本发明专利技术公开了一种分析样品制备装置及分析样品制备方法，包括底座(1)，一弹性联接体(5)，一组同步单向轴承内环(41)和同步单向轴承外环(42)，一组偏心单向轴承内环(61)和偏心单向轴承外环(62)，底座(1)上设有同步固定环(2)和电机(31)；内环(61)与电机(31)上伸出的偏心轴(32)连接固定，外环(62)与偏心轴套(9)连接固定；其中，偏心轴套(9)、偏心轴(32)、内环(61)、外环(62)构成的整体的质心位于电机(31)中心线延长线上，内环(61)和外环(62)仅能沿方向A转动，内环(41)和外环(42)仅能沿方向A的反方向转动。本发明专利技术大幅提高了样品制备效率。
【技术实现步骤摘要】
一种分析样品制备装置及分析样品制备方法
本专利技术涉及一种分析样品制备装置，尤其涉及一种可将振荡和离心耦合来实现分析样品制备的装置。
技术介绍
分析样品制备过程通常包括提取和净化两个步骤：提取的目的在于将样品中的待测组分尽量转移到液体中，得到所谓的提取液；而净化则是要将提取液中待测组分和其他组分分离，最基本的净化步骤就是除去提取液中残留的样品，这通常以离心方式完成。分析提取过程可知，该步骤最重要的是使固体和液体充分混合，以实现待测组分从固体向液体中的转移，实现这种的方法有很多，如超声提取、微波提取和机械振摇提取，而其中使用最广的是机械振荡方式。而离心则是通过高速旋转，利用离心力来实现分离的方法，也是一种纯机械方式。大多数情况下，振荡和离心这两个操作差异较大，需使用不同的装置来实现，不但增加了费用，还需要进行样品的转移，非常不便；如能将两者耦合在同一机械装置中实现，则会大大简化分析样品的制备过程，大幅提高效率。目前，国外有采用步进电机实现振荡和离心功能的报道，实现的方法是，用步进电机作为驱动源以一定的频率、幅度往复动作来实现振荡；单向转动来实现离心。这种方式只能实现同平面的振动，其频率和角度都会显著受到步进电机性能的限制，振动往往不够充分；另外，步进电机的带载能力小，单向旋转速度慢，造成处理样品量和离心转速上也不能完全满足分析样品制备的要求。
技术实现思路
针对现有技术存在的技术问题，本专利技术给出了一种振荡和离心耦合的新装置，其能够将振荡和离心耦合在同一机械装置中实现，大大简化了分析样品的制备过程，大幅提高效率。本专利技术的技术方案为：一种分析样品制备装置，其特征在于，包括底座1，一弹性联接体5，一组同步单向轴承内环41和同步单向轴承外环42，一组偏心单向轴承内环61和偏心单向轴承外环62，底座1上设有同步固定环2和电机31；其中，电机31位于同步固定环2内，同步固定环2另一端与同步单向轴承内环41连接固定，同步单向轴承外环42与弹性联接体5下端连接，偏心单向轴承内环61与电机31上伸出的偏心轴32连接固定，偏心单向轴承外环62与偏心轴套9连接固定，偏心轴套9分别与样品盘7、弹性联接体5的上端连接固定；其中，偏心轴套9、偏心轴32、偏心单向轴承内环61、偏心单向轴承外环62构成的整体的质心位于电机31中心线延长线上，偏心单向轴承内环61和偏心单向轴承外环62仅能沿设定旋转方向A转动，同步单向轴承内环41和同步单向轴承外环42仅能沿电机31的设定旋转方向A的反方向转动。进一步的，所述偏心轴32与电机31中心线延长线之间的夹角为1～10°。进一步的，所述弹性联接体5的上端与所述偏心轴套9的下端连接固定，所述样品盘7与所述偏心轴套9的上端连接固定。进一步的，所述设定方向A为顺时针或逆时针。一种分析样品制备装置的分析样本制备方法，其步骤为：1)将装有样品与提取液的样品管摆放到样品盘7中；2)启动电机31沿设定方向A转动设定时间，电机31驱动偏心单向轴承内环61相对偏心单向轴承外环62转动，使得弹性联接体5带动样品管振动，实现样品的振动提取；3)当振动过程结束后，控制电机31沿设定方向A的相反方向转动设定时间，电机31驱动同步单向轴承内环41相对同步单向轴承外环42转动，使得弹性联接体5带动样品盘转动，实现样品管中样品与提取液的分离。进一步的，调整所述设定时间，执行步骤2)、3)若干次，最终实现样品管中样品与提取液的分离。进一步的，所述样品管对称摆放到样品盘7中。本专利技术的装置结构示意于图1，图中1为底座，底座上分别固定有同步固定环2和电机31。同步固定环2上与同步单向轴承内环41相联，既起支撑作用又起固定作用，同步单向轴承外环42则与弹性联接体5相联。该同步单向轴承在电机31向A方向(A为顺时针或逆时针)转动时，同步单向轴承内环41与同步单向轴承外环42之间阻力极大，类似于锁死的关系；而在电机31向A的相反方向转动时，同步单向轴承内环41与同步单向轴承外环42之间与常规轴承类似，阻力极小，两者之间可任意错动。电机31上伸出偏心轴32，偏心轴32的上部偏离电机中心线，与之呈现1～10°夹角，偏心轴32的上部与偏心单向轴承内环61联接并固定，偏心单向轴承的外环62与偏心轴套9(偏心轴放入的轴套)联接并固定。该偏心单向轴承在电机31向A方向转动时，偏心单向轴承内环61与偏心单向轴承外环62之间与常规轴承类似，阻力极小，两者之间可任意错动；而在电机31向A的相反方向转动时，偏心单向轴承内环61与偏心单向轴承外环62之间阻力极大，类似于锁死的关系。偏心轴套9与样品盘7联接并固定，偏心轴套9和样品盘7与弹性联接体5分别相联并固定，或三者共同联接并固定；同时，偏心轴套9的质量经过调配，当与之联接的样品盘7与电机31中心线相垂直时，偏心轴32、偏心单向轴承内环61、偏心单向轴承外环62与偏心轴套9构成的整体的质心落在电机31中心线的延长线上。样品盘7上对称装有样品管8，样品管8中放有样品81和提取液82。操作时先将样品81与提取液82放入样品管8中，并摆放到样品盘7上。之后，启动电机31向A方向(A为顺时针或逆时针)转动，开始振动提取，其等效结构示意于图2中。此时偏心单向轴承内环61与偏心单向轴承外环62之间与常规轴承类似，阻力极小，两者之间可任意错动，等效于图2中的普通轴承等效偏心联接轴承63；而同步单向轴承内环41与同步单向轴承外环42之间阻力极大，类似于锁死的关系，等效于图2中的固定联接。由图2的等效结构可知，该条件下，偏心轴套9被与底座1通过同步固定环2固定联接的弹性联接体5卡住，所以当电机31向A方向转动时，偏心轴套9不能随电机偏心轴32转动，只能在等效偏心联接轴承63的作用下呈现8字型摆动，产生激振力，在弹性联接体5的限定下产生一定频率的振动，使得与偏心轴套9相联接的样品盘7及安装在样品盘上的样品管8产生一定频率的8字型振动，从而带动样品81和提取液82在样品管中剧烈振动而混合均匀，实现样品的振动提取。当振动过程结束后，控制电机31转动并在设定位置停止，使得样品盘7所在平面与电机31中心线垂直，之后启动电机31向A的相反方向转动，开始离心分离，其等效结构示意于图3中。此时偏心单向轴承内环61与偏心单向轴承外环62之间阻力极大，类似于锁死的关系，等效于图3中的固定联接，使得偏心轴32、偏心轴套9和弹性联接体5联成整体，等效于图3中的等效转轴联接体33。由于偏心轴套9的质量经过调配，在此位置时，偏心轴32、偏心单向轴承内环61、偏心单向轴承外环62与偏心轴套9构成的整体的质心落在电机31中心线的延长线上，相当于图3所示等效结构中等效转轴联接体33的质心也落在电机31中心线的延长线上。而同步单向轴承内环41与同步单向轴承外环42之间与常规轴承类似，阻力极小，两者之间可任意错动，等效于图3中的普通轴承等效同步联接轴承43。由图3的等效结构可知，当向与A相反方向转动时，等效转轴联接体33在电机31的带动下也向与A相反的方向转动，而与同步固定环2相联的普通轴承等效同步联接轴承43不会阻碍其运动；由于等效转轴联接体33的质心落在电机31的中心线延长线上，所以在与A相反的方向转动时质量平衡，可以高速平稳转动。此条件下，等效转轴联接体本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种分析样品制备装置，其特征在于，包括底座(1)，一弹性联接体(5)，一组同步单向轴承内环(41)和同步单向轴承外环(42)，一组偏心单向轴承内环(61)和偏心单向轴承外环(62)，底座(1)上设有同步固定环(2)和电机(31)；其中，电机(31)位于同步固定环(2)内，同步固定环(2)另一端与同步单向轴承内环(41)连接固定，同步单向轴承外环(42)与弹性联接体(5)下端连接，偏心单向轴承内环(61)与电机(31)上伸出的偏心轴(32)连接固定，偏心单向轴承外环(62)与偏心轴套(9)连接固定，偏心轴套(9)分别与样品盘(7)、弹性联接体(5)的上端连接固定；其中，偏心轴套(9)、偏心轴(32)、偏心单向轴承内环(61)、偏心单向轴承外环(62)构成的整体的质心位于电机(31)中心线延长线上，偏心单向轴承内环(61)和偏心单向轴承外环(62)仅能沿设定旋转方向A转动，同步单向轴承内环(41)和同步单向轴承外环(42)仅能沿电机(31)的设定旋转方向A的反方向转动。
【技术特征摘要】
1.一种分析样品制备装置，其特征在于，包括底座(1)，一弹性联接体(5)，一组同步单向轴承内环(41)和同步单向轴承外环(42)，一组偏心单向轴承内环(61)和偏心单向轴承外环(62)，底座(1)上设有同步固定环(2)和电机(31)；其中，电机(31)位于同步固定环(2)内，同步固定环(2)另一端与同步单向轴承内环(41)连接固定，同步单向轴承外环(42)与弹性联接体(5)下端连接，偏心单向轴承内环(61)与电机(31)上伸出的偏心轴(32)连接固定，偏心单向轴承外环(62)与偏心轴套(9)连接固定，偏心轴套(9)分别与样品盘(7)、弹性联接体(5)的上端连接固定；其中，偏心轴套(9)、偏心轴(32)、偏心单向轴承内环(61)、偏心单向轴承外环(62)构成的整体的质心位于电机(31)中心线延长线上，偏心单向轴承内环(61)和偏心单向轴承外环(62)仅能沿设定旋转方向A转动，同步单向轴承内环(41)和同步单向轴承外环(42)仅能沿电机(31)的设定旋转方向A的反方向转动。2.如权利要求1所述的分析样品制备装置，其特征在于，所述偏心轴(32)与电机(31)中心线延长线之间的夹角...
【专利技术属性】
技术研发人员：张东明，张珊珊，刘玥萌，
申请(专利权)人：北京本立科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
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