本發(fā)明提供了一種化學(xué)分析儀器，具體地，涉及一種多通道進(jìn)樣針及其在CODMn分析儀中的應(yīng)用。

背景技術(shù)：

在一些分析儀器的使用中，需要向反應(yīng)瓶同時或者依次注入多種試劑，并在反應(yīng)結(jié)束后抽取溶液進(jìn)行分析。如：高錳酸鉀指數(shù)分析儀等。在現(xiàn)有的方法中，往往采用手工的在儀器外部完成反應(yīng)后注入相應(yīng)的分析儀器進(jìn)行目標(biāo)吸光度等指數(shù)的檢測和分析。

為了實(shí)現(xiàn)自動化的進(jìn)樣程序，在研究之初，采用了單通道針來實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)試劑的注入和樣品的取出，然，進(jìn)研究發(fā)現(xiàn)使用該設(shè)備存在如下多個問題：

其一、各個試劑需分時的進(jìn)入單通道，其消耗時間較長，且僅能進(jìn)行唯一樣品的檢測，致使該樣品反應(yīng)結(jié)束至完成分析前，該進(jìn)樣設(shè)備都必須做等待處理，無法有效的利用時間，進(jìn)而效率仍舊無法提高。

其二、在該結(jié)構(gòu)限定的設(shè)備中，由于在同一管道中，依次注入不同試劑溶液，由于各種溶劑的混溶，不但造成清洗困難，且試劑間極其容易產(chǎn)生交叉污染的問題，進(jìn)而直接影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

其三、在該結(jié)構(gòu)限定的設(shè)備中，由于在同一管道中，即實(shí)現(xiàn)進(jìn)出樣品，又實(shí)現(xiàn)進(jìn)試劑的過程，在其輸出檢測樣品的過程中，無法避免的使該待測樣品被管道內(nèi)殘留的試劑等物質(zhì)污染，進(jìn)而導(dǎo)致結(jié)果的不準(zhǔn)確。

其四、由于涉及多個試劑和樣品的進(jìn)出問題，其間的流路切換控制系統(tǒng)極其復(fù)雜，且當(dāng)某一管路出現(xiàn)需要維修或深度清洗的情況去，極容易由于復(fù)雜的管路設(shè)置，造成管路的維護(hù)困難問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在克服上述缺陷，提供一種可避免交叉污染、可實(shí)現(xiàn)自動進(jìn)樣完成多種試劑的注入和溶液的抽取、同時效率高的多通道針裝置。

本發(fā)明提供的一種多通道進(jìn)樣針，其特征在于：由多通道進(jìn)樣針本體和一個以上的通道組成；

該多通道進(jìn)樣針本體為任意的幾何構(gòu)型，可以為一體成型或可組裝和拆卸的分裝結(jié)構(gòu)。

上述多通道進(jìn)樣針本體由至少一個進(jìn)出樣部和至少一個試劑進(jìn)樣部組成；該組成的方式可以為任意排布的方式，優(yōu)選為多個試劑進(jìn)樣部圍繞一個或多個進(jìn)出樣部的方式；或?qū)⑦M(jìn)出樣部集中設(shè)置于一側(cè)，試劑進(jìn)樣部集中設(shè)置于另一側(cè)的方式。

上述進(jìn)出樣部內(nèi)均設(shè)有，可縱向貫通整個進(jìn)出樣部的通道；從而實(shí)現(xiàn)液體樣品或氣體樣品的流通。

上述試劑進(jìn)樣部內(nèi)均設(shè)有，可縱向貫通整個試劑進(jìn)樣部的通道；從而實(shí)現(xiàn)液體試劑或氣體試劑的流通。

上述各通道之間相互獨(dú)立。故而，由于各試劑和樣品均為獨(dú)立通道進(jìn)樣，不會發(fā)生交叉污染等問題。且當(dāng)某一通道發(fā)生故障時，直接檢測維修即可，無需對整套設(shè)備進(jìn)行更換。

進(jìn)一步地，本發(fā)明提供的一種多通道進(jìn)樣針，還具有這樣的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：即、上述多通道進(jìn)樣針本體為由進(jìn)出樣部和試劑進(jìn)樣部組合后一體成型的結(jié)構(gòu)；

或上述多通道進(jìn)樣針本體為由進(jìn)出樣部和試劑進(jìn)樣部任意拼裝而成的結(jié)構(gòu)。

如：進(jìn)出樣部上設(shè)有若干卡槽；上述試劑進(jìn)樣部上設(shè)有卡扣，上述卡槽和卡扣的結(jié)構(gòu)相互匹配，通過將卡扣卡設(shè)于卡槽內(nèi)能實(shí)現(xiàn)進(jìn)出樣部與試劑進(jìn)樣部的組裝，該進(jìn)出樣部上按照設(shè)備的規(guī)格可根據(jù)需要的設(shè)置有多個卡槽結(jié)構(gòu)，在使用的過程中，用戶可根據(jù)檢測不同產(chǎn)品或應(yīng)用不同分析方法的需要，對進(jìn)樣和試劑數(shù)量進(jìn)行調(diào)整裝配，實(shí)現(xiàn)個性化的配置。

進(jìn)一步地，本發(fā)明提供的一種多通道進(jìn)樣針，還具有這樣的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：即、上述進(jìn)出樣部縱向的長度大于任一試劑進(jìn)樣部縱向的長度。從而實(shí)現(xiàn)取樣的同時不會污染試劑進(jìn)樣部的試劑。

進(jìn)一步地，本發(fā)明提供的一種多通道進(jìn)樣針，還具有這樣的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：即、上述進(jìn)出樣部超出試劑進(jìn)樣部的部分，其表面由拒水材料制造而成。從而使得進(jìn)出樣部的表面不會殘留樣品或試劑等。該拒水材料可以為防/拒水涂層或高平滑度的表面等。

進(jìn)一步地，本發(fā)明提供的一種多通道進(jìn)樣針，還具有這樣的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：即、上述進(jìn)出樣部和/或試劑進(jìn)樣部為可伸縮的結(jié)構(gòu)。該伸縮結(jié)構(gòu)可程序控制或機(jī)械控制，例如：當(dāng)需通過進(jìn)出樣部或試劑進(jìn)樣部輸入液體時，被指令輸入通道對應(yīng)的進(jìn)出樣部或試劑進(jìn)樣部會自動伸出，當(dāng)加樣完畢自動縮回主體部分。

進(jìn)一步地，本發(fā)明提供的一種多通道進(jìn)樣針，還具有這樣的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：即、上述進(jìn)出樣部和/或試劑進(jìn)樣部內(nèi)設(shè)有定向液體噴射機(jī)構(gòu)。如：內(nèi)部設(shè)有壓力裝置的噴射結(jié)構(gòu)，在需要輸入液體時，通過壓力的作用，將液體瞬間射出，避免了液體的殘留和外泄。

和/或上述進(jìn)出樣部和/或試劑進(jìn)樣部的端部設(shè)有錐形噴射頭，從而能將液體集中的輸出。

進(jìn)一步地，本發(fā)明提供的一種多通道進(jìn)樣針，還具有這樣的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：即、上述各通道內(nèi)均設(shè)有至少一條導(dǎo)管。用于各種液體的輸入和輸出。

另外，本發(fā)明還提供了一種多通道進(jìn)樣器，其特征在于：包括如上的多通道進(jìn)樣針和運(yùn)動裝置(如：極坐標(biāo)運(yùn)動器等可進(jìn)行多維度轉(zhuǎn)動的裝置)；

上述多通道進(jìn)樣針安裝于運(yùn)動裝置的端部，受運(yùn)動裝置的控制進(jìn)行移動。

該運(yùn)動裝置為可帶動進(jìn)樣針等設(shè)備按一定的規(guī)律進(jìn)行轉(zhuǎn)動或移動的裝置，該裝置在使用的過程中，根據(jù)時間節(jié)拍進(jìn)行流轉(zhuǎn)，輸入/輸出樣品或試劑；該時間節(jié)拍指每種試劑的添加順序和間隔的時間，例如：在測定高錳酸鉀指數(shù)的分析儀中，為每個樣品進(jìn)樣的同時添加酸和高錳酸鹽，30分鐘后再添加其他試劑；而在30分鐘之間，對其他消解管進(jìn)行樣品和試劑的添加工作，當(dāng)?shù)竭_(dá)30分鐘的等待時間時，將加樣設(shè)備切換至最初的消解管進(jìn)行其他試劑的添加。以此類推，當(dāng)進(jìn)行其他種類的分析時，添加試劑的次序和規(guī)則發(fā)生變化時，均根據(jù)不同分析方法中每種試劑的特性和停留時間進(jìn)行等待。使用者可根據(jù)各種樣品測試的需要對該時間節(jié)拍進(jìn)行設(shè)定和調(diào)整。

進(jìn)一步地，本發(fā)明提供的一種多通道進(jìn)樣器，還具有這樣的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：即上述極坐標(biāo)運(yùn)動器包括機(jī)械臂和驅(qū)動馬達(dá)；

上述多通道進(jìn)樣針固定的安裝于機(jī)械臂的端部；

上述驅(qū)動馬達(dá)驅(qū)動機(jī)械臂進(jìn)行各種維度的運(yùn)動。如：完成進(jìn)樣或試劑后提起多通道進(jìn)樣針，當(dāng)空等待或平移到下一進(jìn)樣處；需要進(jìn)樣或試劑時，向下運(yùn)動，將多通道進(jìn)樣針伸入反應(yīng)容器中，進(jìn)行液體的添加。

此外，本發(fā)明還提供了一種應(yīng)用于化學(xué)分析儀器中的反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于：包括上述結(jié)構(gòu)的多通道進(jìn)樣器和反應(yīng)池；

其中，上述反應(yīng)池內(nèi)設(shè)有若干反應(yīng)管；

上述多通道進(jìn)樣針在極坐標(biāo)運(yùn)動器的作用下，于反應(yīng)管之間流轉(zhuǎn)；

該系統(tǒng)還包括液體運(yùn)輸裝置；如：蠕動泵、空氣泵等。

上述液體運(yùn)輸裝置安裝于各導(dǎo)管的端部，輸入或輸出液體或氣體。

本發(fā)明的作用和效果：

本發(fā)明提供了這樣一種多通道針裝置，能同時完成多種試劑的注入和溶液的抽取，并通過與流轉(zhuǎn)設(shè)備進(jìn)行連用，實(shí)現(xiàn)了分析儀器內(nèi)的連續(xù)加樣、加試劑、抽樣的功能。

具體地，本發(fā)明提供的裝置，其一、能將不同試劑通路間物理隔開，避免試劑交叉污染，從而提高分析準(zhǔn)確性。其二、試劑通道和進(jìn)樣通道通過長度控制，從而保證試劑通道在樣品溶液液面以上，避免試劑和樣品溶液接觸，從而相互污染。其三、本發(fā)明的裝置管路控制簡單，注入試劑速度倍數(shù)級提升。

附圖說明

附圖1、本實(shí)施例提供的多通道進(jìn)樣針的結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖2、本實(shí)施例提供的多通道進(jìn)樣針的結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖3、本實(shí)施例提供的多通道進(jìn)樣器和反應(yīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖4、本實(shí)施例提供的反應(yīng)系統(tǒng)的流程示意圖；

附圖5、本實(shí)施例變形例三提供的多通道進(jìn)樣器和反應(yīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1、2所示的多通道進(jìn)樣針，由多通道進(jìn)樣針本體100和5個通道組成；

該多通道進(jìn)樣針本體100由4個呈短管構(gòu)成試劑進(jìn)樣部120，圍繞1個呈長管的進(jìn)出樣部110的布局方式，一體成型制造而成，其外型呈一端凸起的方形凸臺構(gòu)型，該凸起的部位為圓柱形的針筒(即、為進(jìn)出樣部110的一端部)，該本體可以由耐化學(xué)腐蝕的材料(如：聚四氟乙烯等)或金屬材料制造而成。

該進(jìn)出樣部110內(nèi)設(shè)有縱向貫通整個進(jìn)出樣部110的通道210；

該試劑進(jìn)樣部120內(nèi)設(shè)有4條可縱向貫通整個試劑進(jìn)樣部120的通道220a、220b、220c、220d；該多條通道120、220a、220b、220c、220d之間彼此相互獨(dú)立。每條通道內(nèi)均設(shè)有耐酸堿、耐化學(xué)腐蝕的導(dǎo)管。

在使用的過程中，樣品從進(jìn)出樣部110的通道內(nèi)輸入或輸出，反應(yīng)過程中添加的試劑分別從各個試劑進(jìn)樣部120的通道內(nèi)輸入或輸出，由于進(jìn)出樣部110的通道長于試劑進(jìn)樣部120，故而，在工作時，長針探入液面下，用于取樣或放樣，短針始終處于液面以上的位置，用于在不同的時間段注入不同的反應(yīng)用試劑。

如圖3所示的多通道進(jìn)樣器，由極坐標(biāo)運(yùn)動裝置和上述多通道進(jìn)樣針組成，該極坐標(biāo)運(yùn)動裝置包括驅(qū)動機(jī)體20和擺動臂21組成；

該擺動臂21的端部安裝有多通道進(jìn)樣針10，當(dāng)驅(qū)動機(jī)體20啟動的時候，控制擺動臂21沿A-A’的方向移動，進(jìn)而帶動多通道進(jìn)樣針10沿該軌跡進(jìn)行運(yùn)動。

當(dāng)將該進(jìn)樣器運(yùn)用于樣品進(jìn)樣時，如圖3所示，還包括反應(yīng)池30，在該反應(yīng)池30中按列隊(duì)的布置有若干反應(yīng)管31。當(dāng)極坐標(biāo)運(yùn)動裝置受到進(jìn)樣命令時，在各反應(yīng)管31的上方流轉(zhuǎn)，為各反應(yīng)管31輸入各類液體。

如圖4所示，為了實(shí)現(xiàn)液體的輸入和輸出功能，在每條導(dǎo)管均與相應(yīng)的試劑或樣品儲存設(shè)備連通，其端部均設(shè)有進(jìn)樣泵P1(如：蠕動泵)等設(shè)備，用于將儲存設(shè)備中的液體輸入或輸出到反應(yīng)管中。

在本實(shí)施例中，通道C1(即、220a)與試劑一導(dǎo)通，通過進(jìn)樣泵P1將試劑一泵入反應(yīng)管內(nèi)；

通道C2(即、220b)與試劑二導(dǎo)通，通過進(jìn)樣泵P1將試劑二泵入反應(yīng)管內(nèi)；

通道C4(即、220c)與試劑三導(dǎo)通，通過進(jìn)樣泵P1將試劑三泵入反應(yīng)管內(nèi)；

通道C5(即、220d)與試劑四導(dǎo)通，通過進(jìn)樣泵P1將試劑四泵入反應(yīng)管內(nèi)；

通道C3一方面通過進(jìn)樣泵P1將各類樣品泵入反應(yīng)管內(nèi)；另一方面，還可通過進(jìn)樣泵P1將各類完成反應(yīng)的待測樣品泵出。

當(dāng)然上述各過程使用的進(jìn)樣設(shè)備均可以為獨(dú)立設(shè)置。

本實(shí)施例的變形例一、

為了避免長管表面的試劑殘留，在長管表面上布置有若干槽狀結(jié)構(gòu)。

本實(shí)施例的變形例二、

為了避免試劑在進(jìn)樣的過程中，污染長管表面。

在本實(shí)施例中，還可將所有進(jìn)樣/試劑端的端口設(shè)計為圓錐形的噴嘴造型。或?yàn)樯炜s結(jié)構(gòu)、彈出結(jié)構(gòu)等。

本實(shí)施例的變形例三、

如圖5所示，通道C3一方面與樣品儲存設(shè)備導(dǎo)通，通過進(jìn)樣泵P1將各類樣品泵入反應(yīng)管內(nèi)；另一方面，還可通過進(jìn)樣泵P2將各類完成反應(yīng)的待測樣品泵入檢測設(shè)備內(nèi)。該導(dǎo)管可共用一條或分設(shè)兩條。