专利名称：自动柱塞泵液体驱动装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种自动柱塞泵液体驱动装置。特别是指一种能够自动地向过滤培养器定量输送液体的自动柱塞泵液体驱动装置。
背景技术：
过滤培养器是无菌检验和微生物研究的微生物富集培养的装置。过滤培养器的底座内设有过滤膜，采用薄膜进行过滤法是药品、生物制品、血液制品等无菌检验的方法之一，过滤培养器也可用于微生物研究的微生物富集培养。无菌检验和微生物研究应避免微生物或其他微生物的污染，以及受检样品对检验的干扰。在检验过程中除了过滤去除干扰物如抗生素或其他抗微生物类物质等外，还要求在过滤培养器内加入定量的培养基或试剂。美国和英国等工业化国家早在80年代已在药品等的无菌检验中使用封闭式过滤培养器，该类过滤培养器为一次性使用装置，已有商品上市，国内随后也有生产。已有技术的过滤培养器在过滤、供试溶液的过程中，溶液的输送是通过蠕动泵挤压进行的，由于蠕动泵挤压在均匀程度上存在问题，因此采用蠕动泵挤压有如下缺点1、使用蠕动泵难以定量输送液体和定量向培养器内加入液体如培养基等；2、蠕动泵的滚轮在挤压管路时可搓动管路移位，严重者可扯断管路使试验失败。3、蠕动泵式的进液方式速度变化范围有限，特别是难以实现操作自动化，并难以简化工作程序、减轻工作量，因而影响工作效率。
由于现有技术不能定量加入供试溶液和冲洗滤膜的溶剂，以及定量加入培养基，带来了很多的问题。第一，该套系统是用于药品的质量检验，由于定量困难而影响到该套系统的标准化工作，不能实现标准化的检测装置，用于待检样品的检测势必影响质量控制；第二，不能实现标准化的检测装置可引起检验结果的误差。在无菌检验及微生物研究中，特别应予以注意。第三、无法实现检测过程的自动化，检验人员工作量大，操作繁琐容易引起操作误差。第四，在原有技术中，所采用的蠕动泵固有的缺陷易使输液管路错位，甚至使管路绞缠或扯断。第五、复杂的操作，加大工作强度。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种自动柱塞泵液体驱动装置。能够自动地向过滤培养器定量输送并过滤供试溶液，定量输送冲洗滤膜的冲洗液，定量加入培养基或试剂。同时避免了蠕动泵输液装置可使管路绞缠或扯断的弊端。提高工作效率，特别是可以增加进入液体的速度，简化操作步骤。该装置可以提高检验过程的自动化，使产品的质量容易控制，可实现检验工作标准化。
为实现上述目的，本实用新型采取以下设计方案一种自动柱塞泵液体驱动装置，该装置包括有柱塞泵，柱塞泵是由筒状泵体、和与泵体内壁可滑动的紧密配合的柱塞头、及与柱塞头连接的柱塞栓所组成，柱塞栓伸出泵体的后端，并与驱动装置连接，泵体的前端通过切换机构可与待检样品相连的进液管路连接、和可与过滤培养器相连的出液管路连接。所述的泵体与柱塞头的配合为紧密配合，不会使液体在配合处漏出，又能够在驱动装置的驱动下，柱塞头在柱塞泵体内沿内壁往复运动，自动地向过滤培养器或其它容器定量输送液体。
在本实用新型中，所述的出液管路上设有缓冲腔。其作用是将柱塞泵泵出的液体在此腔中缓冲后能够平均分配给所连接的多个培养过滤器，达到检测药品的目的。
在本实用新型中，切换机构可以为三通接头、四通结构、五通接头；控制夹、单向阀等，柱塞泵可以1个、2个、或多个。这样，可以组合多种实施方式，如以下所述4种实施方式第一种实施方式，所述的切换机构为三通接头、及两个控制夹，三通接头的中部接头接泵体的前端，泵体前端左右两个接头分别接进液管路、和出液管路，两个控制夹分别设在进液管路和出液管路上，用以控制进出液体的流向。
第二种实施方式，所述的切换机构为三通接头、及两个单向阀，三通接头的中部接头接泵体的前端，左右两个接头分别接进液管路、和出液管路，两个单向阀分别设在通往柱塞泵的与进液管路连接的接头中、及通往出液管路与出液管路连接的接头中。
第三种实施方式，所述的柱塞泵为两个，为第一柱塞泵、第二柱塞泵，所述的切换机构为五通接头、及四个单向阀，其中，五通接头的上、下两端接头分别都接进液管路，中部接头接出液管路，中部两侧的接头分别接第一、二柱塞泵泵体的前端通口，四个单向阀中的两个单向阀分别设在通往第一、二柱塞泵泵体的前端通口的与进液管路连接的上、下两端接头中，另两个单向阀分别设在通往出液管路的两个中部两侧的接头与中部接头之间。
第四种实施方式，所述的柱塞泵为两个，为第一柱塞泵、第二柱塞泵，所述的切换机构为四通结构、及四个单向阀，四通结构是由环管及环管上的四个通口组成，四个通口在环管上的环布顺序为进液管路通口、第一柱塞泵泵体的前端通口、出液管路通口、第二柱塞泵泵体的前端通口，并分别接各自对应的管路、柱塞泵泵体的前端，四个单向阀分别设在下述的由前一个通口单向通往后一个通口的环管上进液管路通口与第一柱塞泵泵体的前端通口之间的环管上、进液管路通口与第二柱塞泵泵体的前端通口之间的环管上、在第一柱塞泵泵体的前端通口与出液管路通口之间的环管上、在第二柱塞泵泵体的前端通口与出液管路通口之间的环管上。
在本实用新型中，所述的驱动装置由传动机构及由程序软件部分控制的机电系统所组成。电机一般采用步进电机。也可以采用液压装置或气压装置等进行驱动。
此外，在本实用新型中，三通接头、四通结构、五通接头与进液管路的连接、与出液管路的连接，以及进液管路与待检样品的连接、和出液管路与过滤培养器的连接，上述这些连接可以是固定连接，也可以是活动连接。
另外，在本实用新型中，柱塞泵与驱动装置的连接固定可以采用为便捷活动方式，例如可采用夹具、压板等方式进行连接固定。在使用时，先将柱塞泵卡在预留放置的部位上，操作专用卡具将其固定，同时将柱塞栓的柱塞杆的外端卡在驱动装置中的移动杆上，移动杆通过传动机构与步进电机或是液压、气压泵等驱动设备连接。
自动柱塞泵液体驱动装置在工作中，具有以下的优点第一，可把待检品能够定量准确地加入到过滤培养器中；第二，可以进行定量地冲洗；第三，可以定量加入培养液。第四，可以自由设计程序，以控制柱塞泵的多种形式的位移和动作，以控制柱塞泵的进液速度和进液量，自动完成上述的操作。这样，可以提高自动化的程度，并使检测工作质量容易控制，使标准化的工作就能够顺利地进行。同时还有其它的优点柱塞泵与目前使用的蠕动泵相比，除了具有定量输送液体的优点外，还有液体的输送流速均匀稳定的特点，并且对输送管路的材质、管路内径、管壁薄厚及弹性等要求不高，对管路的适用性强，同时解决了传统蠕动泵在输送液体时存在的流速不稳，流量不能自动控制及泵轮碾压管路使其位移甚至导致管路断裂的问题。
图1为本实用新型的实施例1的结构示意图图2为本实用新型的实施例2的结构示意图图3为本实用新型的实施例3的结构示意图图4为本实用新型的实施例4的结构示意图图5为图4中A-A剖面图具体实施方式
实施例1本实施例中的自动柱塞泵液体驱动装置如图1所示，该装置包括有柱塞泵，柱塞泵是由筒状泵体10、和与泵体内壁可滑动的紧密配合的柱塞头6、及与柱塞头6连接的柱塞栓5所组成，柱塞栓5伸出泵体10的后端，并与驱动装置11连接，泵体10的前端接三通接头1的中部接头，三通接头1左右两个接头分别接进液管路12、和出液管路13，两个控制夹2、32分别设在进液管路12和出液管路13上。出液管路13上设有缓冲腔3。缓冲腔3的2个、3个或多个出口分别通过2个、3个或多条过滤培养器管路4，连接2个、3个或多个培养过滤器8。并条过滤培养器管路4上分别设有分控制夹33，以控制向不同的培养过滤器8内注入不同的培养基，用作细菌、霉菌等的检测培养，自动化程度提高。在每缓冲腔3的腔内液体容纳体积约为5-10ml左右，其作用是将柱塞泵泵出的液体在此腔中缓冲后能够平均分配给下部分的所连接的2个、3个或多个培养过滤器8，达到药品检测的目的。使用时，先将自动柱塞泵液体驱动装置卡在预留放置的部位，用专用卡具将其固定，并将进液管路12与待检样品容器9接通(当为活动连接时)，出液管路13与过滤培养器8接通。驱动装置11是由传动机构及由程序软件部分控制的机电系统所组成，可根据程序软件部分中的程序控制电机运转，从而控制柱塞栓5带动柱塞头6前后运动，达到抽取等量和不等量液体以及注出等量和不等量液体的功能。当柱塞栓5带动柱塞头6向后运动时抽取液体，与此同时控制夹2松开、控制夹32夹紧，液体从待检样品(或冲洗液或培养基)容器9抽取到柱塞泵的泵体10中；当柱塞栓5带动柱塞头6向前运动推出液体，与此同时控制夹2夹紧、控制夹32松开，液体从柱塞泵的泵体10中推送到缓冲腔3中，再由缓冲腔3输送到各个培养过滤器8中。这样，通过自动柱塞泵液体驱动装置就能够自动地向过滤培养器4定量输送过滤供试溶液，定量输送冲洗滤膜的冲洗液，定量加入培养基或试剂，并且可以根据检验的需求，可自由设计程序软件部分中的程序，以控制柱塞泵的多种形式的位移和动作，达到控制柱塞泵的进液速度和进液量的目的，以提高自动化的程度，并使检测的质量容易控制，使标准化的工作就能够顺利地进行。控制夹2、32，分控制夹33可由程序软件部分进行控制。
实施例2本实施例中的自动柱塞泵液体驱动装置如图2所示，该装置包括有柱塞泵，柱塞泵是由筒状泵体10、和与泵体内壁可滑动的紧密配合的柱塞头6、及与柱塞头6连接的柱塞栓5所组成，柱塞栓5伸出泵体10的后端，可与驱动装置(未图示)连接，泵体10的前端接三通接头1的中部接头，三通接头1左右两个接头分别连接可与待检样品(未图示)相连的进液管路12、和可与过滤培养器(未图示)相连的出液管路13。在通往柱塞泵的与进液管路连接的接头中设有单向阀14、及在通往出液管路与出液管路连接的接头中设有单向阀15。当柱塞栓5带动柱塞头6向后运动抽取液体，单向阀14打开，液体从待检样品容器(未图示)抽取到柱塞泵的泵体10中；当柱塞栓5带动柱塞头6向前运动推出液体，单向阀15打开，单向阀14关闭，液体从柱塞泵的泵体10中推送到缓冲腔3中，再由缓冲腔3输送到各个培养过滤器(未图示)中。这样，通过自动柱塞泵液体驱动装置就能够自动地向过滤培养器定量输送液体。
实施例3本实施例中的自动柱塞泵液体驱动装置如图3所示，实施例3的装置是在实施例2的装置基础上，由一个柱塞泵并联成两个柱塞泵，为第一柱塞泵101、第二柱塞泵201，分别连接进液管路112、212，并共接一条出液管路13，这样，由实施例2的三通接头变为五通接头16，其中，五通接头16的上、下两端接头分别都接进液管路112、212，中部接头接出液管路13，中部两侧的接头分别接第一、二柱塞泵101、201的泵体，并且采用四个单向阀，其中，两个单向阀102、202分别设在通往第一、二柱塞泵泵体的前端通口的与进液管路112、212连接的上、下两端接头中，另两个单向阀113、213分别设在通往出液管路13的两个中部两侧的接头与中部接头之间。两个柱塞泵101、201均可单独工作，每个柱塞泵101、201单独工作原理与实施例2中的柱塞泵相同，两个柱塞泵101、201交替使用，并由于两个单向阀113、213的单向作用，可连续输出液体。并联双泵体装置可使液体连续输送，即一个柱塞泵抽液，另一个柱塞泵排液，交替工作，续输出液体，避免了单泵体装置抽液时送液停顿现象发生。
实施例4本实施例中的自动柱塞泵液体驱动装置如图4、图5所示，实施例4的装置是在实施例3的装置基础上进行改进，都是采用两个柱塞泵，为第一柱塞泵101、第二柱塞泵201，不同的地方是将五通接头改为四通结构，使二个进液口合并为一个进液口，该四通结构是由环管及环管上的四个通口组成，四个通口在环管上的环布顺序为连接进液管路12的通口、连接第一柱塞泵101泵体的前端的通口、连接出液管路13的通口、连接第二柱塞泵201泵体的前端的通口。在环管中设有四个单向阀在连接进液管路12的通口与第一柱塞泵101泵体的前端通口之间设有通往第一柱塞泵101的单向阀114，在连接进液管路12的通口与第二柱塞泵201泵体的前端通口之间设有通往第二柱塞泵201的单向阀214，在第一柱塞泵101泵体的前端通口与连接出液管路13的通口之间设有通往出液管路13的单向阀115，在第二柱塞泵101泵体的前端通口与连接出液管路13的通口之间设有通往出液管路13的单向阀215。本实施例的工作原理与实施例3中的两个柱塞泵工作原理相同，两个柱塞泵101、201可单独工作，也可以联合交替工作，可连续输出液体。并联双泵体装置可使液体连续输送，即一个柱塞泵抽液，另一个柱塞泵排液，交替工作，续输出液体，避免了单泵体装置抽液时送液停顿现象发生。
实施例3和实施例4的并联双泵体装置可使液体连续输送，这一优点在冲洗滤膜及加入培养基时更显突出，可以提高工作效率。
权利要求1.一种自动柱塞泵液体驱动装置，其特征在于该装置包括有柱塞泵，柱塞泵是由筒状泵体、和与泵体内壁可滑动的紧密配合的柱塞头、及与柱塞头连接的柱塞栓所组成，柱塞栓伸出泵体的后端，并与驱动装置连接，泵体的前端通过切换机构可与待检样品相连的进液管路连接、和可与过滤培养器相连的出液管路连接。
2.根据权利要求1所述的自动柱塞泵液体驱动装置，其特征在于所述的出液管路上设有缓冲腔。
3.根据权利要求2所述的自动柱塞泵液体驱动装置，其特征在于所述的切换机构为三通接头、及两个控制夹，三通接头的中部接头接泵体的前端，泵体前端左右两个接头分别接进液管路、和出液管路，两个控制夹分别设在进液管路和出液管路上。
4.根据权利要求2所述的自动柱塞泵液体驱动装置，其特征在于所述的切换机构为三通接头、及两个单向阀，三通接头的中部接头接泵体的前端，左右两个接头分别接进液管路、和出液管路，两个单向阀分别设在通往柱塞泵的与进液管路连接的接头中、及通往出液管路与出液管路连接的接头中。
5.根据权利要求2所述的自动柱塞泵液体驱动装置，其特征在于所述的柱塞泵为两个，为第一柱塞泵、第二柱塞泵，所述的切换机构为五通接头、及四个单向阀，其中，五通接头的上、下两端接头分别都接进液管路，中部接头接出液管路，中部两侧的接头分别接第一、二柱塞泵泵体的前端通口，四个单向阀中的两个单向阀分别设在通往第一、二柱塞泵泵体的前端通口的与进液管路连接的上、下两端接头中，另两个单向阀分别设在通往出液管路的两个中部两侧的接头与中部接头之间。
6.根据权利要求2所述的自动柱塞泵液体驱动装置，其特征在于所述的柱塞泵为两个，为第一柱塞泵、第二柱塞泵，所述的切换机构为四通结构、及四个单向阀，四通结构是由环管及环管上的四个通口组成，四个通口在环管上的环布顺序为进液管路通口、第一柱塞泵泵体的前端通口、出液管路通口、第二柱塞泵泵体的前端通口，并分别接各自对应的管路、柱塞泵泵体的前端，四个单向阀分别设在下述的由前一个通口单向通往后一个通口的环管上进液管路通口与第一柱塞泵泵体的前端通口之间的环管上、进液管路通口与第二柱塞泵泵体的前端通口之间的环管上、在第一柱塞泵泵体的前端通口与出液管路通口之间的环管上、在第二柱塞泵泵体的前端通口与出液管路通口之间的环管上。
7.根据权利要求1或2所述的自动柱塞泵液体驱动装置，其特征在于所述的驱动装置由传动机构及由程序软件部分控制的机电系统所组成。
专利摘要一种自动柱塞泵液体驱动装置。该装置包括有柱塞泵，柱塞泵是由筒状泵体、和与泵体内壁可滑动的紧密配合的柱塞头、及与柱塞头连接的柱塞栓所组成，柱塞栓伸出泵体的后端，并与驱动装置连接，泵体的前端通过切换机构可与待检样品相连的进液管路连接、和可与过滤培养器相连的出液管路连接。驱动装置由传动机构及由程序软件部分控制的电机所组成。该装置可以定量输送液体，并可以自由设计程序，以控制柱塞泵的进液速度和进液量，以提高自动化的程度，并使产品的质量容易控制，使标准化的工作就能够顺利地进行。并且解决了传统蠕动泵在输送液体时存在的流速不稳，流量不能自动控制及泵轮碾压管路使其位移导致管路断裂的问题。
文档编号F04B13/00GK2630517SQ0326462
公开日2004年8月4日 申请日期2003年6月19日 优先权日2003年6月19日
发明者牛刚, 胡昌勤, 刘炜 申请人:牛刚, 胡昌勤, 刘炜