CN1158167A - 用于液体取样的装置 - Google Patents

Abstract

用于间歇式液体取样的装置，包含取样软管(10)，用于以负压将液体吸入取样软管(10)内的计量泵(20)，和清洗泵(30)，该清洗泵的作用是通过清洗软管(50)，沿液体取样的相反方向向取样软管(10)内泵送清洗溶液，清洗泵(30)为自密封式活塞泵。

Description

用于液体取样的装置

本发明涉及间歇式液体取样装置，所述装置包括取样软管、以负压将液体吸入管内的计量泵、以及通过清洗软管沿液体取样的相反方向向取样软管内泵送清洗溶液的清洗泵。

现有技术中已有许多种不同型式的这类装置。移液管和其它型式的用于实验室及/或临床用的装置(例如用于不同类型分析仪器的剂量测定或计量装置)常常含有一个机构，该机构包括：一个用于汲取不同样品或试剂的计量泵和一个清洗泵，该清洗泵用于在移液或分析过程完成后，将样品和试剂残留物从仪器上清洗掉。清洗泵一般为柱塞泵或手动活塞泵。当汲取液体时，需要有一个阀用于清洗软管连通，当泵送清洗溶液时，相应地需要一个阀关闭取样软管。在有些情况中，通过只使用一个两通两位阀，已使该装置稍加简化，该阀在一个位置时将清洗泵与清洗溶液的容器连通，从而汲取清洗溶液，在另一个位置则将清洗泵与计量泵及取样软管连通，从而使它们可被清洗溶液清洗。

例如，文献WO 93/12432介绍了这类装置的一个例子。该专利文件描述了一种用于清洗分析系统中所用探头的装置。在该已知装置中，由液体和压缩空气清洗探头，或在其逆向以相应的方式动作，即：液体借助于手动活塞泵流入一个两通阀，所述阀受控使液体与压缩空气的混合物流经并清洗探头。

这种装置除了被阀及阀控制系统搞得复杂化外，问题还在于清洗泵的清洗能力必然受到该泵在一个工作冲程中所能汲取的清洗溶液量的限制。尽管在清洗过程中，反复地汲取和喷射清洗溶液是可行的，但这一过程特别耗费时间。

英国专利说明书GB1502677号描述了此问题的另一种解决方案。该专利文件介绍了一种用于液体取样和分析的装置，其中蠕动泵被用来移动液体通过该装置。此处所谓液体是指样品、可能的试剂和清洗溶液。就该装置而言，采样探头浸入清洗溶液中，清洗溶液是通过探头小孔汲取的，以便清洗该装置。于是样品和清洗溶液以同一方向流经该装置并流经同一个泵，这就在各项事情中对该装置的充分清洗提出了很高要求。使用蠕动泵取样意味着所取样品的数量完全依赖于泵的特殊构造。

本发明的一个目的是提供高效可靠的清洗装置。

本发明的进一步目的是提供简单而功能可靠的清洗装置。

本发明的另一个目的是以可靠且可重复的方式控制所取样品的数量。

本发明的装置所实现的这些目的通过下面的描述将一清二楚。

根据本发明，通过将一个自密封的活塞泵用做清洗泵就可能以非常简单的方式解决上述问题。自密封活塞泵在静态时其自身起阀的作用。由于这种泵在运转时能够连续汲取清洗溶液，因而泵的清洗能力仅仅受到现有清洗溶液数量的限制。

由于该装置比类似的已知装置更易于制造，且由于该新颖装置由相对较少的标准设计元件所组成，因此本发明的装置从生产/工艺方面也显示了其自身的优势。

所谓“自密封活塞泵”在本文中指的是：该泵在运转时，迫使一封闭容量的液体沿泵送方向运动并迫使或泵送该量液体以均匀且连续的流动流出泵的出口，而在此出口端不需用单独的阀。多片泵和蠕动泵是这类自密封活塞泵的实例。

在本发明的一个优选实施方案中，自密封活塞泵为蠕动泵，即：通过借助沿泵送方向动作的一个软管挤压装置系统将一个可弹性变形的软管周期地挤压到一起来泵送液体的活塞泵。例如，蠕动泵可以是一个泵轮状旋转盘，环绕该盘圆周装有数个向外突出的滚轮，从而将可弹性变形的软管压紧，此时该软管为清洗管。

在本发明的一个特别优选实施例中，当泵处于静态时，规定蠕动泵的滚轮位于至少一个预定位置，这是指各滚轮只能够停止在特定位置上，而不是指一个单独的滚轮可位于这些位置中的任一位置。例如，如果泵有5个滚轮，每个滚轮停在五个特定位置之一，而当泵有六个滚轮时，则停在六个特定位置之一，依此类推。该实施例的目的是借助于计量泵能够重复地且高精度地汲取很小量的液体。将柔性软管封闭在最靠近计量泵处的滚轮必须停止在一个特定位置，以便使处于清洗泵和计量泵之间的柔性清洗软管的长度在不同流体或液体取样时保持不变。柔性清洗软管，或至少该软管受蠕动泵作用的部分，是可弹性变形的，意指当借助于计量泵汲取液体时，至少所述软管的一部分长度将被压缩，于是所述软管部分长度的内含物将流入计量泵并影响其汲取量。为了以最大可能精度进行重复性汲取，在各次泵取过程中，这种影响必须是完全等量的，这就是说，清洗泵与计量泵之间的清洗软管的长度在各泵取过程中原则上保持不变。

下面将参照示范实施例并参照相应的附图对本发明做更详细的说明，附图中：

图1是根据本发明的一个实施例所构成装置的示意图

图2图示了根据本发明所特别优选的清洗泵的构造

图3为图2所示构造从该图左侧所见的端视图

图4为图2所示构造从所述图右侧所见的端视图

图1所示装置包括：具有外管端5的柔性取样软管10，计量泵20，清洗泵30和柔性清洗软管50。当装置处于静止状态时，软管10、计量泵20、清洗泵30和清洗软管50内均充满清洗溶液。当使用该装置时，首先将少量空气泵入一个与管端5相连通的器具(未示出)中，该器具可以为吸管或是属于高效液相色谱(HPLC)分析仪的自动样品注射器。空气是借助计量泵20吸入该器具的，此时，该计量泵为一个手动活塞泵，通过向外拉动所述泵20而被的活塞25，使软管10和清洗软管50内产生负压。液体也以相同的方式被汲取。清洗泵30以蠕动泵的形式作用于清洗软管50，该泵具有装在泵轮60上的滚轮40。由于滚轮40中至少有一个是处于顶住清洗软管50(该清洗软管由可弹性变形材料制成)的位置并将该软管压缩在一起，对由泵20产生的负压形成密封，使与管端5相连通的器具中现有的空气或液体被汲取。当汲取完液体后，该液体可以借助于泵20流出，或该设备立刻被清洗溶液所清洗，该清洗溶液经清洗泵30从一个清洗溶液容器(未示出)中吸入清洗软管50，并将所述清洗液泵送入泵20、取样软管10和与之相连通的吸管或自动样品注射器中。

当然，上述器具(吸管、自动注射器等等)不一定与管端5相连通，而与管端5和计量泵20之间的软管10上某适当位置相连通也是一样的。

图2-4图示了在本装置中用作清洗泵的蠕动泵之泵轮60，上述泵轮具有4个滚轮40。由电机80经轴70驱动泵轮60。在图示情况下，电机为步进电机，其产品号为HY200-1717(由意大利米兰的MAE公司制造)。在轴70上电机80的另一侧装有圆盘90，其上开有4个槽100，槽100在圆盘90上的位置与滚轮40在泵轮60上的位置一致。圆盘90在被称作光阅读叉或光遮断器110的缝隙内转动，上述这类阅读叉由日本大阪的夏普公司制造，编号为GP1A06。阅读叉与电脑120相连，该电脑还通过导线125控制着电机80的电源。当泵运转时，必要量清洗溶液的输送是由使泵轮60旋转的转数控制的。泵轮转数又由光遮断器110控制，每当槽100在光遮断器110的双臂115之间经过，使光线从一个臂到达另一个臂时，光遮断器就向电脑120发送一个信号，其中每个信号均累加到电脑120先前所接收的信号上。当这样产生的信号数量达到预编程序中给定的值时(即：该数值与泵轮60的预期转动次数相关，也就是与清洗溶液的预期容量相关)，电脑即切断电机80的电源，泵轮60和圆盘90相应地停止在使槽100之一位于光遮断器110的两臂115之间的位置上。

应当理解，本发明并不局限于对示范实施例的上述说明和图解。例如，任何适当的检测装置或传感元件(如微型开关或霍尔元件)及适合这类检测器或传感元件使用的盘片，均可用来代替图示的光阅读叉和开槽圆盘。同样，图示实施例中的其它元件也可由适当的替代物所取代。还应当理解，图示及说明的实施例可在下述权利要求的范围内做进一步改进。

Claims (7)

1.用于间歇式液体取样的装置，其中该装置包括：柔性取样软管(10)，用于以负压将液体吸入取样软管(10)内的计量泵(20)，和清洗泵(30)，该清洗泵的作用是通过柔性清洗软管(50)，沿液体汲取的相反方向向取样软管(10)内泵送清洗溶液，其特征为：取样软管(10)和清洗软管(50)相互连通并形成一个管路系统的端部；计量泵(20)最好位于靠近上述软管(10、50)的相交处；清洗泵(30)为活塞泵，当泵静止时用来密封性地关闭清洗软管。

2.如权利要求1所述的装置，其特征为：活塞泵(30)为蠕动泵。

3.如权利要求2所述的装置，其特征为：蠕动泵包含泵轮(60)，在其圆周上至少装有一个滚轮(40)；安装有调整泵轮(60)机位的泵控制机构，以便在蠕动泵不泵取清洗溶液时，该滚轮或各滚轮处于预先设定位置。

4.如权利要求1-3中任一项所述的装置，其特征为：计量泵(20)为脉动活塞泵。

5.如权利要求1-4中任一项所述的装置，其特征为：所述装置供实验室和/或临床使用。

6.活塞泵的用途，当泵静止时，该泵用来密封性地关闭柔性清洗软管，如同用来间歇式汲取液体的装置中的清洗泵，所述装置包含：柔性取样软管(10)，用于以负压将液体吸入取样软管(10)内的计量泵(20)，和清洗泵(30)，该清洗泵的作用是通过柔性清洗软管(50)的中部，沿液体汲取的相反方向向取样软管(10)内泵送清洗溶液。

7.如权利要求6所述的用途，其特征为：活塞泵是一个蠕动泵。

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