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原文传递单通道移液器精度现场检测的光学系统及检测方法

专利名称：	单通道移液器精度现场检测的光学系统及检测方法
摘要：	单通道移液器精度现场检测的光学系统及检测方法，能够在现场精确测定单通道移液器单次移液体积，增加一路监测光路提高了检测的重复性，显著增加检测效率，克服当前单通道移液器检测设备厚重、对环境要求高的缺陷。系统包括：点光源（1）、狭缝部件（2）、第一准直透镜（3）、第二准直透镜（4）、缩束镜（5）、小孔光阑（6）、滤光片（7）、半反半透镜（8）、第一球面镜（9）、第一光电感应器（10）、比色皿（11）、磁力搅拌器（12）、第二球面镜（13）、第二光电感应器（14）。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	中国计量科学研究院
发明人：	常旭;王金涛;李侣健;刘翔;张竟月;佟林;郭立功;许常红;时文才;苏晓文;徐浩铭
专利状态：	有效
申请日期：	2023-10-09T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-10T00:00:00+0800
申请号：	CN202311295362.3
公开号：	CN117030645A
代理机构：	北京市中闻律师事务所
代理人：	冯梦洪
分类号：	G01N21/31;G01F22/00;G;G01;G01N;G01F;G01N21;G01F22;G01N21/31;G01F22/00
申请人地址：	100029 北京市朝阳区北三环东路十八号
主权项：	1.单通道移液器精度现场检测的光学系统，其特征在于：其包括：点光源（1）、狭缝部件（2）、第一准直透镜（3）、第二准直透镜（4）、缩束镜（5）、小孔光阑（6）、滤光片（7）、半反半透镜（8）、第一球面镜（9）、第一光电感应器（10）、比色皿（11）、磁力搅拌器（12）、第二球面镜（13）、第二光电感应器（14）；点光源产生的光线顺次透过狭缝部件、第一准直透镜、第二准直透镜、缩束镜和小孔光阑而实现光束准直缩束，然后通过滤光片、半反半透镜分成监测光路和测量光路，所述监测光路包括光线顺次穿过的第一球面镜和第一光电感应器，所述测量光路包括光线顺次透过的比色皿、第二球面镜和第二光电感应器；比色皿放置待检测液体，根据待检测液体的不同分为稳定液比色皿、校准液比色皿、基底液比色皿和混合液比色皿，将比色皿置于磁力搅拌器之上，通过磁力搅拌器实现内部液体混匀。 2.根据权利要求1所述的单通道移液器精度现场检测的光学系统，其特征在于：所述滤光片包含520nm和730nm两种波长的滤光片，通过电机驱动，实现两种滤光片的切换。 3.根据权利要求2所述的单通道移液器精度现场检测的光学系统，其特征在于：所述比色皿为圆柱体、长方体或正方体。 4.根据权利要求3所述的单通道移液器精度现场检测的光学系统，其特征在于：测量光路的光束从比色皿的侧面入射，从比色皿的另一侧面射出，照射到第二球面镜上。 5.根据权利要求4所述的单通道移液器精度现场检测的光学系统的检测方法，其特征在于：其包括以下步骤：（1）记录当下试液温度以及室内温度、气压和湿度；（2）确认待检测的单通道移液器待测体积VS；（3）为确定单通道移液器待测体积的检测误差，对每个待测体积进行至少n=10次重复测量，至少通过待检测的单通道移液器依次吸取10次待测液制得混合液比色皿；（4）修正系数S测定：将滤光片切换至520nm波长处，将稳定液比色皿置于磁力搅拌器之上，经磁力搅拌器搅拌混匀后，测定测量光路下光强Ibuf,520,m和监测光路下光强Ibuf,520,r，修正系数S为稳定液比色皿置于分光系统中，测量光路光强Ibuf,520,m同监测光路光强Ibuf,520,r比值，公式为： (2)；（5）校准液520nm处吸光度ACal520测定：将滤光片切换至520nm波长处，更换比色皿为校准液比色皿，经磁力搅拌器搅拌混匀后，测定测量光路下光强Istd,520,m和监测光路下光强Istd,520,r，吸光度ACal520公式为： (3)；（6）基底液520nm处吸光度AC520测定：将滤光片切换至520nm波长处，将基底液比色皿置于磁力搅拌器之上，经磁力搅拌器搅拌混匀后，测定测量光路下光强Idil,520,m和监测光路下光强Idil,520,r，吸光度AC520公式为： (4)；（7）基底液730nm处吸光度AC730测定：将滤光片切换至730nm波长处，将稳定液比色皿置于磁力搅拌器之上，经磁力搅拌器搅拌混匀后，测定测量光路下光强Ibuf,730,m和监测光路下光强Ibuf,730,r，更换比色皿为基底液比色皿，经磁力搅拌器搅拌混匀后，测定测量光路下光强Idil,730,m和监测光路下光强Idil,730,r，吸光度AC730公式为： (5)；（8）混合液520nm处吸光度AM520测定：将滤光片切换至520nm波长处，将混合液比色皿置于磁力搅拌器之上，经磁力搅拌器搅拌混匀后，测定测量光路下光强Imix,520,m和监测光路下光强Imix,520,r，第i次输送待测液后对应混合液吸光度AM520(i)公式为： (6)；（9）计算检测常数Kj：检测常数Kj是测试体积VS对应校准液的检测常数，公式为： (7)；（10）计算移液体积：移液体积为通过待检测的单通道移液器第i次输送待测液时的输送体积，公式为： (8)，其中，VCO为基底液比色皿内实测基底液体积，VT(i)为单通道移液器第i次输送的待测液体积。 6.根据权利要求5所述的单通道移液器精度现场检测的光学系统的检测方法，其特征在于：所述步骤（3）中，待测液制备方法为：丽春红水溶液中，调节pH至 6.0 ± 0.1，然后通过0.2 µm过滤器过滤得到，根据待测体积确定配置丽春红溶液每升水所需丽春红的质量。 7.根据权利要求6所述的单通道移液器精度现场检测的光学系统的检测方法，其特征在于：所述步骤（4）中，稳定液制备方法为：每升水溶解4.08 g邻苯二甲酸氢钾和3.81g 乙二胺四乙酸四钠盐二水合物EDTA，调节pH 至6.0 ± 0.1，并通过0.2 µm过滤器过滤。 8.根据权利要求7所述的单通道移液器精度现场检测的光学系统的检测方法，其特征在于：所述步骤（5）中，校准液制备方法为：与待检测的单通道移液器单次移液的待测体积相对应，将已知体积的待测液与已知体积的基底液按照比例进行混合；其中待测液使用所需待测体积VS的10倍量，并将其乘以制备因子；其中基底液用制备因子乘以比色皿中氯化铜溶液的体积VCO；根据公式（1）计算稀释比R： (1)，其中，VPS为实测待测液体积，VC为实测基底液体积。 9.根据权利要求8所述的单通道移液器精度现场检测的光学系统的检测方法，其特征在于：所述步骤（6）、（7）中，基底液制备方法为：溶解1.12 g/l氯化铜二水合物在邻苯二甲酸酯/ EDTA稳定液中，并调节pH至 6.0 ± 0.1，通过0.2 µm过滤器过滤所得溶液。 10.根据权利要求9所述的单通道移液器精度现场检测的光学系统的检测方法，其特征在于：所述稳定液比色皿，通过输送体积为VCO稳定液至洁净且干燥的比色皿内得到；所述校准液比色皿，通过输送体积为VCO校准液至洁净且干燥的比色皿内得到；所述基底液比色皿，通过输送体积为VCO基底液至洁净且干燥的比色皿内得到；所述混合液比色皿，通过待检测的单通道移液器吸取待测液转移至上述基底液比色皿内制得；制备多个比色皿时，每个实际输送体积误差在VCO的±0.03%范围内，并记录试验温度下的实际体积。
所属类别：	发明专利