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原文传递一种自动进样装置和方法

专利名称：	一种自动进样装置和方法
摘要：	本发明公开了一种自动进样装置和方法，该装置包括支架、负压机构、微流控芯片、芯片夹具、控制器、进样机构和驱动机构，负压机构包括负压泵、电气比例阀和第一负压管、废液瓶和排液管，第一负压管的两端分别与负压泵和废液瓶连接，电气比例阀安装在第一负压管上，排液管的一端与废液瓶连接，微流控芯片固定在芯片夹具上，微流控芯片的出液口与芯片夹具的排液孔连通，排液管的另一端与排液孔连通，进样机构包括柱塞泵、检测模块、电容进样针和试剂槽，电容进样针与驱动机构连接，柱塞泵和检测模块分别与电容针连接，驱动机构、电气比例阀、柱塞泵和检测模块分别与控制器电连接。本发明结构简单，可以实现微流控芯片的自动连续进样和排样。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	湖北;42
申请人：	武汉纺织大学
发明人：	刘丰;吴继文;陈正启;冯成虎;代雄志
专利状态：	有效
申请日期：	2019-03-20T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-21T00:00:00+0800
申请号：	CN201910214365.7
公开号：	CN109917147A
代理机构：	武汉宇晨专利事务所
代理人：	董路;王敏锋
分类号：	G01N35/10(2006.01);G;G01;G01N;G01N35
申请人地址：	430200 湖北省武汉市江夏区阳光大道1号
主权项：	1.一种自动进样装置，其特征在于：包括支架、负压机构、微流控芯片、芯片夹具、控制器、进样机构和驱动机构，负压机构包括负压泵、电气比例阀和第一负压管、废液瓶和排液管，第一负压管的一端与负压泵连接，第一负压管的另一端与废液瓶上部连通，电气比例阀安装在第一负压管上，排液管的一端与废液瓶连接，微流控芯片固定在芯片夹具上，微流控芯片包括进液口和出液口，芯片夹具上设有排液孔，出液口与排液孔连通，排液管的另一端与排液孔连通，进样机构包括柱塞泵、检测模块、电容进样针和试剂槽，电容进样针与驱动机构连接，电容进样针竖直设置，柱塞泵和检测模块分别与电容针电连接，取样槽位于电容进样针的下方，驱动机构、电气比例阀、柱塞泵和检测模块分别与控制器电连接。 2.根据权利要求1所述的自动进样装置，其特征在于：所述的驱动机构包括水平移动机构和竖直移动机构，水平移动机构包括水平滑块、水平主动带轮、水平皮带、水平从动带轮和水平电机，水平电机和水平从动带轮安装于支架上，水平主动带轮安装于水平电机的输出轴上，水平主动带轮通过水平皮带与水平从动带轮连接，水平皮带沿水平方向做往复运动，水平滑块固定于水平皮带上，竖直移动机构包括竖直电机、竖直主动带轮、竖直皮带和竖直从动带轮，竖直电机与水平滑块固定连接，竖直主动带轮安装于竖直电机的输出轴上，竖直从动带轮安装于水平滑块上，竖直从动带轮位于竖直主动带轮的正下方，竖直主动带轮通过竖直皮带与竖直从动带轮连接，竖直滑块与竖直皮带连接，水平电机和竖直电机分别与控制器电连接，电容进样针固定在竖直滑块上，电容进样针位于进液口的正上方，试剂槽位于电容进样针的正右方。 3.根据权利要求2所述的自动进样装置，其特征在于：所述的水平移动机构还包括水平导轨，水平导轨有两个，两水平导轨均安装于支架上，两水平导轨对称分布于水平皮带的上下两侧，水平滑块分别与两水平导轨连接，所述的竖直移动机构还包括联轴器、连接轴、支撑块和竖直导轨，连接轴通过联轴器与竖直电机的输出轴连接，竖直主动带轮与连接轴连接，竖直导轨有两个，两竖直导轨相对于竖直皮带对称分布，两竖直导轨的上端分别与联轴器连接，两竖直导轨的下端分别与支撑块相对的两侧连接，竖直从动带轮安装与支撑块上，竖直滑块与其中的一个竖直导轨连接。 4.根据权利要求3所述的自动进样装置，其特征在于：所述的芯片夹具为支撑平台，芯片夹具固定于支架上，微流控芯片放置于芯片夹具的上表面上，芯片夹具的上表面沿竖直方向开设有对称分布的两通孔，两通孔分别位于排液孔的两侧，负压机构还包括第二负压管，第二负压管的一端与负压泵连接，另一端分别与两通孔连接。 5.根据权利要求1所述的自动进样装置，其特征在于：所述的进液口呈倒锥形。 6.一种自动进样方法，其特征在于包括如下步骤： 6.1、开始负压泵，负压泵产生的负压将微流控芯片吸附在芯片夹具上； 6.2、开启控制器，控制水平电机启动，水平电机正向转动，水平电机带动水平主动带动转动，水平主动带轮带动水平皮带沿水平方向移动，水平皮带带动水平滑块向右移动，水平滑块带动竖直移动机构整体向右移动，当电容进样针在水平方向上到达设定位置时，即电容进样针位于试剂槽的正上方，控制器控制水平电机关闭； 6.3、接着控制器控制竖直电机启动，竖直电机正向转动，竖直电机带动连接轴转动，连接轴带动竖直主动带轮转动，竖直主动带轮带动竖直皮带转动，竖直皮带带动竖直滑动向下运动，竖直滑块带动电容进样针向下运动，当电容进样针在竖直方向到达设定位置时，即电容进样针的入口位于试剂槽的液面以下，控制器控制竖直电机关闭； 6.4、接着控制器控制柱塞泵启动，电容进样针开始吸取试剂槽中的试剂，当柱塞泵吸取至设定体积V1的试剂时，控制器控制柱塞泵关闭，V1≥V2×N，N≥1； 6.5、接着控制器控制竖直电机启动，竖直电机反向转动，竖直电机带动电容进样针向上移动，当电容进样针到达设定位置，控制器控制竖直电机关闭； 6.6、接着控制器控制水平电机启动，水平电机反向转动，水平电机带动电容进样针向左水平移动，当电容进样针到达设定位置时，即电容进样针位于进液口的正上方，控制器控制水平电机关闭； 6.7、接着控制器控制竖直电机启动，竖直电机正向转动，竖直电机带动电容进样针向下移动，当电容进样针到达设定位置，即电容进样针位于进液口中，且电容进样针距离进液口底部的高度为H1时，控制器控制竖直电机关闭，同时控制器控制柱塞泵开启，通过电容进样针向进液口中打入体积为V2的试剂后，进液口的体积为V0，V0＜V2，控制器控制柱塞泵关闭； 6.8、接着控制器控制竖直电机启动，竖直电机反向转动，竖直电机带动电容进样针向上移动，当电容进样针到达设定位置，即电容进样针的高度不大于进液口顶部的高度，控制器控制竖直电机关闭； 6.9、接着控制器控制控制电气比例阀和检测模块开启，微流控芯片沟道中的液体通过负压的作用被吸入到废液瓶中，当检测模块检测不到电容信号时，即进液口中试剂的液面下降至进液口底部时，检测模块将信号反馈给控制器，控制器控制检测模块和电气比例阀关闭； 6.10、当柱塞泵中剩余的体积大于V2时，重复步骤6.7-6.9，直至柱塞泵中剩余的体积小于V2时，控制器控制竖直电机启动，竖直电机反向转动，竖直电机带动电容进样针向上移动，当电容进样针到达设定位置，即电容进样针位于初始位置时，控制器控制竖直电机关闭，接着重复步骤6.2-6.10，进行下一次的进样过程；当柱塞泵中剩余的体积小于V2时，控制器控制竖直电机启动，竖直电机反向转动，竖直电机带动电容进样针向上移动，当电容进样针到达设定位置，即电容进样针位于初始位置时，控制器控制竖直电机关闭，接着重复步骤6.2-6.10，进行下一次的进样过程。 7.根据权利要求1所述的自动进样方法，其特征在于：V2≤V0+2mm。
所属类别：	发明专利