CN115069323B - 一种微量移液器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种微量移液器，包括底座、截面差活塞和储液枪头，底座两侧内部分别设置有活塞竖向通道和枪头杆竖向通道；截面差活塞贯穿设置于活塞竖向通道内；储液枪头侧面围成一个两端开口的圆锥空腔，储液枪头的前端设有进液出液孔，后端密封设置在所述枪头杆竖向通道的底端内。本发明公开了一种微量移液器，不仅能够实现吸收外界液体同时储存，并将储存的液体排放出去，还能通过利用活塞截面积的差值，改变该微量移液器内部的气体通道内的气体体积变化来实现对移液体积的微量控制，解决液体不能微量转移的难题。

Description

一种微量移液器

技术领域

本发明涉及移液工具技术领域，具体涉及一种微量移液器。

背景技术

实验室中常用的移液器是一种精密的取液仪器，基本原理是依靠仪器内活塞的上下移动，吸取和排除活塞腔内的气体，进而实现与活塞腔相连的枪头的取液和排液，吸液量和排液量取决于活塞的截面积和活塞上下运动的距离。

当需要转移微量(比如几μL)的液体时，要求活塞的截面积及活塞上下运动的长度非常小，即需要加工直径很细的活塞或实现活塞上下运动长度非常小，目前市面上缺乏这种实现微量液体的精度转移装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种微量移液器，用以解决目前不能对液体进行微量转移的难题。

本发明提供一种微量移液器，包括：

底座，其两侧内部分别沿纵向贯穿设置有活塞竖向通道和枪头杆竖向通道，所述活塞竖向通道和所述枪头杆竖向通道通过横向通道连通组成气体通道；

截面差活塞，包括大横截面部和小横截面部，所述大横截面部与所述小横截面部之间通过变径台阶连接，所述截面差活塞贯穿设置于所述活塞竖向通道内，且所述大横截面部的外壁与所述活塞竖向通道的内壁密封连接，所述小横截面部的外壁与所述活塞竖向通道的内壁之间留有间隙形成第一气体环形空间；

储液枪头，其侧面围成一个两端开口的圆锥空腔，所述储液枪头的前端设有进液出液孔，后端密封设置在所述枪头杆竖向通道的底端内；

其中，所述储液枪头的圆锥空腔与所述第一气体环形空间相连通。

优选地，所述枪头杆竖向通道内的底部设置有枪头杆，所述枪头杆的外壁与所述枪头杆竖向通道的内壁之间形成第二气体环形空间；

其中，所述储液枪头的圆锥空腔与所述第二气体环形空间相连通，所述第二气体环形空间通过所述横向通道与所述第一气体环形空间相连通。

优选地，所述枪头杆配置有枪头杆传动机构，所述枪头杆传动机构包括拉伸杆、拉伸杆套管和枪头套筒，所述拉伸杆套管和所述枪头套筒分别设置于所述底座的枪头杆竖向通道两端，且使得枪头杆竖向通道的两端分别与所述拉伸杆套管和所述枪头套筒的内部贯通；

所述拉伸杆套管内贯穿设置有拉伸杆，所述拉伸杆位于所述枪头杆的正上方，且所述拉伸杆的外壁与所述拉伸杆套管的内壁之间密封连接。

优选地，还包括直线电机，所述直线电机的输出轴设置为丝杆，所述直线电机配置有推板，所述推板的上表面固定有螺母，所述丝杆的底端与所述推板的螺母通过螺纹连接；

所述拉伸杆的顶端和所述截面差活塞的顶端分别固定在所述推板的底面；

当所述直线电机启动时，螺母在所述丝杆上转动，从而带动所述推板上下运动，从而向上提升或向下压动所述拉伸杆所述截面差活塞的上下运动。

优选地，还包括固定板，所述直线电机配置有电机座，所述直线电机通过电机座固定在所述固定板上，

所述电机座和所述底座分别固定于所述固定板的上端和下端；

所述推板设置于所述电机座下方，所述丝杆穿过所述电机座与所述推板的螺母通过螺纹连接。

优选地，所述活塞竖向通道的上端配置有第一盖板，所述截面差活塞穿过所述第一盖板设置于所述活塞竖向通道内。

优选地，所述截面差活塞与所述活塞竖向通道之间的两端分别配置第一密封圈和第二密封圈，以实现所述截面差活塞与所述活塞竖向通道的密封连接。

优选地，所述枪头杆竖向通道的上端配置有第二盖板，所述拉伸杆套管穿过所述第二盖板设置于所述枪头杆竖向通道内。

优选地，所述拉伸杆套管与所述枪头杆竖向通道之间的顶端通过第三密封圈密封。

优选地，所述大横截面部和所述小横截面部的直径分别为5.0mm和4.9mm。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明公开了一种微量移液器，截面差活塞的上下两部分存在截面差，通过直线电机控制截面差活塞上下运动，不仅能够实现吸收外界液体同时储存，并将储存的液体排放出去，即当截面差活塞向上运动，使微量移液器内部的气体通道形成负压吸收外界液体实现储存，当截面差活塞向下运动，使微量移液器内部的气体通道形成正压排出储存的液体，还能通过利用活塞截面积的差值，改变该微量移液器内部的气体通道内的气体体积变化来实现对移液体积的微量控制，解决液体不能微量转移的难题。

附图说明

图1为本发明实施例1提供的微量移液器的三维立体图；

图2为本发明实施例1提供的微量移液器的侧面视图；

图3为沿图2中A-A线的剖视图；

图4为沿图2中B-B线的剖视图；

图5为图4中的M处放大图；

图6为图5中的N处放大图；

图7为本发明实施例1提供的底座的纵向截面的示意图；

图8为本发明实施例1提供的截面差活塞的结构示意图。

附图标记说明：

1-底座，11-活塞竖向通道，12-枪头杆竖向通道，13-横向通道；101-第一气体环形空间，102-第二气体环形空间；

2-截面差活塞，21-大横截面部，22-小横截面部；

3-枪头杆传动机构，30-枪头杆，31-拉伸杆，32-拉伸杆套管，33-枪头套筒；

4-储液枪头，40-进液出液孔；

5-直线电机，500-螺母，50-丝杆，51-电机座，52-推板；

6-固定板；

70-第一盖板，71-第一密封圈，72-第二密封圈；

80-第二盖板，81-第三密封圈。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

本发明公开了一种微量移液器，为了微量转移液体，截面差活塞2包括大横截面部21和小横截面部22，大横截面部21与小横截面部22之间通过变径台阶连接，当截面差活塞2贯穿于活塞竖向通道11内时，大横截面部21的外壁与活塞竖向通道11的内壁密封连接，小横截面部22的外壁与活塞竖向通道11的内壁之间留有间隙形成第一气体环形空间101，且该第一气体环形空间101的横截面等于大横截面部21与小横截面部22的横截面积之差，由于这个横截面积之差非常微小，例如当大横截面部21的直径为5.0mm、小横截面部22的直径为4.9mm时，推动截面差活塞2活动长度为1mm，截面差活塞2引起的气体体积变化等于0.77715uL，这种微量的气体体积变化通过横向通道13传递至第二气体环形空间102，最后通过第二气体环形空间102传递至储液枪头4，实现了对液体的精度定量控制，其中当向上提截面差活塞2时，第二气体环形空间102、横向通道13及第一气体环形空间101连成的气体通道处于负压状态，液体被吸入至储液枪头4，当向下压截面差活塞2时，储存在储液枪头4的液体排放出来，实现了精度定量液体的吸入与排放，进而实现微量液体的转移。

实施例1

实施例1提供一种微量移液器，下面对其结构进行详细描述。

参考图1和图2，该微量移液器包括底座1、截面差活塞2、枪头杆30及其枪头杆传动机构3、储液枪头4、直线电机5和固定板6，

参考图3至图7，底座1的两侧内部分别沿纵向贯穿设置有活塞竖向通道11和枪头杆竖向通道12，所述活塞竖向通道11和所述枪头杆竖向通道12通过横向通道13连通组成气体通道；

截面差活塞2包括大横截面部21和小横截面部22，所述大横截面部21与所述小横截面部22之间通过变径台阶连接，所述截面差活塞2贯穿设置于所述活塞竖向通道11内，且所述大横截面部21的外壁与所述活塞竖向通道11的内壁密封连接，所述小横截面部22的外壁与所述活塞竖向通道11的内壁之间留有间隙形成第一气体环形空间101；具体地，所述大横截面部21的直径和所述小横截面部22的直径如图8所示。

枪头杆30设置在所述枪头杆竖向通道12内的下部，所述枪头杆30的外壁与所述枪头杆竖向通道12的内壁之间留有间隙形成第二气体环形空间102；

所述储液枪头4的前端尖、后端粗，所述储液枪头4的侧面围成一个两端开口的圆锥空腔，所述储液枪头4的前端设有进液出液孔40，后端密封设置在所述枪头杆竖向通道12的底端内；

需要说明的是，储液枪头4的前端就是的储液枪头4下方的底端，储液枪头4的后端指的是储液枪头4上方的顶端，如图1至图5所示。

其中，所述储液枪头4的圆锥空腔与所述第二气体环形空间102相连通，所述第二气体环形空间102通过所述横向通道13与所述第一气体环形空间101相连通。

参考图3，所述枪头杆30配置有枪头杆传动机构3，所述枪头杆传动机构3包括拉伸杆31、拉伸杆套管32和枪头套筒33，

所述拉伸杆套管32和所述枪头套筒33分别设置于所述底座1的枪头杆竖向通道12两端，且使得枪头杆竖向通道12的两端分别与所述拉伸杆套管32和所述枪头套筒33的内部贯通；

所述拉伸杆套管32内贯穿设置有拉伸杆31，所述拉伸杆31位于所述枪头杆30的正上方，且所述拉伸杆31的外壁与所述拉伸杆套管32的内壁之间密封连接。

继续参考图1至图4，所述直线电机5的输出轴设置为丝杆50，所述直线电机5配置有推板52，所述推板52的上表面固定有螺母500，所述丝杆50的底端与所述推板52的螺母500通过螺纹连接；所述拉伸杆31的顶端和所述截面差活塞2的顶端分别固定在所述推板52的底面。

当所述直线电机5启动时，螺母500在所述丝杆50上转动，从而带动所述推板52上下运动，从而向上提升或向下压动所述拉伸杆31和所述截面差活塞2，实现两者的上下运动。

具体地，所述直线电机5配置有电机座51，所述直线电机5通过电机座51固定在所述固定板6上，所述电机座51和所述底座1分别固定于所述固定板6的上端和下端；所述推板52设置于所述电机座51下方，所述丝杆50穿过所述电机座51与所述推板52的螺母500通过螺纹连接。

为了实现截面差活塞2与活塞竖向通道11的密封，所述活塞竖向通道11的上端配置有第一盖板70，所述截面差活塞2穿过所述第一盖板70设置于所述活塞竖向通道11内。

进一步地，所述截面差活塞2与所述活塞竖向通道11之间的两端分别配置第一密封圈71和第二密封圈72，以实现所述截面差活塞2与所述活塞竖向通道11的密封连接。

为了实现拉伸杆套管32与枪头杆竖向通道12之间密封，所述枪头杆竖向通道12的上端配置有第二盖板80，所述拉伸杆套管32穿过所述第二盖板80设置于所述枪头杆竖向通道12内。

进一步地，所述拉伸杆套管32与所述枪头杆竖向通道12之间的顶端通过第三密封圈81密封。

当直线电机5启动时，螺母500在所述丝杆50上转动，从而带动所述推板52向上运动，从而向上提升所述拉伸杆31所述截面差活塞2向上运动，第二气体环形空间102、横向通道13及第一气体环形空间101连成的气体通道形成负压，液体能从储液枪头4的尖端的进液出液孔40吸入到圆锥空腔储存。

当直线电机5反向转动时，螺母500从而带动所述推板52向下运动，从而向下压所述拉伸杆31和所述截面差活塞2，实现两者的向下运动，第二气体环形空间102、横向通道13及第一气体环形空间101连成的气体通道形成正压，储存在储液枪头4的液体排出。

其中，吸收的液体体积等于排出的液体体积等于气体通道内的气体体积变化量，这个气体通道内的气体体积变化量为截面差活塞2的大横截面部21和小横截面部22这两段截面面积之差与截面差活塞2运动长度距离的乘积。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (9)

1.一种微量移液器，其特征在于，包括：

底座(1)，其两侧内部分别沿纵向贯穿设置有活塞竖向通道(11)和枪头杆竖向通道(12)，所述活塞竖向通道(11)和所述枪头杆竖向通道(12)通过横向通道(13)连通组成气体通道；

截面差活塞(2)，包括大横截面部(21)和小横截面部(22)，所述大横截面部(21)与所述小横截面部(22)之间通过变径台阶连接，所述截面差活塞(2)贯穿设置于所述活塞竖向通道(11)内，且所述大横截面部(21)的外壁与所述活塞竖向通道(11)的内壁密封连接，所述小横截面部(22)的外壁与所述活塞竖向通道(11)的内壁之间留有间隙形成第一气体环形空间(101)；

储液枪头(4)，其侧面围成一个两端开口的圆锥空腔，所述储液枪头(4)的前端设有进液出液孔(40)，后端密封设置在所述枪头杆竖向通道(12)的底端内；

其中，所述储液枪头(4)的圆锥空腔与所述第一气体环形空间(101)相连通；

所述枪头杆竖向通道(12)内的底部设置有枪头杆(30)，所述枪头杆(30)的外壁与所述枪头杆竖向通道(12)的内壁之间形成第二气体环形空间(102)；

其中，所述储液枪头(4)的圆锥空腔与所述第二气体环形空间(102)相连通，所述第二气体环形空间(102)通过所述横向通道(13)与所述第一气体环形空间(101)相连通。

2.根据权利要求1所述的微量移液器，其特征在于，所述枪头杆(30)配置有枪头杆传动机构(3)，

所述枪头杆传动机构(3)包括拉伸杆(31)、拉伸杆套管(32)和枪头套筒(33)，

所述拉伸杆套管(32)和所述枪头套筒(33)分别设置于所述底座(1)的枪头杆竖向通道(12)两端，且使得枪头杆竖向通道(12)的两端分别与所述拉伸杆套管(32)和所述枪头套筒(33)的内部贯通；

所述拉伸杆套管(32)内贯穿设置有拉伸杆(31)，所述拉伸杆(31)位于所述枪头杆(30)的正上方，且所述拉伸杆(31)的外壁与所述拉伸杆套管(32)的内壁之间密封连接。

3.根据权利要求2所述的微量移液器，其特征在于，还包括直线电机(5)，

所述直线电机(5)的输出轴设置为丝杆(50)，所述直线电机(5)配置有推板(52)，所述推板(52)的上表面固定有螺母(500)，所述丝杆(50)的底端与所述推板(52)的螺母(500)通过螺纹连接；

所述拉伸杆(31)的顶端和所述截面差活塞(2)的顶端分别固定在所述推板(52)的底面；

当所述直线电机(5)启动时，螺母(500)在所述丝杆(50)上转动，从而带动所述推板(52)上下运动，从而向上提升或向下压动所述拉伸杆(31)所述截面差活塞(2)的上下运动。

4.根据权利要求3所述的微量移液器，其特征在于，还包括固定板(6)，

所述直线电机(5)配置有电机座(51)，所述直线电机(5)通过电机座(51)固定在所述固定板(6)上，

所述电机座(51)和所述底座(1)分别固定于所述固定板(6)的上端和下端；

所述推板(52)设置于所述电机座(51)下方，所述丝杆(50)穿过所述电机座(51)与所述推板(52)的螺母(500)通过螺纹连接。

5.根据权利要求1所述的微量移液器，其特征在于，

所述活塞竖向通道(11)的上端配置有第一盖板(70)，所述截面差活塞(2)穿过所述第一盖板(70)设置于所述活塞竖向通道(11)内。

6.根据权利要求5所述的微量移液器，其特征在于，

所述截面差活塞(2)与所述活塞竖向通道(11)之间的两端分别配置第一密封圈(71)和第二密封圈(72)，以实现所述截面差活塞(2)与所述活塞竖向通道(11)的密封连接。

7.根据权利要求2所述的微量移液器，其特征在于，

所述枪头杆竖向通道(12)的上端配置有第二盖板(80)，所述拉伸杆套管(32)穿过所述第二盖板(80)设置于所述枪头杆竖向通道(12)内。

8.根据权利要求7所述的微量移液器，其特征在于，

所述拉伸杆套管(32)与所述枪头杆竖向通道(12)之间的顶端通过第三密封圈(81)密封。

9.根据权利要求1所述的微量移液器，其特征在于，

所述大横截面部(21)和所述小横截面部(22)的直径分别为5.0mm和4.9mm。

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