第五阀门19分别与所述第八接口111和所述第九接口112连通。
[0107]
作为一个具体的实施例，使用离子检测用装置的流程可以如下：
[0108]
流程1：
[0109]
打开第三阀门15、第二阀门14和第一泵13，排空管道。还可以在排空过程中第二泵
16 正反转若干次，确保反应单元3和检测单元4的腔体内的所有液体都可以被排空。
[0110]
流程2：
[0111]
打开第四阀门18、第五阀门19、第三阀门15和第三泵17，预冲洗管道，清洗液用的是待测液；
[0112]
打开第三阀门15和第二泵16正反转，预冲洗反应单元3和检测单元4。
[0113]
流程3：
[0114]
打开第四阀门18、第五阀门19、第三阀门15和第三泵17，将待测液通入反应单元3；
[0115]
打开第三阀门15和第二泵16正反转，将反应单元3的待测液通入检测单元4，并进行检测，获得第二吸光度；
[0116]
打开所述第三阀门15、第二阀门14和第一泵13，排空管道。
[0117]
流程4：
[0118]
1)当离子检测用装置包括一个定量单元2时，打开第一阀门12、第二阀门14和第一泵 13，用吸的方式，进入试剂，将定量环22填满，达到定量的作用；
[0119]
打开所述第三阀门15、第二阀门14和第一泵13，排空管道。
[0120]
2)如图3所示，当离子检测用装置包括多个定量单元2时，如以包括两个定量单元(第一定量单元和第二定量单元，第一定量单元包括第一定量环221，第二定量单元包括第二定量环222)为例，第一定量单元的试剂进口211用于输入第一试剂，第二定量单元的试剂进口212用于输入第二试剂，还包括第一定量单元的第三接口231和第二定量单元的第三接口 232；还包括两个第五阀门(第五阀门一191和第五阀门二192)，两个第八接口(第八接口一1111和第八接口二1112)和两个第九接口(第九接口一1121和第九接口二1122)，第五阀门一191分别与第八接口一1111和第九接口一1121连通，第五阀门二192分别与第八接口二1112和第九接口二1122连通；
[0121]
打开分别与第一定量单元的试剂进口21(211&212)和第三接口23(231&232)连通的第一阀门12和第一泵13，用吸的方式，进入第一试剂，将第一定量环221填满，达到定量的作用；
[0122]
打开第三泵17、第四阀门18、第五阀门二192，用待测液将第二定量环填满；
[0123]
打开所述第三阀门15、第二阀门14和第一泵13，把过量的进入到反应单元3的液体通过排空的方式从第一排出口5排出；
[0124]
打开分别与第二定量单元的试剂进口和第三接口连通的第一阀门12和第一泵13，用吸的方式，进入第二试剂，将第二定量环222填满，达到定量的作用；
[0125]
打开所述第三阀门15、第二阀门14和第一泵13，把过量的进入到反应单元3的液体通过排空的方式从第一排出口5排出；
[0126]
若第一试剂和第二试剂接触容易产生沉淀时，可通过上述的方案解决。
[0127]
流程5：
[0128]
1)当离子检测用装置包括一个定量单元时，打开第四阀门18、第五阀门19、第三阀门 15和第三泵17，以待测液为载液，将定量环22的试剂通入反应单元3；
[0129]
2)如图3所示，当离子检测用装置包括两个定量单元时，打开第四阀门18、第五阀门一191、第三阀门15和第三泵17，以待测液为载液，将第一定量环221的第一试剂通入反应单元3；打开第四阀门18、第五阀门二192、第三阀门15和第三泵17，以待测液为载液，将第二
定量环222的第二试剂通入反应单元3；
[0130]
打开第三阀门15和第二泵16正反转，在反应单元3反应。
[0131]
流程6：
[0132]
打开第三阀门15和第二泵16正转，反应液进入检测单元4，并进行检测，获得第一吸光度。
[0133]
打开第三阀门15和第二泵16反转，反应液进入反应单元3。
[0134]
打开第三阀门15、第二阀门14和第一泵13，排空管道。
[0135]
流程7：
[0136]
打开第四阀门18、所有的第五阀门19、第三阀门15和第三泵17，将待测液通入反应单元3；
[0137]
打开第三阀门15和第二泵16正反转，后冲洗反应单元3、检测单元4。
[0138]
打开所述第三阀门15、第二阀门14和第一泵13，排空管道。此处排空管道之前需要确认将所有的液体通过第二泵16从检测单元4泵入反应单元3。
[0139]
可使用上述离子检测用装置按照上述流程进行离子检测，将待测液样本和能与待测液样本反应的试剂反应，检测反应后的待测液样本的第一吸光度，根据第一吸光度计算得待测液流样本中离子浓度。优选地，还包括在反应前或反应后检测待测液样本的第二吸光度，通过所述第二吸光度校正所述第一吸光度，根据校正后的吸光度计算得校正后的待测液流样本中离子浓度。所述离子可为氨氮、总磷、游离氯、总氯或亚硝酸盐。例如：
[0140]
检测氨氮时，第一试剂为水杨酸，第二试剂为次氯酸钠，待测液、第一试剂和第二试剂的质量比为10：1：1；
[0141]
检测总磷时，第一试剂为钼酸铵，第二试剂为抗坏血酸，待测液、第一试剂和第二试剂的质量比为20：1：1；
[0142]
检测游离氯、总氯时，第一试剂为dpd试剂，第二试剂为缓冲溶液，待测液、第一试剂和第二试剂的质量比为20：1：1；
[0143]
检测亚硝酸盐时，第一试剂为氨基苯磺酸，第二试剂为盐酸萘乙二胺，待测液、第一试剂和第二试剂的质量比为40：2：1。
[0144]
使用本实用新型的离子检测用装置获得如下检测结果：
[0145]
参数类型真实值实测值水样类型氨氮0.2950.3地表水氨氮0.090.1污水厂出水口总磷0.20.201地表水总磷0.60.599标液游离氯0.050.049标液游离氯0.020.019自来水总氯0.10.101自来水亚硝酸盐0.10.099标液
[0146]
上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精
神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。