一种自动化过滤系统的制作方法

本技术涉及一种自动化过滤系统，属于过滤。

背景技术：

1、生物分离或纯化工艺常采用切向流过滤(tff)方式，切向流是指液体流动方向与过滤方向呈垂直方向的过滤形式，液体流动在过滤介质表面对过滤介质表面形成的冲刷作用，可以减小过滤介质表面滤饼层或凝胶层的堆积，从而减缓过滤介质的堵塞，维持过滤通量的相对稳定的。切向流过滤方式被广泛地应用于超滤(uf)和部分的微滤(mf)的处理过程。

2、在基因治疗、生命科学研究等领域中，常涉及到包括过滤、浓缩和换液等操作，采用切向流过滤模式效率更高，浓缩或换液更为快捷。

3、现有的自动化的切向流过滤系统需要料液天平，补液泵等配套设备，以及相应的控制系统，才能够实现自动浓缩，自动补液、和自动停机等功能。添加自动补液泵等设备往往会增加流路体积，而且增加自动化系统的成本。

4、这些自动化这过滤系统针对较小规模的应用往往不合适，增加的料液泵的增加滞留体积使系统不适合处理小体积的样品。同时在处理小体积样品的时候由于样品本身的重量很轻，料液泵和补液泵等机械振动对天平的读数干扰相对更重要，影响新控制的稳定性。

5、而现有的小体积切向流过滤操作或直流过滤系统中进行浓缩和换液过程中,特别是料液体积在几十毫升或更少时，需要操作人员的监测和手动控制。人工手动操作，效率低下，且工艺的可重复性相对自动工艺一般会更差。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本实用新型提供了一种自动化过滤系统，该过滤系统结构简单，可以适用于切向流过滤和直流过滤。使用方便，操作简单、便捷，适合小体积过滤样品的浓缩或换液。

2、本实用新型提供了一种自动化过滤系统，包括至少一个料液泵、至少一个用于检测补液管路中气泡的气泡监测器、控制补液管路开关的阀门、控制料液泵和阀门的控制系统和切向流过滤流路，所述切向流过滤流路包括样品容器、料液或缓冲液容器、过滤器、进料管路、回流管路和滤液管路，所述料液泵、阀门和气泡监测器分别与控制系统数据连接，所述控制系统包括控制器。

3、在本实用新型的一种实施方式中，所述补液管路包括至少一个料液补液管路和/或至少一个缓冲液补液管路，所述料液补液管路上设置有第一气泡监测器和第一阀门；所述缓冲液补液管路上设置有第二气泡监测器和第二阀门，所述料液容器通过料液补液管路与样品容器连通，所述缓冲液容器通过缓冲液补液管路与样品容器连通。

4、在本实用新型的一种实施方式中，所述料液补液管路和缓冲液补液管路的管口靠近容器的底部，所述料液泵布置在进料管路上。

5、在本实用新型的一种实施方式中，所述样品容器通过进料管路与过滤器连接，所述过滤器还与滤液管路和回流管路连通，所述回流管路的另一端与样品容器连通。

6、在本实用新型的一种实施方式中，所述样品容器外设置有液位监测器，所述液位监测器与控制器数据连接，所述液位监测器为电容液位监测器、超声波液位检测器或光学液位监测器。

7、在本实用新型的一种实施方式中，所述回流管路上设置有背压控制装置，所述背压控制装置为自动背压调节阀。

8、在本实用新型的一种实施方式中，所述第一阀门与第二阀门为电磁阀、气动阀或电动阀。

9、在本实用新型的一种实施方式中，所述样品容器下方设置有称重天平。

10、本实用新型又提供了一种适用于直流过滤的自动化过滤系统，包括至少一个料液泵、至少一个用于检测料液或补液管路中气泡的气泡监测器、控制料液或补液管路开关的阀门、控制料液泵和阀门的控制系统和直流过滤流路，所述直流过滤流路包括过滤器以及与过滤器连接的料液管路，所述料液泵、阀门和气泡监测器分别与控制系统数据连接，所述控制系统包括控制器。

11、在本实用新型的一种实施方式中，所述补液管路包括料液补液管路和/或缓冲液补液管路，所述料液容器通过料液补液管路与过滤器连接；所述料液泵布置在补液管路上，所述料液容器的下方设置有称重天平。

12、[有益效果]

13、1、本实用新型结构简单，使用方便，操作便捷，在切想流过滤的操作中，利用密闭流路和样品容器中的真空，无需补液泵就能够实现小体积样品的自动浓缩和换液，或自动直流过滤操作。

14、2、本实用新型样品容器和滤液容器的下方设置有称重天平，在切向流过滤的过程中，称重天平测量滤液的质量随时间的变化，可以用于计算和实时分析过滤的通量。

15、3、本实用新型的阀门、液位监测器和气泡监测器分别与控制系统数据连接，所述控制系统包括控制器，通过控制系统可以控制阀门的开启或关闭，以及料液泵的开启或关闭，操作便捷。

16、4、本实用新型的补液管路的管口与样品容器的内壁或回流液管路的外管壁相接触，通过将补液管路贴壁布置能够有效避免产生气泡；料液补液管路和缓冲液补液管路的管口靠近容器的底部，以方便能够完全的将料液或缓冲液吸取。

技术特征：

1.一种自动化过滤系统，其特征在于，包括至少一个料液泵、至少一个用于检测补液管路中气泡的气泡监测器、控制补液管路开关的阀门、控制料液泵和阀门的控制系统和切向流过滤流路，所述切向流过滤流路包括样品容器、料液容器、缓冲液容器、过滤器、进料管路、回流管路和滤液管路，所述料液泵、阀门和气泡监测器分别与控制系统数据连接，所述控制系统包括控制器。

2.根据权利要求1所述的一种自动化过滤系统，其特征在于，所述补液管路包括至少一个料液补液管路和/或至少一个缓冲液补液管路，所述料液补液管路上设置有第一气泡监测器和第一阀门；所述缓冲液补液管路上设置有第二气泡监测器和第二阀门，所述料液容器通过料液补液管路与样品容器连通，所述缓冲液容器通过缓冲液补液管路与样品容器连通。

3.根据权利要求2所述的一种自动化过滤系统，其特征在于，所述料液补液管路和缓冲液补液管路的管口靠近容器的底部，所述料液泵布置在进料管路上。

4.根据权利要求3所述的一种自动化过滤系统，其特征在于，所述样品容器通过进料管路与过滤器连接，所述过滤器还与滤液管路和回流管路连通，所述回流管路的另一端与样品容器连通。

5.根据权利要求4所述的一种自动化过滤系统，其特征在于，所述样品容器外设置有液位监测器，所述液位监测器与控制器数据连接，所述液位监测器为电容液位监测器、超声波液位检测器或光学液位监测器。

6.根据权利要求5所述的一种自动化过滤系统，其特征在于，所述回流管路上设置有背压控制装置，所述背压控制装置为自动背压调节阀。

7.根据权利要求6所述的一种自动化过滤系统，其特征在于，所述第一阀门与第二阀门为电磁阀、气动阀或电动阀。

8.根据权利要求7所述的一种自动化过滤系统，其特征在于，所述样品容器下方设置有称重天平。

9.一种自动化过滤系统，其特征在于，包括至少一个料液泵、至少一个用于检测料液或补液管路中气泡的气泡监测器、控制料液或补液管路开关的阀门、控制料液泵和阀门的控制系统和直流过滤流路，所述直流过滤流路包括过滤器以及与过滤器连接的料液管路，所述料液泵、阀门和气泡监测器分别与控制系统数据连接，所述控制系统包括控制器。

10.根据权利要求9所述的一种自动化过滤系统，其特征在于，还包括料液容器，所述补液管路包括料液补液管路和/或缓冲液补液管路，所述料液容器通过料液补液管路与过滤器连接；所述料液泵布置在补液管路上，所述料液容器的下方设置有称重天平。

技术总结
本技术公开了一种自动化过滤系统，属于过滤技术领域。所述自动化过滤系统包括至少一个料液泵、至少一个用于检测补液管路中气泡的气泡监测器、控制补液管路开关的阀门、控制料液泵和阀门的控制系统和切向流过滤流路，所述切向流过滤流路包括样品容器、料液或缓冲液容器、过滤器、进料管路、回流管路和滤液管路，所述料液泵、阀门和气泡监测器分别与控制系统数据连接，所述控制系统包括控制器。本技术结构简单，使用方便，操作便捷，能够实现快速高效自动浓缩和换液。

技术研发人员：黄迎庆
受保护的技术使用者：黄迎庆
技术研发日：20220506
技术公布日：2024/1/13