本实用新型属于阀门领域，尤其涉及一种用于固相萃取装置的多向旋转切换阀。
背景技术：
固相萃取是最近几年发展起来的一项样品前处理技术，主要用于样品的分离、净化和富集。
固相萃取的主要目的在于降低样品基质干扰，提高检测灵敏度。
固相萃取技术基于液-固相色谱理论，采用选择性的吸附，选择性洗脱的方式对样品进行分离。比较常用的方法是使样品溶液通过吸附剂(萃取柱)，保留其中被测物质，再选用适度强度溶剂冲去杂质，然后用少量溶剂迅速洗脱被测物质，从而达到快速分离净化与浓缩的目的，也可以选择性的吸附干扰杂质，而让被测物流出，或同时吸附杂质和被测物质，再使用合适的溶剂选择性洗脱被测物质。
固相萃取较传统的液液萃取法和蛋白沉淀法有如下优点：
①可以同时完成样品富集与净化，大大提高了检测灵敏度。
②效率快，更节省溶剂，可以实现自动化批处理。
③重现性好。
由于样品不同，需要洗脱的溶剂也不同，如果在同一种样品中要提取出不同的物质，则可能需要不同的溶剂完成这一过程。如果使用同一管路汲取不同的试剂，必定会造成管路交叉污染，影响实验结果。
为了解决这个问题，固相萃取装置大都采用一个试剂单独匹配一根专用管路，以汲取指定种类的试剂，而对于共用管路，则采取使用清洗的方法来防止整个管路系统的污染。
专用管路的增加带来的另一个问题是如何准确及时的抽取不同种类的溶剂，目前的固相萃取装置都采用多向旋转阀来解决这个问题。
多向旋转阀(亦称多通道旋转阀或多通道旋转切换阀)必须在系统“上电”(即固相萃取装置的主机控制系统通电后进行的初始自检阶段)的时候确定初始位置，用作阀口切换(或称为通道切换)的基准点，方便编程人员的程序编写以便阀口的准确切换定位。目前，大多数多向旋转阀采用外置光电传感器和光栅片来确定基准点进行切阀，这种外置式切阀结构便于设计和维修。
但是在实际使用过程中发现这种外置式的切阀结构存在下列问题：一方面，由于外置结构导致光电传感器容易积灰引起传感器不工作导致多向阀切阀失真；另一方面，仪器内部的光源也会对光电传感器造成干扰引起定位失效，从而破坏整个实验的结果，带来不必要的麻烦。
特别的，对于大体积样品的固相萃取，应用在饮用水、海水和污染水等方面，环境潮湿恶劣，耐受冲击性能差，会加快外置式切阀结构的失效。
技术实现要素：
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于大体积固相萃取的多向旋转阀内置切阀结构。其将切阀结构内置，通过设置一个内置的、由光电传感器和光栅片组成的切阀结构，使得在应用过程中多向阀阀口间切换均匀，以确保通过任意一个阀口的样品，在相同时间、流速的情况下抽取的样品数量一致，并具有较好的测试结果可重复性和动作可靠性。
本实用新型的技术方案是：提供一种用于大体积固相萃取的多向旋转阀内置切阀结构，包括步进电机马达和多向阀头，其特征是：
在步进电机马达的输出轴端，同轴心地设置一个外壳；
在外壳上，固定有所述的多向阀头；
在所述步进电机马达的输出轴与多向阀头的驱动转轴之间，设置一根传动轴；
所述传动轴的首端与步进电机马达的输出轴固定为一体，所述传动轴的末端，穿过外壳，与固定在外壳上的多向阀头的驱动转轴对应连接；
在外壳内，设置一个多向阀头位置定位模块；
所述的多向阀头位置定位模块，包括一个定位光栅和一个光电传感器；
所述的定位光栅包括一个与传动轴固接的带有定位缺口的圆环或圆筒结构；
所述的光电传感器设置在在壳体内，构成定位光栅定位缺口的检测元件；
所述步进电机马达的输出轴、传动轴、定位光栅以及多向阀头的驱动转轴之间，采用同转动轴心设置。
进一步的，所述传动轴的首端为一个带有定位槽的轴套结构，传动轴的末端为一个带有定位台的转轴结构。
具体的，所述轴套结构的定位槽和转轴结构的定位台为半圆形结构，所述定位槽所在的平面和所述定位台所在的平面之间相平行。
更进一步的，所述传动轴与定位光栅的轴向中心线重合设置。
具体的，在所述传动轴穿过所述外壳的地方，设置一个轴承。
进一步的，所述轴承的内圈套装固定在所述的传动轴上，所述轴承的外圈嵌套固定在所述的外壳上。
具体的，在所述步进电机马达的输出轴上设置定位槽或定位面，输出轴与传动轴首端的轴套之间，采用定位匹配直连的结构进行固接。
具体的，所述多向旋转阀内置切阀结构中多向阀头的各个切换阀通道，与固相萃取装置的对应试剂管路及清洗管路分别对应连接。
与现有技术比较，本实用新型的优点是：
1.将多向阀头位置定位模块(或称之为内置切阀结构)设置在壳体内，使其置于在密闭、黑暗的环境中，没有灰尘和光线干扰，杜绝了外界干扰，有助于增加多向切换阀的整体工作寿命和使用寿命；
2.整个内置切阀结构零件数量少，便于加工、组装和维修替换，节约了人工成本，提高了经济效益；
3.该内置切阀结构机械结构稳定可靠，能够实现模块化装配；定位光栅有加工基准，能够保证加工精度，直接确定了多向阀初始的位置精度，根据步进电机驱动的细分，电控人员很容易控制各个阀口间的切换精度，可精准地实现多向旋转阀任意阀口(即管路)间的切换；
4.整个多向旋转阀整体性好，有良好的耐受冲击性能，便于运输和存储。
附图说明
图1是本实用新型的多向旋转阀整体零件构成关系示意图；
图2是本实用新型多向旋转阀整体外观视图；
图3是定位光栅的结构示意图；
图4是定位光栅与光电传感器内部位置配合关系示意图；
图5是本实用新型外壳的俯视结构示意图。
图中1为步进电机马达，2为光电传感器，3为定位光栅，4为外壳，5为轴承，6为多向阀头，7为传动轴首端，8为定位缺口，9为传动轴末端，10为定位安装孔，11为固定孔，12为固定槽口，13为安装孔，α为光栅初始位置夹角。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步说明。
图1和图2中，本实用新型的技术方案提供了一种用于大体积固相萃取的多向旋转阀内置切阀结构，包括步进电机马达和多向阀头，其发明点在于：
在步进电机马达1的输出轴端，同轴心地设置一个外壳4；
在外壳上，固定有所述的多向阀头6。
在所述步进电机马达的输出轴与多向阀头的驱动转轴之间，设置一个多向阀头位置定位模块。
所述的多向阀头位置定位模块，包括一个定位光栅3和一个光电传感器2。
在定位光栅穿过外壳处，设置有轴承5。
设置轴承5的目的是为了保证切阀过程中定位光栅3和外壳4的同心度。定位光栅3和外壳4之间增加轴承5，可以保证转动过程中无偏心、摩擦等潜在隐患，提高多向阀切阀精度和响应速度。
当然，轴承5也可以采用聚甲醛(POM)、聚四氟乙烯(PTFE)或聚丙烯(PP)等自润滑非金属材料做成的环状支撑结构(亦称自润滑轴承或自润滑支撑环)来替代，进而实现相同的转动定位功能和支撑作用。
本技术方案中，将多向阀头位置定位模块设置在壳体内，使其置于在密闭、黑暗的环境中，避免了灰尘和光线干扰，杜绝了外界干扰；同时，通过定位光栅的设置，可直接确定切换阀的初始位置，有助于实现多向旋转阀任意阀口间的高精度准确切换。
图3中，定位光栅包括一个与传动轴固接的带有定位缺口8的圆环或圆筒结构。
传动轴的首端7与步进电机马达的输出轴固定为一体，传动轴的末端9穿过外壳，与固定在外壳上的多向阀头的驱动转轴对应连接。
图4中，光电传感器2设置在在壳体内，构成定位光栅3的定位缺口8的检测元件。
由图3、图4可知，传动轴的首端为一个带有定位槽的轴套结构，传动轴的末端为一个带有定位台的转轴结构。
在本技术方案中，步进电机马达的输出轴、传动轴、定位光栅以及多向阀头的驱动转轴之间，采用同转动轴心设置。
具体的，前述轴套结构的定位槽和转轴结构的定位台为半圆形结构，前述定位槽所在的平面和前述定位台所在的平面之间相平行。
进一步的，所述传动轴与定位光栅的轴向中心线重合设置。
更具体的，在传动轴穿过外壳的地方，设置一个轴承。
轴承的内圈套装固定在传动轴上，轴承的外圈嵌套固定在外壳上。
具体的，在所述步进电机马达的输出轴上设置定位槽或定位面，输出轴与传动轴首端的轴套之间，采用定位匹配直连的结构进行固接。
具体的，所述多向旋转阀内置切阀结构中多向阀头的各个切换阀通道(图中未示出)，与固相萃取装置的对应试剂管路及清洗管路分别对应连接。
在本技术方案中，步进电机马达1为多向旋转阀切阀提供动力，切阀精度(即切换阀各个阀口或通道之间的切换精度)由定位光栅和步进电机驱动细分确定。
光电传感器2固定在外壳内，用于提供切换阀的基准定位。
实际工作时，在大体积固相萃取仪器的控制系统“上电”后，接收光电传感器的信号，以此来判断多向切换阀的阀口位置，根据实际应用需求，可以将该初始位置定义为任意一个指定的阀口，在此基础上，根据步进电机特性，可以很好的进行控制操作，达到任意阀口准确切换的目的。
由于根据光电传感器的输出信号来控制步进电机马达的旋转角度属于现有技术，故其具体工作过程在此不再详述。
定位光栅3被用来给光电传感器2提供准确的位置信号。
传动轴首端7用于与步进电机马达1转轴紧配合，传递切阀动力。定位缺口8用于提供准确的位置信号：当定位缺口8通过光电传感器2时(参考图4)，光电传感器输出一个脉冲信号，固相萃取仪器的控制系统通过该脉冲信号的上升沿(或下降沿)捕获到旋转阀的初始位置。
由图可知，定位光栅3中传动轴的首端为一个带有定位槽的轴套结构，传动轴的末端为一个带有定位台的转轴结构。
前述轴套结构的定位槽和转轴结构的定位台，其横截面均为半圆形结构，或者，为一个整圆被截去一部分而形成的类似半圆形结构。
由图可知，定位槽所在的平面和定位台所在的平面之间相平行，传动轴与定位光栅的轴向中心线重合设置。
图5中，外壳4用于给本技术方案中的内置式切阀结构提供一个密闭空间，构成外壳的材料可以是金属或非金属材料，该密闭空间用来解决目前外置式切阀结构通常存在的缺陷：灰尘堆积和光线干扰。
光电传感器2安装在外壳4内部，其上设置有一个用于定位的安装孔，光电传感器通过该孔被安装固定在外壳4的定位安装孔10处，作为多向阀的初始位置，该初始位置与光电传感器的安装位置密切相关。
从另一个方面来说，通过调整定位安装孔10在外壳上的圆心角位置，可以调节光栅的初始位置与基准位置之间的夹角(简称光栅初始位置夹角)α，据此来适应不同阀口(即切换通道)数量的切换阀(不同阀口数量的切换阀，其两相邻阀口之间的圆心夹角不相同)。
固定孔11用于将外壳4与步进电机马达1固定在一起，形成密闭空间。
固定槽口12用于将整个多向旋转阀固定在大体积固相萃取装置上，可以根据仪器空间特征进行更改成其他形状，诸如螺纹孔、卡槽等。
安装孔13用于安装固定多向阀头，可以根据阀头的具体固定形式或结构进行相对应的更改或匹配。
通过采用上述技术方案，可以实现任意阀口(通道)多向旋转切换阀的精确定位切阀功能。
由于本实用新型采用了封闭式的内置切阀结构，杜绝了外界的干扰，使得在应用过程中旋转切换阀的各个阀口间切换均匀，定位精准，确保了通过任意一个阀口抽取的样品量一致，并且试验数据的可重复性好，整个切换阀的动作可靠性高。
本实用新型可广泛用于大体积固态萃取装置的设计和制造领域。