恒温进样绝热合流装置的制作方法

本发明专利涉及一种进样合流装置，尤其是结合恒温进样和绝热合流装置，能够应用在各种生化分析、生物工程和化学合成、制备领域以及生物传感器等领域。

背景技术：

生化领域的工艺流程往往需要进行多个试样合流并混合，恒定的温度是保证生化反应满足工艺要求的必须条件。

量热分析适用于绝大多数的生化反应，不受颜色、浑浊和电化学等样品属性的影响，并且量热方法的检测原理简单、可靠，逐渐成为食品安全、环境、医学等领域快速检测开发的重要方向。目前，量热分析有多种流路组合和分析方式（富集、检测一体化量热式生物传感器，zl200910126677.9；基于可逆固定化酶的量热式生物传感器，zl200910126676.4），尤其量热分析要求进样在合流时应该是绝热的，但恒温所需的传热过程和进样合流的绝热要求形成了矛盾，简单利用金属块合流混合的方案不能满足要求（酶热生物反应器进样混和器，zl201420054107.x）。

流动注射分析理论表明，分析装置中流路的长度对分析结果影响较大，故分析流路缩短对分析有利，作为分析装置的隔热和连接考虑，要求恒温进样和绝热合流的结构紧凑并方便组合。

技术实现要素：

本发明的目的是解决现有生化领域中进样合流技术的缺陷，提供一种结合恒温进样和绝热合流的装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：恒温进样绝热合流装置由恒温体、热绝缘锥形旋塞和压盖组成，所述恒温体开有与所述热绝缘锥形旋塞配合的锥形塞孔，所述热绝缘锥形旋塞由压盖弹力压紧并保持在锥形塞孔内，所述锥形塞孔侧开有三路用于进样的水平流入孔道，所述热绝缘锥形旋塞开有与锥形塞孔的三路所述流入孔道配合的三路所述流入孔道，三路所述流入孔道的中心轴线均通过所述热绝缘锥形旋塞的轴心，三路所述流入孔道水平停止于热绝缘锥形旋塞轴心并沿轴向垂直向上延伸开孔，作为流出孔道，三路所述流入孔道的长度相同，且相邻所述流入孔道的水平夹角相同。

所述恒温体由高化学惰性的金属材料制成，优选为不锈钢。

所述恒温体通过外部加热/制冷装置进行控温并恒温，优选为半导体加热/制冷装置。

所述热绝缘锥形旋塞由高化学惰性的热绝缘材料制成，优选为聚四氟乙烯（亲水化改性）。

进一步地，通过旋转所述热绝缘锥形旋塞进行切换，所述恒温体的所述流入孔道与所述热绝缘锥形旋塞的所述流入孔道分别连通一路流入孔道、二路流入孔道和三路流入孔道，实现单流入单流出、双流入单流出和三流入单流出，进样流过恒温体的所述流入孔道时被恒温，然后流过所述热绝缘锥形旋塞的所述流入孔道并通过所述流出通道合流汇集流出。

进一步地，通过设置孪生结构的所述锥形塞孔、所述热绝缘锥形旋塞、所述流入孔道和所述压盖分别作为测量和参比，组合为一组测量通道和参比通道，如同时成倍增加测量通道和参比通道，可实现多组通道的同时进样。

本发明的有益效果是，实现恒温进样和绝热合流，整体结构紧凑，流路布置短，锥形面配合易连通，不易泄露，热稳定性能好；恒温方式灵活，可以采用半导体加热/制冷、水加热/制冷等方式；可以方便组合，多种模式进样，实现单流入单流出、双流入单流出和三流入单流出，自动化程度高；可以实现参比测量，得到的是差分量，消除非特异性干扰，减少误差，提高测量精度并实现多路通道的同时进样；适应性好，可应用于生化分析、生物工程和化学合成、制备领域，尤其应用于现场量热分析和测试具有优势。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的剖面结构示意图。

图2是本发明的俯视结构示意图。

图3是热绝缘锥形旋塞的结构示意图。

图4是热绝缘锥形旋塞逆时针切换流入流出模式的原理示意图。

其中：1、恒温体，2、热绝缘锥形旋塞，3、锥形塞孔，4、压盖，5、流入孔道，6、流出孔道。

具体实施方式

本发明结合籍由以下结合的实施例来说明本发明之内容，而非限制本发明之范围。

如图1和图2所示，恒温进样绝热合流装置由恒温体1、热绝缘锥形旋塞2和压盖4组成，恒温体1为多边形不锈钢金属块，恒温体1的底部通过半导体加热/制冷装置进行控温并恒温，恒温体1开有与热绝缘锥形旋塞2配合的锥形塞孔3，热绝缘锥形旋塞2由压盖4依靠弹簧弹力压紧并保持在锥形塞孔3内，热绝缘锥形旋塞2上部布置有半圆柱半锥体的凸起，结构如图3所示，用于插入微小反应器入口的封头，保证流道密闭。锥形塞孔3侧开有三路用于进样的流入孔道5，热绝缘锥形旋塞2开有与锥形塞孔3的三路流入孔道5配合的三路流入孔道5，三路流入孔道5的中心轴线均通过热绝缘锥形旋塞2的轴心，三路流入孔道5的长度相同，且相邻流入孔道5水平夹角为45°，三路流入孔道5水平停止于热绝缘锥形旋塞2轴心并沿轴向垂直向上延伸开孔，作为流出孔道6。热绝缘锥形旋塞2和压盖4均由聚四氟乙烯（亲水化改性）材料制成。

如图4所示，热绝缘锥形旋塞2逆时针分别旋转角度45°和90°，恒温体1的三路流入孔道5与热绝缘锥形旋塞2的三路流入孔道5连通一路流入孔道5、二路流入孔道5和三路流入孔道5，实现三流入单流出（图4a）、双流入单流出（图4b）和单流入单流出（图4c），进样流过恒温体1的流入孔道5时被恒温，然后流过热绝缘锥形旋塞2的三路流入孔道5并通过流出通道6合流汇集流出。热绝缘锥形旋塞2顺时针旋转也可实现上述功能，原理一致。

如图1和图2所示，通过设置孪生结构的锥形塞孔2、热绝缘锥形旋塞3、压盖4、流入孔道5和流出孔道6分别作为测量和参比，组合为一组测量通道和参比通道。进一步地，如同时成倍增加测量通道和参比通道，可实现多组通道的同时进样。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种结合恒温进样和绝热合流的装置，由恒温体、热绝缘锥形旋塞和压盖组成。热绝缘锥形旋塞由压盖弹力压紧并保持在恒温体的锥形塞孔内，锥形塞孔和热绝缘锥形旋塞开有三路用于进样的水平流入孔道和一路流出孔道，所述热绝缘锥形旋塞开有与锥形塞孔的三路所述流入孔道配合的三路所述流入孔道。整体结构紧凑，不易泄露，热稳定性能好，可多种模式进样，实现单流入单流出、双流入单流出和三流入单流出，自动化程度高，适应性好，可应用于生化分析、生物工程和化学合成、制备领域，尤其应用于现场量热分析和测试具有优势。

技术研发人员：郑艺华;刘君
受保护的技术使用者：青岛大学
技术研发日：2017.02.04
技术公布日：2017.12.01