基于空气热膨胀的液体微量进样装置与方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105823898A(43)申请公布日2016.08.03(21)申请号201610247187.4(22)申请日2016.04.18(71)申请人浙江大学地址310027浙江省杭州市西湖区浙大路38号(72)发明人陈星董浩陈璟王莹莹王福园张冯江(74)专利代理机构杭州求是专利事务所有限公司33200代理人邱启旺(51)Int.Cl.G01N35/10(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称基于空气热膨胀的液体微量进样装置与方法(57)摘要本发明公开了一种基于空气热膨胀的液体微量进样装置与方法。本装置核心部件为液体进样杯，样品液体注入该装置的进样杯中，液面达到指定高度。在进样杯中存在空气与样品液体，通过对进样杯加热的方式使杯中空气产生热膨胀，在杯体的底部留有小孔，空气膨胀致使杯中的样品液体从底部小孔中流出。通过控制加热的目标温度与速率，可调整本装置的进样液体量。在杯底部留有卡槽，可嵌入传感器对液体样品相关特性进行检测；本发明液体微量进样方法、装置简单，成本低廉，可实现微量进样的自动控制并保证其一致性。CN105823898ACN105823898A权利要求书1/1页1.一种基于空气热膨胀的液体微量进样装置，其特征在于，它包括：进样杯(1)、传感器(4)和检测仪器(7)；所述进样杯(1)包括杯体(3)和盖于杯体(3)上方的杯帽(2)，杯帽(2)和杯体(3)密封连接；所述杯体(3)从上至下设有连通的样品腔(31)、进样腔(32)和传感器腔(33)；所述传感器腔(33)底面设有传感器卡槽(34)，传感器(4)嵌于传感器卡槽(34)中；所述检测仪器(7)上部具有检测腔(6)，检测腔(6)内壁设有机械伸缩臂(62)，机械伸缩臂(62)的前端固定加热片(61)，检测腔(6)的底部设有传感器检测底座(63)。样品腔(31)容纳样品液体，同时提供空气容积，通过加热使空气容积膨胀，将样品液体推入进样腔(32)；通过操纵机械伸缩臂(62)控制加热片(61)包裹于样品腔(31)外围，从而对样品腔(31)内的空腔气体进行PID温控；传感器(4)插于传感器检测底座(63)，从而进行数据的采集。2.根据权利要求1所述一种基于空气热膨胀的液体微量进样装置，其特征在于，所述传感器腔(33)的侧面具有与外界连通的气压平衡腔(35)，平衡传感器腔(33)和进样腔(32)内气压与外界气压一致。3.根据权利要求1所述一种基于空气热膨胀的液体微量进样装置，其特征在于，所述进样腔(32)为倒锥形腔体，底部端口弧形外扩或锥形外扩，从而使得样品液体以正圆形态滴落。4.根据权利要求1所述一种基于空气热膨胀的液体微量进样装置，其特征在于，所述杯帽(2)采用医用丁基橡胶材质；杯体(3)采用塑料一体成型。5.根据权利要求1所述一种基于空气热膨胀的液体微量进样装置，其特征在于，所述传感器(4)为基于频率、相位测量的声学传感器或基于阻抗、容抗测量的MOS传感器等。6.一种应用上述基于空气热膨胀的液体微量进样装置实现微量液相进样的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)使用注射器(5)抽取待测样品液体，将进样杯(1)倒置，使用注射器(5)将N1ml样品液体注射入体积N2ml的进样杯样品腔(31)，拔出注射器(5)，将进样杯(1)正置；(2)将进样杯(1)置于检测腔(6)中，插于传感器检测底座(63)上，控制机械伸缩臂(62)将加热片(61)包裹进样杯(1)，控制加热片(61)的加热温度从T1℃升至T2℃，随着气压膨胀，样品腔(31)中的液体流出；根据盖·吕萨克定律计算可得样品液体从样品腔(31)流出的体积V：V＝(N2-N1)*(T2-T1)/273.15ml根据进样腔(32)的体积VqmL，可得到达传感器(4)表面的样品量为(V-Vq)mL；(3)当进样杯(1)温度达到设定值T2℃时，停止加热。控制机械伸缩臂(62)将加热片(61)与进样杯(1)停止接触；(4)根据传感器检测底座(63)得到传感器(4)的采集信号，完成微量液相进样。2CN105823898A说明书1/4页基于空气热膨胀的液体微量进样装置与方法技术领域[0001]本发明涉及一种液体的微量进样技术，尤其涉及一种使用空气热膨胀气压作为动力的液体微量进样装置及方法。背景技术[0002]生物化学等领域研究的不断深入，催生了一批生化分析仪器的出现，其中，液相样品的生化分析仪器占据了相当比重。当前的液相生化分析仪器大多需要加入样品的预操作，一些进口的自动进样器往往结构复杂，价格昂贵，在实际样品分析的过程中，往往依赖于人工操作进样。在液相样品生化分析的过程中，考虑到操作人员的熟练程度，个人视角的偏差，很难保证分析结果的一致性。发明内容