一种液体精确定量量取装置

1.本发明属于微量液体量取技术领域，尤其涉及一种液体精确定量量取装置。


背景技术：

2.目前常见液体自动定量获取的方法包括伺服电机带动活塞、侧向虹吸、毛细管虹吸、蠕动泵、离心力等方法，各自针对不同量级和精度将定量液体驱动到指定位置。其中机伺服电机推动活塞或挤压封闭储液空间进行定量取液最常用；侧向虹吸仅适用于试纸条内层析反应；毛细管虹吸多适用于手工操作。其各有优缺点，伺服电机推动活塞或挤压储液腔，通过各种阀体配合可获取量程范围广阔的定量液体；蠕动泵通过调整转动度数，液体的定向转移与进样，不通过阀门配合就能获得较为精确体积的定量液体，且液体一直处于封闭状态；离心力取液仅限于蝶式芯片。
3.在精确微量液体定量取样中，微量注射器或蠕动泵法最为常见。微量注射器法液体为往复的连续操作，通过切换泵或阀改变样品的流动方向，涉及管道切换、流向变化所导致的样本减少和体积误差，同时可转移液体量也受限，无法连续工作。


技术实现要素：

4.本发明提供一种液体精确定量量取装置，旨在解决目前现有技术待取液体需要在管道内切换转移造成的样本减少和体积误差、无法连续工作的问题。
5.本发明是这样实现的，一种液体精确定量量取装置，用于微量液体的定量量取，包括：
6.密封容器；
7.及设于密封容器顶部的液压囊盖；
8.及设于密封容器内部与密封容器外设有液压单元通过管道连接的液压油囊；
9.其中，所述密封容器和液压囊盖构成密闭空间，通过改变液压油囊的体积来对密封容器内存放的微量液体进行排气、补液和取液；
10.优选地，所述密封容器为底部锥状的管状容器，设于液压囊盖上的出液管道直达密封容器尖端的底部。
11.优选地，所述液压油囊是以插至密封容器底部的出液管为轴心的枣核形密封囊，取液过程中液压油囊体积变化值即为待取液体的取液体积。
12.优选地，液压囊盖顶部设有排气管道和进液管道。
13.优选地，液压单元包括：
14.蠕动泵机组；
15.通过管道与蠕动泵机组连通的液压油缸；
16.及与蠕动泵机组连通的液压油汇总缸；
17.及通过线路控制蠕动泵机组的智能控制模块。
18.优选地，所述液压油囊通过设于液压囊盖上的液压管道连通液压油汇总缸，液压
油汇总缸在蠕动泵机组驱动下，向液压油囊内注入或者回收液压油，从而实现密封容器内存放的微量液体进行排气、补液和取液操作；
19.优选地，所述蠕动泵机组包括第一蠕动泵、第二蠕动泵、第三蠕动泵和第四蠕动泵，所述第一蠕动泵、第二蠕动泵、第三蠕动泵和第四蠕动泵分别为精度0.1微升、1微升、10微升和100微升的蠕动泵，智能控制模块通过伺服机构对第一蠕动泵、第二蠕动泵、第三蠕动泵和第四蠕动泵进行精确控制，在满足液压单元控制精度的同时进一步提升液压单元调整效率；
20.优选地，所述出液管道的出液口上方设有冲洗器，所述冲洗器可将吸附在出液口处的待取液体吹入所加入的混合体系，冲洗组件采用高压气泵，利用脉冲高压空气通过冲洗管路对出液管道的出液口进行冲洗，冲洗组件也可以采用液罐，通过使用混合体系的原有成分或加入后不影响混合体系反应的液体来对出液管道的出液口进行冲洗。
21.优选地，所述出液管道的靠近出液口的内壁设有防反流瓣袋状膜。
22.优选地，所述液体精确定量量取装置包括多组密封容器和液压囊盖，所述密封容器内均设有液压油囊；所述液压单元还包括转换阀，与液压油汇总缸连通的转换阀上设有多组液压油通路，不同的液压油通路将液压油汇总缸与多组液压油囊连通。
23.与现有技术相比，本技术实施例主要有以下有益效果：
24.1、本发明所提供的液体精确定量量取装置通过向置于待取液体内的液压油囊加注弹性系数极低的液压油，使液压油囊推动待取液体来实现排气、补液和取液操作，减少待取液体在管道之间的切换带来的样本减少和体积误差。
25.2、本发明所提供的液体精确定量量取装置在密封状态下也可反复补充所量取液体，液压油囊完全沉浸在待取液体内部，当需要补充待取液体时，直接反转最大取液蠕动泵就可从补液口吸取补充液体。
26.3、本发明所提供的液体精确定量量取装置通过将待取液体存放在密封容器内部，液压油囊处于待取液体中与外界液压油蠕动泵系统相通，排气阀和补液管全部关闭后，待取液体一直保持密封环境，不会出现样本与外界接触造成体积误差的情况。
附图说明
27.图1是本发明提供的一种液体精确定量量取装置的结构示意图。
28.图2是本发明提供的一种液体精确定量量取装置的旋转调节阀结构示意图。
29.图3是本发明提供的一种液体精确定量量取装置的旋转调节阀内部结构示意图。
30.图4是本发明提供的一种液体精确定量量取装置的中供气装置的结构示意图。
具体实施方式
31.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术；本技术的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。本技术的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。
32.在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
33.本发明实施例提供了一种液体精确定量量取装置，如图1-图3所示，所述液体精确定量量取装置，用于微量液体的定量量取，包括：
34.密封容器；
35.及设于密封容器顶部的液压囊盖；
36.及设于密封容器内部与密封容器外设有液压单元通过管道连接的液压油囊；
37.其中，所述密封容器和液压囊盖构成密闭空间，所述液压油囊沉浸在密封容器内存放的微量液体内，通过改变液压油囊的体积来对密封容器内存放的微量液体进行排气、补液和取液操作；
38.所述液压单元包括：
39.蠕动泵机组；
40.通过管道与蠕动泵机组连通的液压油缸310；
41.及与蠕动泵机组连通的液压油汇总缸340；
42.及通过线路控制蠕动泵机组的智能控制模块330；
43.在本实施例中，所述密封容器120为底部为锥状的管状容器，其尖端底部可尽量汇集液体减少残留；液压囊盖110可与待取液体的尖底管状密封容器120形成成完整密封空间，所述设于液压囊盖110上的出液管道134直达密封容器120尖端的底部，最大限度的降低取液过程中液体残留；所述液压油囊200是以插至密封容器120底部的出液管134为轴心的枣核形密封囊；由惰性耐腐蚀膜制成的液压油囊200通过设于液压囊盖110上的液压管道131与液压单元300连通；
44.所述液压囊盖110顶部设计排气管道133，加液后残留于密封容器120内的气体可由排气管道133排出，所述液压囊盖110上设有与待取液体连通的进液管道132；
45.液压囊盖110和密封容器120构成的密封空间通过通过液压单元300中减少液压油囊200的体积，从进液管道132将待取液体引入密封空间，第一次引入之后，通过液压单元300中再次增加液压油囊200的体积将密封空间中空气排出，让待取液体和液压油囊200一起填满密封空间，再次缩减液压油囊200的体积，利用液压油囊200收缩降低密封空间内部压力吸入待取液体，当待取液体充满密封空间时，液体精确定量量取装置做好取液前的准备工作；在进行取液时，所述继续增加液压油囊200，液压油囊200增加的体积即为取液过程中的取液值；
46.通过向置于待取液体内的液压油囊加注弹性系数极低的液压油，使液压油囊推动待取液体来实现排气、补液和取液操作，减少待取液体在管道之间的切换带来的样本减少和体积误差；用于全自动生化分析仪、核酸检测仪或全自动加样系统等场景；所操作待取液体均密封于固定空间内，不与外界接触，适合毒性液体或有生物安全风险液体自动操作，安全性高；
47.在本实施例中，蠕动泵机组包括第一蠕动泵321、第二蠕动泵322、第三蠕动泵323和第四蠕动泵324，所述第一蠕动泵321、第二蠕动泵322、第三蠕动泵323和第四蠕动泵324
为不同精度的蠕动泵，所述第一蠕动泵321、第二蠕动泵322、第三蠕动泵323和第四蠕动泵324在智能控制模块330控制下向液压油汇总缸340内输送高精度的油压，实现液压单元300对液压油囊200快速、高效和精确的控制目的；
48.在本实施例中，智能控制模块330为现有技术；智能控制模块330通过伺服机构对第一蠕动泵321、第二蠕动泵322、第三蠕动泵323和第四蠕动泵324进行精确控制，在满足液压单元300控制精度的同时进一步提升液压单元300调整效率；
49.本发明进一步优选实施例中，出液管道134和进液管道132均设有电磁阀，所述排气管道133上设有排气阀；通过对管道状态控制配合完成液体精确定量量取装置的排气、补液和取液的过程；
50.作为本实施例中一种优选的实施方式，第一蠕动泵321、第二蠕动泵322、第三蠕动泵323和第四蠕动泵324分别为精度0.1微升、1微升、10微升和100微升的蠕动泵；
51.在本实施例中，精度0.1微升、1微升、10微升和100微升的蠕动泵均为现有技术，在智能控制模块330的精确控制下根据取样精度一般可待取二到三级不同精度的蠕动泵，让液压油汇总缸340提供高精度的液压；保证取液过程中的精确性；
52.作为本实施例中一种优选的实施方式，所述出液管道134的外侧设有冲洗器，所述冲洗器包括冲洗组件410和冲洗管路420，所述出液管道134的出液口位于冲洗管路420的下方；
53.在本实施例中，所述冲洗器可将吸附在出液口处的待取液体吹入所加入的混合体系，冲洗组件410采用高压气泵，利用脉冲高压空气通过冲洗管路420对出液管道134的出液口进行冲洗，冲洗组件410也可以采用液罐，通过使用混合体系的原有成分或加入后不影响混合体系反应的液体来对出液管道134的出液口进行冲洗，所用液体可与混合体系成分完全相融，在极微量取液时释放一滴经过取液的出液中携带因表面张力吸附于出液口上的液体，因其本身具有一定的重量和速度，不会附着在出液口；
54.本发明进一步较佳实施例中，所述出液管道134的出液口形状为鸭嘴状，所述出液管道134的靠近出液口的内壁设有防反流瓣袋状膜；
55.在本实施例中，由弹性硅胶制成鸭嘴状的出液口自然状态为闭合状单向通过液体，只有出时因内部液体压力增加而打开，密封性能良好，同时减少管道残留，避免残留液体影响精度；防反流瓣袋状膜可以避免出液管道134出液口处的液体回流，有效降低液体精确定量量取装置被污染的可能；
56.本发明进一步较佳实施例中，如图1-图4所示，所述液体精确定量量取装置包括多组密封容器120和液压囊盖110，所述密封容器120内均设有液压油囊200；所述液压单元300还包括转换阀350，与液压油汇总缸340连通的转换阀350上设有多组液压油通路360；不同的液压油通路360将液压油汇总缸340与多组液压油囊200连通，让液压单元300可以同控制多组不同的液压油囊200；从而液体精确定量量取装置实现多组取液同步进行的目的，提升液体精确定量量取装置取液效率；
57.在本发明中，液体精确定量量取装置具有同时操作多种不同微量液体自动精确定量取能力，故亦适用于全程序自动实验装置，在多个时机加各种定量液体入混合体系；还可多个单体组合为阵列同时使用，在大规模重复检测中可代替人工繁琐的重复劳动，极大提高检测效率和一致性；
58.本发明实施例提供了一种如上述液体精确定量量取装置的使用方法，包括
59.步骤一、组装连接相关管道完成准备工作；关闭出液管道134上的电磁阀和进液管道132的电磁阀，打开排气阀，通过液压单元300向液压油囊200的注入液压油；
60.步骤二、完成液压油囊200的注入后，关闭排气阀，打开进液管道132的电磁阀，通过液压单元300回收液压油囊200内的液压油，让待取液体从进液管道132进入密封容器120内；
61.步骤三、完成待取液体第一次补液后，关闭进液管道132的电磁阀，打开排气阀，再次通过液压单元300向液压油囊200的注入液压油，将密封容器120内的空气排出；
62.步骤四、完成排气后，关闭排气阀，打开进液管道132的电磁阀，通过回收液压油囊200内的液压油进行第二次补液；
63.步骤五、第二次补液操作后，记录此时液压油囊200的初始体积；然后关闭进液管道132的电磁阀，打开出液管道134上的电磁阀，液压单元300向液压油囊200内注入液压油，通过出液管道134将待取液体注入混合体系中；再次记录液压油囊200的终止体积，完成取液操作流程；
64.本发明进一步较佳实施例中，在密封状态下也可反复补充所量取液体，液压油囊完全沉浸在待取液体内部，当需要补充待取液体时，直接反转最大取液蠕动泵就可从补液口吸取补充液体，在步骤五完成后，使用者可以根据情况重复步骤四与步骤五，实现取液操作的连续性操作，无需在补液后再次进行处理，简化连续补液的流程，提高补液效率；
65.本发明进一步较佳实施例中，取液过程中待取液体的取用体积＝终止体积-初始体积；液压油囊200体积变化值为待取液体的取液体积；
66.本发明进一步较佳实施例中，所述液压管道131管道上设有体积流量计，所述体积流量计可以帮助记录液压油囊200体积变化值，便于进行数据采集分析；
67.需要说明的是，对于前述的各实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可能采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。
68.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对发明的保护范围进行限制。显然，所描述的实施例仅仅是本发明部分实施例，而不是全部实施例。基于这些实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明所要保护的范围。尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域普通技术人员依然可以在不冲突的情况下，不作出创造性劳动对本发明各实施例中的特征根据情况相互组合、增删或作其他调整，从而得到不同的、本质未脱离本发明的构思的其他技术方案，这些技术方案也同样属于本发明所要保护的范围。