用于吸移小液体体积的吸移设备的制作方法

文档序号:14199308阅读:138来源:国知局
用于吸移小液体体积的吸移设备的制作方法

本发明涉及一种用于吸移计量液体的吸移设备,其中吸移包括抽取和分配计量液体,所述吸移设备具有沿着通道路径延伸的吸移通道,在所述吸移通道中沿着通道路径可运动地容纳有至少分部段地构成为实心体的活塞,以便通过沿着通道路径的运动来改变工作气体的压力,所述工作气体在朝向计量液体的计量侧上润湿活塞,其中该吸移设备包括用于活塞的运动驱动器,借助所述运动驱动器能够驱动活塞沿着通道路径运动,其中该吸移设备具有用于控制运动驱动器的控制装置,所述控制装置构成为用于,在分配运行中运行运动驱动器,使得活塞首先在提高工作气体的压力的分配方向上沿着通道路径运动,并且随后在降低工作气体的压力的、与分配方向相反的抽取方向上运动。



背景技术:

这种吸移设备在现有技术中是充分已知的。通常,运动驱动器包括旋转的电动机,所述电动机具有螺杆传动装置或其他传动装置,借助于所述传动装置能够通过电动机在机械运动转换(bewegungsvermittlung)的情况下沿着通道路径驱动活塞运动。在电动机和活塞之间的这些机械运动传递的缺点是大的运动质量,完全不可消除的运动间隙、传动装置构件的可扭曲性和可变形性和与之联系的有限的运动精度和运动动态性。

在抽取精确量的计量液体、即将期望的计量液体量吸入到吸移设备的吸移腔例如吸移尖部期间,通常鲜有问题,因为抽取会因在容纳期望的计量液体量之后在活塞静止情况下从计量液体的储存器中提离吸移尖部而始终被中断,所以在对计量液体的体积准确的吸移方面取决于期望的计量液体量与吸移开口脱离。在分配时,因此影响变量、如计量液体的黏性、其密度和其表面应力具有重要意义。

大量的计量液体(即大于5μl的量)通常在吸移设备的同步的运行模式中吸移,在所述同步的运行模式中,计量液体在吸移尖部中、更确切地说其朝向活塞的弯月面同步地跟随活塞的计量侧的端面。这表示,如果活塞沿作为吸移方向的分配方向运动,那么弯月面与活塞的计量侧的端面一起朝向吸移设备的吸移开口运动,而如果活塞沿作为吸移方向的抽取方向运动,那么弯月面与活塞的计量侧的端面一起运动远离吸移设备的吸移开口。在计量液体的弯月面和活塞的计量侧的端面的运动之间会出现轻微的时间偏差,因为在活塞和计量液体之间存在的工作气体首先必须通过活塞运动而被置于如下压力水平上,在所述压力水平上能够进行期望的吸移过程。这在抽取时相对于环境压力为负压,使得计量液体受工作气体的压力和环境压力之间的压差驱使地从计量液体储存器流入到吸移尖部中,吸移尖部的吸移开口没入到所述计量液体储存器中。这在分配时相对于环境压力为超压,使得容纳在吸移尖部中的计量液体受工作气体的压力和环境压力之间的压差驱使地通过吸移尖部的吸移开口流出。因此,可压缩的工作气体如气体弹簧那样起作用。由于在活塞运动和吸移尖部中的计量液体的弯月面的运动之间的小的但是存在的时间偏差,计量液体的常规的吸移在下面称作为近似同步的运行模式。

在活塞和计量液体近似同步地运动时的常规的分配中,利用惯性力引起要分配的计量液体从吸移尖部的剥离。活塞沿分配方向运动了预定的时间,并且然后当期望剥离从吸移尖部挤出的计量液体时,尽可能突然地停止。已经挤出的由于之前的活塞运动仍处于分配运动中的计量液体的惯性于是引起计量液体在吸移开口处的收缩并且最后引起其剥离。在活塞运动和借助工作气体挤出的计量液体之间的关联关系通常按照经验针对不同的液体类别来确定并且存储在吸移设备的数据存储器中。在所述近似同步的运行模式中,在活塞沿吸移方向运动时由计量侧的活塞面扫过的体积(吸移体积)超过计量液体的实际吸移的体积,通常不大于5%。吸移体积与实际吸移的计量液体体积的比值因此通常不大于1.05。

通过惯性引起的在吸移开口处的液体剥离,计量液体偶尔会不期望地在吸移开口的区域中附着在吸移尖部的外部。为了避免所述附着的液体量完全地或部分不受控地滴落,在液体剥离之后活塞沿抽取方向运动一小段,以便将附着在外部的计量液体通过吸移开口向回抽吸到吸移尖部中。

利用惯性力对计量液体的分配与相应的计量液体相关地对于小于3μl至5μl的单计量体积而言不再可靠地作用,因为由于小的质量于是可达到的惯性力不再能足够可靠地克服其他的力影响,例如来自表面应力的力影响,以便能够确保这样小的计量液体量的可靠的、可重复的剥离。

然而不同于在上文中提到的吸移设备,通常仅分配计量液体的所谓的“分配器”或“分发器”不能够抽取。分配器通常经由输送通道从储存器中得到要分配的计量液体,所述储存器与分配器的通过活塞可改变的计量腔流动连接。

与之前提到的吸移设备还不同的是下述吸移设备,在所述吸移设备中,活塞的计量侧的端面与要吸移的计量液体直接接触。因此,在活塞和计量液体之间不存在工作气体。

由于在这种吸移设备中活塞和计量液体的直接的运动耦合,所述吸移设备的吸移类型在本领域中用英语术语“positivedisplacement(正移位)”表示。省去可压缩的工作气体虽然提高了理论的可达到的吸移精度,然而实践中引起其他方面的困难。一方面,不能够完全可靠地排除在抽取时在吸移体积中的气体夹杂,使得在正移位吸移中在抽取的计量液体中也会出现气泡或空气泡,这对可达到的吸移精度有不利影响。另一方面,如果计量液体易于形成泡沫,那么在正移位吸移中可达到的吸移精度是极其小的。此外,由于吸移活塞被计量液体润湿,当要变更要吸移的计量液体时,不仅必须变更吸移尖部、而且随其也变更吸移活塞,这意味着极大的安装耗费和由其造成的极大的成本。

与此相反地,在活塞和计量液体之间具有工作气体的这种吸移设备的吸移类型在本领域中称作为“气动置换”,尽管工作气体不一定必须是空气,而是也可以是惰性气体或近似惰性的气体,如例如氮气。在这种吸移类型中,吸移活塞与计量液体通过气体、尤其通过空气柱持久地并且完全地分离。

当前的根据本发明的吸移设备也不同于将系统液体的柱用作为活塞的吸移设备。源于这种系统液体有一定程度的污染风险,因为有时不能够排除:系统液体、即仿佛液体的活塞的一部分进入要吸移的计量液体中。本发明的吸移设备的活塞为了避免污染风险至少分部段地、优选完全地构成为实心体。在仅分部段地构成为实心体的情况下,活塞的至少朝向计量液体的计量侧的端面构成为实心体,以便防止液体到液体的传递。

从wo2011/083125a1中已知一种具有以线性马达方式驱动的活塞的吸移设备。所述吸移设备无需在线性马达的定子和活塞之间的运动转换的传动装置就足够。

同样地,从jp2012-167968a中已知一种具有以线性马达方式驱动的活塞的吸移设备。

从us2001/0016358a中已知一种吸移设备,其根据在剖面图中可见的活塞形状以及根据如下规范而明确地根据“正移位”的原理工作,所述规范是:在抽取之前活塞运动靠到移液管的下端上并且在改变计量液体时必须更换移液管和活塞,在所述吸移设备中,计量液体的液滴能够在喷射模式中从吸移尖部喷出,其方式是:活塞通过驱动其的线性步进马达在拉杆的运动转换下突然沿分配方向运动数十微米。突然的活塞运动能够替选地通过压电执行器引起。

通过沿分配方向的仅数十微米的突然的微小的活塞运动,活塞撞到在吸移设备中容纳的计量液体上并进而朝向计量目标穿过吸移开口喷出计量液体的液滴。射出的液滴量根据在us2001/0016358a中的说明与吸移开口的大小、由活塞经过的运动路程和运动所需要的时间段相关。借助在us2001/0016358a中描述的分配方法,据称可实现大约100nl的液滴。较小的液滴通过将实际的吸移开口前推的孔板实现,所述孔板具有较小的开口作为吸移开口。

在us2001/0016358a中描述的喷射模式为如下分配类型,在所述分配类型中,分配的液体量在弹道飞行或降落中达到计量目标,即分配的液体量在其达到计量目标之前完全离开吸移开口并且经过飞行或降落中的路段。



技术实现要素:

本发明同样涉及一种用于吸移即用于抽取和分配计量液体的预定的单计量体积的吸移方法,所述吸移方法包括下述步骤:

-提供工作气体量和至少部分地用工作气体填充的吸移体积,所述吸移体积穿过吸移开口可触及,

-提供可沿着通道路径在吸移方向上和在与此相反的反吸移方向上运动的活塞,和

-沿着通道路径使活塞运动,并由此借助活塞的朝向吸移开口的计量侧的端面改变工作气体的压力,并进而吸移计量液体。

上面对这种吸移设备的详细描述同样涉及根据本发明的吸移方法。

本发明的目的是,提供一种技术教导,所述技术教导能够实现根据“气动置换”的原理工作的这种吸移设备,重复精确地吸移小于5μl的预定的单计量体积,而活塞在吸移过程期间不与计量液体接触。

所述目的根据本发明通过这种吸移设备来实现,在所述吸移设备中,活塞能够冲击式地运动。

根据本发明的吸移设备的活塞的所述冲击式的可运动性在吸移时的活塞运动的不同的具体形式中表现出来:

根据本发明的第一方面,活塞的冲击式的可运动性通过如下方式实现,控制装置构成为用于,为了吸移小于5μl的预定的单计量体积运行运动驱动器,使得活塞在吸移方向上运动,并且在此其计量侧的端面扫过吸移体积,所述吸移体积是单计量体积的不小于1.4倍大,并且活塞随后在与吸移方向相反的反吸移方向上运动,并且在此其计量侧的端面扫过反吸移体积,其中在控制装置的用于在吸移方向上驱动活塞的控制信号的开始与用于在反吸移方向上驱动活塞的控制信号的结束之间,经过不大于50ms,优选不大于30ms。

该方面适应于控制活塞运动的控制信号,活塞由于质量惯性、摩擦和这样的外部影响通常在有时间偏差和活塞实际运动与通过控制信号预设的期望运动有一定偏差的情况下跟随所述控制信号。对足够精确地跟随期望运动的活塞的控制已经得到随后详细描述的根据本发明的结果并且实现借助本发明力求的效果。

根据实际的活塞运动,根据本发明的第二方面的活塞的冲击式的运动通过如下方式实现,控制装置构成为,为了吸移小于5μl的预定的单计量体积运行运动驱动器,使得活塞从起始位置开始沿吸移方向运动,并且在此其计量侧的端面扫过吸移体积,所述吸移体积是单计量体积的不小于1.4倍大,并且活塞随后从运动方向反转地点开始沿与吸移方向相反的反吸移方向运动,并且在此其计量侧的端面扫过反吸移体积,其中在活塞沿吸移方向和反吸移方向分别达到与在活塞起始位置和活塞反转地点之间的一半路程对应的地点的时间点之间,经过不大于50ms,优选不大于30ms。

第二方面与第一方面无关并且为本发明的发明构思的独立的实现方案。第一和第二方面也能够共同地以组合的方式在吸移设备上实现。

对如下时间考虑实现消除活塞实际运动与活塞期望运动的对吸移过程不重要的偏差,活塞需要所述时间,以便从“半路程宽度”的地点开始,即从在活塞起始位置和具有从吸移方向到反吸移方向的运动方向反转的死点(运动方向反转地点)之间的路段的中点开始,到达死点并且返回半路程宽度的地点,所述偏差会大致在活塞运动将近结束时在返回到停止位置中的情况下以超调的形式出现。可能出现的超调会使在吸移过程结束时确定实际的活塞停止变难。然而,因为超调根据目前执行的实验对吸移的计量液体的量没有任何影响,所以不对活塞在运动结束时的运动特性进行更深的讨论。对于通过冲击式的活塞运动实现的吸移结果决定性的刚好是在上文中提到的时间间隔,活塞需要所述时间间隔,以便在其沿吸移方向运动时从半路程宽度的地点开始到达其运动的死点,并且随后在其沿反吸移方向运动期间再次到达半路程宽度的地点。

活塞的运动能够根据活塞上的任意参考点检测,例如根据计量侧的活塞面。

活塞的根据本发明提出的运动过程对计量液体的影响尚未完全阐明。然而解释模型基于,借助活塞沿吸移方向的运动,以多于要吸移的预定的单计量体积,将激发或起动能量传递到要吸移的计量液体上,需要所述激发或起动能量以克服计量液体的惯性力、表面应力、黏附力和内聚力使计量液体沿期望的吸移方向开始运动。

借助活塞沿与吸移方向相反的反吸移方向的运动,将计量液体的之前激发的吸移运动再次“去激励”,在所述反吸移方向中,活塞通常再次扫过与实际要吸移的单计量体积不同的、优选更大的体积。

因此,将非常短的、尖锐的压力脉冲从活塞经由工作气体传递到计量液体上。

令人惊喜的是,由活塞在其运动时扫过的体积:吸移体积和反吸移体积能够是同样大的。活塞因此能够在吸移过程结束时再次处于起始位置中。尽管如此仍吸移单计量体积。

因此,根据本发明,活塞的“移位平衡(verlagerungssaldo)”不是关键的。更确切地说,实验已经证实的是,实际吸移的计量液体体积与根据时间积分的活塞期望运动相关。活塞期望运动例如能够以在相应的期望时刻活塞沿着通道路径的期望地点的形式、即通过期望地点-时间曲线说明。因为活塞期望运动与控制装置的控制信号相关,实际吸移的计量液体体积能够与控制信号的根据时间积分的与时间相关的变化曲线相关。同样地,实际吸移的计量液体体积能够与根据时间积分的活塞实际运动相关。活塞实际运动能够再次以在相应的实际时刻活塞沿着通道路径的实际地点的形式、即以实际地点-时间曲线的形式说明。在使用活塞实际运动时的积分边界是活塞两次经过半路程宽度的地点。

如果将所述随时间变化的变量之一:活塞期望运动、控制信号、活塞实际运动绘制为根据时间的曲线图,那么在运动开始和运动结束之间处于曲线图之下的面积是用于实际吸移的计量液体体积的量度。在考虑活塞实际运动作为用于吸移的计量液体体积的评估变量的情况下,重要的运动开始是第一次经过半路径宽度的地点,并且重要的运动结束是第二次经过所述地点。

在此,由活塞或由其计量侧的端面扫过的体积在端面的构型在吸移期间不改变的前提条件下是计量侧的端面到与通道路径正交的投影平面上的投影的面积乘以活塞行程。因为优选至少活塞的计量侧的端面够成为实心体,所述假设是可实现的。

借助“吸移方向”在此在抽取的情况下表示活塞的如下运动方向,所述运动方向引起将计量液体吸入到吸移设备的吸移腔中,例如在吸移尖部中。在分配时,由此表示活塞的如下运动方向,所述运动方向引起将计量液体从吸移设备的吸移腔、例如再次从吸移尖部推出。那么,“反吸移方向”是活塞的与相应的吸移方向相反的运动方向。

当为了吸移具体的已知计量体积进行吸移过程时,则单计量体积在本申请的范围中始终是预定的。单计量体积能够通过在吸移设备上的手动输入或通过将数据传递到吸移设备上或通过根据手动输入的和/或在存储器设备中保存的用于吸移设备的数据进行计算来预定。

由活塞的计量侧的端面首先扫过的吸移体积能够不仅与预定的单计量体积、而且附加地与分别要吸移的计量液体的参数或/和与在计量侧的活塞面和计量液体之间的工作气体的体积相关。原则上适用的是:计量液体的黏度越大(在20℃的室温下在1013.25hpa的大气压下借助于旋转式黏度计测量),那么吸移体积与单计量体积的比值就越大。同样适用的是:工作气体的体积越大,那么吸移体积与单计量体积的比值就越大。在吸移尖部优选可更换的情况下,在活塞和计量体积之间的受结构类型决定的工作气体体积通常不低于180μl并且不超过3000μl。

因此,例如吸移体积能够不小于单计量体积的1.5倍。然而,所述吸移体积也能够明显大于单计量体积。因此,所述吸移体积在如下情况下能够是单计量体积的五倍:低的激发能量足以将计量液体加速以流过通常狭窄的吸移开口。不那么好激发成运动的计量液体能够借助沿吸移方向的活塞运动和借助不小于单计量体积的十倍的在此由计量侧的端面扫过的吸移体积激发成运动。因为活塞运动优选以高于每单位时间由计量侧的端面扫过的体积的体积速度执行,所以随着吸移体积增加,小于5μl的非常小的单计量体积的重复精度升高。因此,吸移体积优选能够不小于单计量体积的二十五倍。

实验已经证实:特别是对于要频繁吸移的含水液体的类别——这在本申请的意义中是黏度在0.8mpas至10mpas的范围中的液体,在20℃的室温下在1013.25hpa的大气压下借助于旋转式黏度仪测量——在单计量体积的十倍和六十倍之间、优选在十倍和二十五倍之间的吸移体积引起优异的计量结果。在单计量体积的十倍和二十五倍之间的吸移体积也为在上文所述及的黏度范围之外的计量液体提供了优异的计量结果。

吸移体积的上限是如下吸移体积,在所述吸移体积中,由于活塞需要来用活塞的计量侧的端面扫过吸移体积的持续时间大,所以多于单计量体积运动穿过吸移开口。测试已经证实:大于100倍的吸移体积不再允许有效地吸移小于5μl的计量体积。

在该处要阐明的是,根据本发明构成的吸移设备尽管存在之前描述的大的活塞运动仍仅使预定的单计量体积的计量液体运动穿过其计量开口,在分配时与在抽取时一样。不存在任何过度计量或过度吸移以及随后沿反方向的修正。计量液体在吸移过程期间根据本发明仅沿期望的吸移方向运动。当沿反吸移方向的活塞运动结束时,在本申请的范围中的吸移过程结束。

反吸移体积能够与吸移体积一样大,甚至在等分时也如此。当然,那么随着在等分运行中分配过程的数量增加,在容纳在吸移设备的吸移腔中的计量液体的靠近吸移开口的弯月面和吸移开口之间形成气柱,这会损害其他的吸移过程的精度。

因此,反吸移体积能够比吸移体积小单计量体积。因此能够确保,虽然执行分配过程,但容纳的计量液体的靠近吸移开口的弯月面保留在尽可能不变的地点中,优选尽可能靠近吸移开口本身。反吸移体积因此也能够根据之前进行的说明明显大于单计量体积。

然而,活塞也能够在吸移过程开始时首先沿反吸移方向移回到其活塞起始位置中,并且随后再次沿吸移方向补充单计量体积。于是补充运动能够比在吸移过程期间活塞运动明显更慢地进行,并且不再属于吸移过程。

对于小计量液体量的吸移过程正确的吸移体积和反吸移体积能够在预设单计量体积的情况下简单地通过实验确定。

因此,根据本发明,与之前结合现有技术描述的近似同步的吸移运行相反地,利用不同步的吸移运行,其中活塞运动的重要部段不与计量液体的运动关联。在之前描述的近似同步的吸移运行中仅在活塞和计量液体的同向的运动之间存在时间偏差,而在当前描述的不同步的吸移运行中,在同一时刻或在同一时间间隔中出现活塞和计量液体的彼此相反定向的运动,或者在活塞已经结束其沿反吸移方向的运动并且再次处于停止之后,才能够开始计量液体穿过吸移开口的运动。

替代如迄今通过相当慢的活塞运动来吸入和/或输出计量液体,在当前的吸移设备中,通过快速的活塞运动,在可压缩的工作气体中产生压力脉冲,所述压力脉冲传递给不可压缩的计量液体并且在那里能够引起小的单计量体积从较大的计量液体量中分离。由于沿吸移方向和反吸移方向的活塞运动,所述压力脉冲与周围大气相比具有上升沿和下降沿。在抽取时,下降脉冲沿通常在时间上在上升脉冲沿之前,而在分配时刚好相反。在抽取时产生负压脉冲,在分配时产生超压脉冲。

与在分配过程中单计量体积的计量液体何时开始运动穿过吸移开口无关地,然而大多数分配过程表示,在分配时,控制活塞进行运动方向反转,并且通常活塞的运动方向实际上在预定的液体体积从吸移开口剥离之前就转向。由此,在喷射模式中能够实现小于5μl的预定的单计量体积的分配。

根据一个有利的实施方式,所述实施方式构成为用于在喷射模式中分配小于5μl的单计量体积,控制装置能够构成为,在预定的液体体积已从吸移开口剥离之前,控制运动驱动器以进行活塞从分配方向到抽取方向的运动方向反转。于是,预定的液体体积从吸移开口喷出。这也是冲击式的活塞运动的表现。

相应内容适用于抽取运行,但在所述抽取运行中喷射模式不能够出现。因此,控制装置能够附加地或替选地构成为,为了抽取小于5μl的预定的单计量体积,运行运动驱动器,使得活塞沿抽取方向运动,并且在完全抽取预定的单计量体积之前,控制运动驱动器进行活塞的方向反转,使得活塞沿分配方向运动。

在活塞运动足够快的情况下,甚至会出现,在期望的单计量体积的计量液体完全运动穿过吸移开口之前,沿吸移方向和反吸移方向的活塞运动完全结束。活塞速度因此同样能够是重要的影响变量。

因此,根据本发明的另一观点,在这种吸移设备中的活塞的冲击式的可运动性通过如下方式引起,运动驱动器包括线性马达,并且为了吸移小于5μl的预定的单计量体积,控制装置和运动驱动器构成为,活塞以至少5000μl/s、优选至少10000μl/s、并且不大于25000μl/s的峰值速度运动。

根据现在介绍的观点,活塞的运动速度同样是冲击式的活塞运动的表现形式。在此,活塞的体积速度、即由活塞的计量侧的端面在单位时间扫过的体积与活塞或活塞杆的线性的运动速度相比更为重要。虽然在具有较大的活塞面的活塞中较小的行程足以扫过相同的体积,对于所述体积而言,具有较小的活塞面的活塞需要较大的行程。因此,为了实现增长的体积速度,与具有较小的活塞面的活塞相比,能够简单地将具有较大的活塞面的活塞沿着通道路径运动。当然,对活塞的起动运动所需的起动力、例如为了克服附着摩擦,随活塞大小明显提高,使得随着活塞面越来越大,对于吸移小于5μl的单计量体积而言,对活塞控制越来越差。

本发明优选涉及如下吸移设备,所述吸移设备的活塞具有在3mm2和80mm2之间的活塞面,即所述吸移设备在圆形的活塞面的情况下具有在2mm和大约10mm之间的直径。为了将多个吸移通道以格栅宽度尽可能小的行状和列状的格栅设置,本发明特别优选地涉及如下吸移设备,所述吸移设备的活塞具有在3mm2和20mm2之间的活塞面,这在圆形的活塞面的情况下对应于在2mm和大约5mm之间的直径。

在例如大于25000μl/s的过高的最大活塞速度情况下,虽然始终仍出现进入吸移腔中的或者离开所述吸移腔的液体运动,然而那么单计量体积通常爆裂或喷雾成多个子体积地输出或/和容纳,这对于高精度地吸移在此讨论的小于5μl的小的单计量体积是不可接受的。原则上,能够确定,随着活塞速度增大,不期望地以多个子量吸移预定的计量液体量的趋势上升。根据当前的知识水平,至少对于含水的计量液体,如其在上文中限定的那样,在大约10,000μl/s的最大活塞速度的情况下,关于吸移的液体量的精度和可重复性能够实现非常优异的结果。

为了给出活塞速度的印象:优选地,活塞为了其沿吸移方向和反吸移方向从半路程宽度的地点直至重新达到所述半路程宽度的运动需要小于30ms,优选小于20ms,最优选甚至小于16ms。甚至能够考虑在个位数的毫秒范围中的运动时间。相应内容适用于控制信号从沿吸移方向驱动活塞的控制信号开始直至沿反吸移方向驱动活塞的控制信号结束的持续时间。对于控制信号,直至1ms的信号持续时间是可能的,以便吸移特别小的单计量体积。

沿吸移方向和反吸移方向的完整的活塞运动能够借助具有圆形的活塞面和4.3毫米的直径的活塞毫无问题地在例如15ms中进行,借助所述活塞运动,在由计量侧的端面扫过的吸移体积为30μl并且扫过的反吸移体积为29μl的情况下,含水的计量液体的单计量体积为1μl。

然而,冲击式的活塞运动的运动学的方面不仅基于可实现的最大的活塞速度,而且也基于如下时间间隔,运动驱动器需要所述时间间隔将活塞加速到期望的活塞速度或/和从期望的活塞速度开始减速。优选地,因此控制装置和运动驱动器构成为,以至少2×106μl/s2、优选至少6×106μl/s2、特别优选甚至至少8×106μl/s2和不大于5×107μl/s2的加速度加速或/或减速活塞,以沿着通道路径运动。上文中对优选的活塞大小的说明适用,所述活塞大小作为活塞面说明。

完全令人意想不到,此外已经证实的是,计量液体、尤其含水的计量液体的吸移借助在此提出的根据本发明的吸移设备与分别使用的吸移尖部无关。在吸移参数相同的情况下,对于同一计量液体,在具有不同的吸移尖部的同一吸移设备上始终可重复地实现相同的吸移结果。尤其地,吸移结果与分别耦合到吸移设备上的吸移尖部的额定吸移腔体积无关。

当在本申请中谈及吸移设备的吸移腔时,那么在此优选考虑可更换的吸移尖部的吸移腔,尽管吸移腔也能够与吸移通道一件式地构成。

由于单就计量液体和吸移过程的卫生性而言的巨大的优点,因此吸移设备优选构成为用于可拆开地容纳吸移尖部。因为在此介绍的借助根据本发明的冲击式的活塞运动工作的吸移设备也对于并且刚好对于小于5μl的小的单计量体积实现与吸移尖部无关的吸移结果,所以借助根据本发明的吸移设备,能够使用如下吸移尖部,所述吸移尖部的额定吸移腔体积明显大于预定的单计量体积。能够可拆开地耦合到吸移设备的吸移尖部能够具有额定吸移腔体积,所述额定吸移腔体积是单计量体积的至少十倍大,优选至少二十倍大,特别优选至少五十倍大,最优选至少一百倍大。

例如直至300μl的额定吸移腔体积的这种大的吸移尖部允许根据本发明的吸移设备的有利的等分运行,从所述额定吸移腔体积中能够重复地不仅分配小于5μl的单计量体积而且分配小于1μl直至大致50nl的单计量体积。因此,大量的计量液体能够被抽取并且经由多个分配过程也以非常小的计量输出,而在其间无需重新抽取。

如在上文中已经描述的,借助根据本发明的吸移设备,可以非常快的等分运行,在所述等分运行中,执行多个分配过程,其中吸移体积和反吸移体积分别是同样大的。在容纳在吸移腔中的计量液体的靠近吸移开口的弯月面远离吸移开口使得所述远离对分配精度有不利影响之前,数量优选为5至8的这种分配过程已经证实为是实用的。

对于具有几乎任意多的相互紧随的分配过程的尽可能精确的等分,吸移设备能够在等分运行中构成为,执行多个分配过程,其中反吸移体积比吸移体积分别小了单计量体积。那么,靠近吸移开口的弯月面的位置在等分期间基本上保持不变。

为了有针对性地改变分别要吸移的单计量体积,根据本发明的一个有利的改进方案能够提出,沿吸移方向的活塞行程或/和沿反吸移方向的活塞行程或/和活塞速度或/和活塞加速度是可变的。通常,所述参数针对一个或多个吸移过程设定。当对于随后的吸移过程期望有另外的单计量体积时,所述参数能够在两个吸移过程之间改变。为了设定所述参数中的至少一个参数,吸移设备能够具有输入设备,例如键盘或/和触摸屏或/和鼠标等。

在此提出的吸移设备的另一优点在于,借助其不仅能够重复精确地吸移在上文中强调的小于5μl的单计量体积,而且吸移设备原则上也能够在之前描述的近似同步的吸移运行中运行,所述近似同步的吸移运行能够实现精确地吸移大于5μl的单计量体积。因此,控制装置能够构成为,使活塞以不大于1000μl/s的峰值速度运动以吸移大于5μl的预定的单计量体积。在活塞的所说明的最大速度不大于1000μl/s的情况下,计量液体——可选地在小的时间偏差的情况下——以同向运动跟随活塞。由活塞扫过的吸移体积基本上对应于实际吸移的计量液体体积。优选地,在上文中提到的活塞大小再次适用,所述活塞大小通过活塞面说明。

通过根据本发明的吸移设备不仅在同步的或近似同步的吸移运行中以及在不同步的吸移运行中运行的可能性,同一根据本发明的吸移设备能够构成为,将在100nl至100μl、优选100nl至1000μl的计量体积范围中的可选择的单计量体积在关于作为额定体积的预定的单计量体积有不大于2%的体积偏差情况下可复现地吸移。因此,根据本发明的吸移设备能够吸移最小的吸移体积的1000倍,作为最大的吸移体积。在此,当然不应排除,例如还能够低于100nl的所谓的下限。对于所述吸移体积范围而言,在任何情况下都确保吸移设备的功能。

优选地,运动驱动器包括线性马达。使用线性马达能够确保足够的运动动态特性,即活塞的足够高的可实现的加速度,和活塞的足够高的可实现的运动速度。

原则上,线性驱动器作为活塞的运动驱动器能够具有转子,所述转子经由连杆或/和传动装置与活塞连接用于共同运动。当然,不期望地,要与活塞共同运动的质量和要克服的摩擦升高。为了提供尽可能高的运动动态特性,因此优选的是,活塞本身是线性马达的转子,使得线性马达定子的电磁场直接与活塞相互作用,用于其加速和减速。

当活塞本身用作为线性马达的转子时,在上文中说明的用于沿吸移方向和反吸移方向的完整的活塞运动的运动时间有利地还能够缩短。于是,吸移过程的沿吸移方向和反吸移方向的完整的活塞运动能够在小于15ms中、优选在小于12ms中进行。

为了能够将活塞本身作为转子尽可能精确地定位在吸移通道中和尽可能按限定地将其加速和运动,有利的是,活塞具有多个永久磁体,所述永久磁体沿着通道路径彼此跟随地设有沿着通道路径的极化方向和沿着通道路径直接彼此对置的同名极。这样设置的永久磁体刚好在同名极相对置的部位上构成非常精确的磁场,所述磁场不仅能够实现通过霍尔传感器的精确的位置确定,而且也能够实现将活塞侧的磁场与可变的、尤其可运动的定子侧的磁场有效地耦合。

为了提高吸移设备的工作功率能够提出,所述吸移设备具有多个平行的吸移通道。所述吸移通道如之前已经表明的那样优选设置在均匀的正交的行列格栅的节点上。将线性马达用于驱动活塞在此能够不仅实现在上文中详细描述的高运动动态特性,而且也实现多个吸移通道的空间上密集的设置。吸移通道距紧随的平行的吸移通道的间距优选不大于12mm,特别优选不大于10mm。间距在此等于格栅尺寸。

吸移设备为了提高吸移精度能够构成为调整活塞运动。优选地,活塞运动与工作气体的压力有关地调整。对此,吸移通道能够设有压力传感器,所述压力传感器设置成和构成为用于检测在活塞的计量侧的端面和要吸移的计量液体之间的工作气体的压力。优选地,压力传感器以传输数据的方式与控制装置连接,使得控制装置能够根据压力传感器的检测信号来调整活塞运动。压力传感器优选构成为用于在微秒范围中、优选在亚微秒范围中检测压力,以便能够实现精确地调整甚至在上文中描述的冲击式的活塞运动。

根据本发明的另一方面,在开始提到的技术目的也通过这种方法来实现,在所述方法中,为了吸移小于5μl的单计量体积,活塞沿着通道路径的运动包括下述子步骤:

-从起始位置开始沿着吸移方向使活塞运动,并且在此由计量侧的端面扫过吸移体积,所述吸移体积是单计量体积的不小于1.4倍大,并且随后

-沿反吸移方向使活塞运动,

其中在活塞沿吸移方向和反吸移方向分别达到与在活塞起始部位和从吸移方向到反吸移方向的运动方向反转的活塞反转地点之间的一半路程对应的地点的时间点之间,经过不大于50ms,优选不大于30ms。

在控制方面,在开头提到的技术目的也通过这种方法来实现,在所述方法中,为了吸移小于5μl的单计量体积,活塞沿着通道路径的运动包括下述子步骤:

-产生用于从起始位置开始使活塞沿吸移方向运动控制信号,并且在此由计量侧的端面扫过吸移体积,所述吸移体积是单计量体积的不小于1.4倍大,并且随后

-产生用于使活塞沿反吸移方向运动的控制信号,

其中在用于使活塞沿吸移方向运动的控制信号开始和用于使活塞沿反吸移方向运动的控制信号结束之间,经过不大于50ms,优选不大于30ms。

优选地,在所述边界之间,经过不大于20ms,特别优选不大于15ms。

为了阐述根据本发明的方法,参照上面对构成为用于执行所述方法的吸移设备的描述。此外还参照,根据本发明的吸移设备的在上文中描述的构成方案也理解成在上文中描述的根据本发明的方法的改进方案的意义下的过程进程的公开,并且反之亦然。

为了实现优选的冲击式的活塞运动,对活塞沿反吸移方向的运动的控制直接遵循对活塞沿吸移方向的运动的控制,而活塞在所述运动之间不经过无运动的静止阶段,例外是:在运动转向的死点上的不可避免的静止,同样不可避免重新克服附着摩擦。

根据本发明的另一方面,冲击式的活塞运动能够通过如下方式实现,在吸移过程期间,活塞能够沿与计量液体穿过吸移开口的运动相反的方向运动。优选地,在活塞的运动转向之后,一方面发生活塞的相反定向的运动和另一方面发生计量液体通过吸移开口的相反定向的运动。又参照针对相应构成的吸移设备的上述实施方案。

重新参照,活塞和计量液体的相反定向的运动不一定必须出现。在活塞速度和活塞加速度足够高的情况下,甚至可能的是,在计量液体开始运动穿过吸移开口之前,沿反吸移方向的活塞运动结束。

与计量液体在沿吸移方向的活塞运动期间是否已运动穿过吸移开口无关地,在分配时,在预定的单计量体积从吸移开口撕离或完全离开吸移开口之前,能够进行活塞从分配方向到抽取方向的方向反转。

相应内容如在上文中已经详述的那样也适用于抽取:在抽取时,在预定的单剂量体积完全流过吸移开口之前,进行活塞从抽取方向到分配方向的方向反转。

冲击式的活塞运动的另一方面——如同样在上文中已经详细解释的那样——在于活塞在其沿着通道路径运动期间的最大速度。为了实现冲击式的活塞运动,活塞能够有利地沿吸移方向或/和沿反吸移方向以至少5000μl/s、优选至少10000μl/s和不大于25000μl/s的最大速度运动。在上文中描述的优选的活塞大小适用,所述活塞大小通过活塞面说明。

冲击式的活塞运动的一个方面在于加速或/和减速,借助所述加速或/和减速将活塞置于期望的活塞速度或者从活塞速度开始制动。根据本发明的一个优选的实施方式,活塞沿吸移方向或/和沿反吸移方向以至少2×106μl/s2、优选至少6×106μl/s2、特别优选甚至至少8×106μl/s2的加速度加速或/和减速活塞,以沿通道路径运动。在超过5×107μl/s2的加速度的情况下,同样如在大于25000μl/s的活塞速度中那样,面临要吸移的液体量的不期望的喷雾。

优选地,根据本发明的吸移方法在等分运行中构成为,使得跟随抽取计量液体的是多个分配过程,所述分配过程分别具有小于5μl的分配的单计量体积,而其间无需其他抽取。优选地,在重新抽取计量液体之前,跟随抽取的是10至3000个分配过程。3000个分配过程在其间没有抽取的情况下变得可能,因为当前描述的方法允许从具有300μl的额定吸移腔体积的完全填充的吸移尖部中重复精确地分配100nl的单计量体积。

优选地,活塞在吸移时、尤其在等分时沿反吸移方向运动返回到活塞起始位置中或者运动到相对于活塞起始位置沿吸移方向移位的最终位置中,其中位移乘以相应的计量侧的活塞面积对应于吸移的单计量体积。

冲击式的活塞运动的全部在上文中描述的方面的共同点是,例如在分配时,活塞沿反吸移方向、即沿抽取方向的运动——与在现有技术中不同地——不引起计量液体通过吸移开口运动到吸移尖部中。

附图说明

下面根据所附的附图来详细阐述本发明。附图示出:

图1a示出在分配开始之前处于初始位置中的根据本发明的吸移设备,在所述吸移设备中进行根据本发明的吸移方法,

图1b示出在活塞的吸移运动进行之后的图1a的吸移设备,其中活塞处于下部的死点位置中,

图1c示出在用于分配1μl的单计量体积的活塞运动完全结束之后的图1a和图1b的吸移设备,

图2示出图1a至图1c的吸移过程的控制信号和借助其引起的活塞运动的时间变化曲线的粗略曲线图,

图3示出仅具有控制信号的图2的视图,和

图4示出仅具有活塞的地点-时间曲线的图2的视图。

具体实施方式

在图1a至图1c中,根据本发明的吸移设备大体上用10表示。所述吸移设备包括吸移通道12,所述吸移通道通过气缸形成,所述气缸沿着构成为直线的通道轴线的通道路径k延伸。活塞14沿着通道路径k可运动地容纳在所述吸移通道12中。

活塞14包括两个端盖16(出于概览的原因仅在图1中在下方设有附图标记),在所述端盖之间容纳有多个永久磁体18(在本示例中为三个永久磁体18)。为了实现沿着通道路径k选择性良好的磁场,永久磁体18沿着通道轴线k极化并且以同名极彼此相向的方式成对地设置。从所述设置中得到从活塞14开始的磁场,所述磁场围绕通道轴线k是尽可能均匀的,即基本上关于通道轴线k是旋转对称的,并且所述磁场沿着通道轴线k具有磁场强度的高的梯度,使得不同名的极化区选择性良好地沿着通道路径k交替地更替。借此,例如通过霍尔传感器(未示出)能够在检测活塞14沿着通道轴线k的位置时实现高的位置分辨率,并且能够实现外部磁场非常有效地耦合到活塞14上。

端盖16优选由低摩擦的、包括石墨的材料形成,如例如由(美国)康乃迪克州,诺瓦克的公司airportcorporation的市售的活塞已知的。为了能够尽可能完全地充分利用由所述材料提供的小的摩擦,吸移通道12优选构成为玻璃气缸,使得在活塞14沿着通道轴线k运动时,包括石墨的材料极其低摩擦地在玻璃面上滑动。

活塞14因此形成线性马达20的转子,所述线性马达的定子由包围吸移通道12的线圈22(在此示例性地仅示出四个线圈)形成。

明确要注意的是,图1a至图1c仅示出根据本发明的吸移设备(10)的粗略示意性的纵剖图,所述吸移设备无论如何都不理解成是符合比例的。此外,多个构件通过任意的构件数量、如例如三个永久磁体18和四个线圈22示出。实际上,不仅永久磁体18的数量而且还有线圈22的数量都能够大于或也小于示出的数量。

线性马达20、更确切地说其线圈22经由控制装置24控制,所述控制装置以传递信号的方式与线圈22连接。作为信号适用的是传递电流,用于对线圈通电和进而通过所述线圈产生磁场。

在吸移通道12的计量侧的端部12a上以本身已知的方式可拆开地安置有吸移尖部26。吸移尖部26与吸移通道12的计量侧的纵向端部12a的连接同样仅粗略示意性地示出。

吸移尖部26在其内部限定吸移腔28,所述吸移腔在远离耦合的纵向端部26a上仅通过吸移开口30可触及。

在分配过程的在图1中示出的实例中,在吸移腔28中容纳一定量的计量液体32。这通过常规的抽取过程在近似同步的吸移运行中通过同一吸移设备10进行。

在活塞14和计量液体32之间持续地存在工作气体34,所述工作气体用作为在活塞14和计量液体32之间的力转换器(kraftvermittler)。

工作气体34在吸移尖部26完全排空的情况下也设置在活塞14和计量液体32之间,因为吸移尖部26为了抽取计量液体没入到相应的计量液体储存器中,使得在该状态下至少在吸移开口30处存在计量液体的弯月面。因此,工作气体34在吸移设备10的每个对于吸移过程重要的状态中持续地完全位于活塞14和计量液体32之间,并且将其彼此分离。

更确切地说,工作气体34处于活塞14的计量侧的端面14a之间,所述端面在本实例中通过端盖16的沿轴向方向——关于通道路径k——朝向计量开口30的端面形成。

从在图1a中示出的状态开始,下面描述根据本发明的吸移设备10的分配过程以及执行的分配方法:

本申请的创造性的构思的中心点是活塞14的冲击式的运动。所述冲击式的运动——如在上文中详细地描述的那样——以各种表现方式表达,其中每个示出相对于现有技术的自身的创造性的构思。

由于提供的优选的线性马达20,活塞14能够以极大的运动动态特性沿着通道轴线k运动。为了分配非常小的液体量、例如1μl的计量液体32,首先将活塞14快速地沿吸移方向(在此:分配方向)朝向计量开口30运动。控制装置24控制线性马达20的线圈22,使得活塞14执行大的行程p,以至于活塞14的计量侧的端面14a沿着行程p扫过预定的单计量体积36的多倍,例如20倍(参见图1)。活塞因此在图1b中示出的位置中处于其沿吸移方向的运动的下死点处,于是驱动活塞14沿反吸移方向运动(参见箭头g)。反吸移方向在此是抽取方向,在所述抽取方向中,活塞14的运动引起在活塞14和计量液体32之间的工作气体34的压力的减小。

活塞14沿吸移方向的运动持续小于10ms。当活塞14到达其下死点时,还没有计量液体32的部分从吸移尖部26脱落。

活塞沿吸移方向例如以大约10,000μl/s的最大速度运动,并且对此以直至8×106μl/s2的加速度加速,并且再次减速。最大速度当然仅短时出现。这意味着,活塞在提到的情况下为了所述吸移运动需要大约6ms至8ms,在所述情况下,其计量侧的端面14a在吸移运动过程中扫过例如为单计量体积36的20倍、即大约20μl/s的体积。

计量液体32在此是过于缓慢的,以便跟随所述活塞运动。替代于此,由活塞14将升压脉冲越过工作气体34传递至吸移尖部26中的计量液体32。从在图1b中示出的视图开始,现在活塞14尽可能立即地向回沿反吸移方向加速,其中沿反吸移方向的运动行程g在该情况下小于沿吸移方向的运动的行程p,使得端侧的活塞面14a在沿反吸移方向的运动过程中扫过反吸移体积,所述反吸移体积比扫过的吸移体积小单计量体积36。

当然不是必须是这样的。反吸移体积也能够与吸移体积同样大。以单计量体积36减小的反吸移体积然而具有如下优点,更靠近吸移开口的弯月面的位置在吸移之后不改变,这尤其在等分运行中是有利的。

在吸移设备10在吸移过程结束之后的在图1c中示出的最终位置中,计量侧的端面14a以得到的行程h远离图1a的初始位置,其中在示出的实例中,活塞14的活塞面积乘以得到的行程h对应于单计量体积36。

沿反吸移方向的运动借助提到的最大速度进行,使得所述运动大约需要6ms至8ms。借助在下部死点处由于克服附着摩擦极限形成的附加的停留时间,以及在考虑活塞14在其期望位置附近可能出现的运动超调的情况下,进行整个活塞运动,直至达到最终位置,如其在图1c中示出的那样,在大约14ms至30ms中。

在活塞运动从吸移方向反转到反吸移方向之后,才将限定的单计量体积36以液滴的形式从吸移开口30喷出。所述液滴沿着延长地假设的通道路径k运动至在吸移开口30之下安放的计量目标,例如容器或凹陷部中。

吸移尖部26能够具有明显超过单计量体积的额定吸移腔体积。

活塞14沿反吸移方向的运动又快速地进行,使得从计量侧的端面14a朝向吸移体积28中的计量液体28传递降压脉冲。

沿吸移方向的活塞运动的升压脉冲形成压力脉冲的陡峭的上升沿,所述压力脉冲的陡峭的下降沿形成沿反吸移方向的活塞运动的降压脉冲。各个活塞运动的时间越短,其相关联的压力改变脉冲的边沿就越陡峭。两个在相反的意义上作用的压力改变脉冲因此能够限定具有陡峭的边沿的“剧烈的”压力脉冲。

这样形成的“剧烈的”压力脉冲的出现引起极其精确的可重复的吸移结果。

令人意想不到地,在此提出的吸移过程尤其对于分配而言与选择的吸移尖部26的大小无关。相同的在上文中描述的活塞运动在额定吸移腔体积例如为50μl的明显更小的吸移尖部的情况下也会精确地引起相同的结果,前提条件是,在吸移参数不变的情况下还使用相同的工作气体和相同的计量液体。

因此,当前的根据本发明的吸移设备和提出的根据本发明的吸移方法优异地适合于从容纳于吸移尖部26中的计量液体32的甚至大的储备中等分液体。经过多个等分周期,吸移设备10的吸移特性在其他条件相同的情况下也不改变。根据本发明的吸移设备10的吸移特性因此也与耦合到吸移通道12上的吸移尖部26的填充程度无关。

在图1c中表明,压力传感器38能够检测在吸移通道12的内部中的压力,即在计量液体32和活塞14的计量侧的端面14a之间的工作气体34的压力,并且能够经由信号线路传递给控制装置24。因此,在使用相应快的压力传感器38的情况下,甚至活塞的与工作气体34的压力相关的运动调整对于执行如在上文中描述的冲击式的活塞运动是可行的。

活塞运动由于质量惯性可能不能完全精确地跟随基于运动的控制信号。在大的动态力的部位上——尤其在运动方向从吸移方向到反吸移方向反转时,但是也在活塞停止时——活塞会倾向于超调。决定性的可能是基于运动的控制信号,所述控制信号是期望运动的反映。

在图2中粗略示意性地并且仅示例性地示意示出控制信号的时间变化曲线40(实线)和活塞14的运动的时间变化曲线42(虚线),如其可能在图1a至图1c的吸移过程中存在。

在吸移过程开始时的当前的活塞位置,即在图1c中示出的活塞位置在图2中选择成零点线。

图2的视图的横坐标示出以毫秒为单位的时间,其中选择各10ms的扫描。

纵坐标示出以微升为单位的体积,其中参照活塞14的地点-时间曲线42说明由活塞14的计量侧的端面14a扫过的体积。

虽然曲线图40的控制信号是电信号,然而所述控制信号能够理解成活塞14的期望地点-时间曲线,并进而同样以微升为单位在由活塞14的计量侧的端面14a扫过的期望体积的意义下予以说明。

控制信号40是矩形信号,所述矩形信号在时间t=0从0突变到-20μl,即单计量体积36的20倍。负号由运动方向中得出:在活塞14的计量侧的端面14a朝向吸移开口30运动时扫过的体积是负的,在远离吸移开口运动时扫过的体积是正的。所述符号约定不仅适用于控制信号40,而且也适用于活塞14的实际的运动42。

在5ms之后,矩形的控制信号40向回突变到-1μl,使得控制信号40——如之前结合图1a至图1c描述的那样——表示20μl的期望吸移体积和19μl的期望反吸移体积,所述吸移体积和反吸移体积要在5ms之内扫过。

活塞40自然不能精确地跟随矩形的控制信号40,因为矩形的控制信号会要求近似无穷快的运动,以便跟随控制信号40的下降沿(所述下降沿表示吸移体积)和上升沿(所述上升沿表示反吸移体积)。

由于要克服的摩擦力以及同样要克服的质量惯性和其他附加的影响,如例如要对工作气体做功,活塞14尽管在控制信号在0ms处开始之后大约1ms处于运动,但是需要大约另外的4ms,以便达到其下死点,在所述下死点处活塞14立即将其运动方向反转。

这意味着,当控制信号40突变到其最终值-1μl时,那么活塞14才大致达到其下死点。

由于质量惯性,沿吸移方向的活塞运动会略微超调,使得计量侧的端面14a不仅能够扫过由控制信号40实际指示的-20μl,而且实际上能够扫过大致-22.5μl,直至其开始运动方向反转。

如在图2的曲线42中可看到的那样,活塞14在大约8ms处达到其目标位置,然而明显超调并且实际上在控制信号开始之后大致29ms才达到在其期望最终位置处的停止。

然而,在沿反吸移方向的活塞运动将近结束时示出的超调对实际吸移的计量液体体积没有影响。

在图3中仅重新示出控制信号曲线40。如在上文中已经一般性阐述的那样,控制信号40在从引起沿吸移方向的活塞运动的控制信号(部段)开始直至引起沿反吸移方向的活塞运动的控制信号(部段)结束的时间中的积分是对实际在这样控制的吸移过程中所吸移的计量液体体积的度量。这样描述的积分对应于由控制信号40在所述的时间边界中确定的面。所述面在图3中作为面44阴影示出。该面伸展至体积的零线,控制信号40从该零线出发。因此不明显的是,控制信号实际上是返回零线还是以沿吸移方向推移单计量体积36的方式结束。

在由控制信号40确定的面44和借此实际上吸移的计量液体体积之间的准确的关联关系能够针对不同的液体类别非常简单地按照经验确定并且保存在数据存储器中。

在图4中单独示出活塞14的地点-时间曲线42,不带控制曲线40。借助46和48表示活塞14在其在0μl处的起始位置和其在大约-22.5μl处的运动方向的转向点之间的“半路程宽度”的地点。半路程宽度因此大约为-11.25μl。

活塞14的地点-时间曲线——例如通过计量侧的活塞面14a作为活塞14的参考点的地点-时间曲线表示——在沿吸移方向运动时经过半路程宽度的地点和在其沿反吸移方向运动时重新经过所述地点之间的时间积分是对借助活塞运动实际吸移的单计量体积36的度量。通过所述积分形成的面在图4中作为面50用阴影示出。面50的面积同样是对实际吸移的单计量体积36的度量,如图3中的面44的面积那样。然而,在面50的面积和实际吸移的单计量体积36之间的关联关系能够不同于面44的面积和单计量体积36之间的关联关系。所述关联关系也能够针对不同的液体类别简单地根据经验确定并且保存在吸移设备的数据存储器中。

因此,能够最大程度重复精确地借助相同的吸移设备10吸移小于5μl的非常小的单计量体积36,借助所述吸移设备也能够吸移数百μl的大吸移体积。

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