專利名稱：自動分析儀計量裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種自動分析儀中用于計量試劑的裝置，屬于自動分析計量技術領域。
背景技術：
在環(huán)境技術領域如水質自動監(jiān)測中都要用到自動分析儀，而自動分析儀一般都配 有對采集的液體試樣(包括試劑和待測樣液)進行計量的裝置?，F(xiàn)有自動分析儀中對于一般定量試樣是多采用注射器，蠕動泵，計量泵等液流驅 動器進行計量。這種計量方式使用不靈活，不適宜精確計量微量試樣或微量大配比試樣，且 存在長期使用計量不穩(wěn)定的缺陷。為了提高計量精度，本發(fā)明人在先申請了公開號為CN201141864的中國專利“自 動化學分析儀”。該分析儀針對傳統(tǒng)采用蠕動泵采集和計量試樣存在精度不高、易損等缺 陷，設計了一種新穎的基于體積比的光電感應計量裝置。但是申請人在使用該分析儀時發(fā) 現(xiàn)，該分析儀不能對大配比微量試樣(即試劑體積占試劑與待測樣液的混合液總體積的比 例較小的情況)進行計量。為此，本發(fā)明人又在先申請了專利號為ZL200920037706.X的中 國專利“水質自動分析儀專用計量裝置”，該專用計量裝置可以一定程度地解決大配比微量 液體的計量問題。但是該專用計量裝置還是存在以下缺陷1、雖然通過采樣管可以準確計 量微量試樣，但最后還需通過光電感應計量裝置去計量試樣的混合液，而現(xiàn)有光電感應計 量方式存在(1)當遇到較臟的液體試樣時，污垢容易附著在計量管管壁造成光電傳感器 誤測；(2)液體試樣通過蠕動泵等液流驅動裝置的負壓抽吸到計量管中時存在空氣，會造 成液位不穩(wěn)定，從而影響計量精度，如果采用在液位接近光電傳感器時減小蠕動泵的轉速 以讓液位緩慢移動至光電傳感器位置，這樣做雖然可以提高計量精度，但勢必大大加長了 對試劑計量的時間，從而降低整個自動分析儀的工作效率。2、對于三種以上試樣之間都是 不同大配比微量的計量無能為力。綜上，現(xiàn)有自動分析儀中的計量裝置只能進行單一定量(一般定量或微量)、單 一種類和單一配比試樣的計量，不能實現(xiàn)各種(種類、定量和配比)試樣的計量；即使對于 單一試樣的計量也存在精度低、穩(wěn)定性差、效率低的缺陷；而且無法計量多種大配比微量試 樣。

發(fā)明內容
本發(fā)明解決的技術問題是針對上述現(xiàn)有自動分析儀計量試劑裝置存在的缺陷， 提出一種能夠精確、穩(wěn)定、高效計量各種(種類、定量和配比)試樣的裝置。為了解決上述技術問題，本發(fā)明提出的技術方案是一種自動分析儀計量裝置，包 括液流驅動器、第一控制閥和第二控制閥；所述第一控制閥與第二控制閥之間連接有液流 儲運通道，所述第一控制閥和第二控制閥的各自通路的數(shù)量均大于等于所述液流儲運通道 的數(shù)量；所述第一控制閥的通路一側端口分別通過管路外接試樣或器具，所述第一控制閥的通路另一側端口通過第一公共通道與液流儲運通道的一側端口連通；所述液流儲運通道 的另一側端口分別與第二控制閥的通路一側端口對應連接，所述第二控制閥的通路另一側 端口通過管路與液流驅動器連接；所述液流儲運通道和第一公共通道的容積是與所述試樣 的計量體積相匹配的定值。本發(fā)明的自動分析儀計量裝置設計了連接在兩控制閥之間的液流儲運通道和第一公共通道，并設計液流儲運通道和第一公共通道的容積是與試樣的計量體積相匹配的定 值(通過設計不同的液流儲運通道長度或內徑以適應不同試樣的計量體積，相當于將液流 儲運通道按不同試樣的計量體積進行規(guī)格化匹配)。這樣在使用時，啟動液流驅動器正向工 作(或啟動一個液流驅動器)，被抽吸的試樣可以依次通過并存留在液流儲運通道中，然后 啟動液流驅動器反向工作(或啟動另一個液流驅動器)，將液流驅動器內的殘液經過第二 控制閥(或經過空余的液流儲運通道從第一公共通道或第一控制閥)排出，再啟動液流驅 動器反向工作(或再啟動另一個液流驅動器)，依次將存留在液流儲運通道中的試樣從第 一公共通道或第一控制閥送至混合反應器中。由于液流儲運通道的容積可以根據(jù)各種定量 (從大定量到微量)和各種配比(從小配比到大配比)試樣的計量體積精確地加工成各種 定值規(guī)格，同時第一公共通道的容積則可以加工成一種定值規(guī)格，因此本發(fā)明的自動分析 儀計量裝置應當能夠完成對各種類、各種定量和各種配比試劑的精確、穩(wěn)定和高效的計量。 而且，當?shù)谝豢刂崎y的通路數(shù)量、液流儲運通道的數(shù)量和第二控制閥的通路數(shù)量均是二個 以上時，即可完成對多種類、多種定量和多種配比試樣的精確計量。上述技術方案的改進之一是所述液流儲運通道是輸送管的內管道。上述技術方案的改進之二是所述液流儲運通道是貫穿整體輸送塊的通孔。上述技術方案的改進之二的完善之一是所述輸送塊是長方體，所述液流通道是 沿輸送塊截面平行間隔制成的通孔。上述技術方案的改進之二的完善之二是所述輸送塊是圓柱體，所述液流通道是 沿輸送塊截面圓周分布制成的通孔。上述技術方案的細化之一是所述第一控制閥和第二控制閥分別是由定片和動片 彼此壓貼構成的第一選擇閥和第二選擇閥，所述定片上制有槽道，所述動片上制有槽口 ；當 動片旋轉時，所述槽口分別與槽道之一的另一端連通。上述技術方案的細化之二是所述第一控制閥和第二控制閥分別是由單通電磁閥 組成的第一單通電磁閥組和第二單通電磁閥組。上述技術方案的細化之三是所述第一控制閥和第二控制閥分別是第一多位二通 電磁閥和第二多位二通電磁閥。上述技術方案的細化之一的變化之一是所述第一控制閥和第二控制閥分別是 由定片和動片彼此壓貼構成的第一選擇閥和第二選擇閥，所述第一選擇閥和第二選擇閥分 別安置在輸送塊的兩端，所述第一選擇閥和第二選擇閥的定片分別與輸送塊的兩端合為一 體，所述第一選擇閥和第二選擇閥的通路分別制于輸送塊的兩端面及兩端周面上，所述第 一公共通道制于第一選擇閥所在的輸送塊端面上，所述槽道制于輸送塊的兩端面上。上述技術方案的細化之一的變化之二是所述第二選擇閥的通路之一和液流驅動 器之間的連接通道上設有計量泵。上述技術方案的細化之二的變化是所述液流驅動器是一個，所述第二單通電磁閥組通過第二公共通道連接液流驅動器。上述技術方案的完善是所述第二控制閥與液流驅動器之間的連接通道上設有液 流檢測器，所述液流驅動器是蠕動泵。


下面結合附圖對本發(fā)明的自動分析儀計量裝置作進一步說明。圖1是本發(fā)明實施例一的自動分析儀計量裝置的結構示意圖。圖2是圖1中選擇閥分解后定片的結構示意圖。圖3是圖1中選擇閥分解后動片的結構示意圖。圖4是本發(fā)明實施例二的自動分析儀計量裝置的結構示意圖。圖5是本發(fā)明實施例三的自動分析儀計量裝置中輸送塊的結構剖面圖之一。圖6是圖5的左視圖。圖7是圖5的右視圖。圖8是本發(fā)明實施例二的自動分析儀計量裝置中輸送塊的結構剖面圖之二。圖9是圖8的左視圖。圖10是圖8的右視圖。圖10是本發(fā)明實施例三的自動分析儀計量裝置的結構示意圖。圖11是本發(fā)明實施例四的自動分析儀計量裝置的結構示意圖。圖12是本發(fā)明實施例五的自動分析儀計量裝置的結構示意圖。圖13是本發(fā)明實施例六的自動分析儀計量裝置的結構示意圖。圖14是圖13中輸送塊的左視圖。圖15是圖13中輸送塊的右視圖。圖16是圖15中A-A向剖面圖。圖17是本發(fā)明實施例七的自動分析儀計量裝置的結構示意圖。
具體實施例方式實施例一本實施例的自動分析儀計量裝置如圖1所示，包括液流驅動器、第一控制閥和第二控制閥兩控制閥；液流驅動器采用一個蠕動泵A，控制閥采用選擇閥，即第一選擇閥Fl和 第二選擇閥F2。第一選擇閥Fl與第二選擇閥F2之間連接有液流儲運通道，液流儲運通道 是七個輸送管Li、L2、L3、L4、L5、L6、L7的內管道，輸送管可以采用軟管或硬管。如圖2和圖3所示，兩選擇閥F1、F2均是由定片Dl和動片D2彼此壓貼構成，在定 片Dl上制有槽道Cl，在動片D2的中心處制有一條槽口 C2 ；當動片旋轉時，槽口 C2分別與 槽道Cl之一連通。關于選擇閥的結構可參見前述公開號為CN201141864的中國專利“自動 化學分析儀”。第一選擇閥Fl和第二選擇閥F2分別有九個通路。第一選擇閥Fl中七個通路Kl、 K2、K3、K4、K5、K6、K7的一側端口分別通過管路與七種試樣(包括六種試劑1、2、3、4、5、6和 一種樣液7)連接，七種試樣之間的配比均不同；第一選擇閥Fl中第八個通路Κ8的一側端 口用于外接混合反應器B，第一選擇閥Fl中第九個通路Κ9作為第一公共通路與第一公共通道J連接，第一選擇閥Fl中八個通路ΚΙ、K2、K3、K4、K5、K6、K7、K8的另一側端口分別由動片D2槽口 C2選擇與第一公共通路K9連通，再通過第一公共通道J與七個輸送管Li、L2、 L3、L4、L5、L6、L7的一側端口連通。第二選擇閥F2中七個通路K10、Kll、K12、K13、K14、 K15、K16的一側端口分別與七個輸送管Li、L2、L3、L4、L5、L6、L7的另一側端口對應連接， 第二選擇閥F2第八個通路K17的一側端口是空端口(可用于連接廢液容器以排出第二選擇閥F2與蠕動泵A之間的連接通道和蠕動泵 A中的殘液)，第二選擇閥F2中第九個通路K18是第二公共通路，第二選擇閥F2中八個通 路K10、K11、K12、K13、K14、K15、K16、K17的另一側端口分別由動片D2槽口 C2選擇與第二 公共通路Κ18連通后經第二公共通路Κ18的另一側端口通過管路與蠕動泵A連接。第一選 擇閥Fl和第二選擇閥F2的九個通路數(shù)量均大于七個輸送管L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7的數(shù) 量。七個輸送管的數(shù)量等于七個試樣的數(shù)量。七個輸送管L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7和第一 公共通道J的容積是與七個試樣的計量體積相匹配的定值。在第二選擇閥F2與蠕動泵A之間的連接通道上還設有液流檢測器E (用于檢測有 無液體流過)。如圖1所示，本實施例的自動分析儀計量裝置具體使用情況如下當一個測量周 期開始，第一選擇閥Fl的動片旋轉至通路Kl位置，第二選擇閥F2的動片旋轉至通路KlO位 置，蠕動泵A開始正轉，試劑1經過通路Kl和第一公共通道J經由輸送管Ll流向通路K10， 并經過液流檢測器E和蠕動泵A排走，此時試劑1儲存在了輸送管Ll的內管道中。然后第 一選擇閥Fl的動片旋轉至通路K2位置，第二選擇閥F2的動片旋轉至通路Kll位置，蠕動 泵A仍然保持正轉，試劑2經過通路K2和第一公共通道J經由輸送管L2流向通路K11，并 經過液流檢測器E和蠕動泵A排走，此時試劑2儲存在了輸送管L2的內管道中。如此循環(huán)， 直至七種試樣分別儲存在七個輸送管L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7的內管道中。然后第一選擇 閥Fl的動片旋轉至通路K8位置，第二選擇閥F2的動片旋轉至通路K17位置，蠕動泵A反 轉，殘留在液流檢測器E和蠕動泵A中的多余液體通過第二選擇閥F2的通路K17空端口排 走。然后第二選擇閥F2的動片旋轉至通路KlO位置，蠕動泵A反轉，把儲存在輸送管Ll的 內管道中的試劑1經第一公共通道J和第一選擇閥Fl的通路K8排至混合反應器B中；保 持第一選擇閥Fl的動片停在K8位置不動，使第二選擇閥F2的動片旋轉至Kll位置，蠕動 泵A反轉，把儲存在輸送管L2的內管道中的試劑2經第一公共通道J和第一選擇閥Fl的 通路K8排至混合反應器B中；如此反復，直至把儲存在七個輸送管Li、L2、L3、L4、L5、L6、 L7的內管道中的七種試樣全部排至混合反應器B中。在混合反應器B中七種試樣之間的配 比為Ll L2 L3 L4 L5 L6 L7。當七種試樣在反應器B中反應結束后，保持第 一選擇閥Fl的動片停在通路K8位置不動，使第二選擇閥F2的動片旋轉至通路KlO K16 任意一個位置，打開截止閥G，蠕動泵A反轉，把反應測量器B中試樣的混合反應液排出，至 此，一個測量周期結束。由上述可知，本實施例的自動分析儀計量裝置計量各試劑方便快速，試劑種類和 輸送管很容易靈活增減，各試劑用量可任意選擇，試劑間的配比僅依賴于輸送管的長度和 口徑，因此計量試劑的準確度可大大提高。實施例二本實施例的自動分析儀計量裝置是在實施例一基礎上的變換，如圖4所示，除與實施例一相同以外所不同的是七種試樣之間的配比有相同的，實際的不同配比只有四種(即Ll L2 L3 L4)，因此輸送管只要四個(即1^1丄2丄3丄4)，相應第二選擇閥？2與 輸送管連接的通路只要四個(即K10、K11、K12、K13)。在計量時，相同配比的試樣可以重復 使用同一個輸送管，例如試劑1、2、3和樣液7同配比且計量體積與輸送管Ll相同，則可以 重復使用輸送管Ll分別計量試劑1、2、3和樣液7這四種試樣。具體計量過程與實施例一 類同，在此不再贅述。實施例三本實施例的自動分析儀計量裝置是在實施例一基礎上的變換，除與實施例一相同 以外所不同的是由輸送塊SK代替七個輸送管，液流儲運通道是貫穿整體輸送塊SK的七個 通孑L。輸送塊SK的第一種結構如圖5、圖6和圖7所示，輸送塊SK是長方體，在輸送塊 SK內沿其高度從上至下間隔制有七個圓形通孔L1’L2’L3’L4’L5’L6’L7’，第一公共 通道J設置在輸送塊SK的一側端面上。輸送塊SK的第二種結構如圖8、圖9和圖10所示，輸送塊SK是圓柱體，在輸送塊 SK內沿其圓周截面制有七個圓形通孔L1”L2”L3”L4”L5”L6”L7”，第一公共通道了設 置在輸送塊SK的一側端面上。實施例四本實施例的自動分析儀計量裝置如圖11所示，是在實施例一基礎上的變換，除與 實施例一相同以外所不同的是(1)兩控制閥分別是由數(shù)量相同的單通電磁閥組成的第一 單通電磁閥組F3和第二單通電磁閥組F4。有四個試樣(三個試劑1、2、3和一個樣液4)， 相應有四個輸送管Li、L2、L3、L4，第一單通電磁閥組F3和第二單通電磁閥組F4各有五個 單通電磁閥H、f2、f3、f4、f5和f6、f7、f8、f9、flO ； (2)第二單通電磁閥組通過第二公共 通道Jl連接蠕動泵A。本實施例的自動分析儀計量裝置的工作過程與實施例一大同小異，在此不再贅 述。本實施例的自動分析儀計量裝置容易想到的一個變化是蠕動泵A有五個，并分 別與第二單通電磁閥組F4的五個單通電磁閥f6、f7、f8、f9、flO連接，省去第二公共通道Jl。實施例五本實施例的自動分析儀計量裝置如圖12所示，是在實施例三基礎上的變換，除與 實施例二相同以外所不同的是(1)兩單通電磁閥組F3、F4由兩個五位二通電磁閥DF1、DF2 代替；(2)第二第一公共通道J2省去。本實施例中，當試劑種類數(shù)量變化時，五位二通電磁 閥的位數(shù)相應變化。實施例六本實施例的自動分析儀計量裝置如圖13所示，是在實施例三基礎上的改進，輸送 塊SK采用第二種結構，除與實施例三相同以外所不同的是第一選擇閥Fl和第二選擇閥 F2分別安置在輸送塊SK的兩端，第一選擇閥Fl和第二選擇閥F2的定片分別與輸送塊SK 的兩端合為一體，第一選擇閥Fl和第二選擇閥F2的通路分別制于輸送塊SK的兩端面及兩 端周面上。第一公共通道J制于第一選擇閥Fl所在的輸送塊SK端面上(即第一選擇閥Fl的定片上)。第一選擇閥Fl和第二選擇閥F2的動片和定片(即輸送塊SK的兩端面)相配 合的結構參見實施例一中的描述，本實施例的自動分析儀計量裝置的計量過程與實施例一 大同小異，在此不再贅述。實施例七本實施例的自動分析儀計量裝置如圖17所示，是在實施例一基礎上的改進，除與 實施例一相同以外所不同的是在第二選擇閥的通路之一 K18和液流檢測器E之間(或者 在液體檢測和蠕動泵A之間)的連接通道上設有一個計量泵H。使用過程與實施例一有所不同的是，當一個測量周期開始，先由計量泵H抽吸一 定體積的試劑1 (試劑1采用溶劑、蒸餾水或一種大配比試劑等)，然后與實施例一抽吸過程 一樣，通過蠕動泵A依次將試劑2、3、4、5、6和樣液7儲存在輸送管L2、L3、L4、L5、L6、L7的 內管道中；在排出時，蠕動泵A不動，與實施例一相同地切換兩個控制閥，啟動計量泵H將儲 存其內的試劑1外推，依次把儲存在輸送管L2、L3、L4、L5、L6、L7的內管道中的試劑2、3、4、 5、6和樣液7排至混合反應器B中。這樣做的好處是當儲存輸送管的內管道容積極其微 小(即試樣計量體積極其微小)時，如果啟動蠕動泵A反轉把輸送管內的試樣排至混合反 應器B，由于試樣液體粘度而產生掛壁使殘留在輸送管內將會影響各試樣之間的配比精度。 本實施例增加的計量泵H，可以通過一種溶劑(如說蒸餾水)即可把輸送管內的所有試樣逐 個轉移至混合反應測量中，從而科研保證各試樣之間的配比精度。本發(fā)明的自動分析儀計量裝置不局限于上述實施例所述的具體技術方案，比如1)液流儲運通道的數(shù)量可以任意變化，但至少是一個；2)選擇閥的進、出口、單通電磁閥的 數(shù)量或多位二通電磁閥的位數(shù)可根據(jù)試劑種類數(shù)量相應變化；3)輸送塊SK還可以是其他 形狀，圓形通孔也可以變成方形通孔或其他形狀通孔；4)除了選擇閥、單通電磁閥和多位 二通電磁閥以外，還可以用其他閥代替；5)蠕動泵A也可以由注射器、計量泵或其他液流驅 動器代替；6)輸送管和輸送塊在上述五個實施例中可以相互替代；7)第一單通電磁閥組F3 和第二單通電磁閥組F4的單通電磁閥也可以數(shù)量不相同；等等。凡采用等同替換形成的技 術方案均為本發(fā)明要求的保護范圍。
權利要求
一種自動分析儀計量裝置，包括液流驅動器、第一控制閥和第二控制閥；其特征在于所述第一控制閥與第二控制閥之間連接有液流儲運通道，所述第一控制閥和第二控制閥的各自通路的數(shù)量均大于等于所述液流儲運通道的數(shù)量；所述第一控制閥的通路一側端口分別通過管路外接試樣或器具，所述第一控制閥的通路另一側端口通過第一公共通道與液流儲運通道的一側端口連通；所述液流儲運通道的另一側端口分別與第二控制閥的通路一側端口對應連接，所述第二控制閥的通路另一側端口通過管路與液流驅動器連接；所述液流儲運通道和第一公共通道的容積是與所述試樣的計量體積相匹配的定值。
2.根據(jù)權利要求1所述自動分析儀計量裝置，其特征在于所述液流儲運通道是輸送 管的內管道。
3.根據(jù)權利要求1所述自動分析儀計量裝置，其特征在于所述液流儲運通道是貫穿 整體輸送塊的通孔。
4.根據(jù)權利要求3所述自動分析儀計量裝置，其特征在于所述輸送塊是長方體，所述 液流通道是沿輸送塊截面平行間隔制成的通孔。
5.根據(jù)權利要求3所述自動分析儀計量裝置，其特征在于所述輸送塊是圓柱體，所述 液流通道是沿輸送塊截面圓周分布制成的通孔。
6.根據(jù)權利要求1-5之任一所述自動分析儀計量裝置，其特征在于所述第一控制閥 和第二控制閥分別是由定片和動片彼此壓貼構成的第一選擇閥和第二選擇閥，所述定片上 制有槽道，所述動片上制有槽口 ；當動片旋轉時，所述槽口分別與槽道之一的另一端連通。
7.根據(jù)權利要求1-5之任一所述自動分析儀計量裝置，其特征在于所述第一控制閥 和第二控制閥分別是由單通電磁閥組成的第一單通電磁閥組和第二單通電磁閥組。
8.根據(jù)權利要求1-5之任一所述自動分析儀計量裝置，其特征在于所述第一控制閥 和第二控制閥分別是第一多位二通電磁閥和第二多位二通電磁閥。
9.根據(jù)權利要求5所述自動分析儀計量裝置，其特征在于所述第一控制閥和第二控 制閥分別是由定片和動片彼此壓貼構成的第一選擇閥和第二選擇閥，所述第一選擇閥和第 二選擇閥分別安置在輸送塊的兩端，所述第一選擇閥和第二選擇閥的定片分別與輸送塊的 兩端合為一體，所述第一選擇閥和第二選擇閥的通路分別制于輸送塊的兩端面及兩端周面 上，所述第一公共通道制于第一選擇閥所在的輸送塊端面上，所述輸送塊的兩端面上制有 槽道，所述動片上制有槽口 ；當動片旋轉時，所述槽口分別與槽道之一的另一端連通。
10.根據(jù)權利要求6所述自動分析儀計量裝置，其特征在于所述第二選擇閥的通路之 一和液流驅動器之間的連接通道上設有計量泵。
11.根據(jù)權利要求7所述自動分析儀計量裝置，其特征在于所述液流驅動器是一個， 所述第二單通電磁閥組通過第二公共通道連接液流驅動器。
12.根據(jù)權利要求1、2、3、4、5或9所述自動分析儀計量裝置，其特征在于所述第二控 制閥與液流驅動器之間的連接通道上設有液流檢測器，所述液流驅動器是蠕動泵。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種自動分析儀計量裝置，屬于自動分析計量技術領域。該裝置包括液流驅動器、第一控制閥和第二控制閥；兩控制閥之間連接有液流儲運通道，兩控制閥的各自通路數(shù)量均大于等于液流儲運通道數(shù)量；第一控制閥通路一側端口通過管路外接試樣或器具，其通路另一側端口通過第一公共通道與液流儲運通道一側端口連通；液流儲運通道另一側端口分別與第二控制閥通路一側端口對應連接，第二控制閥通路另一側端口與液流驅動器連接；液流儲運通道和第一公共通道的容積是與試樣計量體積相匹配的定值。由于液流儲運通道和第一公共通道的容積可根據(jù)各種試樣計量體積精確地加工成各種定值，因此該裝置應當能夠完成對各種試樣的精確、穩(wěn)定和高效的計量。
文檔編號G01N35/02GK101825642SQ201010176350
公開日2010年9月8日 申請日期2010年5月19日 優(yōu)先權日2010年5月19日
發(fā)明者郭永亮 申請人:郭永亮