用于流动注射分析仪的在线稀释装置以及方法与流程

1.本发明涉及流动注射分析技术领域，特别是涉及一种用于流动注射分析仪的在线稀释装置以及方法。


背景技术：

2.流动注射分析是一种非稳态快速分析方法，其主要步骤是利用载流携带一定体积的样品在封闭的管路中与试剂发生化学反应，生成具有一定吸光度的混合物，通过光度检测器对上述混合物进行检测，而形成检测峰形。流动注射分析广泛地应用于临床化学、药物化学、农业化学、食品分析、冶金分析和环境分析等领域中。现有的基于流动注射分析原理的全自动分析仪器，在每次进行检测之前都需要绘制标准曲线，并且测试高浓度样品也需要提前进行稀释。
3.标准曲线或者样品的稀释过程，通常采用手工法、利用离线稀释工作站或者利用比例电磁阀控制的稀释装置来实现。其中，传统的手工法需要多次计算，操作时需用准确量器将原液稀释至目标浓度，对操作人员要求较高，工作量较大，且易出现误差；离线稀释工作站的流程繁琐效率较低，无法满足样品在线稀释的需求且成本较高；基于比例电磁阀控制的稀释装置调节开度阀芯不耐强酸碱且由于其物理特性极易造成阀芯堵塞，测试结果的准确度偏低，长期稳定性较差，物料及维护成本高。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种稀释倍数灵活且准确度高、稳定性好同时装置调试和清洗维护方便的，结构简单、便于使用的用于流动注射分析仪的在线稀释装置以及方法。
5.本发明的用于流动注射分析仪的在线稀释装置，包括控制单元、进样单元、混匀单元、两通道多位切换阀、输液单元，
6.控制单元包括进样器以及控制进样器的传动装置；
7.进样单元包括三通道多位切换阀、进样针、样品容器、稀释液容器和废液容器，所述三通道多位切换阀的第一切换端口与所述进样针相连，所述三通道多位切换阀的第二切换端口与所述稀释液容器相连，所述三通道多位切换阀的第三切换端口与所述废液容器相连；
8.混匀单元包括第一四通道切换阀、载流池和第二四通道切换阀，所述两通道多位切换阀的主端口与所述进样器相连，所述两通道多位切换阀的第一切换端口与所述三通道多位切换阀的主端口相连，所述两通道多位切换阀的第二切换端口与第一四通道切换阀的第一切换端口相连，所述第一四通道切换阀的第二切换端口、第二四通道切换阀的第二切换端口通过管路相连，所述第一四通道切换阀的第三切换端口、第二四通道切换阀的第一切换端口与所述载流池相连，所述第一四通道切换阀的第四切换端口与第二四通道切换阀的第四切换端口相连，所述第二四通道切换阀的第三切换端口与所述输液单元相连。
9.本发明的用于流动注射分析仪的在线稀释装置，混匀单元还包括第一溶液滞留环
和第二溶液滞留环，第一溶液滞留环和第二溶液滞留环长度相同，所述第一四通道切换阀的第二切换端口、第二四通道切换阀的第二切换端口通过第二溶液滞留环相连，所述第一四通道切换阀的第四切换端口、第二四通道切换阀的第四切换端口通过第一溶液滞留环相连。
10.本发明的用于流动注射分析仪的在线稀释装置，所述输液单元为蠕动泵。
11.本发明的用于流动注射分析仪的在线稀释方法，所述方法采用本发明的用于流动注射分析仪的在线稀释装置，所述方法包含以下步骤：
12.步骤1：初始化过程，控制单元和输液单元控制各液体充满对应连接管路；
13.步骤2：稀释过程，控制单元控制进样品和稀释液，并排入混匀单元；
14.步骤3：输液过程，输液单元将稀释后的样品传输至流动注射分析仪进行后续过程；
15.步骤4：清洗过程，控制单元控制进稀释液，清洗进样器后将废液排入废液容器。
16.本发明的技术方案适用于流动注射分析。本发明的技术方案实现了进样、比例稀释、输出样品的同时连续运行。本发明实现了对高浓度样品的自动在线稀释，稀释比例范围大、精确度高且稳定性好，装置调试和清洁维护方便，可以与流动注射分析仪同时工作互不干扰，满足快速分析的要求，具有良好的推广意义。
附图说明
17.图1为本发明的用于流动注射分析仪的在线稀释装置的结构示意图。
具体实施方式
18.如图1所示，本发明的用于流动注射分析仪的在线稀释装置，包括控制单元1、进样单元2、混匀单元3、两通道多位切换阀4、输液单元5。
19.控制单元1包括进样器7以及控制进样器的传动装置6，传动装置6可以为电机，进样器7可以为用于抽取和推送液体的套筒活塞杆结构，所述电机的输出端连接活塞杆上，以实现控制进样器的工作与停止。
20.进样单元2包括三通道多位切换阀8、进样针9、样品容器10、稀释液容器11和废液容器12，所述三通道多位切换阀8的第一切换端口b1与所述进样针9相连，所述三通道多位切换阀的第二切换端口b2与所述稀释液容器11相连，所述三通道多位切换阀的第三切换端口b3与所述废液容器12相连；
21.混匀单元3包括第一四通道切换阀13、载流池15和第二四通道切换阀17，所述两通道多位切换阀4的主端口a与所述进样器7相连，所述两通道多位切换阀4的第一切换端口a1与所述三通道多位切换阀9的主端口b相连，所述两通道多位切换阀4的第二切换端口a2与第一四通道切换阀13的第一切换端口c1相连，所述第一四通道切换阀13的第二切换端口c2、第二四通道切换阀17的第二切换端口d2通过管路相连，所述第一四通道切换阀13的第三切换端口c3、第二四通道切换阀的第一切换端口d1与所述载流池15相连，所述第一四通道切换阀的第四切换端口c4与第二四通道切换阀的第四切换端口d4相连，所述第二四通道切换阀的第三切换端口d3与所述输液单元5相连。
22.所述两通道多位切换阀4的主端口a与所述进样器7的套筒连接，这样进样器7可以
由两通道多位切换阀4的主端口a吸收进品容器10或稀释液容器11内的液体，也可以将上述液体分别注入混匀单元3，或吸收混匀单元3的液体注入废液容器12。
23.本发明的用于流动注射分析仪的在线稀释装置，混匀单元3还包括第一溶液滞留环14和第二溶液滞留环16，第一溶液滞留环14和第二溶液滞留环16长度相同，所述第一四通道切换阀的第二切换端口、第二四通道切换阀的第二切换端口通过第二溶液滞留环相连，所述第一四通道切换阀的第四切换端口、第二四通道切换阀的第四切换端口通过第一溶液滞留环相连。
24.上述四通道切换阀包括阀壳与阀芯，所述阀壳上设置有第一切换端口、第二切换端口、第三切换端口、第四切换端口，所述阀芯内可旋转地设置有第一通道、第二通道。第一通道用于使第一切换端口与第二切换端口连通或使第一切换端口与第四切换端口连通，第二通道用于使第四切换端口与第三切换端口连通或使第三切换端口与第二切换端口连通。
25.本发明的用于流动注射分析仪的在线稀释装置，所述输液单元为蠕动泵。
26.本发明的用于流动注射分析仪的在线稀释方法，所述方法采用本发明的用于流动注射分析仪的在线稀释装置，所述方法包含以下步骤：
27.步骤1：初始化过程，控制单元和输液单元控制各液体充满对应连接管路；
28.步骤2：稀释过程，控制单元控制进样品和稀释液，并排入混匀单元；
29.步骤3：输液过程，输液单元将稀释后的样品传输至流动注射分析仪进行后续过程；
30.步骤4：清洗过程，控制单元控制进稀释液，清洗进样器后将废液排入废液容器。
31.本发明的用于流动注射分析仪的在线稀释装置，其中，所述输液单元为单独的蠕动泵或流动注射分析仪上已有的蠕动泵。
32.本发明的用于流动注射分析仪的在线稀释装置，其中，上述零部件的连接均通过管路连接，上述管路为塑料管、石英管或玻璃管。
33.本发明的用于流动注射分析仪的在线稀释装置由控制单元、进样单元、混匀单元、两通道多位切换阀和输液单元构成。所述控制单元包括进样器以及控制进样器的传动装置，用于控制不同液体流量、流速及流动方向；所述进样单元包括三通道多位切换阀、进样针、样品容器、稀释液容器和废液容器；所述混匀单元包括四通道切换阀、溶液滞留环和载流池，用于实现样品与稀释液的充分混合以及进一步的传输；所述输液单元为单独的蠕动泵或流动注射分析仪上已有的蠕动泵。各个单元和组件之间通过管路相互连通。
34.本发明的技术方案适用于流动注射分析。本发明的技术方案实现了进样、比例稀释、输出样品的同时连续运行。本发明实现了对高浓度样品的自动在线稀释，稀释比例范围大、精确度高且稳定性好，装置调试和清洁维护方便，可以与流动注射分析仪同时工作互不干扰，满足快速分析的要求，具有良好的推广意义。
35.本发明的用于流动注射分析仪的在线稀释装置的工作过程包含以下步骤：
36.步骤1：初始化过程。控制单元和输液单元控制各液体充满对应连接管路；
37.步骤2：稀释过程。控制单元控制进样品和稀释液，并排入混匀单元；
38.步骤3：输液过程。输液单元将稀释后的样品传输至流动注射分析仪进行后续过程；
39.步骤4：清洗过程。控制单元控制进稀释液，清洗进样器后将废液排入废液容器。
40.本发明的技术方案可以对高浓度样品进行在线稀释，配以不同规格的进样器能够实现对样品进行1-1000倍以内任意比例的稀释，过程简单，结果精确，装置具有良好的稳定性，能够实现标准曲线的在线配置，可以与流动注射分析仪的不同模块兼容，自动化程度高，满足快速分析的需求。
41.本发明提供一种用于流动注射分析仪的在线稀释装置，由控制单元1、进样单元2、混匀单元3、两通道多位切换阀4、输液单元5和连接管路构成。
42.所述控制单元1包括进样器7以及控制进样器的传动装置6。
43.所述进样单元2包括三通道多位切换阀8、进样针9、样品容器10、稀释液容器11和废液容器12。
44.所述混匀单元3包括第一四通道切换阀13、第一溶液滞留环14、载流池15、第二溶液滞留环16和第二四通道切换阀17。
45.所述两通道多位切换阀4的主端口a与所述进样器7直接相连或通过所述连接管路相连，所述两通道多位切换阀4的第一切换端口a1通过所述连接管路与所述三通道多位切换阀8的主端口b相连，所述两通道多位切换阀4的第二切换端口a2通过所述连接管路与第一四通道切换阀13的第一切换端口c1相连。
46.所述输液单元5为单独的蠕动泵或流动注射分析仪上已有的蠕动泵。
47.所述三通道多位切换阀8的第一切换端口b1通过所述连接管路与所述进样针9相连，所述三通道多位切换阀8的第二切换端口b2通过所述连接管路与所述稀释液容器11相连，所述三通道多位切换阀8的第三切换端口b3通过所述连接管路与所述废液容器12相连。
48.所述第一、第二四通道切换阀13、17的所述第二切换端口c2、d2通过所述连接管路与所述第二溶液滞留环16相连，所述第一、第二四通道切换阀13、17的所述第四切换端口c4、d4通过所述连接管路与所述第一溶液滞留环14相连，所述第二四通道切换阀17通过所述连接管路与所述输液单元5相连。
49.所述第一溶液滞留环14和所述第二溶液滞留环16由相同长度的所述连接管路构成。
50.所述连接管路为塑料管、石英管或玻璃管。
51.本发明又提供一种用于流动注射分析仪的在线稀释方法，采用上述用于流动注射分析仪的在线稀释装置，具体方法包括：
52.步骤1：初始化过程。控制单元1和输液单元5控制各液体充满对应连接管路；
53.步骤2：稀释过程。控制单元1控制进样品和稀释液，并排入混匀单元3；
54.步骤3：输液过程。输液单元5将稀释后的样品传输至流动注射分析仪进行后续过程；
55.步骤4：清洗过程。控制单元1控制进稀释液，清洗进样器7后将废液排入废液容器12。
56.利用图1中的实施例进行测试水样中不同参数的实验，其中所用的稀释液均为电阻率为18.2mω
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cm(25℃)的超纯水。结果如表1所示。
57.表1本发明的在线稀释装置用于测量水样中不同参数的结果
[0058][0059]
本发明提供的一种用于流动注射分析仪的自动在线稀释装置可以与流动注射分析仪的不同方法模块兼容，能够实现标准曲线的在线配置以及对高浓度样品进行在线稀释，过程简单，结果精确，装置具有良好的稳定性，自动化程度高，满足快速分析的需求。
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以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。