专利名称：自动分析仪计量装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种自动分析仪中用于计量试剂的装置，属于自动分析计量技术领域。
背景技术：
在环境技术领域如水质自动监测中都要用到自动分析仪，而自动分析仪一般都配 有对采集的液体试样(包括试剂和待测样液)进行计量的装置。现有自动分析仪中对于一般定量试样是多采用注射器，蠕动泵，计量泵等液流驱 动器进行计量。这种计量方式使用不灵活，不适宜精确计量微量试样或微量大配比试样，且 存在长期使用计量不稳定的缺陷。为了提高计量精度，本发明人在先申请了公开号为CN201141864的中国专利“自 动化学分析仪”。该分析仪针对传统采用蠕动泵采集和计量试样存在精度不高、易损等缺 陷，设计了一种新颖的基于体积比的光电感应计量装置。但是申请人在使用该分析仪时发 现，该分析仪不能对大配比微量试样(即试剂体积占试剂与待测样液的混合液总体积的比 例较小的情况)进行计量。为此，本发明人又在先申请了专利号为ZL200920037706.X的中 国专利“水质自动分析仪专用计量装置”，该专用计量装置可以一定程度地解决大配比微量 液体的计量问题。但是该专用计量装置还是存在以下缺陷1、虽然通过采样管可以准确计 量微量试样，但最后还需通过光电感应计量装置去计量试样的混合液，而现有光电感应计 量方式存在(1)当遇到较脏的液体试样时，污垢容易附着在计量管管壁造成光电传感器 误测；(2)液体试样通过蠕动泵等液流驱动装置的负压抽吸到计量管中时存在空气，会造 成液位不稳定，从而影响计量精度，如果采用在液位接近光电传感器时减小蠕动泵的转速 以让液位缓慢移动至光电传感器位置，这样做虽然可以提高计量精度，但势必大大加长了 对试剂计量的时间，从而降低整个自动分析仪的工作效率。2、对于三种以上试样之间都是 不同大配比微量的计量无能为力。综上，现有自动分析仪中的计量装置只能进行单一定量(一般定量或微量)、单 一种类和单一配比试样的计量，不能实现各种(种类、定量和配比)试样的计量；即使对于 单一试样的计量也存在精度低、稳定性差、效率低的缺陷；而且无法计量多种大配比微量试 样。
发明内容
本发明解决的技术问题是针对上述现有自动分析仪计量试剂装置存在的缺陷， 提出一种能够精确、稳定、高效计量各种(种类、定量和配比)试样的装置。为了解决上述技术问题，本发明提出的技术方案是一种自动分析仪计量装置，包 括液流驱动器、第一控制阀和第二控制阀；所述第一控制阀与第二控制阀之间连接有液流 储运通道，所述第一控制阀和第二控制阀的各自通路的数量均大于等于所述液流储运通道 的数量；所述第一控制阀的通路一侧端口分别通过管路外接试样或器具，所述第一控制阀的通路另一侧端口通过第一公共通道与液流储运通道的一侧端口连通；所述液流储运通道 的另一侧端口分别与第二控制阀的通路一侧端口对应连接，所述第二控制阀的通路另一侧 端口通过管路与液流驱动器连接；所述液流储运通道和第一公共通道的容积是与所述试样 的计量体积相匹配的定值。本发明的自动分析仪计量装置设计了连接在两控制阀之间的液流储运通道和第一公共通道，并设计液流储运通道和第一公共通道的容积是与试样的计量体积相匹配的定 值(通过设计不同的液流储运通道长度或内径以适应不同试样的计量体积，相当于将液流 储运通道按不同试样的计量体积进行规格化匹配)。这样在使用时，启动液流驱动器正向工 作(或启动一个液流驱动器)，被抽吸的试样可以依次通过并存留在液流储运通道中，然后 启动液流驱动器反向工作(或启动另一个液流驱动器)，将液流驱动器内的残液经过第二 控制阀(或经过空余的液流储运通道从第一公共通道或第一控制阀)排出，再启动液流驱 动器反向工作(或再启动另一个液流驱动器)，依次将存留在液流储运通道中的试样从第 一公共通道或第一控制阀送至混合反应器中。由于液流储运通道的容积可以根据各种定量 (从大定量到微量)和各种配比(从小配比到大配比)试样的计量体积精确地加工成各种 定值规格，同时第一公共通道的容积则可以加工成一种定值规格，因此本发明的自动分析 仪计量装置应当能够完成对各种类、各种定量和各种配比试剂的精确、稳定和高效的计量。 而且，当第一控制阀的通路数量、液流储运通道的数量和第二控制阀的通路数量均是二个 以上时，即可完成对多种类、多种定量和多种配比试样的精确计量。上述技术方案的改进之一是所述液流储运通道是输送管的内管道。上述技术方案的改进之二是所述液流储运通道是贯穿整体输送块的通孔。上述技术方案的改进之二的完善之一是所述输送块是长方体，所述液流通道是 沿输送块截面平行间隔制成的通孔。上述技术方案的改进之二的完善之二是所述输送块是圆柱体，所述液流通道是 沿输送块截面圆周分布制成的通孔。上述技术方案的细化之一是所述第一控制阀和第二控制阀分别是由定片和动片 彼此压贴构成的第一选择阀和第二选择阀，所述定片上制有槽道，所述动片上制有槽口 ；当 动片旋转时，所述槽口分别与槽道之一的另一端连通。上述技术方案的细化之二是所述第一控制阀和第二控制阀分别是由单通电磁阀 组成的第一单通电磁阀组和第二单通电磁阀组。上述技术方案的细化之三是所述第一控制阀和第二控制阀分别是第一多位二通 电磁阀和第二多位二通电磁阀。上述技术方案的细化之一的变化之一是所述第一控制阀和第二控制阀分别是 由定片和动片彼此压贴构成的第一选择阀和第二选择阀，所述第一选择阀和第二选择阀分 别安置在输送块的两端，所述第一选择阀和第二选择阀的定片分别与输送块的两端合为一 体，所述第一选择阀和第二选择阀的通路分别制于输送块的两端面及两端周面上，所述第 一公共通道制于第一选择阀所在的输送块端面上，所述槽道制于输送块的两端面上。上述技术方案的细化之一的变化之二是所述第二选择阀的通路之一和液流驱动 器之间的连接通道上设有计量泵。上述技术方案的细化之二的变化是所述液流驱动器是一个，所述第二单通电磁阀组通过第二公共通道连接液流驱动器。上述技术方案的完善是所述第二控制阀与液流驱动器之间的连接通道上设有液 流检测器，所述液流驱动器是蠕动泵。
下面结合附图对本发明的自动分析仪计量装置作进一步说明。图1是本发明实施例一的自动分析仪计量装置的结构示意图。图2是图1中选择阀分解后定片的结构示意图。图3是图1中选择阀分解后动片的结构示意图。图4是本发明实施例二的自动分析仪计量装置的结构示意图。图5是本发明实施例三的自动分析仪计量装置中输送块的结构剖面图之一。图6是图5的左视图。图7是图5的右视图。图8是本发明实施例二的自动分析仪计量装置中输送块的结构剖面图之二。图9是图8的左视图。图10是图8的右视图。图10是本发明实施例三的自动分析仪计量装置的结构示意图。图11是本发明实施例四的自动分析仪计量装置的结构示意图。图12是本发明实施例五的自动分析仪计量装置的结构示意图。图13是本发明实施例六的自动分析仪计量装置的结构示意图。图14是图13中输送块的左视图。图15是图13中输送块的右视图。图16是图15中A-A向剖面图。图17是本发明实施例七的自动分析仪计量装置的结构示意图。
具体实施例方式实施例一本实施例的自动分析仪计量装置如图1所示，包括液流驱动器、第一控制阀和第二控制阀两控制阀；液流驱动器采用一个蠕动泵A，控制阀采用选择阀，即第一选择阀Fl和 第二选择阀F2。第一选择阀Fl与第二选择阀F2之间连接有液流储运通道，液流储运通道 是七个输送管Li、L2、L3、L4、L5、L6、L7的内管道，输送管可以采用软管或硬管。如图2和图3所示，两选择阀F1、F2均是由定片Dl和动片D2彼此压贴构成，在定 片Dl上制有槽道Cl，在动片D2的中心处制有一条槽口 C2 ；当动片旋转时，槽口 C2分别与 槽道Cl之一连通。关于选择阀的结构可参见前述公开号为CN201141864的中国专利“自动 化学分析仪”。第一选择阀Fl和第二选择阀F2分别有九个通路。第一选择阀Fl中七个通路Kl、 K2、K3、K4、K5、K6、K7的一侧端口分别通过管路与七种试样(包括六种试剂1、2、3、4、5、6和 一种样液7)连接，七种试样之间的配比均不同；第一选择阀Fl中第八个通路Κ8的一侧端 口用于外接混合反应器B，第一选择阀Fl中第九个通路Κ9作为第一公共通路与第一公共通道J连接，第一选择阀Fl中八个通路ΚΙ、K2、K3、K4、K5、K6、K7、K8的另一侧端口分别由动片D2槽口 C2选择与第一公共通路K9连通，再通过第一公共通道J与七个输送管Li、L2、 L3、L4、L5、L6、L7的一侧端口连通。第二选择阀F2中七个通路K10、Kll、K12、K13、K14、 K15、K16的一侧端口分别与七个输送管Li、L2、L3、L4、L5、L6、L7的另一侧端口对应连接， 第二选择阀F2第八个通路K17的一侧端口是空端口(可用于连接废液容器以排出第二选择阀F2与蠕动泵A之间的连接通道和蠕动泵 A中的残液)，第二选择阀F2中第九个通路K18是第二公共通路，第二选择阀F2中八个通 路K10、K11、K12、K13、K14、K15、K16、K17的另一侧端口分别由动片D2槽口 C2选择与第二 公共通路Κ18连通后经第二公共通路Κ18的另一侧端口通过管路与蠕动泵A连接。第一选 择阀Fl和第二选择阀F2的九个通路数量均大于七个输送管L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7的数 量。七个输送管的数量等于七个试样的数量。七个输送管L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7和第一 公共通道J的容积是与七个试样的计量体积相匹配的定值。在第二选择阀F2与蠕动泵A之间的连接通道上还设有液流检测器E (用于检测有 无液体流过)。如图1所示，本实施例的自动分析仪计量装置具体使用情况如下当一个测量周 期开始，第一选择阀Fl的动片旋转至通路Kl位置，第二选择阀F2的动片旋转至通路KlO位 置，蠕动泵A开始正转，试剂1经过通路Kl和第一公共通道J经由输送管Ll流向通路K10， 并经过液流检测器E和蠕动泵A排走，此时试剂1储存在了输送管Ll的内管道中。然后第 一选择阀Fl的动片旋转至通路K2位置，第二选择阀F2的动片旋转至通路Kll位置，蠕动 泵A仍然保持正转，试剂2经过通路K2和第一公共通道J经由输送管L2流向通路K11，并 经过液流检测器E和蠕动泵A排走，此时试剂2储存在了输送管L2的内管道中。如此循环， 直至七种试样分别储存在七个输送管L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7的内管道中。然后第一选择 阀Fl的动片旋转至通路K8位置，第二选择阀F2的动片旋转至通路K17位置，蠕动泵A反 转，残留在液流检测器E和蠕动泵A中的多余液体通过第二选择阀F2的通路K17空端口排 走。然后第二选择阀F2的动片旋转至通路KlO位置，蠕动泵A反转，把储存在输送管Ll的 内管道中的试剂1经第一公共通道J和第一选择阀Fl的通路K8排至混合反应器B中；保 持第一选择阀Fl的动片停在K8位置不动，使第二选择阀F2的动片旋转至Kll位置，蠕动 泵A反转，把储存在输送管L2的内管道中的试剂2经第一公共通道J和第一选择阀Fl的 通路K8排至混合反应器B中；如此反复，直至把储存在七个输送管Li、L2、L3、L4、L5、L6、 L7的内管道中的七种试样全部排至混合反应器B中。在混合反应器B中七种试样之间的配 比为Ll L2 L3 L4 L5 L6 L7。当七种试样在反应器B中反应结束后，保持第 一选择阀Fl的动片停在通路K8位置不动，使第二选择阀F2的动片旋转至通路KlO K16 任意一个位置，打开截止阀G，蠕动泵A反转，把反应测量器B中试样的混合反应液排出，至 此，一个测量周期结束。由上述可知，本实施例的自动分析仪计量装置计量各试剂方便快速，试剂种类和 输送管很容易灵活增减，各试剂用量可任意选择，试剂间的配比仅依赖于输送管的长度和 口径，因此计量试剂的准确度可大大提高。实施例二本实施例的自动分析仪计量装置是在实施例一基础上的变换，如图4所示，除与实施例一相同以外所不同的是七种试样之间的配比有相同的，实际的不同配比只有四种(即Ll L2 L3 L4)，因此输送管只要四个(即1^1丄2丄3丄4)，相应第二选择阀？2与 输送管连接的通路只要四个(即K10、K11、K12、K13)。在计量时，相同配比的试样可以重复 使用同一个输送管，例如试剂1、2、3和样液7同配比且计量体积与输送管Ll相同，则可以 重复使用输送管Ll分别计量试剂1、2、3和样液7这四种试样。具体计量过程与实施例一 类同，在此不再赘述。实施例三本实施例的自动分析仪计量装置是在实施例一基础上的变换，除与实施例一相同 以外所不同的是由输送块SK代替七个输送管，液流储运通道是贯穿整体输送块SK的七个 通孑L。输送块SK的第一种结构如图5、图6和图7所示，输送块SK是长方体，在输送块 SK内沿其高度从上至下间隔制有七个圆形通孔L1’L2’L3’L4’L5’L6’L7’，第一公共 通道J设置在输送块SK的一侧端面上。输送块SK的第二种结构如图8、图9和图10所示，输送块SK是圆柱体，在输送块 SK内沿其圆周截面制有七个圆形通孔L1”L2”L3”L4”L5”L6”L7”，第一公共通道了设 置在输送块SK的一侧端面上。实施例四本实施例的自动分析仪计量装置如图11所示，是在实施例一基础上的变换，除与 实施例一相同以外所不同的是(1)两控制阀分别是由数量相同的单通电磁阀组成的第一 单通电磁阀组F3和第二单通电磁阀组F4。有四个试样(三个试剂1、2、3和一个样液4)， 相应有四个输送管Li、L2、L3、L4，第一单通电磁阀组F3和第二单通电磁阀组F4各有五个 单通电磁阀H、f2、f3、f4、f5和f6、f7、f8、f9、flO ； (2)第二单通电磁阀组通过第二公共 通道Jl连接蠕动泵A。本实施例的自动分析仪计量装置的工作过程与实施例一大同小异，在此不再赘 述。本实施例的自动分析仪计量装置容易想到的一个变化是蠕动泵A有五个，并分 别与第二单通电磁阀组F4的五个单通电磁阀f6、f7、f8、f9、flO连接，省去第二公共通道Jl。实施例五本实施例的自动分析仪计量装置如图12所示，是在实施例三基础上的变换，除与 实施例二相同以外所不同的是(1)两单通电磁阀组F3、F4由两个五位二通电磁阀DF1、DF2 代替；(2)第二第一公共通道J2省去。本实施例中，当试剂种类数量变化时，五位二通电磁 阀的位数相应变化。实施例六本实施例的自动分析仪计量装置如图13所示，是在实施例三基础上的改进，输送 块SK采用第二种结构，除与实施例三相同以外所不同的是第一选择阀Fl和第二选择阀 F2分别安置在输送块SK的两端，第一选择阀Fl和第二选择阀F2的定片分别与输送块SK 的两端合为一体，第一选择阀Fl和第二选择阀F2的通路分别制于输送块SK的两端面及两 端周面上。第一公共通道J制于第一选择阀Fl所在的输送块SK端面上(即第一选择阀Fl的定片上)。第一选择阀Fl和第二选择阀F2的动片和定片(即输送块SK的两端面)相配 合的结构参见实施例一中的描述，本实施例的自动分析仪计量装置的计量过程与实施例一 大同小异，在此不再赘述。实施例七本实施例的自动分析仪计量装置如图17所示，是在实施例一基础上的改进，除与 实施例一相同以外所不同的是在第二选择阀的通路之一 K18和液流检测器E之间(或者 在液体检测和蠕动泵A之间)的连接通道上设有一个计量泵H。使用过程与实施例一有所不同的是，当一个测量周期开始，先由计量泵H抽吸一 定体积的试剂1 (试剂1采用溶剂、蒸馏水或一种大配比试剂等)，然后与实施例一抽吸过程 一样，通过蠕动泵A依次将试剂2、3、4、5、6和样液7储存在输送管L2、L3、L4、L5、L6、L7的 内管道中；在排出时，蠕动泵A不动，与实施例一相同地切换两个控制阀，启动计量泵H将储 存其内的试剂1外推，依次把储存在输送管L2、L3、L4、L5、L6、L7的内管道中的试剂2、3、4、 5、6和样液7排至混合反应器B中。这样做的好处是当储存输送管的内管道容积极其微 小(即试样计量体积极其微小)时，如果启动蠕动泵A反转把输送管内的试样排至混合反 应器B，由于试样液体粘度而产生挂壁使残留在输送管内将会影响各试样之间的配比精度。 本实施例增加的计量泵H，可以通过一种溶剂(如说蒸馏水)即可把输送管内的所有试样逐 个转移至混合反应测量中，从而科研保证各试样之间的配比精度。本发明的自动分析仪计量装置不局限于上述实施例所述的具体技术方案，比如1)液流储运通道的数量可以任意变化，但至少是一个；2)选择阀的进、出口、单通电磁阀的 数量或多位二通电磁阀的位数可根据试剂种类数量相应变化；3)输送块SK还可以是其他 形状，圆形通孔也可以变成方形通孔或其他形状通孔；4)除了选择阀、单通电磁阀和多位 二通电磁阀以外，还可以用其他阀代替；5)蠕动泵A也可以由注射器、计量泵或其他液流驱 动器代替；6)输送管和输送块在上述五个实施例中可以相互替代；7)第一单通电磁阀组F3 和第二单通电磁阀组F4的单通电磁阀也可以数量不相同；等等。凡采用等同替换形成的技 术方案均为本发明要求的保护范围。
权利要求
一种自动分析仪计量装置，包括液流驱动器、第一控制阀和第二控制阀；其特征在于所述第一控制阀与第二控制阀之间连接有液流储运通道，所述第一控制阀和第二控制阀的各自通路的数量均大于等于所述液流储运通道的数量；所述第一控制阀的通路一侧端口分别通过管路外接试样或器具，所述第一控制阀的通路另一侧端口通过第一公共通道与液流储运通道的一侧端口连通；所述液流储运通道的另一侧端口分别与第二控制阀的通路一侧端口对应连接，所述第二控制阀的通路另一侧端口通过管路与液流驱动器连接；所述液流储运通道和第一公共通道的容积是与所述试样的计量体积相匹配的定值。
2.根据权利要求1所述自动分析仪计量装置，其特征在于所述液流储运通道是输送 管的内管道。
3.根据权利要求1所述自动分析仪计量装置，其特征在于所述液流储运通道是贯穿 整体输送块的通孔。
4.根据权利要求3所述自动分析仪计量装置，其特征在于所述输送块是长方体，所述 液流通道是沿输送块截面平行间隔制成的通孔。
5.根据权利要求3所述自动分析仪计量装置，其特征在于所述输送块是圆柱体，所述 液流通道是沿输送块截面圆周分布制成的通孔。
6.根据权利要求1-5之任一所述自动分析仪计量装置，其特征在于所述第一控制阀 和第二控制阀分别是由定片和动片彼此压贴构成的第一选择阀和第二选择阀，所述定片上 制有槽道，所述动片上制有槽口 ；当动片旋转时，所述槽口分别与槽道之一的另一端连通。
7.根据权利要求1-5之任一所述自动分析仪计量装置，其特征在于所述第一控制阀 和第二控制阀分别是由单通电磁阀组成的第一单通电磁阀组和第二单通电磁阀组。
8.根据权利要求1-5之任一所述自动分析仪计量装置，其特征在于所述第一控制阀 和第二控制阀分别是第一多位二通电磁阀和第二多位二通电磁阀。
9.根据权利要求5所述自动分析仪计量装置，其特征在于所述第一控制阀和第二控 制阀分别是由定片和动片彼此压贴构成的第一选择阀和第二选择阀，所述第一选择阀和第 二选择阀分别安置在输送块的两端，所述第一选择阀和第二选择阀的定片分别与输送块的 两端合为一体，所述第一选择阀和第二选择阀的通路分别制于输送块的两端面及两端周面 上，所述第一公共通道制于第一选择阀所在的输送块端面上，所述输送块的两端面上制有 槽道，所述动片上制有槽口 ；当动片旋转时，所述槽口分别与槽道之一的另一端连通。
10.根据权利要求6所述自动分析仪计量装置，其特征在于所述第二选择阀的通路之 一和液流驱动器之间的连接通道上设有计量泵。
11.根据权利要求7所述自动分析仪计量装置，其特征在于所述液流驱动器是一个， 所述第二单通电磁阀组通过第二公共通道连接液流驱动器。
12.根据权利要求1、2、3、4、5或9所述自动分析仪计量装置，其特征在于所述第二控 制阀与液流驱动器之间的连接通道上设有液流检测器，所述液流驱动器是蠕动泵。
全文摘要
本发明涉及一种自动分析仪计量装置，属于自动分析计量技术领域。该装置包括液流驱动器、第一控制阀和第二控制阀；两控制阀之间连接有液流储运通道，两控制阀的各自通路数量均大于等于液流储运通道数量；第一控制阀通路一侧端口通过管路外接试样或器具，其通路另一侧端口通过第一公共通道与液流储运通道一侧端口连通；液流储运通道另一侧端口分别与第二控制阀通路一侧端口对应连接，第二控制阀通路另一侧端口与液流驱动器连接；液流储运通道和第一公共通道的容积是与试样计量体积相匹配的定值。由于液流储运通道和第一公共通道的容积可根据各种试样计量体积精确地加工成各种定值，因此该装置应当能够完成对各种试样的精确、稳定和高效的计量。
文档编号G01N35/02GK101825642SQ201010176350
公开日2010年9月8日 申请日期2010年5月19日 优先权日2010年5月19日
发明者郭永亮 申请人:郭永亮