專利名稱：一種電極流通池及其流通系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電極流通池研究領(lǐng)域，特別涉及一種電極流通池及其流通系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，必然要求分析科學(xué)能夠用更低的消耗、更簡便的方法及更快的分析速度提供實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、全面的信息。常規(guī)分析和過程分析檢測相比，要求裝置簡單，一套裝置可適用于不同的分析任務(wù)，硬件堅(jiān)固耐用，易于自動控制并能節(jié)省大量試劑。
目前分析儀器向自動化、微型化趨勢發(fā)展，試劑及試樣消耗向微量化方向發(fā)展，檢測方法向過程化方向發(fā)展，可更新表面檢測技術(shù)適合于這些發(fā)展趨勢的需要，是實(shí)現(xiàn)分析儀器微型化與檢測微量化的有效方法。電化學(xué)檢測器具有相應(yīng)快速、裝置簡便、靈敏度高、運(yùn)行成本低等優(yōu)點(diǎn)。其中流通池在電化學(xué)檢測器中起著重要作用。
公開號為CN101957322A的中國發(fā)明專利公開了一種用于電化學(xué)發(fā)光檢測的流通池及其系統(tǒng)，該流通池包括固定電機(jī)芯片的基底、帶有電解槽腔的基塊以及連接并鎖緊基底和基塊的鎖緊部件，其中帶有電解槽腔的基塊上加工有提供液體進(jìn)出電解槽腔的管路、分別與電極芯片上三電極引出線接觸的三個(gè)導(dǎo)電彈片，以及光學(xué)窗體。此專利存在以下不足:(I)在此專利中公開的鎖緊部件為合頁式結(jié)構(gòu)配合緊固螺栓、電磁鐵、磁鐵和相配套的螺紋螺栓結(jié)構(gòu)中的任意一種。采用上述結(jié)構(gòu)存在以下問題:采用螺栓聯(lián)接密封，更換電極不便，若采用磁鐵聯(lián)接密封，若是電磁鐵，將需要外加電場激勵線圈產(chǎn)生磁場，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高，若是永磁鐵，在密封池需要很大的閉合吸力，開啟則需要施加很大的外力操作不便，另外，將采用電磁鐵將可能對一些生物檢測制劑產(chǎn)生作用，影響檢測結(jié)果。(2)此專利中，液體流入、流出管道均沿著基塊的水平方向，在微、納米電極的流通池中，由于電極的凸起，容易導(dǎo)致一些試劑不易沖洗掉。(3)傳感器裸片置放電解槽腔中，更換傳感器裸片過程中易于損壞傳感器裸片，并對裸片二次污染，影響檢測效果。
目前，微、納米電極流通池存在更換電極不便、電極極易損壞、密封性不可靠、不易沖洗干凈等諸多問題，為此，需要提出一種克服上述問題的微、納米電極流通池及其流通系統(tǒng)。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，提供一種電極流通池，該流通池易于連接到任何電位儀使用，且其包含的鎖緊機(jī)構(gòu)構(gòu)造簡單，不僅鎖緊效果好，而且還便于更換電極，使用方便。
本發(fā)明的另一目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，提供一種基于上述電極流通池的流通系統(tǒng)，該流通系統(tǒng)可以方便地更換電極，且可與任何電位儀連接使用。
本發(fā)明的目的通過以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種電極流通池，為壁面射流型流通池，包括上腔、底座、密封電極套、密封電極套托盤和鎖緊結(jié)構(gòu)，上腔和底座固定連接，上腔上設(shè)有用于進(jìn)出液體的連接管；底座上設(shè)置有用于使密封電極套托盤在鎖緊結(jié)構(gòu)作用下做上下移動的內(nèi)孔凹槽；密封電極套托盤上面設(shè)置有用于盛放密封電極套的凹槽；密封電極套包括底盤、密封圈、帶有圓臺孔的上蓋和數(shù)據(jù)輸出模塊，所述底盤上設(shè)置有與電極尺寸相當(dāng)?shù)陌疾?，密封圈卡在上蓋圓臺孔內(nèi)，所述數(shù)據(jù)輸出模塊與電極通過引線焊接或彈片接觸連接；鎖緊機(jī)構(gòu)包括凸輪和用于使凸輪旋轉(zhuǎn)的凸輪手柄，凸輪設(shè)置在密封電極套托盤的下端；在鎖緊機(jī)構(gòu)作用下，帶有電極的密封電極套托盤沿底座內(nèi)孔的凹槽上下移動，通過密封圈將電極和上腔密封，從而流通池上腔、電極和密封圈三者形成密封腔。本發(fā)明是將微、納米電極裸片置于密封電極套內(nèi)組成獨(dú)立的密封電極，通過鎖緊機(jī)構(gòu)推動密封電極套托盤將密封電極與流通池上腔緊密接觸后成密封腔，一旦要更換電極，則只需旋轉(zhuǎn)凸輪手柄，松開鎖緊機(jī)構(gòu)，取出密封電極即可，因此便于更換多種電極。
優(yōu)選的，所述凸輪為偏心輪。
優(yōu)選的，所述密封圈為O型密封圈。
更進(jìn)一步的，所述O型密封圈卡在密封電極套上蓋一圓臺孔內(nèi)，該圓臺孔上底直徑要小于O型密封圈最大外徑，下底直徑大于O型密封圈最大外徑。從而使密封圈在密封上蓋有部分凸起，并能與流通池上腔緊密接觸。
優(yōu)選的，電極的兩個(gè)引出導(dǎo)線分別通過導(dǎo)電膠或焊接與數(shù)據(jù)輸出模塊的引線連接；或者電極的兩個(gè)引出線端通過導(dǎo)電彈片與數(shù)據(jù)輸出模塊的引線接觸連接。所述密封電極套的底盤上設(shè)置有與電極尺寸相當(dāng)?shù)陌疾?，密封套上蓋與電極中心位置設(shè)置有圓臺孔，密封套上蓋開有2個(gè)與電極引出線端尺寸相當(dāng)?shù)膶?yīng)的通孔。
更進(jìn)一步的，所述數(shù)據(jù)輸出模塊為USB接口，與密封電極套上蓋粘接在一起；或?qū)щ姀椘cUSB對應(yīng)引腳焊接連線，USB嵌入流通池上腔，并流通池上腔粘接。即可以采用下面兩種方式來引出檢測信號，一種是電極與USB通過導(dǎo)線焊接引出檢測信號。另一種是電極與USB直接通過導(dǎo)電彈片接觸以引出檢測信號。
優(yōu)選的，所述密封電極套托盤兩側(cè)帶有凸臺，與底座內(nèi)孔凹槽配合，工作時(shí)沿凹槽上下移動。設(shè)置凸臺，是便于密封電極套托盤快速定位及快速鎖緊密封電極套。
優(yōu)選的，所述電極流通池上腔、底座、偏心輪和密封電極套托盤均采用透明的丙烯酸酯材料制成。采用這種材料，易于發(fā)現(xiàn)可能存在的氣泡。
優(yōu)選的，所述電極為微、納米電極或絲網(wǎng)印刷電極。
優(yōu)選的，所述用于進(jìn)出液體的上腔連接管路與電極表面成O 90度的任意角度。所述流通池上腔內(nèi)設(shè)有電極槽腔，該腔為斜柱腔。采用這種結(jié)構(gòu)可以便于沖洗微、納米電極或絲網(wǎng)印刷電極。
優(yōu)選的，所述密封電極套中的底盤與上蓋通過螺釘聯(lián)接或直接通過銷、孔配合聯(lián)接。
一種基于上述電極流通池的流通系統(tǒng)，其特征在于，包括流通池、電極、液體動力源和數(shù)據(jù)處理單元，其中電極放置在上述流通池密封電極套中底盤的凹槽內(nèi)，電極通過數(shù)據(jù)輸出模塊與數(shù)據(jù)控制處理單元連接，所述液體動力源為電力驅(qū)動的注射泵或蠕動泵，設(shè)于用于進(jìn)出液體的連接管管路上，所述注射泵或蠕動泵與數(shù)據(jù)控制處理單元連接。
作為另一種優(yōu)選方案，所述液體動力源為人工驅(qū)動的注射泵或滴定器。
本發(fā)明的工作過程:在流體進(jìn)入通道前，數(shù)據(jù)控制處理單元控制注射泵或蠕動泵，由注射泵或蠕動泵驅(qū)動流體進(jìn)入流通池，或由蠕動泵在出流體通道后抽吸流體，或由人工驅(qū)動的注射泵或滴定器注入流體。流體進(jìn)入流通池的密封腔后，流體阻抗的改變通過電極感知，經(jīng)數(shù)據(jù)輸出模塊傳給數(shù)據(jù)控制處理單元進(jìn)行分析處理。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果:
1、本發(fā)明通過凸輪鎖緊機(jī)構(gòu)鎖緊電極與流通池上腔形成密封腔，傳感器微、納米電極或絲網(wǎng)印刷電極裸片置于密封電極套中成獨(dú)立單元，傳感器更易于保護(hù)和更換，同時(shí)避免了二次污染。
2、現(xiàn)有技術(shù)中，液體流入、流出管道均沿著基塊的水平方向，不便于清洗，而本發(fā)明中的液體流入、流出管道與電極垂直或與電極表面呈一定角度，更易于沖洗試劑。
3、現(xiàn)有技術(shù)中，是通過螺栓或電磁鐵等部件將電極和流通池進(jìn)行鎖緊，而本發(fā)明中是通過凸輪和凸輪手柄推動密封電極套托盤將電極與流通池上腔緊密接觸后成密封腔，一旦要更換電極，則只需旋轉(zhuǎn)凸輪手柄，松開鎖緊機(jī)構(gòu)，取出密封電極即可，因此便于更換多種電極。結(jié)構(gòu)簡單，成本較低。
4、本發(fā)明由于可更換多種電極，因此應(yīng)用范圍廣泛，可應(yīng)用于流動注射分析系統(tǒng)中、電化學(xué)發(fā)光檢測系統(tǒng)中，也可用于生化實(shí)驗(yàn)室或醫(yī)療衛(wèi)生檢驗(yàn)檢疫系統(tǒng)中。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖2是實(shí)施例1中密封電極套的結(jié)構(gòu)示意圖3是本發(fā)明實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖4是實(shí)施例2中密封電極套的結(jié)構(gòu)示意圖5是實(shí)施例2中密封電極套與USB接口的連接關(guān)系圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
實(shí)施例1
如圖1所示,本實(shí)施例所述的電極流通池為微、納米電極流通池,包括上腔2、底座8、密封電極套3、密封電極套托盤4和鎖緊結(jié)構(gòu)，上腔2和底座8通過聯(lián)接螺栓I和螺母9固定連接，上腔2上設(shè)有用于進(jìn)出液體的連接管。底座8上設(shè)置有內(nèi)孔凹槽，密封電極套托盤4在鎖緊結(jié)構(gòu)作用下可以在此凹槽內(nèi)做上下移動的。密封電極套托盤4上面設(shè)置有用于盛放密封電極套的凹槽，在使用此流通池時(shí)，密封電極套3即放置在該凹槽內(nèi)。同時(shí)，為了便于取出和安裝，密封電極套托盤4兩側(cè)帶有凸臺，與底座8內(nèi)孔凹槽配合，工作時(shí)沿凹槽上下移動。
如圖2所示，本實(shí)施例中密封電極套3包括底盤35、密封圈33、帶有圓臺孔的上蓋32和數(shù)據(jù)輸出模塊36，底盤35和上蓋32通過螺釘31連接。所述底盤35上設(shè)置有與電極尺寸相當(dāng)?shù)陌疾?，密封?3卡在上蓋32圓臺孔內(nèi)，所述數(shù)據(jù)輸出模塊36與電極34通過引線連接。其中底盤35嵌有與電極尺寸和形狀相當(dāng)?shù)木匦尾?，用于對電極34定位。密封圈33為O型密封圈，圓臺孔上底直徑要小于O型密封圈最大外徑，下底直徑大于O型密封圈最大外徑。數(shù)據(jù)輸出模塊36具體為USB接口，此接口與密封電極套上蓋粘接在一起，電極的兩個(gè)弓I出導(dǎo)線分別通過導(dǎo)電膠或焊接與USB接口的引線連接，USB接口嵌入在密封電極套上蓋32與底盤35之間，并與密封電極套上蓋粘接固定在一起，如圖1所示。
如圖1所示，本實(shí)施例中的鎖緊機(jī)構(gòu)為本流通池的核心部件，具體包括偏心輪5和用于使偏心輪旋轉(zhuǎn)的偏心輪手柄7，偏心輪5和偏心輪手柄7通過偏心輪鎖緊螺母6固定連接，偏心輪5設(shè)置在密封電極套托盤4的下端。旋轉(zhuǎn)偏心輪手柄7即可移動密封電極套托盤4上下移動，對密封電極與上腔2施加預(yù)緊力，以使O型密封圈33、上腔2中的微腔體及微、納米電極(或絲網(wǎng)印刷電極)構(gòu)成的密封腔可靠密封，通過調(diào)整偏心輪手柄轉(zhuǎn)角的大小，進(jìn)而調(diào)整密封腔的密封性，溶液的微量體積取決于O型圈的大小。
本實(shí)施例中用于進(jìn)出液體的連接管與密封腔相交接處與電極表面垂直或成一定角度。在上腔2與O型密封圈33密封處，即連接管與密封腔相交接處，上腔2開有一個(gè)微腔體，該微腔體的底面應(yīng)與進(jìn)流體通道垂直，可以是一個(gè)斜圓柱體或橢圓柱體。
本實(shí)施例所述流通池中的上腔、底座、凸輪和密封電極套托盤可采用透明的丙烯酸酯等塑料，易于發(fā)現(xiàn)可能存在的氣泡。
實(shí)施例2
本實(shí)施例除下述特征外其他結(jié)構(gòu)同實(shí)施例1:
如圖3所示，本實(shí)施例中的數(shù)據(jù)輸出模塊USB接口 46嵌入在流通池上腔2中，并與上腔粘接。
本實(shí)施例中密封電極套的結(jié)構(gòu)如圖4所示，由連接螺釘41、密封電極套上蓋42、O型密封圈43、密封電極套底盤45組成，密封電極套上蓋42開有2個(gè)與電極引出線端尺寸相當(dāng)?shù)膶?yīng)的通孔，電極44的兩個(gè)引出導(dǎo)線端分別通過導(dǎo)電彈片47與嵌入在流通池上腔2中的USB接口 46引線接觸，具體如5所示。
上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種電極流通池，其特征在于，為壁面射流型流通池，包括上腔、底座、密封電極套、密封電極套托盤和鎖緊機(jī)構(gòu)，上腔和底座固定連接，上腔上設(shè)有用于進(jìn)出液體的連接管；底座上設(shè)置有用于使密封電極套托盤在鎖緊機(jī)構(gòu)作用下做上下移動的內(nèi)孔凹槽；密封電極套托盤上面設(shè)置有用于盛放密封電極套的凹槽，兩側(cè)面設(shè)置有與底座內(nèi)孔凹槽配合的凸臺；密封電極套包括底盤、密封圈、帶有圓臺孔的上蓋和數(shù)據(jù)輸出模塊，所述底盤上設(shè)置有與電極尺寸相當(dāng)?shù)陌疾郏芊馊ㄔ谏仙w圓臺孔內(nèi)，所述數(shù)據(jù)輸出模塊與電極通過引線連接；鎖緊機(jī)構(gòu)包括凸輪和用于使凸輪旋轉(zhuǎn)的凸輪手柄，凸輪設(shè)置在密封電極套托盤的下端；在鎖緊機(jī)構(gòu)作用下，帶有電極的密封電極套托盤沿底座內(nèi)孔的凹槽上下移動，通過密封圈將電極和上腔密封，從而流通池上腔、電極和密封圈三者形成密封腔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電極流通池，其特征在于，所述凸輪為偏心輪。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電極流通池，其特征在于，所述密封圈為O型密封圈。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電極流通池，其特征在于，所述O型密封圈卡在密封電極套上蓋一圓臺孔內(nèi)，該圓臺孔上底直徑要小于O型密封圈最大外徑，下底直徑大于O型密封圈最大外徑。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電極流通池，其特征在于，電極的兩個(gè)引出導(dǎo)線分別通過導(dǎo)電膠或焊接與數(shù)據(jù)輸出模塊的引線連接；或者電極的兩個(gè)引出線端通過導(dǎo)電彈片與數(shù)據(jù)輸出模塊的引線接觸連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電極流通池，其特征在于，所述數(shù)據(jù)輸出模塊為USB接口，與密封電極套上蓋粘接在一起；或?qū)щ姀椘cUSB接口對應(yīng)弓I腳焊接連線，USB接口嵌入流通池上腔，與流通池上腔粘接在一起。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的電極流通池，其特征在于，用于進(jìn)出液體的上腔連接管路與電極表面成O 90度的任意角度，所述流通池上腔內(nèi)設(shè)有電極槽腔，該腔為斜柱腔。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電極流通池，其特征在于，所述電極流通池上腔、底座、凸輪和密封電極套托盤均采用透明的丙烯酸酯材料制成； 所述電極為微、納米電極或絲網(wǎng)印刷電極； 所述密封電極套底盤與上蓋通過螺釘聯(lián)接或直接通過銷、孔配合聯(lián)接。
9.一種基于權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述電極流通池的流通系統(tǒng)，其特征在于，包括流通池、電極、液體動力源和數(shù)據(jù)處理單元，其中電極放置在上述流通池密封電極套中底盤的凹槽內(nèi)，電極通過數(shù)據(jù)輸出模塊與數(shù)據(jù)控制處理單元連接，所述液體動力源為電力驅(qū)動的注射泵或蠕動泵，設(shè)于用于進(jìn)出液體的連接管管路上，所述注射泵或蠕動泵與數(shù)據(jù)控制處理單元連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的流通系統(tǒng)，其特征在于，所述液體動力源為人工驅(qū)動的注射泵或滴定器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電極流通池及其流通系統(tǒng)，該流通池為壁面射流型流通池，包括上腔、底座、密封電極套、密封電極套托盤和鎖緊結(jié)構(gòu)，密封電極套托盤上設(shè)置有凹槽；密封電極套包括底盤、密封圈、上蓋和數(shù)據(jù)輸出模塊，底盤上設(shè)置有與電極尺寸相當(dāng)?shù)陌疾?，密封圈卡在上蓋圓臺孔內(nèi)，數(shù)據(jù)輸出模塊與電極通過引線連接；鎖緊機(jī)構(gòu)包括凸輪和用于使凸輪旋轉(zhuǎn)的凸輪手柄，凸輪設(shè)置在密封電極套托盤的下端；在鎖緊機(jī)構(gòu)作用下，帶有電極的密封電極套托盤沿底座內(nèi)孔的凹槽上下移動，通過密封圈將電極和上腔密封，從而流通池上腔、電極和密封圈三者形成密封腔。該流通系統(tǒng)還包括電極、液體動力源和數(shù)據(jù)處理單元。本發(fā)明采用凸輪作為鎖緊機(jī)構(gòu)，便于更換多種電極。
文檔編號G01N27/403GK103149261SQ201310016538
公開日2013年6月12日 申請日期2013年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月16日
發(fā)明者張鐵民, 李延斌 申請人:華南農(nóng)業(yè)大學(xué), 阿肯色大學(xué)