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WO2015062505A1 - 一种快速取样的取样头 - Google Patents

一种快速取样的取样头 Download PDF

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WO2015062505A1
WO2015062505A1 PCT/CN2014/089788 CN2014089788W WO2015062505A1 WO 2015062505 A1 WO2015062505 A1 WO 2015062505A1 CN 2014089788 W CN2014089788 W CN 2014089788W WO 2015062505 A1 WO2015062505 A1 WO 2015062505A1
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WO
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inner diameter
capillary
sampling
pipe body
sampling head
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PCT/CN2014/089788
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Inventor
郝书顺
Original Assignee
石家庄禾柏生物技术股份有限公司
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Priority claimed from CN201320674625.7U external-priority patent/CN203551316U/zh
Priority claimed from CN201320674643.5U external-priority patent/CN203551317U/zh
Priority claimed from CN201310522331.7A external-priority patent/CN103558061B/zh
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    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
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    • G01N1/02—Devices for withdrawing samples
    • G01N1/10—Devices for withdrawing samples in the liquid or fluent state
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
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    • A61B5/150015—Source of blood
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    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • A61B5/15—Devices for taking samples of blood
    • A61B5/150007—Details
    • A61B5/150343—Collection vessels for collecting blood samples from the skin surface, e.g. test tubes, cuvettes
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    • B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
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    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
    • B01L2300/0848—Specific forms of parts of containers
    • B01L2300/0858—Side walls

Definitions

  • the ratio of the inner diameter equal diameter pipe body to the inner diameter variable diameter pipe body of the present invention is 0 to 90:1, and when the ratio of the inner diameter equal diameter pipe body to the inner diameter reduction pipe body is 0:1, there is no inner diameter equal diameter pipe body. , a capillary with uniform diameter reduction. However, setting the inner diameter equal diameter tube can shorten the length of the sampling head when the same sampling rate is reached.
  • the tail end of the fixing post 3 of the embodiment is provided with a buckle 4 for connecting with the fixing frame 5 of the dosing device.
  • the buckle 4 of the present invention comprises a center body 4-1 and is disposed outside the center body 4-1.
  • the elastic card 4-2, the elastic card 4-2 is contracted when pressed, and can be conveniently inserted into the quantitative filling device; when subjected to an external force, the elastic card is further stretched to prevent the pulling out due to the reverse force.
  • the capillary 1, the holder 2 and the fixing post 3 of the present embodiment are integrally injection molded.

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Abstract

一种取样头，包括毛细管（1），所述毛细管（1）由内径变径管体（1-4）构成，所述内径变径管体（1-4）的一端设置有液体入口（1-2），所述内径变径管体（1-4）的另一端设置有液体出口（1-1），所述毛细管（1）的液体出口（1-1）内径与液体入口（1-2）内径的比例为0.3～0.8∶1；或者所述毛细管（1）由相连通的内径等径管体（1-3）和内径变径管体（1-4）组成，所述内径等径管体（1-3）的一端设置有液体入口（1-2），所述内径变径管体（1-4）的一端设置有液体出口（1-2），所述毛细管（1）的液体出口（1-1）内径与液体入口（1-2）内径的比例为0.3～0.8∶1。所述取样头适用于生物、化学、医学领域的定量取样，具有使用方便，显著提高取样速率的优点。

Description

一种快速取样的取样头 技术领域
本发明涉及一种取样头，特别是涉及一种快速取样的取样头，其适用于生物、化学、医学领域的定量取样。
背景技术
毛细管在比浊试验的采样过程中有着广泛的应用，其一般用于微量或小量样本的取样。现有的毛细管一般为玻璃毛细管，其成本较高，且经使用丢弃后造成的浪费较大。已经开发出了注塑一体式的毛细管，其与玻璃毛细管相比可大大的降低成本，但是与玻璃毛细管相同的是，其为内径微小且均一的管状结构。现有毛细管的内径通常为0.2～2mm，保证了可以通过毛细管的虹吸作用自动吸入液体。
由柏努利(Bernoulli)定律可知，即公式(1)。
Figure PCTCN2014089788-appb-000001
  公式(1)
式中p为流体的压强；
ρ为流体的密度；
v为流体速度；
h为铅垂高度；
g为重力加速度；
c为常量。
上式各项分别表示单位体积流体的压力能p、重力势能ρgh和动能(1/2)*ρv2，在沿流线运动过程中，总和保持不变，即总能量守恒。流动中速度增大，压强就减小；速度减小，压强就增大。所以随着液体在毛细管中上升高度的增加，重力势能增大，速度会随之减小，压强进一步增大。液体在上升到毛细管总高度的80％左右时会速度变缓慢，余下20％左右的高度上升时间大约会是前期的10倍以上。
因此，现有的毛细管取样时间较长甚至无法吸入液体至顶端，从而达不到定量的目的。但是在一些试验中，尤其是需采集的样品为血样，若取样时间较长，伤口凝血后需要再次刺破取血，会给受试者造成一定的身体负担。因此，需要开发出一种能够提高取样速度的毛细管。
取样头在采样过程中有着广泛的应用，其一般安装在定量加注器上使用，完成各种 精确取样。取样后将取样头插入装有稀释液的反应杯中，摇动反应杯，取样头中的液体样本即可通过出口与稀释液混匀。取样头与定量加注器可以为一体式结构也可以为分体式结构，分体式结构可以方便其贮存和使用，但是一旦出现插接不牢靠会造成损失甚至影响最终的检测结果。
基于容易握持和安装至定量加注器而对毛细管形状的改变，现有技术给出了不同的技术方案：
中国专利CN101581729A公开了一种液体样本处理装置，其毛细管用于采集样本并插装入预装有试剂的腔体中，实现样本采集与试剂加装的一体化。
中国专利CN101835423A公开了一种取样和分配装置，其取样器的前端设置有用于取样的毛细管，并通过插装入预置有试剂的容器并与活塞配合实现样本采集与试剂加装的一体化。
中国专利CN102072949B公开了一种一体化定量采样加试剂装置，其前端的定量毛细管插接至由支架、试剂盒体和活塞组成的定量加注器上，实现样本采集与试剂加装的一体化。
中国专利CN202903768U公开了一种定量采样加试剂装置的改良结构，其采样头由毛细管、支杆和连接头组成，其中毛细管用于采样，支杆用于固定毛细管，连接头用于与由连接器、密封圈和试剂管组成的定量加注器，实现样本采集与试剂加装的一体化。
发明内容
本发明所解决的技术问题在于提供一种可提高现有毛细管的取样速率，并且握持方便，可实现与其它装置配合的快速取样的取样头。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：
本发明的取样头包括毛细管，所述毛细管由内径变径管体构成，所述内径变径管体的一端设置有液体入口，所述内径变径管体的另一端设置有液体出口，所述毛细管的液体出口内径与液体入口内径的比例为0.3～0.8∶1。
本发明的取样头包括毛细管，所述毛细管由相连通的内径等径管体和内径变径管体组成，所述内径等径管体的一端设置有液体入口，所述内径变径管体的一端设置有液体出口，所述毛细管的液体出口内径与液体入口内径的比例为0.3～0.8∶1。
进一步的，当本发明所述毛细管由相连通的内径等径管体和内径变径管体组成时，所述内径等径管体与内径变径管体的长度比例为0～90∶1。
进一步的，当本发明所述毛细管由相连通的内径等径管体和内径变径管体组成时， 所述内径等径管体与内径变径管体的长度比例为5～20∶1。
进一步的，当本发明所述毛细管由相连通的内径等径管体和内径变径管体组成时，所述液体入口内径与所述内径变径管体的长度的比例为0.5～2.0∶1。
进一步的，当本发明所述毛细管由相连通的内径等径管体和内径变径管体组成时，所述液体入口内径与所述内径变径管体的长度的比例为0.7～1.0∶1。
进一步的，本发明所述毛细管的长度为5～15mm。
进一步的，本发明的取样头还包括用于固定毛细管的支架，所述支架包括支杆及支杆间的空腔，所述毛细管的液体出口暴露于所述空腔。
进一步的，本发明的取样头所述空腔的宽度为毛细管宽度的2～6倍，高度为毛细管高度的0.5～2倍。
进一步的，本发明的取样头所述空腔内与液体出口相对应部位的支杆上设置有导流台。
进一步的，本发明的取样头所述导流台的高度为所述空腔高度的20％～70％。
进一步的，本发明的取样头所述导流台为楔形，并进一步优选为等腰楔形。
进一步的，本发明的取样头还包括用于固定毛细管的支架，所述支架包括支杆及设置于支杆上使液体出口暴露的凹槽。
进一步的，本发明的取样头所述凹槽上与液体出口相对应的一侧设置有导流台，并进一步优选导流台为弧形。
进一步的，本发明的取样头还包括设置于支架后端的固定柱。
进一步的，本发明的取样头所述固定柱的尾端设置有卡扣。
进一步的，本发明的取样头所述卡扣包括中心体以及设置于中心体外侧的弹性卡片，所述卡扣的顶部由所述中心体和弹性卡片组成锥状导向结构。
进一步的，本发明的取样头所述卡扣包括中心体以及设置于中心体外侧的凸台。
进一步的，本发明的取样头所述支架上固定有1～2个毛细管。
本发明的毛细管是指内径小，可以使液体在其内侧克服地心引力而上升或下降的细管，通常为内径0.2～2mm的细管。本发明的毛细管可以是定量毛细管也可以是普通毛细管。
本发明所述内径等径管体与内径变径管体比例为0～90∶1，当内径等径管体与内径变径管体的比例为0∶1时，为没有内径等径管体，均匀变径的毛细管。但是设置内径等径管体可以在达到同样的取样速率时缩短取样头的长度。
本发明所述的支架上固定有1～2个毛细管，固定方式可以为本领域技术人员采用的常规固定方式，如插接、卡接等，也可以是一体式注塑成型的方式。
本发明所述的固定于支架后端的固定柱，固定柱与支架的固定方式可以为本领域技术人员采用的常规固定方式，如插接、卡接等，也可以是一体式注塑成型的方式。
本发明采用上述技术方案所获得的积极效果为：
本发明的定量毛细管的内径采用变尺寸设计，出口内径小于入口内径，加快了液体样本进入毛细管的速率，根据伯努利方程，公式(2)；管道内有一稳定流动的流体，在管道不同截面处的竖直开口细管内的液柱的高度不同，表明在稳定流动的液体中，流速大的地方压强小，流速小的地方压强大。
p+(pv2/2)＝常量  公式(2)
式中p为流体的压强；
ρ为流体的密度；
v为流体速度；
根据吸附原动力公式(3)可知毛细管内液体的流速与毛细管的内径(d)及吸入液体的高度(H)有关，在毛细管的高度一定时，缩小毛细管的内径可以提高流体的流速，进一步减小流体的压强。
Figure PCTCN2014089788-appb-000002
  公式(3)
式中√为根号；
V为虹吸管断面平均流速；
g为重力加速度；
H为毛细管的作用水头，即毛细管进口端水面与出口端水面的高差；
Figure PCTCN2014089788-appb-000003
为毛细管的局部阻力系数；
λ为毛细管的沿程阻力系数；
d为毛细管的内径。
本发明毛细管的液体出口内径与液体入口内径的比例为0.3～0.8∶1，缩小液体出口内径，可以提高内部空气流动速度，降低内部压力，从而有效提高取样头内液体在最后20％的上升速度；同时因为缩小了取样头内径，又有效提高了虹吸流速。
本发明毛细管的内径由互通的内径等径管体和内径变径管体衔接组成；所述内径等径管体与内径变径管体的长度比例为0～90∶1；当取样速度一定时，设置内径等径管体可以缩小毛细管的长度。
本发明毛细管的结构特别适用于长度为5～15mm的毛细管。
本发明的取样头还包括支架，支架的前端用于固定毛细管，所述支架由支杆组成，通过支架可以方便的握持所述取样头，并且杜绝了手与毛细管的直接接触，避免了毛细管的污染或对操作者的感染。可以选择的通过支杆组成空腔或者在支杆上设置凹槽，其目的都在于使毛细管的液体出口暴露，使毛细管与大气相连通，使在取样时随液体的进入，空气可以自由的排出，从而方便的实现取样。
本发明的取样头在空腔上与毛细管的液体出口相对应的位置设置有导流台，当毛细管取样后，将取样头插入反应杯，通过晃动取样头，使其中的样品通过液体出口流出并与反应杯中的稀释液混合，样品流出时可通过导流台分流，防止液体飞溅。进一步的，当导流台为楔形体时，其楔形的顶角对应于毛细管的液体出口，防止液体正面冲击产生泡沫，而泡沫的减少则有利于增加样品检测的精确度。
本发明的取样头在凹槽上与毛细管的液体出口相对应的位置设置有导流台，当毛细管取样后，将取样头插入反应杯，通过晃动取样头，使其中的样品通过液体出口流出并与反应杯中的稀释液混合，样品流出时可通过导流台导流，当导流台为弧形时，液体不易挂持于导流台上而影响加入样品的量。
本发明还可以包括固定于支架后端的固定柱，其中固定柱用于与定量加注器连接，当在固定柱的尾端设置有卡扣时，可以使二者的连接更牢固，即使在外力的作用下亦不易滑脱。
本发明的卡扣包括中心体以及设置于中心体外侧的弹性卡片，弹性卡片在受压时收缩，可以方便的插接入定量加注器；当受外力时，由于逆向受力，弹性卡片进一步伸张，阻止拔出。本发明的弹性卡片为1～2片，在保证连接效果的同时可以节约用材。
或者，本发明的卡扣包括中心体以及设置于中心体外侧的凸台，其在使用时通过与定量加注器垂直的方向压入连接槽，凸台的设置用于防止在顺定量加注器用力时采样头与定量加注器相脱离。本发明的凸台为1～2个，在保证连接效果的同时可以节约用材。
本发明的定量毛细管为1～2个，可以满足不同采样量的需求，或者可以满足在一项检测中采集两种样本同时检测的需要。
本发明为一体注塑成型，保证了部件间的连接紧密性，不易发生样品泄流等影响采样准确性的现象。
附图说明
图1为本发明实施例1的结构示意图；
图2为本发明实施例2的结构示意图；
图3为本发明实施例2的剖视示意图；
图4为本发明实施例2的立体结构示意图；
图5为本发明实施例2与定量加注器的装配图；
图6为本发明实施例3的结构示意图；
图7为本发明实施例3毛细管的结构示意图；
图8为本发明实施例4的结构示意图；
在附图中，1毛细管、1-1液体出口、1-2液体入口、1-3内径等径管体、1-4内径变径管体、2支架、2-1支杆、2-2空腔、2-3导流台、2-4凹槽、3固定柱、4卡扣、4-1中心体、4-2弹性卡片、4-3凸台、5固定架、6活塞、6-1试剂仓、6-2密封膜、7套筒、8卡环。
具体实施方式
本发明的定量毛细管1的横截面一般的为圆形，也可以为方形、椭圆形等其它形状，如本领域技术人员所公知的，定量毛细管横截面的形状不会影响其使用的效果。
可以选择的，本发明可以单独使用，也可以与定量加注器配合使用，其中的定量加注器包括但不限于市售的定量加注器或专利CN202204706U所公开的加注器部分(不含毛细管的部分)。
本发明的取样头可以只由毛细管组成，其可以通过握持毛细管的外壁单独使用，也可以插接或卡接于定量加注器的支架上使用。由于本发明的毛细管采用了变径设计，因此可以加快采样的速度。
本发明取样头可以包括毛细管和支架，支架的前端用于固定毛细管，通过支架可以方便的握持所述取样头，并且杜绝了手与毛细管的直接接触，避免了毛细管的污染或对操作者的感染。所述支架由支杆组成，支杆可以是1根也可以是多根，其作用都是为了支撑毛细管，当为1根支杆时，优选的毛细管设置于支杆的一侧；当为多根支杆时，优选的支杆呈对称设置，支杆间与毛细管相接触的一端形成一定夹角，毛细管设置于支杆的交点处；从节约工艺的考虑，一般的支杆的数量不超过4根，更一般的为1根或2根。
可以选择支杆间形成空腔或者在支杆上设置凹槽，其目的都在于使毛细管的液体出口暴露，使毛细管与大气相连通，在取样时随液体的进入，空气可以自由的排出，从而方便的实现取样。而空腔或凹槽只要可以实现暴露毛细管的液体出口并可以使样品流出即可，对于其具体的形状没有限制，可以选择的为方形、扇形、三角形或棱形；同样的对于空腔或凹槽的大小没有具体限制，可以选择的空腔的宽度为毛细管宽度的2～6倍，高度为毛细管高度 的0.5～2倍，当进一步增加时，液体更易流出，但是会增加取样头的体积。
本发明的取样头可以包括毛细管、支架和固定柱，通过固定柱3插接入定量加注器上使用，对于固定柱数量的选择，是1个还是多个均不会影响其插接的功能本身，而根据具体插接工艺的需要，选择固定柱的形状和数量是本领域技术人员可以根据公知常识判断并选择的。
本发明的支架可以方便使用时握持毛细管。本发明的固定柱用于在需要时将本发明插接入定量加注器上使用。由于支架和固定柱的选择使用对毛细管的功能实现没有影响，因此如果使用了本发明所述的变径毛细管，而选择其它固定连接毛细管的结构，如套筒等方式，也应该属于本发明的保护范围。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
实施例1
如图1所示，本实施例所述的毛细管1由相连通的内径等径管体1-3和内径变径管体1-4衔接组成；所述内径等径管体1-3的一端设置有液体入口1-2，所述内径变径管体1-4的一端设置有液体出口1-1；所述液体出口1-1内径(D1)与液体入口1-2内径(D2)的比例为0.5∶1；所述内径等径管体1-3的长度(L2)与内径变径管体1-4的长度(L1)的比例为20∶1；所述液体入口(1-2)内径(D2)与所述内径变径管体的长度(L1)的比例为1∶1；毛细管长度为10mm，所述液体入口1-2内径(D2)为1mm。
该毛细管的技术效果为：可以大幅度提高采样速度，与所采集样品的流动性相关，可以提高采样速率5～20倍。
实施例2
如图2～4所示，本实施例包括毛细管1、支架2以及固定柱3，所述支架2前端固定毛细管1，后端连接固定柱3，所述支架2包括两根对称设置的支杆2-1以及由两根支杆2-1组成的空腔2-2；所述毛细管的液体出口1-1暴露于所述空腔2-2的上部，毛细管1采集的液体样本通过液体出口1-1经空腔2-2流出；所述空腔2-1内与液体出口1-1相对应的部位设置有导流台2-3，样品流出时可通过导流台2-3分流，防止液体飞溅。进一步的，当导流台2-3为楔形体时，其楔形的顶角对应于毛细管的液体出口，防止液体正面冲击产生泡沫，而泡沫 的减少则有利于增加样品检测的精确度。
本实施例的固定柱3的尾端设置有卡扣4，用于与定量加注器的固定架5连接，本发明的卡扣4包括中心体4-1以及设置于中心体4-1外侧的弹性卡片4-2，弹性卡片4-2在受压时收缩，可以方便的插接入定量加注器；当受外力时，由于逆向受力，弹性卡片进一步伸张，阻止拔出。本实施例的毛细管1、支架2和固定柱3为一体注塑成型。
如图5所示，本实施例在使用时，通过固定柱3与定量加注器的固定架5连接，安装至定量加注器上。所述的毛细管1用于精确采样，采样时以毛细管1前端浸入样本，由于毛细管作用自动取样并且当样本到达毛细管1的顶端时自动停止取样，由于毛细管的取样体积一定，因此可实现精确定量。采样后的装置(已连接微量采集加注器的取样头)插入装好稀释液的反应杯中，摇动反应杯，使毛细管1中的样本通过出口1-1流出并与反应杯中的稀释液混匀。此时使用定量加注器加注试剂，用力压下活塞6，使活塞6突破卡环8的锁止并相对于套筒7发生相对运动，此时固定架5尾部设置的刺破顶针刺破设置于活塞6前端试剂仓6-1的密封膜6-2，当继续按下活塞6使储存于试剂仓6-1中的试剂通过设置于固定架5上的中心孔流入反应杯中。
如图3所示，本实施例的毛细管1由相连通的内径等径管体1-3和内径变径管体1-4衔接组成；所述内径等径管体1-3的一端设置有液体入口1-2，所述内径变径管体1-4的另一端设置有液体出口1-1；所述液体出口1-1内径与液体入口1-2内径的比例为0.3∶1；所述内径等径管体1-3的长度与内径变径管体1-4的长度的比例为30∶1；所述液体入口1-2内径与所述内径变径管体的长度的比例为1.2∶1；毛细管长度为15mm。
该毛细管的技术效果为：可以大幅度提高采样速度，与所采集样品的流动性相关，可以提高采样速率5～20倍。
实施例3
如图6所示，本实施例包括毛细管1、支架2以及固定柱3，所述支架2前端固定有两根毛细管1，后端连接固定柱3，所述支架2包括支杆2-1及在设置于支杆2-1上使液体出口1-1暴露的凹槽2-4。毛细管1采集的液体样本通过液体出口1-1经凹槽2-4流出。
如图6所示，本实施例的固定柱3的尾端设置有卡扣4，用于与定量加注器的固定架5连接，本发明的卡扣4包括中心体4-1以及设置于中心体4-1外侧的弹性卡片4-2，弹性卡片4-2在受压时收缩，可以方便的插接入定量加注器；当受外力时，由于逆向受力，弹性卡片进一步伸张，阻止拔出。
本实施例在使用时，通过固定柱3与定量加注器的固定架5连接，安装至定量加注 器上。所述的毛细管1用于精确采样，采样时以毛细管1前端浸入样本，由于毛细管作用自动取样并且当样本到达毛细管1的顶端时自动停止取样，由于毛细管的取样体积一定，因此可实现精确定量。由于安装有两根毛细管1，因此可以增加一次吸取样本的量，两根毛细管的取样量可以相同也可以不同。采样后的装置(已连接微量采集加注器的取样头)插入装好稀释液的反应杯中，摇动反应杯，使毛细管1中的样本通过出口1-1流出并与反应杯中的稀释液混匀，再使用定量加注器加注试剂。
如图7所示，本实施例所述的毛细管1由内径变径管体1-4构成，所述内径变径管体1-4的一端设置有液体入口1-2，所述内径变径管体1-4的另一端设置有液体出口1-1，所述毛细管1的液体出口1-1内径与液体入口1-2内径的比例为0.7∶1；所述液体入口1-2内径与所述内径变径管体的长度的比例为0.5∶1；毛细管长度为5mm。
该毛细管的技术效果为：可以大幅度提高采样速度，与所采集样品的流动性相关，可以提高采样速率5～20倍。
实施例4
如图8所示，实施例4给出了另一种将取样头固定于定量加注器的方法，其采用的卡扣4包括中心体4-1以及设置于中心体4-1外侧的凸台4-3。其在使用时，将中心体4-1压入微量采样加注器前端的连接槽内，连接槽与中心体4-1位置相对应，使采样头固定。凸台4-3的设置用于防止在顺微量采样加注器用力时采样头与微量采样加注器相脱离。
本实施例的毛细管1由相连通的内径等径管体和内径变径管体1-4衔接组成；所述内径等径管体的一端设置有液体入口1-2，所述内径变径管体1-4的另一端设置有液体出口1-1；所述液体出口1-1内径与液体入口1-2内径的比例为0.8∶1；所述内径等径管体1-3的长度与内径变径管体1-4的长度的比例为5∶1；所述液体入口1-2内径与所述内径变径管体的长度的比例为0.8∶1；毛细管长度为7mm。
该毛细管的技术效果为：可以大幅度提高采样速度，与所采集样品的流动性相关，可以提高采样速率5～20倍。
实施例5～9
实施例5～9与实施例1和2的区别仅在于毛细管的内径和形状，其个参数如表1所示。
对比例1～4
对比例1～4与实施例1和2的区别仅在于毛细管的内径和形状，如对比例1为内径均一的毛细管，对比例2的毛细管的出口内径仅为入口内径的0.2的毛细管，各对比例的参数如表1所示。
各实施例与对比例的比较如表1所示。并通过各实施例及对比例的采样头采集水的时长比较其采样速率。
表1实施例1～10及对比例的实验数据
Figure PCTCN2014089788-appb-000004
由表1的试验数据可知，在相同取样介质(水)下，通过改变毛细管的内部管径构造，可以改变取样的时间。如实施例2所示，当液体出口内径(D1)与液体入口内径(D2)的比例为0.3∶1时，尽管其毛细管长度是对比例1毛细管长度的1.5倍，但是仍明显缩短了取样时间，说明取样速度显著增大。如实施例4所示，当液体出口内径(D1)与液体入口内径(D2)的比例为0.8∶1时，尽管毛细管长度比对比例1的毛细管长度略短，但是取样时间仅为对比例1的1/4，取样速率显著增大。如其他实施例所示，当液体出口内径(D1)与液体入口内径(D2)的比例为0.3～0.8∶1时，均具有显著增大取样速率的作用。尤其是实施例6和实施例7，当液体出口内径(D1)与液体入口内径(D2)的比例为0.5～0.6∶1时，尽管毛细管长度是对比例1毛细管长度的约1.5倍，但是取样时间非常显著的减少。
并且，内径等径管体的长度(L2)与内径变径管体的长度(L1)的比例，以及液体入口1-2内径(D2)与内径变径管体的长度(L1)的比例，与上述液体出口内径(D1)与液体入口内径(D2)的比例具有协同作用，表现在实施例6与实施例9的作用上，二者的液体出口内径(D1)与液体入口内径(D2)的比例均为0.6∶1，实施例6的协同作用比实施例9明显；如表1中所示的数据，当内径等径管体的长度(L2)与内径变径管体的长度(L1)的比例为5～20∶1时，液体入口1-2内径(D2)与内径变径管体的长度(L1)的比例为0.7～1.0∶1时，其协同作用更明显。这一结论可以被对比例2及对比例4进一步证实。
再者液体出口内径(D1)与液体入口内径(D2)的比例为影响毛细管采样速度的主 要因素，如对比例3所示，尽管其他变量，即L2/L1与D2/L1的值符合要求，但D1/D2的值为0.9，此时对毛细管采样速度的影响较小，不能达到本发明所期待的显著效果。

Claims (20)

  1. 一种快速取样的取样头，其特征在于其包括毛细管(1)，所述毛细管(1)由内径变径管体(1-4)构成，所述内径变径管体(1-4)的一端设置有液体入口(1-2)，所述内径变径管体(1-4)的另一端设置有液体出口(1-1)，所述毛细管(1)的液体出口(1-1)内径与液体入口(1-2)内径的比例为0.3～0.8∶1；
    或者所述毛细管(1)由相连通的内径等径管体(1-3)和内径变径管体(1-4)组成，所述内径等径管体(1-3)的一端设置有液体入口(1-2)，所述内径变径管体(1-4)的一端设置有液体出口(1-1)，所述毛细管(1)的液体出口(1-1)内径与液体入口(1-2)内径的比例为0.3～0.8∶1。
  2. 根据权利要求1所述的快速取样的取样头，其特征在于当所述毛细管(1)由相连通的内径等径管体(1-3)和内径变径管体(1-4)组成时，所述内径等径管体(1-3)与内径变径管体(1-4)的长度比例为0～90∶1。
  3. 根据权利要求2所述的快速取样的取样头，其特征在于当所述毛细管(1)由相连通的内径等径管体(1-3)和内径变径管体(1-4)组成时，所述内径等径管体(1-3)与内径变径管体(1-4)的长度比例为5～20∶1。
  4. 根据权利要求1所述的快速取样的取样头，其特征在于当所述毛细管(1)由相连通的内径等径管体(1-3)和内径变径管体(1-4)组成时，所述液体入口(1-2)内径与所述内径变径管体(1-4)的长度的比例为0.5～2.0∶1。
  5. 根据权利要求4所述的快速取样的取样头，其特征在于当所述毛细管(1)由相连通的内径等径管体(1-3)和内径变径管体(1-4)组成时，所述液体入口(1-2)内径与所述内径变径管体(1-4)的长度的比例为0.7～1.0∶1。
  6. 根据权利要求1所述的快速取样的取样头，其特征在于所述毛细管(1)的长度为5～15mm。
  7. 根据权利要求1～6的任意一项所述的快速取样的取样头，其特征在于其还包括用于固定毛细管(1)的支架(2)，所述支架(2)包括支杆(2-1)及支杆(2-1)间的空腔(2-2)，所述毛细管(1)的液体出口(1-1)暴露于所述空腔(2-2)。
  8. 根据权利要求7所述的快速取样的取样头，其特征在于所述空腔的宽度为毛细管宽度的2～6倍，高度为毛细管高度的0.5～2倍。
  9. 根据权利要求8所述的快速取样的取样头，其特征在于所述空腔(2-1)内与液体出口(1-1)相对应部位的支杆(2-1)上设置有导流台(2-3)。
  10. 根据权利要求9所述的快速取样的取样头，其特征在于所述导流台(2-3)的高度为所述 空腔(2-2)高度的20％～70％。
  11. 根据权利要求10所述的快速取样的取样头，其特征在于所述导流台(2-3)为楔形。
  12. 根据权利要求11所述的快速取样的取样头，其特征在于所述导流台(2-3)为等腰楔形。
  13. 根据权利要求1～6的任意一项所述的快速取样的取样头，其特征在于其还包括用于固定毛细管(1)的支架(2)，所述支架(2)包括支杆(2-1)及设置于支杆(2-1)上使液体出口(1-1)暴露的凹槽(2-4)。
  14. 根据权利要求13所述的快速取样的取样头，其特征在于所述凹槽(2-4)上与液体出口(1-1)相对应的一侧设置有导流台(2-3)。
  15. 根据权利要求14所述的快速取样的取样头，其特征在于所述导流台(2-3)为弧形。
  16. 根据权利要求7～15的任意一项所述的快速取样的取样头，其特征在于其还包括设置于支架(2)后端的固定柱(3)。
  17. 根据权利要求16所述的快速取样的取样头，其特征在于所述固定柱(3)的尾端设置有卡扣(4)。
  18. 根据权利要求17所述的快速取样的取样头，其特征在于所述卡扣(4)包括中心体(4-1)以及设置于中心体(4-1)外侧的弹性卡片(4-2)，所述卡扣(4)的顶部由所述中心体(4-1)和弹性卡片(4-2)组成锥状导向结构。
  19. 根据权利要求18所述的快速取样的取样头，其特征在于所述卡扣(4)包括中心体(4-1)以及设置于中心体(4-1)外侧的凸台(4-3)。
  20. 根据权利要求7～19的任意一项所述的快速取样的取样头，其特征在于所述支架(2)上固定有1～2个毛细管(1)。
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