[发明专利]一种气体置换式带自动去吸头装置的微量进样泵

说明书

技术领域

本发明涉及一种应用于医疗设备以及实验室自动化设备的微升级液体转移用微量进样泵技术领域。

背景技术

目前国内在科研单位实验室和医院检验科室采用的普遍的手工加样的方式，这种方式对操作人员要求高，加样误差大，当处理大批量样本的时实验室操作人员工作强度大，而且存在加错孔位的可能性，另外一个重要的问题是加样人员在处理传染病或有毒有害物质时，存在被感染的可能性。即使部分单位购买了国外昂贵的大规模液体工作站，采用的也是液体置换方式的注射泵作为其核心组件，这种泵需要相对复杂的管路系统和探针冲洗装置，对其应用受到局限，此外这种方法的缺陷是即使经过复杂的冲洗过程，交叉污染仍然是不可避免的。另外现有的移液工作站采用导23电吸头作为液面感应的中介，导电吸头的成本较高，比普通吸头贵4倍以上。也有的移液工作站采用电容感应式作为液面传感器，但存在探针成本昂贵(一般单根探针的售价在80美金以上)，容易受外界干扰等缺点。

发明内容

本发明的目的在于避免上述几种方法的缺点而提供一种采用一次性吸头作为液体传输介质的空气置换式微量进样泵，该方案解决了需要复杂冲洗管路和交叉污染的问题。同时配合压力传感器的使用，可以灵敏探测液面高度和吸头是否配合紧密，从而为全自动移液工作站提供了全面的解决方案。采用此泵配合XYZ三维移动平台，从根本上解决了手动操作带来的繁琐和误差，减轻了实验室工作人员的劳动强度，减少了标本错误的可能，降低了实验室人员被感染的机会。相对国外昂贵的大规模液体工作站，既有成本上的优势，也避免了标本之间的交叉污染可能性。

本发明的构思如下：此微量进样泵的主要部件是泵身、空气置换式的活塞、传动丝杆，以及驱动传动丝杆的电机、弹性挡圈和吸头去除套组成。在与吸头结合的部位设置了退吸头用的去除套，在电机运行到指定位置的时候，去除套顶住了吸头，而传动丝杆继续向上运动，从而把吸头打掉。另外设计了光电开关用于设置电机原点位置。在活塞和吸头的中间位置设置了微压传感器，用于检测液面和吸头是否和取吸头的部件可靠紧密配合。另外设置了压力放大电路和电机驱动电路，分别用于放大压力信号和驱动电机。

在微量进样泵上配合的吸头进入要转移的液体后，当电机按照微电脑程序移动指定的距离时，活塞以及配合使用的吸头和要取样的液体之间形成了压力差，从而把液体吸到吸头中间，然后整个组件脱离液体，由于吸头的端口很小(直径不超过1mm)，液体的表面张力保证了液体不会漏出，然后把吸头移动到需要加样的地方，电机按照微电脑发出的指令移动相应的距离，从而准确把液体打出。由于采用的是空气置换式活塞，避免了和液体的直接接触，从根本上解决了冲洗的问题。

本发明采取的具体技术措施是这样的：

一种气体置换式带自动去吸头装置的微量进样泵，包括泵身、直线电机、传动丝杆、活塞、滑动套筒、气缸、枪头和吸头去除套，其中滑动套筒、气缸和枪头依次从上到下连为一体，吸头去除套固定在泵身上靠近枪头的地方。

在气缸或枪头的部位还可设置微压传感器，再配合放大电路，根据气缸内压力变化可以灵敏探测液面高度以及套在枪头上的吸头是否配合紧密等，从而为全自动移液工作站提供全面的解决方案。

采用高精度的电机和零点复位装置，可以把移动精度控制在5微米以下，从而保证了加样的精度。零点复位装置可以通过光电传感器和在传动丝杆上连接的挡片组成。

本发明的有益效果：采用本发明所述的一次性吸头作为液体传输介质的空气置换式微量进样泵，解决了需要复杂冲洗管路和交叉污染的问题。同时配合压力传感器的使用，可以灵敏探测液面高度和吸头是否配合紧密，从而为全自动移液工作站提供了全面的解决方案。采用此泵配合XYZ三维移动平台，从根本上解决了手动操作带来的繁琐和误差，减轻了实验室工作人员的劳动强度，减少了标本错误的可能，降低了实验室人员被感染的机会。相对国外昂贵的大规模液体工作站，既有成本上的优势，也避免了标本之间的交叉污染可能性。

附图说明

下面结合附图对本发明的结构做具体说明：

图1是气体置换式带自动去吸头装置的微量进样泵结构图

图2-图5是气体置换式带自动去吸头装置的微量进样泵复位、吸取液体、即将打掉吸头和吸头落下时的各状态图。

标号说明：

1-挡片    2-光电传感器  3-直线电机   4-传动丝杆5-第一个衬套

6-弹性挡圈7-连接套      8-滑动套筒   9-活塞    10-泵身  11-气缸