专利名称：用于原子光谱分析的全自动液体处理工作站的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及样品前处理领域，尤其涉及一种用于原子光谱分析的全自动液体
处理工作站。
背景技术：
对于每天都需要面对大批量样品的分析人员而言，在完成样品分析任务的整个流程中，最繁重的工作在于样品前处理过程；而在样品前处理过程中，最为繁琐、工作量最大的在于大量的液体移取、转移、定容和标准溶液配制。目前，专利号为200720071636.0，名为“一种自动移液站”的专利，和专利号为 200820107586. 1，名为“自动移液装置”的专利已经在生化分析领域实现了微量液体样品前处理的自动化，如PCR反应、DNA提取、DNA/蛋白质点阵喷印、DNA酶切消化和核酸提取等， 主要涉及微量体积及大规模数量样品的液体转移及处理过程。现有技术中的液体工作站虽然自动化程度较高，在其自身的领域发挥着极其重要的作用，但是却不适用于实验室常规分析，尤其是光谱仪器分析的样品前处理要求。在原子光谱分析领域，涉及的样品溶液较生化分析领域存在极大差别(1)所需溶液体积大得多，一般多元素测量，体积不小于10mL，生化分析用工作站所使用的漩涡混勻方式无法实现快速混勻；(2)测量对象为极易发生交叉污染的痕量及超痕量金属元素，对采样针的清洗有着极高的要求；(3)需要同时配置校准溶液；(4)需要使用强腐蚀性和挥发性的酸，普通的生化分析用工作站无法适用于该腐蚀性环境。到目前为止，还没有专门应用于原子光谱分析领域的自动液体处理工作站面世。 发明内容本发明的目的在于提供一种用于原子光谱分析的全自动液体处理工作站，专门针对原子光谱分析领域的技术特点，解决自动液体处理工作站的大体积溶液混勻问题、腐蚀问题和记忆效应问题等。本实用新型所述的用于原子光谱分析的全自动液体处理工作站，采用注射泵吸取空气，在溶液底部快速鼓气，形成高速气泡，对大体积溶液进行混勻；并且，本实用新型通过超声波液位探测器反馈的液位高度，控制采样针进入溶液的液位深度，可有效降低记忆效应；本实用新型还采用流动式清洗结构，其清洗液的传输由隔膜泵来实现，废液自动流入废液杯中。本实用新型提供了一种用于原子光谱分析的全自动液体处理工作站，包括注射泵、存样环、采样针、超声波液位探测器和控制系统，其中，所述采样针通过所述存样环与所述注射泵连接；[0015]所述控制系统与所述超声波液位探测器连接；所述超声波液位探测器，运动至已装载溶液的样品盘上方，探测该样品盘中溶液的液位高度，并将该液位高度传送至所述控制系统；该控制系统根据该液位高度、需吸取的溶液体积和液面直径大小，计算所述采样针需探入该样品盘的深度，所述采样针运动至该样品盘的上方，并根据该深度探入该样品盘，所述注射泵吸取既定体积的溶液至所述存样环中；所述采样针运动至目标样品杯上方，所述注射泵将所述存样环中的溶液排出至该目标样品杯中。实施时，所述注射泵为单通道注射泵或多通道注射泵。实施时，本实用新型所述的用于原子光谱分析的全自动液体处理工作站，还包括 XYZ三向运动机构，所述超声波液位探测器安装于所述CTZ三向运动机构的Y向机械臂上，所述采样针安装于所述XYZ三向运动机构的Z向机械臂上；所述控制系统，还与所述所述CTZ三向运动机构和所述注射泵连接，用于控制安装于所述XH三向运动机构的Y向机械臂上的超声波液位探测器以及安装于所述XH三向运动机构的Z向机械臂上的采样针的移动，并控制所述注射泵吸取或排出溶液。实施时，本实用新型所述的用于原子光谱分析的全自动液体处理工作站，还包括隔膜泵、清洗站、超清洗液杯和废液杯，其中，所述注射泵与所述清洗液杯连接；所述清洗液杯通过所述隔膜泵与所述清洗站连接；所述清洗站的底部与废液杯连通。实施时，所述超声波液位探测器的探测距离为3_300mm。本实用新型的有益效果在于解决了大体积溶液的混勻、记忆效应的消除和腐蚀等一系列问题；利用本实用新型所述的用于原子光谱分析的全自动液体处理工作站，可以实现原子光谱分析领域的大批量液体移取、定容、稀释和标准溶液配制、自动混勻等液体处理过程的自动化，将操作人员由繁琐、沉重的工作中解放出来，并且避免了人工干预带来的不确定因素对分析结果的影响，缩短了实验室样品处理的时间，提高了工作效率。

图1是本实用新型所述的用于原子光谱分析的全自动液体处理工作站的结构框图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型所述的用于原子光谱分析的全自动液体处理工作站包括 XYZ三向运动机构1、试剂盘2、标准溶液盘3、待处理样品盘4、已处理样品盘5、注射泵10、 存样环11、采样针12、隔膜泵9、清洗站6、超声波液位探测器13、控制系统(图中未示)、清洗液杯8和废液杯7，其中，试剂盘2、标准溶液盘3、待处理样品盘4和已处理样品盘5均采用亚克力材质；在此实施例中，所述注射泵10的左侧通道与所述存样环11的一端连接；[0033]所述注射泵10的右侧侧通道与所述清洗液杯8连接；所述存样环11的另一端与所述采样针12连接；所述清洗液杯8通过所述隔膜泵9与所述清洗站6连接；所述清洗站8的底部与废液杯7连通；所述超声波液位探测器13安装于所述XH三向运动机构1的Y向机械臂上，所述采样针12安装于所述XYZ三向运动机构1的Z向机械臂上。所述控制系统分别与所述超声波液位探测器13、所述XYZ三向运动机构1和注射泵10连接；下面通过具体的实施例来介绍本实用新型的工作过程本实用新型所述的用于原子光谱分析的全自动液体处理工作站在运行时，其工作过程如下Y向机械臂上的超声波液位探测器13运动至已装载溶液的样品盘上方，该样品盘例如可以为试剂盘2、标准溶液盘3、待处理样品盘4和清洗液杯等；所述超声波液位探测器 13探测该样品盘中溶液的液位高度，并将该液位高度传送至控制系统；实施时，所述超声波液位探测器13的探测距离为3_300mm ；该控制系统根据该液位高度、需吸取的溶液体积和液面直径大小，计算所述采样针12需探入该样品盘的深度，并控制Z向机械臂带动所述采样针12运动至该样品盘的上方，并根据该深度探入该样品盘，注射泵10由阀上的左侧通道吸取既定体积的溶液至所述存样环11中；Z向机械臂带动所述采样针12运动至目标样品杯上方，注射泵10由阀上的左侧通道将所述存样环11中的溶液排出至该目标样品杯中；XH三向运动机构1带动采样针12运动进入清洗站6的内部杯状通道，注射泵10 由阀上的右侧通道抽取清洗液杯8中的清洗液，注射泵10由阀上的左侧通道排出该清洗液，对采样针12的内部进行清洗；隔膜泵9抽取清洗液杯8中的清洗液，对采样针12的外部进行清洗；清洗液的传输由隔膜泵9抽取清洗液杯8中的清洗液，在清洗站6的右侧由下而上进入其内部杯状通道，废液自然溢流至清洗站6底部，自动流入废液杯7。XH三向运动机构1带动采样针12移动至目标杯位的上方，注射泵10由阀上的左侧通道吸取空气，然后Z向机械臂带动采样针12运动至需混勻溶液的底部，注射泵10由阀上的左侧通道快速排出气体，依靠细小气泡的快速向上运动混勻溶液。利用本实用新型所述的用于原子光谱分析的全自动液体处理工作站，可以实现原子光谱分析领域的大批量液体移取、定容、稀释和标准溶液配制、自动混勻、采样针清洗等液体处理过程的自动化，将操作人员由繁琐、沉重的工作中解放出来，并且避免了人工干预带来的不确定因素对分析结果的影响，缩短了实验室样品处理的时间，提高了工作效率。以上说明对实用新型而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离所附权利要求所限定的精神和范围的情况下，可做出许多修改、变化或等效， 但都将落入本实用新型的保护范围内。
权利要求1.一种用于原子光谱分析的全自动液体处理工作站，其特征在于，包括注射泵、存样环、采样针、超声波液位探测器和控制系统，其中，所述采样针通过所述存样环与所述注射泵连接；所述控制系统与所述超声波液位探测器连接；所述超声波液位探测器，运动至已装载溶液的样品盘上方，探测该样品盘中溶液的液位高度，并将该液位高度传送至所述控制系统；该控制系统根据该液位高度、需吸取的溶液体积和液面直径大小，计算所述采样针需探入该样品盘的深度，所述采样针运动至该样品盘的上方，并根据该深度探入该样品盘，所述注射泵吸取既定体积的溶液至所述存样环中；所述采样针运动至目标样品杯上方，所述注射泵将所述存样环中的溶液排出至该目标样品杯中。
2.如权利要求1所述的用于原子光谱分析的全自动液体处理工作站，其特征在于，所述注射泵为单通道注射泵或多通道注射泵。
3.如权利要求1或2所述的用于原子光谱分析的全自动液体处理工作站，其特征在于， 还包括XYZ三向运动机构，所述超声波液位探测器安装于所述XYZ三向运动机构的Y向机械臂上，所述采样针安装于所述XYZ三向运动机构的Z向机械臂上；所述控制系统，还与所述所述XYZ三向运动机构和所述注射泵连接，用于控制安装于所述CTZ三向运动机构的Y向机械臂上的超声波液位探测器以及安装于所述CTZ三向运动机构的Z向机械臂上的采样针的移动，并控制所述注射泵吸取或排出溶液。
4.如权利要求3所述的用于原子光谱分析的全自动液体处理工作站，其特征在于，还包括隔膜泵、清洗站、超清洗液杯和废液杯，其中，所述注射泵与所述清洗液杯连接；所述清洗液杯通过所述隔膜泵与所述清洗站连接；所述清洗站的底部与废液杯连通。
5.如权利要求4所述的用于原子光谱分析的全自动液体处理工作站，其特征在于，所述超声波液位探测器的探测距离为3-300mm。
专利摘要一种用于原子光谱分析的全自动液体处理工作站，包括注射泵、存样环、采样针、超声波液位探测器和控制系统，所述采样针通过所述存样环与所述注射泵连接；所述控制系统与所述超声波液位探测器连接；所述超声波液位探测器探测已装载溶液的样品盘中的液位高度，传送至所述控制系统；该控制系统计算所述采样针需探入该样品盘的深度，所述采样针运动至该样品盘的上方，并根据该深度探入该样品盘，所述注射泵吸取既定体积的溶液至所述存样环中；所述采样针运动至目标样品杯上方，所述注射泵将所述存样环中的溶液排出至该目标样品杯中。本实用新型可以实现原子光谱分析领域的大批量液体移取、定容、稀释和标准溶液配制、自动混匀等液体处理过程的自动化。
文档编号G01N1/38GK202033242SQ201120052390
公开日2011年11月9日 申请日期2011年3月1日 优先权日2011年3月1日
发明者杨名名, 梁敬, 王庆, 董芳, 陈璐 申请人:北京瑞利分析仪器有限公司