[发明专利]一种核磁共振波谱仪自动换样装置及换样方法

说明书

本发明涉及一种核磁共振波谱仪自动换样装置,包括：换样装置主体、主体支架、样品台以及样品台支架；换样装置主体包括取样器、气动控制系统和取样器运动控制系统，气动控制系统可改变取样器的开关状态，取样器运动控制系统可对取样器的位置进行调整；主体支架用于固定换样装置主体；样品台包括样品箱和样品箱运动控制系统，所述样品箱用于放置样品，样品箱运动控制系统可控制样品箱移动；样品台支架用于固定样品台。本发明还涉及基于所述换样装置的自动换样方法。本发明可使用小型气泵代替大型空气压缩机，在实现自动换样的同时提高了核磁共振实验室的空间利用率，降低了电费成本，消除了实验室周围的噪声污染。

技术领域

本发明涉及一种自动换样方法，具体涉及一种核磁共振波谱仪技术领域的自动换样方法及换样装置。

背景技术

核磁共振波谱仪是利用不同元素原子核性质的差异分析物质的磁学式分析仪器，广泛用于化合物的结构测定、定量分析和动物学研究等方面。

气动方法是用于核磁共振波谱仪输送核磁共振样品的传统方法，目前核磁共振实验室中普遍使用此方法进行样品测试。在传统的气动方法中，测试开始前，样品需要由测试人员放在核磁共振波谱仪的样品导入管入口处，由样品导入管内的压缩气体托入核磁共振波谱仪的探头中，测试完成后，强力的压缩气体将样品从探头中弹出，使样品悬浮在样品导入管入口处，由测试人员取出。在传统的气动方法中，样品的弹出、样品的悬浮、样品的旋转以及探头的冷却都需要大量压缩气体，因此核磁共振实验室往往会以大型空气压缩机为核心设计气路系统。

目前的自动进样装置是在传统气动方法基础上的改进，在传统气动的基础上增加气动或电动组件，将样品仓内的样品移动到样品导入管入口处，以压缩气体为媒介进行入样和出样操作，然后进行样品的更换。在专利文献1CN 103954640 B提出了一种针对液体核磁共振测试的自动进样装置，描述了一个使用自动进样装置实现自动输送核磁共振样品的过程，通过使用特殊设计的链结结构搭配传动链实现自动化更换测试样品，可以大量节省人工和时间成本。专利文献2CN 111856057 A同样提出了一种针对固体核磁共振测试的自动进样装置及进样方法，通过转动的样品仓和特殊的Y形管道，可以连续进行多次样品测试。自动进样装置的实现减少了人工换样的操作，降低了测试人员的驻守需求，大幅度节省了人工和时间。另外，配合远程实验方案会让测试更加便捷，减少因机时不足导致测试人员整夜驻守的情况。

在专利文献1和专利文献2中所提出的自动进样装置是在传统气动方法的基础上进行的改进，虽然实现了样品更换的自动化，但是仍然需要由大型空气压缩机提供大量压缩气体。在使用大型空气压缩机时，需要提供单独房间进行放置，该房间也需要单独安装空调进行降温，大型空气压缩机和空调的时刻运转需要大量用电。另外大型空气压缩机的外机工作时会发出巨大噪声，会在实验室周围产生噪声污染。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种核磁共振波谱仪自动换样装置及换样方法，在实现自动化更换样品的同时，使用小型气泵代替大型空气压缩机，提高核磁共振实验室的空间利用率，降低电费成本，消除实验室周围的噪声污染。本发明的实现方案如下：

一种核磁共振波谱仪自动换样装置，包括：样品台、样品台支架、换样装置主体和主体支架；样品台装设于样品台支架上，包括用于放置多个样品的样品箱和用于控制样品箱沿第一水平方向运动的样品箱运动控制系统；换样装置主体包括取样器、取样器运动控制系统和气动控制系统；取样器和取样器运动控制系统装设于主体支架上，主体支架位于样品台支架上方；取样器运动控制系统包括用于控制取样器沿第二水平方向运动的X轴传动机构和用于控制取样器沿竖直方向运动的Z轴传动机构，其中第二水平方向和第一水平方向垂直；气动控制系统用于控制取样器对样品的吸取和释放。

可选的，所述取样器包括圆筒形支架、吸盘支架和多个真空吸盘，所述圆筒形支架底部设有中心圆孔，所述多个真空吸盘通过所述吸盘支架固定于圆筒形支架底部外侧，且所述多个真空吸盘呈圆周排列。