本技術(shù)涉及水質(zhì)檢測(cè)，具體是一種用于毛細(xì)管電泳的進(jìn)樣系統(tǒng)，以及應(yīng)用這種進(jìn)樣系統(tǒng)的水質(zhì)離子檢測(cè)裝置。

背景技術(shù)：

1、目前關(guān)于離子的檢測(cè)技術(shù)多在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，需要到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行采樣再轉(zhuǎn)運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室，通過(guò)特定的檢測(cè)方法(如吸光光度法、離子色譜法等)進(jìn)行測(cè)定，然而在采集和運(yùn)送樣品的過(guò)程中可能造成待測(cè)水樣受到污染，進(jìn)而影響水樣測(cè)定的準(zhǔn)確性。另外環(huán)境的變化也可能引起轉(zhuǎn)移過(guò)程中待測(cè)目標(biāo)物形態(tài)和濃度發(fā)生變化。因此此種方式的測(cè)定結(jié)果可能無(wú)法真實(shí)地反映出水質(zhì)的實(shí)際情況。

2、近年來(lái)，出現(xiàn)了多種用于水質(zhì)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的微型儀器，它們多以電化學(xué)法和吸光光度法為主。就電化學(xué)檢測(cè)方法而言，存在電化學(xué)檢測(cè)固有的弊端，傳感器的長(zhǎng)期穩(wěn)定性仍難以適用于長(zhǎng)期現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行。例如將吸光光度法與流動(dòng)注射分析技術(shù)相結(jié)合的現(xiàn)場(chǎng)分析儀器，雖然能夠快速完成水樣的現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化檢測(cè)，但是水樣中的大多數(shù)無(wú)機(jī)離子需要與相應(yīng)試劑反應(yīng)，才能生成有色化合物采用分光光度法靈敏檢測(cè)。因此，欲實(shí)現(xiàn)對(duì)天然水樣中多種離子的檢測(cè)，需要多次或者多通道檢測(cè)，不僅試劑消耗量大，而且將導(dǎo)致整個(gè)儀器的結(jié)構(gòu)變得非常復(fù)雜，影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性。為了在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)水樣中多種離子同時(shí)檢測(cè),已經(jīng)出現(xiàn)了用于現(xiàn)場(chǎng)分析的離子色譜儀器，但是往往需要使用高壓柱塞泵，這種泵的價(jià)格較為昂貴，且并不適合在現(xiàn)場(chǎng)使用，導(dǎo)致其在水質(zhì)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)方面無(wú)法大范圍推廣使用。

3、針對(duì)上述問(wèn)題，相關(guān)研究人員提出了毛細(xì)管電泳技術(shù)，其具有分離速度快、試劑用量少和分離效率高的特點(diǎn)。因此，目前亟需提供一種基于毛細(xì)管電泳技術(shù)的水質(zhì)離子檢測(cè)裝置，以解決現(xiàn)有現(xiàn)場(chǎng)水質(zhì)檢測(cè)儀器存在的檢測(cè)步驟繁瑣、結(jié)構(gòu)復(fù)雜且較為昂貴的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了避免和克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了用于毛細(xì)管電泳的進(jìn)樣系統(tǒng)及其水質(zhì)離子檢測(cè)裝置。本實(shí)用新型通過(guò)設(shè)置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且經(jīng)濟(jì)實(shí)用的毛細(xì)管電泳進(jìn)樣系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)快速進(jìn)樣，從而便于毛細(xì)管電泳以檢測(cè)水質(zhì)。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案：

3、本實(shí)用新型公開(kāi)一種用于毛細(xì)管電泳的進(jìn)樣系統(tǒng)，包括樣品試劑瓶和緩沖液試劑瓶。樣品試劑瓶和緩沖液試劑瓶通過(guò)一個(gè)多通接頭同時(shí)接入毛細(xì)管和廢液瓶。廢液瓶與多通接頭的連接處設(shè)有電磁閥。各試劑瓶與多通接頭的連接處均設(shè)有用于將瓶?jī)?nèi)液體輸送至多通接頭內(nèi)部的蠕動(dòng)泵，以便向毛細(xì)管內(nèi)注入緩沖液或樣品液。

4、作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，進(jìn)樣系統(tǒng)包括兩組單向閥。兩組單向閥的入口分別連接樣品試劑瓶和緩沖液試劑瓶，兩組單向閥的出口連接多通接頭。

5、作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，多通接頭由三通接頭一和三通接頭二組成。三通接頭一的兩處入口分別用于接入樣品試劑瓶和緩沖液試劑瓶。三通接頭一的出口與三通接頭二的入口固定安裝。三通接頭二的兩處出口分別用于接入毛細(xì)管和廢液瓶。

6、作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，多通接頭采用一體式結(jié)構(gòu)的四通接頭。

7、作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，多通接頭與電磁閥連接處的管路上設(shè)置有可拆卸式的注射器，注射器包括彼此固定且連通的筒部和針頭部。筒部和針頭部中的其中一者通過(guò)管路連接多通接頭，另外一者通過(guò)管路連接電磁閥的入液端。

8、作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，樣品試劑瓶、緩沖液試劑瓶、蠕動(dòng)泵、多通接頭、毛細(xì)管、電磁閥以及廢液瓶中的連接處所用的管路均采用聚四氟乙烯管。

9、本實(shí)用新型還公開(kāi)一種水質(zhì)離子檢測(cè)裝置，包括：進(jìn)樣系統(tǒng)、電泳系統(tǒng)、毛細(xì)管、檢測(cè)器和電導(dǎo)檢測(cè)池。進(jìn)樣系統(tǒng)采用上述的用于毛細(xì)管電泳的進(jìn)樣系統(tǒng)。電泳系統(tǒng)包括電源和電解槽。毛細(xì)管遠(yuǎn)離多通接頭的一端接入電解槽內(nèi)。電源的第一電極接在電解槽內(nèi)，第二電極接在多通接頭與電磁閥連接處的管路內(nèi)，由此在該管路、多通接頭以及毛細(xì)管的內(nèi)部均注有液體時(shí)形成閉合回路。檢測(cè)器位于毛細(xì)管的中部并用于檢測(cè)電離子信號(hào)，檢測(cè)器和電導(dǎo)檢測(cè)池電性連接。

10、作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，水質(zhì)離子檢測(cè)裝置還包括控制系統(tǒng)。控制系統(tǒng)包括流路控制模塊。流路控制模塊和進(jìn)樣系統(tǒng)中的電磁閥以及兩個(gè)蠕動(dòng)泵電性連接，進(jìn)而控制進(jìn)樣系統(tǒng)按照指定順序向毛細(xì)管內(nèi)注入緩沖液和樣品液。

11、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：

12、1、本實(shí)用新型的進(jìn)樣系統(tǒng)通過(guò)設(shè)置多通接頭和蠕動(dòng)泵，可將試劑瓶中的液體輸送送至毛細(xì)管，在具備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且經(jīng)濟(jì)實(shí)用的同時(shí)，僅需手動(dòng)控制或按照特定程序自動(dòng)控制蠕動(dòng)泵及電磁閥的啟停時(shí)間和順序，即可為毛細(xì)管快速進(jìn)樣，從而便于毛細(xì)管電泳以檢測(cè)水質(zhì)。

13、2、本實(shí)用新型的進(jìn)樣系統(tǒng)通過(guò)設(shè)置單向閥，可以在毛細(xì)管中形成緩沖液-樣品-緩沖液的過(guò)程中，防止從兩種試劑瓶輸送出的液體不會(huì)回流到彼此所處管路，從而確保水質(zhì)檢測(cè)的準(zhǔn)確度。

14、3、本實(shí)用新型的進(jìn)樣系統(tǒng)通過(guò)將多通接頭設(shè)計(jì)為兩種結(jié)構(gòu)：四通接頭的一體結(jié)構(gòu)、兩個(gè)三通接頭拼裝而成的復(fù)合結(jié)構(gòu)；一體結(jié)構(gòu)可以為儀器帶來(lái)較高的強(qiáng)度及耐用性；復(fù)合結(jié)構(gòu)可以降低試劑瓶所在支路、毛細(xì)管所在支路以及廢液瓶所在支路在拆裝時(shí)對(duì)彼此的影響。

15、4、本實(shí)用新型的進(jìn)樣系統(tǒng)通過(guò)在廢液排放支路上設(shè)置可拆卸式的注射器，由于筒部和針頭部可以像傳統(tǒng)藥物注射器一樣能夠插拔式固定安裝，因此方便對(duì)該管路上的器件進(jìn)行更換和拆卸。同時(shí)，導(dǎo)電材質(zhì)的針頭部也便于電泳系統(tǒng)中的電極實(shí)現(xiàn)“非侵入式”接入，例如可以通過(guò)電極夾實(shí)現(xiàn)對(duì)針頭部的夾持。

16、5、本實(shí)用新型的水質(zhì)離子檢測(cè)裝置通過(guò)應(yīng)用上述進(jìn)樣系統(tǒng)，能夠產(chǎn)生與上述進(jìn)樣系統(tǒng)相同的有益效果，在此不再贅述。

技術(shù)特征：

1.用于毛細(xì)管電泳的進(jìn)樣系統(tǒng)，其特征在于，包括樣品試劑瓶(11)和緩沖液試劑瓶(12)；樣品試劑瓶(11)和緩沖液試劑瓶(12)通過(guò)一個(gè)多通接頭(13)同時(shí)接入毛細(xì)管(3)和廢液瓶(15)；廢液瓶(15)與多通接頭(13)的連接處設(shè)有電磁閥(16)；各試劑瓶與多通接頭(13)的連接處均設(shè)有用于將瓶?jī)?nèi)液體輸送至多通接頭(13)內(nèi)部的蠕動(dòng)泵(17)，以便向毛細(xì)管(3)內(nèi)注入緩沖液和或樣品液。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于毛細(xì)管電泳的進(jìn)樣系統(tǒng)，其特征在于，還包括兩組單向閥(18)；兩組單向閥(18)的入口分別連接樣品試劑瓶(11)和緩沖液試劑瓶(12)，兩組單向閥(18)的出口連接多通接頭(13)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于毛細(xì)管電泳的進(jìn)樣系統(tǒng)，其特征在于，所述多通接頭(13)由三通接頭一(131)和三通接頭二(132)組成；三通接頭一(131)的兩處入口分別用于接入樣品試劑瓶(11)和緩沖液試劑瓶(12)；三通接頭一(131)的出口與三通接頭二(132)的入口固定安裝；三通接頭二(132)的兩處出口分別用于接入毛細(xì)管(3)和廢液瓶(15)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于毛細(xì)管電泳的進(jìn)樣系統(tǒng)，其特征在于，多通接頭(13)采用一體式結(jié)構(gòu)的四通接頭。

5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)所述的用于毛細(xì)管電泳的進(jìn)樣系統(tǒng)，其特征在于，多通接頭(13)與電磁閥(16)連接處的管路上設(shè)置有可拆卸式的注射器(19)，注射器(19)包括彼此固定且連通的筒部(191)和針頭部(192)；筒部(191)和針頭部(192)中的其中一者通過(guò)管路連接多通接頭(13)，另外一者通過(guò)管路連接電磁閥(16)的入液端。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于毛細(xì)管電泳的進(jìn)樣系統(tǒng)，其特征在于，樣品試劑瓶(11)、緩沖液試劑瓶(12)、蠕動(dòng)泵(17)、多通接頭(13)、毛細(xì)管(3)、電磁閥(16)以及廢液瓶(15)中的連接處所用的管路均采用聚四氟乙烯管。

7.水質(zhì)離子檢測(cè)裝置，其特征在于，包括：進(jìn)樣系統(tǒng)(1)、電泳系統(tǒng)(2)、毛細(xì)管(3)、檢測(cè)器(4)和電導(dǎo)檢測(cè)池(5)；進(jìn)樣系統(tǒng)(1)采用如權(quán)利要求6所述的用于毛細(xì)管電泳的進(jìn)樣系統(tǒng)；電泳系統(tǒng)(2)包括電源(21)和電解槽(22)；毛細(xì)管(3)遠(yuǎn)離多通接頭(13)的一端接入電解槽(22)內(nèi)；電源(21)的第一電極(211)接在電解槽(22)內(nèi)，第二電極(212)接在多通接頭(13)與電磁閥(16)連接處的管路內(nèi)，由此在該管路、多通接頭(13)以及毛細(xì)管(3)的內(nèi)部均注有液體時(shí)形成閉合回路；檢測(cè)器(4)位于毛細(xì)管(3)的中部并用于檢測(cè)電離子信號(hào)，檢測(cè)器(4)和電導(dǎo)檢測(cè)池(5)電性連接。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的水質(zhì)離子檢測(cè)裝置，其特征在于，還包括控制系統(tǒng)(6)；控制系統(tǒng)(6)包括流路控制模塊(61)；流路控制模塊(61)和所述進(jìn)樣系統(tǒng)(1)中的電磁閥(16)以及兩個(gè)蠕動(dòng)泵(17)電性連接，進(jìn)而控制所述進(jìn)樣系統(tǒng)(1)按照指定順序向毛細(xì)管(3)內(nèi)注入緩沖液和樣品液。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)涉及水質(zhì)檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，公開(kāi)了用于毛細(xì)管電泳的進(jìn)樣系統(tǒng)及其水質(zhì)離子檢測(cè)裝置。該進(jìn)樣系統(tǒng)包括樣品試劑瓶和緩沖液試劑瓶。樣品試劑瓶和緩沖液試劑瓶通過(guò)一個(gè)多通接頭同時(shí)接入毛細(xì)管和廢液瓶。廢液瓶與多通接頭的連接處設(shè)有電磁閥。各試劑瓶與多通接頭的連接處均設(shè)有用于將瓶?jī)?nèi)液體輸送至多通接頭內(nèi)部的蠕動(dòng)泵，以便向毛細(xì)管內(nèi)注入緩沖液或樣品液。本技術(shù)在具備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且經(jīng)濟(jì)實(shí)用的同時(shí)，僅需手動(dòng)控制或按照特定程序自動(dòng)控制蠕動(dòng)泵及電磁閥的啟停時(shí)間和順序，即可為毛細(xì)管快速進(jìn)樣，從而便于毛細(xì)管電泳以檢測(cè)水質(zhì)。

技術(shù)研發(fā)人員：楊明,張勇,朱宏政,何海陵,王嘯劍,劉芯宏,潘偉強(qiáng),施雨
受保護(hù)的技術(shù)使用者：安徽理工大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：20240411
技術(shù)公布日：2024/12/23