一种定容样品池及包括其的配液系统的制作方法

本实用新型涉及水质分析技术领域，尤其涉及一种定容样品池及包括其的配液系统。

背景技术：

在水质分析领域中，一般采用水质分析仪对样本进行检测。水质分析仪的检测精度是否满足要求，需要对水质分析仪的性能进行核查。目前，采用的核查方式通常为利用样品池进行定容，并利用自动配液系统将纯净水(di水)、母液配制标液，随后利用水质分析仪对该标液进行检测，将检测结果与已知数据进行比对，根据比对结果校验水质分析仪的性能。

现有的样品池利用其侧边溢流口初定体积，再依赖精密注射泵精度来控制抽取一定量体积的液体，从而进行样品池定容。然而，这样的样品池定容设计具有以下引入误差缺陷：首先，利用样品池侧边溢流口的初定体积由于水的表面张力会引起液面上下波动且不确定从而引入了初始体积波动误差；其次，利用样品池侧边溢流口的初定体积由于仪器现场安装前后或左右倾斜导致液面变化从而引入了初始体积波动误差。因此，现有的样品池定容可靠性不理想。另外，由于需要依赖于精密注射泵来控制抽取液体体积量，因此造成设备占用空间大、流路空间设计拥挤且成本高的问题。

此外，在利用样品池进行定容之前，需要大量纯净水(di水)对样品池进行多次冲洗。在现有的系统中，冲洗水通常直接排放至废液桶中，造成资源浪费。

因此，需要提供一种定容样品池及包括其的配液系统以解决现有技术中样品池定容不可靠、占用空间大、成本高等问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种定容样品池及包括其的配液系统，以克服现有技术的问题。

为此，在本实用新型的一个方面，提供了一种定容样品池，该样品池包括：

杯体，所述杯体包括用于容纳液体的空腔，并且在所述杯体的侧壁的上部设置有冲洗水入口，在所述杯体的底部设置有排液口；

盖，所述盖位于所述杯体上方，覆盖所述杯体的开口，且所述盖上设置有进液口和定容出口；以及

一个定容管，所述定容管穿过所述定容出口并伸入所述空腔内。

根据本实用新型的另一方面，本实用新型提供一种配液系统，其中，所述配液系统包括：

根据本实用新型的定容样品池；

冲洗回路，所述冲洗回路包括冲洗泵，所述冲洗泵的入口连接至冲洗水源，所述冲洗泵的出口连接至所述样品池的冲洗水入口；

排空回路，所述排空回路包括排空泵和排空阀，所述排空泵的入口连接所述排液口，所述排空泵的出口连接至所述排空阀，所述排空阀与废液桶相连；

进液回路，所述进液回路包括加标泵，所述加标泵的入口连接至母液，所述加标泵的出口连接至所述进液口；以及

定容回路，所述定容回路包括定容泵，所述定容泵的入口连接至所述样品池的定容出口。

本实用新型的定容样品池利用定容管进行定容，引入的累积误差小且对定容泵无精度要求。本实用新型的定容样品池及配液系统具有以下优点：

1.样品池的定容出口及定容管的结构设计使得引入的累积误差小、对定容泵抽液定容无精度要求，对现场安装无前后或左右倾斜角度的特殊要求；

2.通过样品池侧壁上设置的冲洗水入口，使得样品池设计成涡流冲洗，在样品池内形成自涡流旋转动力冲洗，极大节略了纯净水的消耗用量，并减少了废液的排放量；

3.配液系统流路拆装简便、布局整洁并预留了拆装空间。

附图说明

现将参照附图详细地描述本实用新型的优点、特征，在附图中，各部件未必按比例绘制，其中：

图1a-1b例示了本实用新型的定容样品池的一个实施方案的主视图和俯视图；

图2例示了本实用新型的配液系统一个实施方案的示意图。

其中，1、样品池；1-1、杯体；1-2、盖；1-3、定容管；1-4、冲洗水入口；1-5、排液口；1-6、定容出口；1-7、进液口；1-8、冲洗管；1-9、通气孔；2、冲洗回路；2-1、冲洗泵；2-2、冲洗水源；3、排空回路；3-1、排空泵；3-2、排空阀；3-3、废液桶；4、进液回路；4-1、加标泵；4-2、母液容器；5、定容回路；5-1、定容泵；6、回收回路；6-1、切换阀；6-2、回收桶。

应理解，附图仅出于示例目的来绘制，不应视为是对本实用新型的限制。

具体实施方式

在本实用新型的第一方面，提供了一种定容样品池，其中，所述定容样品池包括：杯体，所述杯体包括用于容纳液体的空腔，并且在所述杯体的侧壁的上部设置有冲洗水入口，在所述杯体的底部设置有排液口；

盖，所述盖位于所述杯体上方，覆盖所述杯体的开口，且所述盖上设置有进液口和定容出口；以及

一个定容管，所述定容管穿过所述定容出口并伸入所述空腔内。

根据本实用新型的一个优选实施方案，所述样品池还包括冲洗管，所述冲洗管连接至所述冲洗水入口，在所述杯体的侧壁内沿着与所述空腔的外轮廓相切的方向延伸。

根据本实用新型的一个优选实施方案，所述定容管沿空腔的中心轴线延伸。

根据本实用新型的一个优选实施方案，所述杯体是透明的。

根据本实用新型的一个优选实施方案，所述样品池还包括液位传感器，所述液位传感器安装在所述杯体的内部。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种配液系统，其中，所述配液系统包括：

根据本实用新型的定容样品池；

冲洗回路，所述冲洗回路包括冲洗泵，所述冲洗泵的入口连接至冲洗水源，所述冲洗泵的出口连接至所述样品池的冲洗水入口；

排空回路，所述排空回路包括排空泵和排空阀，所述排空泵的入口连接所述排液口，所述排空泵的出口连接至所述排空阀，所述排空阀与废液桶相连；

进液回路，所述进液回路包括加标泵，所述加标泵的入口连接在母液，所述加标泵的出口连接至所述进液口；以及

定容回路，所述定容回路包括定容泵，所述定容泵的入口连接至所述样品池的定容出口。

根据本实用新型的一个优选实施方案，所述排空泵为双向泵。

根据本实用新型的一个优选实施方案，所述配液系统还包括回收回路，所述回收回路经由切换阀连接至所述排空回路，所述切换阀为三通阀，三个通路分别连接至回收桶、废液桶和排空阀。

根据本实用新型的一个优选实施方案，所述排空阀为三通阀，所述排空阀的一个通路连接至空气源。

根据本实用新型的一个优选实施方案，所述加标泵为隔膜泵。

以下结合附图，对本实用新型的具体实施方案作说明，但是，本实用新型不受这些具体实施方案的限制。

图1a和图1b分别例示了本实用新型的定容样品池的一个实施方案的主视图和俯视图。如图1a和图1b所示，样品池1包括杯体1-1，杯体包括用于容纳液体，例如母液、冲洗水(例如di水)或其混合物的空腔，并且在杯体1-1的侧壁的上部设置有冲洗水入口1-4，在杯体1-1的底部设置有排液口1-5。优选地，冲洗管1-8连接至冲洗水入口1-4，在所述杯的侧壁内沿着与空腔的外轮廓相切的方向延伸。冲洗水例如可以是纯净水(di水)或其他适合用于冲洗的液体。有利地，通过将冲洗水入口设置在杯体的侧壁上，冲洗管布置成与空腔的外轮廓相切，使得由冲洗泵泵出的、加压后的冲洗水通过冲洗管沿空腔的切线方向进入空腔，通过这样的设计，冲洗水在样品池中自上而下形成涡流旋转动力来冲洗样品池内壁，这极大地提高了冲洗效率并减少了所需的冲洗水，同时也确保样品池内被冲洗干净。其中，冲洗水入口1-4用于连接冲洗回路，排液口1-5用于连接排空回路，如下文详细描述的。

样品池1还包括盖1-2，盖1-2位于杯体1-1上方，覆盖所述杯体的开口，且盖1-2上设置有进液口1-7和定容出口1-6，其中，进液口1-7用于将母液导入杯体1-1的空腔中。可选地，在杯体1-1的顶部邻近空腔开口的位置处设置有通气孔1-9。该通气口可以与一个紧急溢流口连通，确保杯体内不会产生负压，且在液位传感器失效的情况下充当紧急溢流口的通气孔。

样品池1还包括一个定容管1-3，定容管1-3穿过定容出口1-6并伸入杯体的空腔内。优选地，定容管1-3沿空腔的中心轴线延伸。在此，“中心轴线”指的是空腔关于其旋转对称的轴线。定容管可以通过接头连接的方式连接至样品池的盖1-2。根据实际需要，设计样品池的定容量，由此确定样品池的尺寸以及定容管伸入杯体的空腔中的位置。

在使用中，在完成对样品池的初始化冲洗之后，再次启动冲洗泵2-1(见图2)，抽取冲洗水，例如di水，di水进入样品池，使得di水充满样品池。优选地，本体1-1是透明的，例如由亚克力(pmma)制成，可选地，样品池还包括液位传感器，所述液位传感器安装在杯体的内部，液位传感器检测样品池内的液面高度并向控制器发送信号。由此，通过液位传感器控制并检测样品池是否充满di水。当样品池充满di水之后，冲洗泵2-1停止工作，然后启动定容泵5-1(见图2)经由定容出口1-6抽液，当样品池内的液面到达定容管1-3下方时将无法从样品池中抽取di水，即达到样品池内di水体积定容功能。本实用新型的样品池通过样品池的定容管设计来达到样水体积定容控制，对定容泵无精度要求，且不受质控仪现场安装前后左右倾斜角度的影响。

图2示出了本实用新型的配液系统一个实施方案的示意图。图2中的箭头示出了液体或气体的流动方向。如图2所示，配液系统包括样品池1、冲洗回路2、排空回路3、进液回路4和定容回路5。优选地，配液系统还包括回收回路6。下面将参照附图2详细描述根据本实用新型的配液系统。

冲洗回路2包括冲洗泵2-1，该冲洗泵优选地为蠕动泵。冲洗泵2-1的入口连接至冲洗水源2-2，冲洗泵2-1的出口连接至样品池1的冲洗水入口1-4，用于将冲洗水泵入样品池内。如图2中示意性示出的，冲洗水源2-2为一个容纳冲洗水(例如di水)的容器，可选地，冲洗水源可以是一个流动水回路，或任何可以提供冲洗水的布置。

排空回路3包括排空泵3-1、排空阀3-2和废液桶3-3。排空泵3-1的入口连接样品池1的排液口1-5，排空泵的出口连接至排空阀3-2，且排空阀3-2与废液桶3-3相连，废液经由样品池1的排液口1-5、排空泵3-1、排空阀3-2排放至废液桶3-3中。优选地，排空泵3-1为双向泵，排空阀3-2为三通阀。在此情况下，排空阀3-2的一个通路连接至空气源，用于向样品池中导入空气。在操作中，使排空阀得电，使空气源与排空回路连通，使排空泵反转，进而将空气抽入样品池内，以使di水、母液混匀，配制标液。应领会，在排空泵3-1为双向泵的情况下，排空泵3-1正转，用于将液体从样品池排出，排空泵3-1反转，用于将液体或气体泵入样品池。

回收回路6包括切换阀6-1和回收桶6-2。所述切换阀为三通阀，三个通路分别连接至回收桶6-2、废液桶3-3和排空阀3-2。切换阀6-1位于排空阀3-2和废液桶3-3之间。在操作中，使切换阀6-1得电，回收桶6-2与排空回路3连通，排空阀3-2使切换阀6-1与排空泵3-1连通，排空泵3-1反转，回收桶6-2中回收的冲洗水(di水)经由切换阀6-1、排空阀3-2、排空泵3-1进入样品池1内，对样品池进行冲洗，从而实现di水的二次回收利用。有利地，通过二次水回收利用设计，极大减少了纯净水的消耗及废液的排放量。应理解，回收桶中的冲洗水为最后一轮冲洗的次干净水经由排空泵正转及排空阀和切换阀排收集至回收桶内的冲洗水。

进液回路4包括加标泵4-1和母液容器4-2。加标泵4-1的入口连接至母液容器4-1，加标泵4-1的出口连接至样品池的进液口1-7。优选地，所述加标泵为进口隔膜泵，该隔膜泵高准确度、高精密度(重复性)、体积很小且可靠性高，极大减小了占用的空间，也缩小了仪器的外形尺寸。通过加标泵4-1准确地抽取母液，将母液抽送至样品池内，完成预定的母液进量。

定容回路5包括定容泵5-1，定容泵的入口连接至所述样品池的定容出口1-6，从样品池中抽取di水，并将di水定容排放，完成样品池的定容。

应领会，本实用新型中的“三通阀”指代具有三个通路的方向控制阀，其优选地是电磁控制阀。

下面将详细描述本实用新型的配液系统的工作原理。

1)冲洗

首先，启动加标泵4-1，使母液充满进液回路，将进液回路中的空气排出。接着启动冲洗泵2-1，从冲洗水源抽取冲洗水(例如di水)，冲洗水经样品池1的冲洗水入口1-4进入样品池内，经样品池内部结构设计自上而下形成涡流旋转动力冲洗样品池内壁，冲洗水经由样品池的排液口1-5，在排空泵3-1正转的情况下通过排空阀3-2、切换阀6-1进入废液桶3-3中。最后一轮的冲洗的次干净水经由排空泵3-1正转及排空阀3-2和得电状态的切换阀6-1排收集至回收桶6-2内，以供二次回收利用。

2)定容

冲洗初始化完成后，再次启动冲洗泵2-1抽取冲洗水，冲洗水进入样品池，通过液位传感器控制并检测样品池是否充满冲洗水。当检测到样品池充满冲洗水后,冲洗泵2-1停止工作，然后启动定容泵5-1，经由样品池1的定容出口1-6抽取样品池中的液体，待到无法抽取液体时即达到样品池内体积定容功能。

3)混合

接下来，启动加标泵4-1，将母液容器4-2中的母液抽取到样品池内，精确地控制母液进量。完成预定的母液进量后，使排空阀得电，将空气源接通至排空回路，此时切换阀不再与排空阀连通，再启动排空泵3-1，使其反转，将空气抽到样品池内使冲洗水与母液混匀，标液即制备完成，等待分析仪器主动抽取进行标液核查。

在进行下一次冲洗初始化过程时，使切换阀6-1得电，回收桶6-2与排空回路3连通，排空阀3-2使切换阀6-1与排空泵3-1连通，排空泵3-1反转，回收桶6-2中回收的冲洗水经由切换阀6-1、排空阀3-2、排空泵3-1进入样品池1内，对样品池进行冲洗，从而实现di水的二次回收利用。冲洗后的液体再经由正转的排空泵3-1、排空阀3-2以及切换阀6-1排放至废液桶3-3中。接下来，重复配液系统的冲洗、定容和混合操作。

虽然在上文展示和描述了多种优选实施方案，但对本领域技术人员显而易见的是，可以在不背离所附权利要求书所定义的本实用新型范围的前提下作出修改和变化。