一種熱穩(wěn)定可變體積進(jìn)樣閥的制作方法
【專利說(shuō)明】
所屬技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種熱穩(wěn)定可變體積進(jìn)樣閥。能夠應(yīng)用在生化分析、生物工程和化學(xué)合成、制備領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]進(jìn)樣閥作為分析、色譜儀和生化儀器等進(jìn)樣系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，其進(jìn)樣體積是非常重要的一個(gè)指標(biāo)，同時(shí)熱穩(wěn)定性對(duì)反應(yīng)的控制有著至關(guān)重要的影響。常規(guī)進(jìn)樣閥和定量管配合實(shí)現(xiàn)體積變化，更換定量管需停止分析等進(jìn)樣過(guò)程，重新穩(wěn)定時(shí)間較長(zhǎng)，并且多次拆裝耗時(shí)長(zhǎng)易導(dǎo)致接口泄露；常規(guī)進(jìn)樣閥和定量管暴露在環(huán)境中，易受干擾，無(wú)法保溫或恒溫，對(duì)熱穩(wěn)定性尤其不利。
[0003]常規(guī)六通閥或十六通閥形式的進(jìn)樣閥以旋轉(zhuǎn)方式進(jìn)樣，由于轉(zhuǎn)子端面與管路軸線不相垂直，在進(jìn)樣時(shí)會(huì)造成較大的死體積；并且密封面為平面，要求閥芯的材質(zhì)和精度較高，易磨損。專利(可變體積微量進(jìn)樣閥，ZL 201210052463.3)提出一種變體積微量進(jìn)樣閥，至少存在以下技術(shù)缺陷:采用溝槽流路，易泄露、加工要求高，圓柱型閥芯配合不緊密，易泄露；體積變化仍然通過(guò)更換裸露的定量管，無(wú)法保證熱穩(wěn)定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的局限性，提供一種方便在線可變體積、能保持熱穩(wěn)定性的進(jìn)樣閥，能夠應(yīng)用在生化分析、生物工程和化學(xué)合成、制備領(lǐng)域。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:一種熱穩(wěn)定可變體積進(jìn)樣閥，包括閥體、錐形閥塞、體積調(diào)節(jié)微珠和上端蓋，所述閥體和錐形閥塞均由高化學(xué)惰性的熱絕緣材料制成，所述體積調(diào)節(jié)微珠為高化學(xué)惰性的合成材料制成的表面光滑的圓球。所述閥體中心設(shè)有與所述錐形閥塞配合的錐形閥腔，所述錐形閥塞由上端蓋彈力壓緊并保持在閥腔內(nèi)，所述錐形閥塞采用手動(dòng)、電動(dòng)、氣動(dòng)和液動(dòng)等驅(qū)動(dòng)方式作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，所述閥體側(cè)面均勻分布有體積調(diào)節(jié)微珠流入孔和流出孔、樣液流入孔和流出孔、載流流入孔和流出孔三組流入孔和流出孔，所述三組流入孔和流出孔分別于閥體的外側(cè)180 °對(duì)置布置，所述錐形閥塞中間部分挖空，兩側(cè)保留部分能夠有效遮蓋且僅遮蓋所述三組流入孔和流出孔的相鄰兩組流入孔和流出孔，所述錐形閥塞的挖空容積作為進(jìn)樣的定量容積，進(jìn)樣體積通過(guò)定量容積內(nèi)置的體積調(diào)節(jié)微珠的數(shù)目調(diào)節(jié)。
[0006]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題是采取以下技術(shù)方案進(jìn)一步實(shí)現(xiàn):
進(jìn)樣體積調(diào)節(jié)模式，旋轉(zhuǎn)錐形閥塞，所述錐形閥塞保留部分遮蓋樣液流入孔和流出孔、載流流入孔和流出孔兩組流入孔和流出孔，體積調(diào)節(jié)微珠流入孔和流出孔與進(jìn)樣容積連通，按照進(jìn)樣體積要求，控制體積調(diào)節(jié)微珠在進(jìn)樣容積內(nèi)的保持?jǐn)?shù)目，進(jìn)樣體積為進(jìn)樣容積大小減去微珠所占的容積大小。
[0007]取樣模式，旋轉(zhuǎn)錐形閥塞，所述錐形閥塞保留部分遮蓋載流流入孔和流出孔、體積調(diào)節(jié)微珠流入孔和流出孔兩組流入孔和流出孔，樣液流入孔和流出孔與進(jìn)樣容積連通，樣液以一定速度流過(guò)并充滿進(jìn)樣容積。
[0008]進(jìn)樣模式，旋轉(zhuǎn)錐形閥塞，所述錐形閥塞保留部分遮蓋樣液流入孔和流出孔、體積調(diào)節(jié)微珠流入孔和流出孔兩組流入孔和流出孔，載流流入孔和流出孔與進(jìn)樣容積連通，載流以一定速度流過(guò)并攜帶進(jìn)樣體積的樣液流出。
[0009]本發(fā)明的有益效果是進(jìn)樣閥實(shí)現(xiàn)了熱穩(wěn)定，樣液絕熱易保證，提高了反應(yīng)的控制精度；可在線可變進(jìn)樣體積，通過(guò)增減微珠調(diào)節(jié)進(jìn)樣量，對(duì)不同的反應(yīng)過(guò)程進(jìn)行體積優(yōu)化，并能加強(qiáng)混合；轉(zhuǎn)子端面與管路軸線垂直，進(jìn)樣無(wú)死體積；密封面為錐面，加工容易，配合緊密，不易泄露；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊性好、變工況自動(dòng)化程度高、重現(xiàn)性好、適用性強(qiáng)，尤其適用于要求反應(yīng)溫度準(zhǔn)確的分析和測(cè)試，能夠應(yīng)用在生化分析、生物工程和化學(xué)合成、制備領(lǐng)域。
[0010]【附圖說(shuō)明】:
圖1本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖2本發(fā)明閥體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖3本發(fā)明錐形閥塞結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖4本發(fā)明的工作模式示意圖。
[0014]其中，1、閥體，2、錐形閥塞，3、體積調(diào)節(jié)微珠，4、上端蓋，5、墊片，6、彈簧，7、微珠流入孔，8、微珠流出孔，9、樣液流入孔，I O、樣液流出孔，I 1、載流流入孔，I 2、載流流出孔。
[0015]【具體實(shí)施方式】:
本發(fā)明結(jié)合籍由以下結(jié)合的實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明之內(nèi)容，而非限制本發(fā)明之范圍。
[0016]本發(fā)明實(shí)施例是一種熱穩(wěn)定可變體積進(jìn)樣閥，結(jié)構(gòu)示意見(jiàn)圖1，包括閥體1、錐形閥塞2、體積調(diào)節(jié)微珠3和上端蓋4，閥體1、錐形閥塞2均由親水性聚四氟乙烯材料制成，體積調(diào)節(jié)微珠3是體積I?I O O μ?的玻璃制光滑圓球，閥體I中心設(shè)有與錐形閥塞2配合的錐形閥腔，上端蓋4固定在閥體I上，錐形閥塞2和上端蓋4間為墊片5和高彈性膠墊或彈簧6，錐形閥塞2由上端蓋4彈力壓緊并保持在閥腔內(nèi)，保證錐形閥塞2和錐形閥腔之間既可以靈活地相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)又使兩者的錐面間有良好的密封性，錐形閥塞2的上端與步進(jìn)電機(jī)動(dòng)力軸相連，閥體I的側(cè)面上設(shè)置有微珠流入孔7和流出孔8、樣液流入孔9和流出孔10以及載流流入孔11和流出孔12三組，三組流入孔和流出孔的流入孔和流出孔分別處于閥體I的外側(cè)對(duì)置180 °分布，并且三組流入孔和流出孔在閥體I的外側(cè)間隔60 °均勻分布，體積調(diào)節(jié)微珠流入孔7和流出孔8分置在閥體I的上部和下部，樣液流入孔9和流出孔I O分置在閥體I的下部和上部，載流流入孔I I和流出孔I 2分置在閥體I的下部和上部，閥體I的三組流入孔和流出孔通過(guò)快速接口與外接管路相連，錐形閥塞2中部挖空，并且兩側(cè)保留部分的兩扇形截面的中心角度為大于80。并小于150 °，保證兩側(cè)保留部分能夠有效遮蓋且僅遮蓋所述三組流入孔和流出孔的相鄰兩組流入孔和流出孔，錐形閥塞2的挖空容積作為進(jìn)樣的定量體積，其體積大小通過(guò)內(nèi)置的調(diào)節(jié)微珠3的數(shù)目調(diào)節(jié)。
[0017]本發(fā)明的一種熱穩(wěn)定可變體積進(jìn)樣閥可以工作在三種模式，如圖4所示:
(a)進(jìn)樣體積調(diào)節(jié)模式，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)錐形閥塞2 60 °，所述錐形閥塞保留部分遮蓋樣液流入孔9和流出孔I O、載流流入孔I I和流出孔I 2兩組流入孔和流出孔，體積調(diào)節(jié)微珠流入孔7和流出孔8與進(jìn)樣容積連通，按照進(jìn)樣體積要求，控制體積調(diào)節(jié)微珠3在進(jìn)樣容積內(nèi)的保持?jǐn)?shù)目，進(jìn)樣體積為進(jìn)樣容積大小減去體積調(diào)節(jié)微珠3所占的容積大小。
[0018](b)取樣模式，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)錐形閥塞2 60 °，所述錐形閥塞保留部分遮蓋載流流入孔I I和流出孔I 2、體積調(diào)節(jié)微珠流入孔7和流出孔8兩組流入孔和流出孔，樣液流入孔9和流出孔I O與進(jìn)樣容積連通，樣液以一定速度流過(guò)并充滿進(jìn)樣容積。
[0019](C)進(jìn)樣模式，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)錐形閥塞2 60 °，所述錐形閥塞保留部分遮蓋樣液流入孔9和流出孔I O、體積調(diào)節(jié)微珠流入孔?和流出孔8兩組流入孔和流出孔，載流流入孔I I和流出孔I 2與進(jìn)樣容積連通，載流以一定速度流過(guò)并攜帶進(jìn)樣體積的樣液流出。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種熱穩(wěn)定可變體積進(jìn)樣閥，包括閥體(I )、錐形閥塞(2)、體積調(diào)節(jié)微珠(3)和上端蓋(4 )，所述閥體(I )中心設(shè)有與所述錐形閥塞(2 )配合的錐形閥腔，所述錐形閥塞(2 )由上端蓋(4 )彈力壓緊并保持在閥腔內(nèi)，所述閥體(I )側(cè)面均勻分布有體積調(diào)節(jié)微珠流入孔(7 )和流出孔(8 )、樣液流入孔(9 )和流出孔(I O )、載流流入孔(I I )和流出孔(I 2)三組流入孔和流出孔，所述三組流入孔和流出孔分別于閥體(I )的外側(cè)180。對(duì)置布置，所述錐形閥塞(2)中間部分挖空，兩側(cè)保留部分能夠有效遮蓋且僅遮蓋所述三組流入孔和流出孔的相鄰兩組流入孔和流出孔，所述錐形閥塞(2 )的挖空容積作為進(jìn)樣的定量容積，進(jìn)樣體積通過(guò)定量容積內(nèi)置的體積調(diào)節(jié)微珠(3 )的數(shù)目調(diào)節(jié)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱穩(wěn)定可變體積進(jìn)樣閥，其特征在于，所述閥體(I)、錐形閥塞(2 )和上端蓋(4 )均由高化學(xué)惰性的熱絕緣材料制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱穩(wěn)定可變體積進(jìn)樣閥，其特征在于，所述錐形閥塞(2 )采用手動(dòng)、電動(dòng)、氣動(dòng)和液動(dòng)驅(qū)動(dòng)方式作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱穩(wěn)定可變體積進(jìn)樣閥，其特征在于，所述體積調(diào)節(jié)微珠(3 )為高化學(xué)惰性的合成材料制成的表面光滑的圓球。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱穩(wěn)定可變體積進(jìn)樣閥，可以工作在三種模式，其特征在于: Ca)進(jìn)樣體積調(diào)節(jié)模式，旋轉(zhuǎn)錐形閥塞(2 )，所述錐形閥塞保留部分遮蓋樣液流入孔(9)和流出孔(I O )、載流流入孔(I I)和流出孔(I 2)兩組流入孔和流出孔，體積調(diào)節(jié)微珠流入孔(7 )和流出孔(8 )與進(jìn)樣容積連通，按照進(jìn)樣體積要求，控制體積調(diào)節(jié)微珠(3 )在進(jìn)樣容積內(nèi)的保持?jǐn)?shù)目，進(jìn)樣體積為進(jìn)樣容積大小減去體積調(diào)節(jié)微珠(3 )所占的容積大??； (b)取樣模式，旋轉(zhuǎn)錐形閥塞(2)，所述錐形閥塞保留部分遮蓋載流流入孔(II )和流出孔(I 2 )、體積調(diào)節(jié)微珠流入孔(7 )和流出孔(8 )兩組流入孔和流出孔，樣液流入孔(9 )和流出孔(10)與進(jìn)樣容積連通，樣液以一定速度流過(guò)并充滿進(jìn)樣容積； (c)進(jìn)樣模式，旋轉(zhuǎn)錐形閥塞(2)，所述錐形閥塞保留部分遮蓋樣液流入孔(9)和流出孔(10)、體積調(diào)節(jié)微珠流入孔(7)和流出孔(8)兩組流入孔和流出孔，載流流入孔(11)和流出孔(12)與進(jìn)樣容積連通，載流以一定速度流過(guò)并攜帶進(jìn)樣體積的樣液流出。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種在線可變進(jìn)樣體積、能保持熱穩(wěn)定性的進(jìn)樣閥，包括閥體、錐形閥塞、體積調(diào)節(jié)微珠和上端蓋，錐形閥塞由上端蓋彈力壓緊并保持在閥腔內(nèi)，錐形閥塞中間部分挖空，進(jìn)樣體積通過(guò)挖空容積內(nèi)置的體積調(diào)節(jié)微珠的數(shù)目調(diào)節(jié)；通過(guò)旋轉(zhuǎn)錐形閥塞，實(shí)現(xiàn)進(jìn)樣和變?nèi)莘e功能。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了熱穩(wěn)定和在線變定量容積，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊性好、變工況自動(dòng)化程度高、重現(xiàn)性好、適用性強(qiáng)，能夠應(yīng)用在生化分析、生物工程和化學(xué)合成、制備領(lǐng)域，尤其適用于要求反應(yīng)溫度準(zhǔn)確的分析和測(cè)試。
【IPC分類】F16K11-083, F16K27-06
【公開(kāi)號(hào)】CN104879532
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510262158
【發(fā)明人】鄭藝華, 劉君
【申請(qǐng)人】青島大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年9月2日
【申請(qǐng)日】2015年5月21日