用于毛细管电泳的进样系统及其水质离子检测装置

本技术涉及水质检测，具体是一种用于毛细管电泳的进样系统，以及应用这种进样系统的水质离子检测装置。

背景技术：

1、目前关于离子的检测技术多在实验室进行，需要到现场进行采样再转运回实验室，通过特定的检测方法(如吸光光度法、离子色谱法等)进行测定，然而在采集和运送样品的过程中可能造成待测水样受到污染，进而影响水样测定的准确性。另外环境的变化也可能引起转移过程中待测目标物形态和浓度发生变化。因此此种方式的测定结果可能无法真实地反映出水质的实际情况。

2、近年来，出现了多种用于水质现场检测的微型仪器，它们多以电化学法和吸光光度法为主。就电化学检测方法而言，存在电化学检测固有的弊端，传感器的长期稳定性仍难以适用于长期现场运行。例如将吸光光度法与流动注射分析技术相结合的现场分析仪器，虽然能够快速完成水样的现场自动化检测，但是水样中的大多数无机离子需要与相应试剂反应，才能生成有色化合物采用分光光度法灵敏检测。因此，欲实现对天然水样中多种离子的检测，需要多次或者多通道检测，不仅试剂消耗量大，而且将导致整个仪器的结构变得非常复杂，影响系统的稳定性。为了在现场对水样中多种离子同时检测,已经出现了用于现场分析的离子色谱仪器，但是往往需要使用高压柱塞泵，这种泵的价格较为昂贵，且并不适合在现场使用，导致其在水质现场检测方面无法大范围推广使用。

3、针对上述问题，相关研究人员提出了毛细管电泳技术，其具有分离速度快、试剂用量少和分离效率高的特点。因此，目前亟需提供一种基于毛细管电泳技术的水质离子检测装置，以解决现有现场水质检测仪器存在的检测步骤繁琐、结构复杂且较为昂贵的技术问题。

技术实现思路

1、为了避免和克服现有技术中存在的技术问题，本实用新型提供了用于毛细管电泳的进样系统及其水质离子检测装置。本实用新型通过设置结构简单且经济实用的毛细管电泳进样系统，能够实现快速进样，从而便于毛细管电泳以检测水质。

2、为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

3、本实用新型公开一种用于毛细管电泳的进样系统，包括样品试剂瓶和缓冲液试剂瓶。样品试剂瓶和缓冲液试剂瓶通过一个多通接头同时接入毛细管和废液瓶。废液瓶与多通接头的连接处设有电磁阀。各试剂瓶与多通接头的连接处均设有用于将瓶内液体输送至多通接头内部的蠕动泵，以便向毛细管内注入缓冲液或样品液。

4、作为上述方案的进一步改进，进样系统包括两组单向阀。两组单向阀的入口分别连接样品试剂瓶和缓冲液试剂瓶，两组单向阀的出口连接多通接头。

5、作为上述方案的进一步改进，多通接头由三通接头一和三通接头二组成。三通接头一的两处入口分别用于接入样品试剂瓶和缓冲液试剂瓶。三通接头一的出口与三通接头二的入口固定安装。三通接头二的两处出口分别用于接入毛细管和废液瓶。

6、作为上述方案的进一步改进，多通接头采用一体式结构的四通接头。

7、作为上述方案的进一步改进，多通接头与电磁阀连接处的管路上设置有可拆卸式的注射器，注射器包括彼此固定且连通的筒部和针头部。筒部和针头部中的其中一者通过管路连接多通接头，另外一者通过管路连接电磁阀的入液端。

8、作为上述方案的进一步改进，样品试剂瓶、缓冲液试剂瓶、蠕动泵、多通接头、毛细管、电磁阀以及废液瓶中的连接处所用的管路均采用聚四氟乙烯管。

9、本实用新型还公开一种水质离子检测装置，包括：进样系统、电泳系统、毛细管、检测器和电导检测池。进样系统采用上述的用于毛细管电泳的进样系统。电泳系统包括电源和电解槽。毛细管远离多通接头的一端接入电解槽内。电源的第一电极接在电解槽内，第二电极接在多通接头与电磁阀连接处的管路内，由此在该管路、多通接头以及毛细管的内部均注有液体时形成闭合回路。检测器位于毛细管的中部并用于检测电离子信号，检测器和电导检测池电性连接。

10、作为上述方案的进一步改进，水质离子检测装置还包括控制系统。控制系统包括流路控制模块。流路控制模块和进样系统中的电磁阀以及两个蠕动泵电性连接，进而控制进样系统按照指定顺序向毛细管内注入缓冲液和样品液。

11、与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

12、1、本实用新型的进样系统通过设置多通接头和蠕动泵，可将试剂瓶中的液体输送送至毛细管，在具备结构简单且经济实用的同时，仅需手动控制或按照特定程序自动控制蠕动泵及电磁阀的启停时间和顺序，即可为毛细管快速进样，从而便于毛细管电泳以检测水质。

13、2、本实用新型的进样系统通过设置单向阀，可以在毛细管中形成缓冲液-样品-缓冲液的过程中，防止从两种试剂瓶输送出的液体不会回流到彼此所处管路，从而确保水质检测的准确度。

14、3、本实用新型的进样系统通过将多通接头设计为两种结构：四通接头的一体结构、两个三通接头拼装而成的复合结构；一体结构可以为仪器带来较高的强度及耐用性；复合结构可以降低试剂瓶所在支路、毛细管所在支路以及废液瓶所在支路在拆装时对彼此的影响。

15、4、本实用新型的进样系统通过在废液排放支路上设置可拆卸式的注射器，由于筒部和针头部可以像传统药物注射器一样能够插拔式固定安装，因此方便对该管路上的器件进行更换和拆卸。同时，导电材质的针头部也便于电泳系统中的电极实现“非侵入式”接入，例如可以通过电极夹实现对针头部的夹持。

16、5、本实用新型的水质离子检测装置通过应用上述进样系统，能够产生与上述进样系统相同的有益效果，在此不再赘述。

技术特征：

1.用于毛细管电泳的进样系统，其特征在于，包括样品试剂瓶(11)和缓冲液试剂瓶(12)；样品试剂瓶(11)和缓冲液试剂瓶(12)通过一个多通接头(13)同时接入毛细管(3)和废液瓶(15)；废液瓶(15)与多通接头(13)的连接处设有电磁阀(16)；各试剂瓶与多通接头(13)的连接处均设有用于将瓶内液体输送至多通接头(13)内部的蠕动泵(17)，以便向毛细管(3)内注入缓冲液和或样品液。

2.根据权利要求1所述的用于毛细管电泳的进样系统，其特征在于，还包括两组单向阀(18)；两组单向阀(18)的入口分别连接样品试剂瓶(11)和缓冲液试剂瓶(12)，两组单向阀(18)的出口连接多通接头(13)。

3.根据权利要求1所述的用于毛细管电泳的进样系统，其特征在于，所述多通接头(13)由三通接头一(131)和三通接头二(132)组成；三通接头一(131)的两处入口分别用于接入样品试剂瓶(11)和缓冲液试剂瓶(12)；三通接头一(131)的出口与三通接头二(132)的入口固定安装；三通接头二(132)的两处出口分别用于接入毛细管(3)和废液瓶(15)。

4.根据权利要求1所述的用于毛细管电泳的进样系统，其特征在于，多通接头(13)采用一体式结构的四通接头。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的用于毛细管电泳的进样系统，其特征在于，多通接头(13)与电磁阀(16)连接处的管路上设置有可拆卸式的注射器(19)，注射器(19)包括彼此固定且连通的筒部(191)和针头部(192)；筒部(191)和针头部(192)中的其中一者通过管路连接多通接头(13)，另外一者通过管路连接电磁阀(16)的入液端。

6.根据权利要求5所述的用于毛细管电泳的进样系统，其特征在于，样品试剂瓶(11)、缓冲液试剂瓶(12)、蠕动泵(17)、多通接头(13)、毛细管(3)、电磁阀(16)以及废液瓶(15)中的连接处所用的管路均采用聚四氟乙烯管。

7.水质离子检测装置，其特征在于，包括：进样系统(1)、电泳系统(2)、毛细管(3)、检测器(4)和电导检测池(5)；进样系统(1)采用如权利要求6所述的用于毛细管电泳的进样系统；电泳系统(2)包括电源(21)和电解槽(22)；毛细管(3)远离多通接头(13)的一端接入电解槽(22)内；电源(21)的第一电极(211)接在电解槽(22)内，第二电极(212)接在多通接头(13)与电磁阀(16)连接处的管路内，由此在该管路、多通接头(13)以及毛细管(3)的内部均注有液体时形成闭合回路；检测器(4)位于毛细管(3)的中部并用于检测电离子信号，检测器(4)和电导检测池(5)电性连接。

8.根据权利要求7所述的水质离子检测装置，其特征在于，还包括控制系统(6)；控制系统(6)包括流路控制模块(61)；流路控制模块(61)和所述进样系统(1)中的电磁阀(16)以及两个蠕动泵(17)电性连接，进而控制所述进样系统(1)按照指定顺序向毛细管(3)内注入缓冲液和样品液。

技术总结本技术涉及水质检测技术领域，公开了用于毛细管电泳的进样系统及其水质离子检测装置。该进样系统包括样品试剂瓶和缓冲液试剂瓶。样品试剂瓶和缓冲液试剂瓶通过一个多通接头同时接入毛细管和废液瓶。废液瓶与多通接头的连接处设有电磁阀。各试剂瓶与多通接头的连接处均设有用于将瓶内液体输送至多通接头内部的蠕动泵，以便向毛细管内注入缓冲液或样品液。本技术在具备结构简单且经济实用的同时，仅需手动控制或按照特定程序自动控制蠕动泵及电磁阀的启停时间和顺序，即可为毛细管快速进样，从而便于毛细管电泳以检测水质。技术研发人员：杨明,张勇,朱宏政,何海陵,王啸剑,刘芯宏,潘伟强,施雨受保护的技术使用者：安徽理工大学技术研发日：20240411技术公布日：2024/12/23