一种自适应式吸样装置，属分析仪器领域。包括设备支座和纵向导轨机架，在纵向导轨机架中设有由电机驱动的螺旋运动副，在螺旋运动副上设有Z轴机械臂，在Z轴机械臂的末端设有吸样针夹持头，其特征是在Z轴机械臂与吸样针夹持头之间，设置压力传感器和液位传感器；在试样容器与设备支座之间设置一弹性垫层；其压力传感器、液位传感器和弹性垫层，构成压力—液位自适应结构体系。本实用新型专利技术可减少放置容器时对容器本身的冲击，避免吸样针被压弯，容器底部被压裂现象的出现，有助于保证实验结果的真实性，能大大减少残留液的数量，减轻残留试样对环境的污染。可广泛用于分析化学前处理设备的设计和制造领域。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种自适应式吸样装置，属分析仪器领域。包括设备支座和纵向导轨机架，在纵向导轨机架中设有由电机驱动的螺旋运动副，在螺旋运动副上设有Z轴机械臂，在Z轴机械臂的末端设有吸样针夹持头，其特征是在Z轴机械臂与吸样针夹持头之间，设置压力传感器和液位传感器；在试样容器与设备支座之间设置一弹性垫层；其压力传感器、液位传感器和弹性垫层，构成压力—液位自适应结构体系。本技术可减少放置容器时对容器本身的冲击，避免吸样针被压弯，容器底部被压裂现象的出现，有助于保证实验结果的真实性，能大大减少残留液的数量，减轻残留试样对环境的污染。可广泛用于分析化学前处理设备的设计和制造领域。【专利说明】一种自适应式吸样装置
本技术属于分析仪器领域，尤其涉及一种用于分析化学前处理设备的吸样装 置。
技术介绍
分析化学是研究物质的组成、含量、结构和形态等化学信息的分析方法及理论的 一门科学。在分析样品时一般先要想法分离不同的成分。 化学前处理正是对分析样品不同成分的分离，或将干扰成分除去，或改变其状态 方便测定等而做的预先处理过程，主要包括样品的提取、净化、富集、衍生化等。 固相萃取（Solid-Phase Extraction,简称SPE)是近年发展起来一种样品前处理 技术，主要用于样品的分离、纯化和浓缩，可以提高分析物的回收率，更有效的将分析物与 干扰组分分离，可减少样品预处理过程时间。 在分析化学前处理设备中，尤其是在自动固相萃取（SPE)仪或涵盖此功能的各种 联用设备（如固相萃取-定量浓缩联用仪，凝胶净化-固相萃取联用仪，凝胶净化-固相萃 取-定量浓缩联用仪等等）中，不可避免的经常的要用到多通道探针，通过负压来吸取多个 圆底或平底容器中的试样（试剂），来进行相关的实验或分析。 目前，国内现有的分析化学前处理设备中，大多数采用机械臂精确定位来保证吸 样针的高度从而减少残留，其具体结构如图1和图2中所示（图2是图1的A向视图）。 在图1和图2中，设备支座1上放置有容器2,容器的上端设置有密封用的容器瓶 盖3,在容器中盛有试样（或试剂）液体2-1，在设备支座的一侧，设置有一个纵向导轨机架 5 (业内亦简称其为"坐标Z轴"）；在纵向导轨机架中，设置有一个载有Z轴机械臂6的螺 旋运动副；所述螺旋运动副的原动件（螺杆）由设置在纵向导轨机架中的驱动电机（图中 未示出）驱动，通过螺旋运动副中原动件（螺杆）的转动，其设置在从动件（螺母）上的Z 轴机械臂可沿设备支座所在立体空间的Z轴方向（图中为上、下方向）上、下移动，通过设 置在Z轴机械臂末端的吸样针夹持头，带动吸样针4作纵向移动；其驱动电机的控制端与一 个控制单元连接，通过所述的控制单元控制驱动电机的转动，进而控制Z轴机械臂的移动 方向和移动速度。 Z轴机械臂上的吸样针夹持头可以同时设置多组吸样针（业内亦称之为"多通道 探针"），同样地，设备支座上可以同时放置多个容器（业内亦称之为容器组）。 在需要进行相关的实验或分析时，先将容器组放置在多通道探针的下方，按动自 动固相萃取仪（或前述各种联用设备）的操作按钮，相关的控制单元控制前述的驱动电机 转动，驱动Z轴机械臂向下移动，带动多通道探针刺穿其下方所对应的各个容器上部容器 瓶盖上的膜片，进入各个容器内部，当多通道探针的下端分别进入各个试样（或试剂）液体 中后，开始通过负压来吸取多个容器中的试样或试剂，进行相关的实验或分析。 图3a?d中所示为目前实验或分析中常见的一些类型的溶剂瓶，其中包括锥底容 器301，圆底容器302,平底容器303和球体容器304。 toon] 因各种溶剂瓶底部形状的差异，或者，由于加工或制造精度的误差，导致容器组中 各个容器--溶剂瓶的内壁底部之间存在一定的水平落差（或者说是纵向高度差），如图4 中所示，若以最薄的容器（溶剂瓶）内壁底部为基准线D，则其余各容器（溶剂瓶）的内壁 底部与基准线D的水平落差分别为D1?D3。 同样地，由于加工或装配的误差，导致多通道探针中各个吸样针的最低端面之间 存在一定的落差（或者说是纵向高度差），如图5所示，若以最低的吸样针底部端面为基准 线T，则其余各吸样针底部的端面与基准线T的水平落差分别为T1?T3。 明显地，对于多通道探针中的各个吸样针，无可避免地存在加工误差及装配累积 误差；由于存在上述的加工、制造误差或装配累积误差等因素，自动固相萃取仪（或前述各 种联用设备）在需要吸空容器或实验过程存在"排空容器"的现象时（例如容器中溶液量 少于需要吸出量时，就会存在"排空容器"的现象），会出现以下现象： 1)部分容器（溶剂瓶）中存有残留试样（试剂）； 2)某个或部分吸样针压弯变形； 3)某个或部分容器（溶剂瓶）被对应的吸样针压裂。 其中，现象2)或3)对于实验仪器或设备来说已遭到破坏了，是不允许存在的。 现象1)由于有残留液存在，往往导致实验结果不真实；另外这些试样（试剂）可 能是有毒的，随着人们环保意识的增强，减少这种残留废液的产生已十分必要。 为了解决上述问题，有少部分生产厂家的自动固相萃取仪采取了设置弹性吸样 针的方案来适应上述制造、加工误差或装配累积误差，但对于需要刺穿容器盖的分析项目 (例如，容器或溶剂瓶中盛载的是高挥发性液体），选择弹性吸样针显然是不合适的，由于 弹性吸样针不能保证准确、同步地刺穿容器盖，会影响相关分析的正常进行，甚至会影响到 实验或分析项目的正常开展。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种自适应式吸样装置，其通过设置弹性 垫层，可减少放置容器时对容器本身的冲击，通过设置压力、液位传感器，建立压力、液位双 重闭环控制系统，构成一个自适应结构体系，避免吸样针被压弯，容器底部被压裂现象的出 现，有助于保证实验结果的真实性，可大大减少残留液的数量，减轻残留试样或试剂对环境 的污染。 本技术的技术方案是：提供一种自适应式吸样装置，包括用于放置试样/试 剂容器的设备支座和位于设备支座上的纵向导轨机架，在所述的纵向导轨机架中设置有由 电机驱动的螺旋运动副，在螺旋运动副上设置有Z轴机械臂，在Z轴机械臂的末端，设置有 吸样针夹持头，所述电机的控制端与控制单元连接，其特征是：在所述的Z轴机械臂与所述 的吸样针夹持头之间，设置压力传感器和液位传感器；在所述试样/试剂容器与设备支座 之间，设置一弹性垫层，所述试样/试剂容器的底部，经过所述的弹性垫层，与所述的设备 支座接触/固定；所述的压力传感器、液位传感器和弹性垫层，构成一个压力一液位自适应 结构体系。 其所述弹性垫层的水平面积，大于所述试样/试剂容器或容器组在所述设备支座 平面上的投影面积。 在所述的吸样针夹持头上，固定设置有至少一个吸样针或一组多通道探针。 进一步的，所述的吸样针或多通道探针为刚性吸样针或刚性探针。 其所述的试样/试剂容器为数个试样/试剂容器构成的容器组。 具体的，其所述弹性垫层为贴氟膜硅胶板。 其所述弹性垫层的弹性模量大于2MPa。 其所述弹性垫层的硬度在30?40HIRD之间。 更进一步的，其所述压力传感器和液位传感器的信号输出端，与所本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种自适应式吸样装置，包括用于放置试样/试剂容器的设备支座和位于设备支座上的纵向导轨机架，在所述的纵向导轨机架中设置有由电机驱动的螺旋运动副，在螺旋运动副上设置有Z轴机械臂，在Z轴机械臂的末端，设置有吸样针夹持头，所述电机的控制端与控制单元连接，其特征是：在所述的Z轴机械臂与所述的吸样针夹持头之间，设置压力传感器和液位传感器；在所述试样/试剂容器与设备支座之间，设置一弹性垫层，所述试样/试剂容器的底部，经过所述的弹性垫层，与所述的设备支座接触/固定；所述的压力传感器、液位传感器和弹性垫层，构成一个压力—液位自适应结构体系。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：胡永辉，倪晨杰，
申请(专利权)人：上海屹尧仪器科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31
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