一种多量程同体移液管及移液器的制作方法

本发明涉及移液技术领域，尤其是一种多量程同体移液管及移液器。

背景技术：

在医学、食品、生物学等领域的检测工作中，需要对生物材料和样品(通常为液态)进行许多前期处理工作，比如移液、加样、混合等工作，在移液时，需要用到移液器，现有的移液器在使用过程中，当需要变换量程时，需要更换对应量程的硬件模块，操作复杂，影响作业效率。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种多量程同体移液管及移液器，以解决现有技术存在的变换量程操作复杂、影响作业效率的问题。

为达到上述目的，本发明提出一种多量程同体移液管，其包括：吸液筒，其具有吸液口，所述吸液筒内形成与所述吸液口连通的第一注射腔；柱塞组件，能滑动地插设于所述第一注射腔内，通过推拉所述柱塞组件将液体吸入或排出所述第一注射腔，所述柱塞组件包括柱塞杆和套在所述柱塞杆外侧的至少一个柱塞套，最内侧的所述柱塞套内形成第二注射腔，所述第二注射腔的容积小于所述第一注射腔的容积，所述柱塞杆能滑动地插设于所述第二注射腔内，通过推拉所述柱塞杆将液体吸入或排出所述第二注射腔。

如上所述的多量程同体移液管，其中，所述柱塞套为多个，多个所述柱塞套由内至外依次套叠，最内侧的所述柱塞套为第一柱塞套，所述第一柱塞套内形成所述第二注射腔，位于所述第一柱塞套外侧的各柱塞套为第二柱塞套，各所述第二柱塞套内分别形成第三注射腔，各所述第三注射腔的容积小于所述第一注射腔的容积且大于所述第二注射腔的容积，通过推拉位于所述第三注射腔内的所有柱塞套和柱塞杆将液体吸入或排出所述第三注射腔。

如上所述的多量程同体移液管，其中，所述第二柱塞套的数量为一个，所述第二柱塞套与所述吸液筒的内侧壁滑动配合，所述第一柱塞套与所述第二柱塞套的内侧壁滑动配合。

如上所述的多量程同体移液管，其中，所述第二柱塞套的数量为两个以上，各所述第二柱塞套由内至外依次套叠，最外侧的所述第二柱塞套与所述吸液筒的内侧壁滑动配合，所述第一柱塞套与最内侧的所述第二柱塞套的内侧壁滑动配合。

如上所述的多量程同体移液管，其中，任一所述柱塞套能带动位于其内侧的柱塞套和柱塞杆朝远离所述吸液口的方向移动。

如上所述的多量程同体移液管，其中，所述吸液筒具有相对的上端和下端，所述吸液口设于所述吸液筒的下端，所述柱塞杆和各所述柱塞套分别由所述吸液筒的上端伸出并分别连接一操作头，所述柱塞杆的操作头和由内至外依次套叠的各柱塞套的操作头由上至下依次对应设置，任一所述操作头在朝远离所述吸液口的方向向上移动时带动位于其上方的各所述操作头向上移动。

如上所述的多量程同体移液管，其中，所述操作头为沿所述柱塞组件的径向设置的圆盘状结构。

本发明还提出一种移液器，其包括上述的多量程同体移液管。

如上所述的移液器，其中，所述移液器为电动移液器，所述移液器还包括量程选择器和往复运动机构，所述往复运动机构与所述量程选择器连接，并能驱动所述量程选择器沿所述多量程同体移液管的轴向往复运动，所述量程选择器与所述多量程同体移液管的柱塞杆和各柱塞套分别可分离地连接，并能带动所述柱塞杆和所述柱塞套中的一个或多个沿所述多量程同体移液管的轴向往复运动。

如上所述的移液器，其中，所述移液器为手动移液器。

本发明的多量程同体移液管及移液器的特点和优点是：

1、本发明中柱塞组件采用同轴嵌套结构，使多量程同体移液管内至少具有第一注射腔和第二注射腔，第二注射腔的容积小于第一注射腔的容积，第一注射腔对应的量程较大，第二注射腔对应的量程较小，从而使得本发明的多量程同体移液管具有多种量程可供选择；运行中需要变换量程时，通过推拉柱塞组件选用大量程的第一注射腔，通过推拉柱塞杆选用小量程的第二注射腔，量程变换操作非常简单方便，无需更换任何硬件模块，且能够在不同的的量程范围内保证其移液不确定度，大大提高工作效率；

2、本发明中第一注射腔和第二注射腔由内外套叠的柱塞套和吸液筒形成，也就是第二注射腔占用第一注射腔的内部空间，结构简单、紧凑，体积小，便于加工制作；

3、本发明的多量程同体移液管既可以通过电动方式操作，也可以通过手动方式操作，应用范围广。

附图说明

以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：

图1是本发明的多量程同体移液管的一实施例的示意图；

图2是本发明的多量程同体移液管的另一实施例的示意图；

图3是本发明的移液器中多量程同体移液管和量程选择器配合的示意图；

图4是图3中a处的局部放大图。

主要元件标号说明：

1、吸液筒；11、吸液口；12、插接端；121、环形卡槽；122、环形台阶；

2、柱塞组件；21、柱塞杆；22、第一柱塞套；23、第二柱塞套；24、操作头；

3、量程选择器；31、连接件；4、螺杆；

100、移液头；101、环形凸起。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。其中，形容词性或副词性修饰语“上”和“下”、“顶”和“底”、“内”和“外”的使用仅是为了便于多组术语之间的相对参考，且并非描述对经修饰术语的任何特定的方向限制。另外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

如图1所示，本发明提供一种多量程同体移液管，其包括吸液筒1和柱塞组件2，吸液筒1呈筒状，吸液筒1具有吸液口11，吸液筒1的内部形成与吸液口11连通的第一注射腔，第一注射腔也可称为第一柱塞腔，柱塞组件2能滑动地插设于第一注射腔内，通过推拉柱塞组件2将液体吸入或排出第一注射腔，以吸排液体，实现移液，柱塞组件2包括柱塞杆21和套在柱塞杆21外侧的至少一个柱塞套，即柱塞杆21和柱塞套由内至外依次同轴嵌套，当柱塞组件2包括一个柱塞套时，该柱塞套的内壁和外壁分别与柱塞杆21和吸液筒1滑动配合；当柱塞组件2包括多个柱塞套时，多个柱塞套由内至外依次套叠；最内侧的柱塞套(即与柱塞杆21直接接触的柱塞套)内形成第二注射腔，第二注射腔也可称为第二柱塞腔，第二注射腔的容积小于第一注射腔的容积，柱塞杆21能滑动地插设于第二注射腔内，通过推拉柱塞杆21将液体吸入或排出第二注射腔，以吸排液体，实现移液。

本发明中柱塞组件采用同轴嵌套结构，使多量程同体移液管内至少具有第一注射腔和第二注射腔，第二注射腔的容积小于第一注射腔的容积，第一注射腔对应的量程较大(简称为大量程)，第二注射腔对应的量程较小(简称为小量程)，从而使得本发明的多量程同体移液管具有多种量程可供选择；运行中需要变换量程时，通过推拉柱塞组件2选用大量程的第一注射腔，通过推拉柱塞杆21选用小量程的第二注射腔，量程变换操作非常简单方便，无需更换任何硬件模块，且能够在不同的的量程范围内保证其移液不确定度，大大提高工作效率；

另外，第一注射腔和第二注射腔由内外套叠的柱塞套和吸液筒形成，也就是第二注射腔占用第一注射腔的内部空间，结构简单、紧凑，体积小，成本低，便于加工制作。

如图2所示，在一个实施例中，柱塞套为多个，多个柱塞套由内至外依次套叠，最内侧的柱塞套为第一柱塞套22，第一柱塞套22内形成第二注射腔，位于第一柱塞套22外侧的各柱塞套为第二柱塞套23，各第二柱塞套23内分别形成第三注射腔，也就是第二柱塞套23的数量为至少一个，第三注射腔的数量为至少一个，第三注射腔也可称为第三柱塞腔；各第三注射腔的容积小于第一注射腔的容积且大于第二注射腔的容积，通过推拉位于第三注射腔内的所有柱塞套和柱塞杆21将液体吸入或排出第三注射腔。

本实施例的多量程同体移液管具有一个第一注射腔、一个第二注射腔和至少一个第三注射腔，各第三注射腔的容积均小于第一注射腔的容积且大于第二注射腔的容积，也就是第三注射腔对应的量程介于大量程和小量程之间，为方便描述，将第三注射腔对应的量程称为中量程，因此多量程同体移液管具有一种大量程、一种小量程和至少一种中量程，多量程同体移液管具有多种量程可供选择；当需要使用其中一种中量程时，推拉对应该中量程的第三注射腔内的所有柱塞套和柱塞杆21，以将液体吸入或排出该第三注射腔，量程的变换操作简单方便，无需更换硬件模块，提高作业效率。

如图2所示，在第一种可行的技术方案中，第二柱塞套23的数量为一个，第二柱塞套23与吸液筒1的内侧壁滑动配合，第一柱塞套22与第二柱塞套23的内侧壁滑动配合。本方案中，多量程同体移液管具有一个第一注射腔、一个第二注射腔和一个第三注射腔，也就是多量程同体移液管具有一种大量程、一种小量程和一种中量程。当使用中量程时，同时推拉第三注射腔内的第一柱塞套22和柱塞杆21；当使用大量程时，同时推拉第一注射腔内的第二柱塞套23、第一柱塞套22和柱塞杆21；当使用小量程时，推拉第二注射腔内的柱塞杆21。

在第二种可行的技术方案中，第二柱塞套23的数量为两个以上，各第二柱塞套23由内至外依次套叠，最外侧的第二柱塞套23与吸液筒1的内侧壁滑动配合，第一柱塞套22与最内侧的第二柱塞套23的内侧壁滑动配合。本方案中，多量程同体移液管具有一个第一注射腔、一个第二注射腔和至少两个第三注射腔，由内至外依次套叠的各第二柱塞套23内部的各第三注射腔的容积依次增大，也就是多量程同体移液管具有一种大量程、一种小量程和至少两种中量程。当使用某一种中量程时，同时推拉对应该中量程的第三注射腔内的所有柱塞套和柱塞杆21。

如图1、图2所示，在一个实施例中，任一柱塞套能带动位于其内侧的柱塞套和柱塞杆21朝远离吸液口11的方向移动，也就是，当朝远离吸液口11的方向移动某一柱塞套进行吸液时，该柱塞套能带动位于其内部的所有柱塞套和柱塞杆21一起朝远离吸液口11的方向移动，比如，第二柱塞套23的数量为两个，当使用大量程时，朝远离吸液口11的方向拉动最外侧的第二柱塞套23，该第二柱塞套23即带动其内侧的另一第二柱塞套23移动，该另一第二柱塞套23同时带动其内侧的第一柱塞套22移动，该第一柱塞套22同时带动其内侧的柱塞杆21移动，从而实现对整个柱塞组件2的移动，操作非常方便。

如图1、图2所示，在一个具体实施例中，吸液筒1具有相对的上端和下端，吸液口11设于吸液筒1的下端，柱塞杆21和各柱塞套分别由吸液筒1的上端伸出并分别连接一操作头24，柱塞杆21的操作头和由内至外依次套叠的各柱塞套的操作头由上至下依次对应设置，也就是这些操作头24能由上至下依次顶抵，任一操作头24在朝远离吸液口11的方向向上移动时(即吸液时)带动位于其上方的各操作头24向上移动，也就实现带动相应的柱塞套和柱塞杆21同时向上移动，当然，任一操作头24在朝靠近吸液口11的方向向下移动时(即排液时)，也会推动位于其下方的各操作头24向下移动，也就实现推动相应的柱塞套和柱塞杆21同时向下移动。

本实施例通过在柱塞杆21和柱塞套的顶部设置操作头24，不仅能实现柱塞套之间、以及柱塞套与柱塞杆21之间的向上连动，还能实现柱塞套之间、以及柱塞套与柱塞杆21之间的向下连动。

但本发明并不以此为限，柱塞套之间、以及柱塞套与柱塞杆21之间还可以通过现有技术的其他方式实现连动。

如图1、图2所示，进一步，柱塞套的操作头为沿柱塞套的径向凸出于柱塞套外侧壁的径向凸出结构，柱塞杆21的操作头为沿柱塞杆21的径向凸出于柱塞杆21外侧壁的径向凸出结构。

如图1、图2所示，更进一步，操作头24为沿柱塞组件2的径向设置的圆盘状结构，操作头的直径大于其所在的柱塞头或柱塞套的外径。

如图1、图2所示，在一个实施例中，吸液筒1具有能与移液头100密封插接的插接端12，吸液口11设于插接端12，通常移液采用的移液头100为一次性移液头100。例如，插接端12和移液头100过盈配合，插接端12的外侧壁上设有环形卡槽121和环形台阶122，环形卡槽121位于环形台阶122下方，移液头100的内侧壁上设有环形凸起101，当移液头100和插接端12插接时，环形凸起101嵌入环形卡槽121内，且移液头100的顶端顶住环形台阶122。

本发明的多量程同体移液管可以使用在移液工作站上标准化的从10微升到1000微升一次性移液头。

如图3所示，本发明还提高一种移液器，其包括上述的多量程同体移液管。

如图3所示，在一个实施例中，移液器为电动移液器，移液器还包括量程选择器3和能沿多量程同体移液管的轴向往复运动的往复运动机构，往复运动机构与量程选择器3连接，并能驱动量程选择器3沿多量程同体移液管的轴向往复运动，量程选择器3与多量程同体移液管的柱塞杆21和各柱塞套分别可分离地连接，并能带动柱塞杆21和柱塞套中的一个或多个沿多量程同体移液管的轴向往复运动，以吸入或排出液体。

具体是，量程选择器3根据设定的量程与所需移动的柱塞杆21或柱塞杆21和柱塞套连接，量程选择器3在往复运动机构的驱动下带动所需移动的柱塞杆21或柱塞杆21和柱塞套移动，以实现吸排液体。

如图3、图4所示，例如，柱塞组件2包括由内至外依次套叠的柱塞杆21、第一柱塞套22和第二柱塞套23，当需要小量程时，量程选择器3与柱塞杆21连接并与第一柱塞套22和第二柱塞套23分离，在往复运动机构的驱动下，量程选择器3仅带动柱塞杆21上下移动，以吸排液体；当需要中量程时，量程选择器3与柱塞杆21和第一柱塞套22连接并与第二柱塞套23分离，在往复运动机构的驱动下，量程选择器3带动柱塞杆21和第一柱塞套22上下移动，以吸排液体；当需要大量程时，量程选择器3与柱塞杆21、第一柱塞套22和第二柱塞套23均连接，在往复运动机构的驱动下，量程选择器3同时带动柱塞杆21、第一柱塞套22和第二柱塞套23上下移动，以吸排液体。

如图3、图4所示，进一步，当柱塞杆21和柱塞套分别连接一操作头24时，量程选择器3与柱塞杆21的操作头和柱塞套的操作头分别可分离地连接。

如图3、图4所示，例如，量程选择器3位于多量程同体移液管的侧向，比如多量程同体移液管的左侧或右侧，量程选择器3具有可回缩的连接件31，连接件31的回缩可通过电控或能沿多量程同体移液管的径向往复移动的机械件驱动实现，连接件31与操作头24连接，当连接件31回缩时即脱离与操作头24的连接，该连接件31可以是连接杆或连接板。通过将操作头24设置为圆盘状结构，当量程选择器3与柱塞杆21的操作头连接时，即使柱塞杆21和柱塞套绕自身轴线无约束的转动，也不会造成量程选择器3脱钩，使用安全可靠。

如图3、图4所示，进一步，往复运动机构位于多量程同体移液管的侧向，比如多量程同体移液管的左侧或右侧，往复运动机构平行于多量程同体移液管的轴向设置。例如，往复运动机构具有螺杆4，螺杆4平行于多量程同体移液管的轴向设置，螺杆4与量程选择器3连接，量程选择器3只能轴向移动不能转动，可以通过设置轴向延伸的导轨等方式来对量程选择器3导向，以限制量程选择器3转动，螺杆4在电机的驱动下转动，螺杆4通过转动驱动量程选择器3沿多量程同体移液管的轴向往复运动。其中往复运动机构可以采用现有技术的螺杆4往复运动机构，对于其具体结构，本发明不加以限制。

在另一个实施例中，移液器为手动移液器，即，使用者用手推拉柱塞组件2的柱塞杆21和柱塞套。

以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。而且需要说明的是，本发明的各组成部分并不仅限于上述整体应用，本发明的说明书中描述的各技术特征可以根据实际需要选择一项单独采用或选择多项组合起来使用，因此，本发明理所当然地涵盖了与本案发明点有关的其它组合及具体应用。