延长现场湿化学在线分析仪器试剂保存时间的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于环境监测技术领域，具体的说，涉及一种能够大幅延长现场湿化学分析仪器所载带试剂使用时间的装置。延长现场湿化学在线分析仪器试剂保存时间的装置，包括渗透芯片、固体试剂瓶、电磁阀、抽液泵、纯水袋；所述的固体试剂瓶瓶口通过螺纹或法兰安装在渗透芯片上；渗透芯片上开设有储液槽，储液槽两端分别设置两个电磁阀和两个管路接口；一端的管路接口与纯水袋连接，另一端的管路接口与抽液泵连接；储液槽与抽液泵连接通路上设有混合单元。本实用新型专利技术的装置，有益效果是：采用保存固体试剂，使用时现场溶解的方式，大幅延长了试剂的保存时间；结构紧凑，集成度高，适于集成在各种在线监测仪器进行现场分析。

Apparatus for prolonging storage time of wet chemical on-line analytical instrument

The utility model belongs to the technical field of environmental monitoring, in particular to a device which can greatly prolong the service time of a reagent used in a wet chemical analysis instrument. To extend the preservation time of the device analysis instrument reagent field wet chemical online, including penetration chip, solid reagent bottle, electromagnetic valve, liquid pump, water bag; solid reagent bottle which is installed on the penetration chip by thread or flange; penetration chip is arranged on the liquid storage tank, liquid storage tank arranged on both ends of the two electromagnetic valve and two line interface is connected with the water bag; one end of the pipe interface, the other end of the pipe interface is connected with the liquid pump; the liquid storage tank and liquid pump connecting path is provided with mixing unit. The device of the utility model, the beneficial effect that the preservation of solid reagent, site dissolved when used to significantly extend the preservation time of reagent; compact structure, high integration, suitable for integration in a variety of online monitoring instruments for site analysis.

【技术实现步骤摘要】

本技术属于环境监测
，具体的说，涉及一种能够大幅延长现场湿化学分析仪器所载带试剂使用时间的装置。
技术介绍
现场湿化学在线分析仪器是生态环境监测中常见的一类分析仪器，其主要特点是采用湿化学反应的方法实现海水中多种分析参数的测定，这类仪器包括硝酸盐、亚硝酸盐、磷酸盐、硅酸盐、铵盐等营养盐的现场分析仪，总磷总氮现场分析仪，COD现场分析仪以及基于氢化物发生的测汞、测砷的分析仪等。现场湿化学在线分析仪器可在现场连续、实时、在线、无人值守地开展特定的待测物质的分析，大幅降低人力、物力和财力。现阶段，影响现场湿化学在线分析仪器长期连续稳定工作的一个主要问题是试剂保存期问题。由于这类仪器分析过程中涉及一个或多个湿化学反应，需要载带一定量的试剂以便进行反应，而化学试剂普遍存在一个保质期问题，任何试剂都不可能无限制的存放下去而不变质。以硝酸盐分析为例，亚硝酸盐检测的标准方法是重氮-偶氮分析法，分析时水体中的亚硝酸盐先与磺胺进行重氮化反应，其产物再与盐酸萘乙二胺偶合生成红色偶氮染料，并于543nm波长测定吸光值进而确定浓度。在这个反应中，磺胺保质期为2个月、盐酸萘乙二胺保质期为1个月，超出试用期使用会大幅降低测定准确度，这就极大的限制了亚硝酸盐分析仪的现场使用时间，增加维护频次。现有技术中针对这种情况通常在试剂中添加氯仿等抑制微生物活性的试剂以降低微生物降解速度，延长使用时间，但这些抑制剂对管路或其他部件（如流通池）有一定的腐蚀作用，另外由于氯仿等不溶于水，会在水中形成小的油滴颗粒，这些颗粒会影响对后续的光学检测的准确性；现有技术中还有通过载带试剂高浓度储备液，分析时在线稀释的方法来延长保存时间，这种方法主要问题在于，添加在线稀释功能，增加了仪器的复杂度；此外增加了载带试剂的总体量。
技术实现思路
针对上述问题，本技术的目的是提供一种基于固体试剂保存的，不增加载带试剂量、保质期长（3个月以上）、体积小结构紧凑的基于微流控芯片技术的新型试剂保存装置，该装置可与现阶段各种商品化的湿化学在线分析仪器结合使用，大幅延长仪器现场在线连续分析的时间。本技术解决其技术问题采用的技术方案是：延长现场湿化学在线分析仪器试剂保存时间的装置，包括渗透芯片、固体试剂瓶、电磁阀、抽液泵、纯水袋；所述的固体试剂瓶瓶口通过螺纹或法兰安装在渗透芯片上；渗透芯片上开设有储液槽，储液槽两端分别设置两个电磁阀和两个管路接口；一端的管路接口与纯水袋连接，另一端的管路接口与抽液泵连接；储液槽与抽液泵连接通路上设有混合单元。所述的混合单元设置在渗透芯片上，所述的混合单元的混合形式为二维的微流控混合形式，包括蛇形混合、分开合并混合、混沌流混合或环流混合。所述的固体试剂瓶用于存放固体试剂，瓶口设置有海绵垫，用于封堵固体试剂瓶，同时起到试剂渗透的作用。所述的渗透芯片由基片、渗透层及盖片三层结构组成，基片上设有凹槽，所述渗透层内嵌在基片的凹槽中，渗透层的一端与固体试剂瓶瓶口的海绵垫接触，另一端与盖片上开设的储液槽连接。所述的储液槽为盖片上开设的微通道凹槽，凹槽入口和出口处微通道宽度渐变缩小，其作用在于避免死体积的存在。所述的渗透芯片的盖片选自高分子聚合物材料制成；所述的渗透芯片的基片选自高分子聚合物材料制成、玻璃、陶瓷或硅片材料制成。所述的高分子聚合物材料包括聚二甲基硅氧烷、聚甲基丙烯酸甲酯，聚四氟乙烯，聚碳酸酯或聚环烯烃等常见的聚合物材料。所述的渗透层主要借助其内部纤维间隙的毛细作用实现试剂的传输，其材料为透水性材料，包括滤纸、海绵、多孔纤维材料、脱脂棉、棉布等。所述的固体试剂瓶用于存储固体试剂，其材质可为各种耐化学试剂腐蚀的材料，如玻璃、聚四氟乙烯、聚丙烯、亚克力等，所存储的试剂可以为易溶、微溶试剂，其瓶口用透水海绵材料封堵。所述的电磁阀为具备抗酸碱腐蚀的能力的微量电磁阀。所述的抽液泵可为注射泵、蠕动泵、电磁泵、螺纹泵等各种可用于化学分析的泵体。所述的纯水袋中装有超纯水和藻类抑制剂的混合液，并根据后续化学分析的需求也可在其中添加酸、碱、缓冲液体系或表面活性剂等。所述的藻类抑制剂为氯仿、苯扎氯胺、铜试剂、次氯酸类、酸或碱类等，抑制剂浓度不超过5%（质量比）。本技术的延长现场湿化学在线分析仪器试剂保存时间的装置，相比于现有技术，有益效果是：（1）采用保存固体试剂，使用时现场溶解的方式，相比于现阶段在线分析仪器直接载带特定试剂溶液的方法，大幅延长了试剂的保存时间；（2）结构紧凑，集成度高，适于集成在各种在线监测仪器进行现场分析。附图说明图1是本技术的延长现场湿化学在线分析仪器试剂保存时间的装置剖面图（部分）；图2是本技术的延长现场湿化学在线分析仪器试剂保存时间的装置三维结构图（为表示清楚，倒置放置）；图3是采用本技术的装置进行亚硝酸盐分析实例的装置连接图。具体实施方式下面结合附图1-3和实施例详细叙述本技术的
技术实现思路
。应理解，本技术的装置除实例所述的应用外，还可以独立使用或结合现有商业化湿化学在线分析仪使用，以下实施例仅用于说明
技术实现思路
而非限定本技术所保护的范围。图1和图2分别是本技术的延长现场湿化学在线分析仪器试剂保存时间的装置的剖面图和三维结构图。本技术的装置，主要由固体试剂瓶2、海绵垫4、渗透芯片、第一电磁阀8、第二电磁阀9、抽液泵14、纯水袋13构成。渗透芯片由基片7、渗透层5及盖片3三层结构组成，基片7上设有凹槽，渗透层5内嵌在基片7的凹槽中，渗透层的一端与固体试剂瓶2瓶口的海绵垫4接触，另一端与盖片3上开设的储液槽6连接，渗透层的作用是连通固体试剂瓶和渗透芯片上的储液槽6，实现固体试剂的溶解和扩散。固体试剂瓶2内装有需载带的固体试剂1，瓶口用透水的海绵垫4封堵并塞入渗透芯片上预置的半孔中，并与渗透芯片采用刚性的螺纹连接或法兰连接，使海绵垫4与渗透层5接触并压紧。在储液槽6的两端分别设置第一电磁阀8和第二电磁阀9，其作用在于控制储液槽中液体的进出；储液槽6出口端有一段混合通道10，该混合通道是刻制在渗透芯片上的，其主要作用是使储液槽出来的试剂溶液混合均匀。储液槽6的两端还设置有两个管路接口，第一管路接口12与纯水袋13连接，第二管路接口11与抽液泵14连接；混合通道10位于储液槽6与第二管路接口11之间。本技术的装置，由于是化学分析装置，装置中各部件经常与化学试剂接触，因此材料应选用耐腐蚀的材料。例如，基片和盖片可由高分子聚合物材料制成，聚合物芯片基材包括聚二甲基硅氧烷、聚甲基丙烯酸甲酯，聚四氟乙烯，聚碳酸酯或聚环烯烃等常见的聚合物材料，也可由玻璃、陶瓷、硅片等常用于加工微流控芯片的材料构成；固体试剂瓶主要用于存储固体试剂，其材质可为各种耐化学试剂腐蚀的材料，如玻璃、聚四氟乙烯、聚丙烯、亚克力等，所存储的试剂可以为易溶、微溶试剂，其瓶口用透水海绵材料封堵，瓶口与芯片采用刚性螺纹或法兰连接；电磁阀为具备抗酸碱腐蚀的能力的微量电磁阀；抽样泵可为注射泵、蠕动泵、电磁泵、螺纹泵等各种可用于化学分析的泵体。渗透层主要借助其内部纤维间隙的毛细作用用于实现试剂的传输，其材料为透水性材料，包括滤纸、海绵、多孔纤维材料、脱脂棉、棉布等。纯水袋中装有超纯水和藻类抑制剂的混合液，并根据后续化学分析的需求也可本文档来自技高网...

【技术保护点】
延长现场湿化学在线分析仪器试剂保存时间的装置，其特征在于：包括渗透芯片、固体试剂瓶、电磁阀、抽液泵、纯水袋；所述的固体试剂瓶瓶口通过螺纹或法兰安装在渗透芯片上；渗透芯片上开设有储液槽，储液槽两端分别设置两个电磁阀和两个管路接口；一端的管路接口与纯水袋连接，另一端的管路接口与抽液泵连接；储液槽与抽液泵连接通路上设有混合单元。

【技术特征摘要】
1.延长现场湿化学在线分析仪器试剂保存时间的装置，其特征在于：包括渗透芯片、固体试剂瓶、电磁阀、抽液泵、纯水袋；所述的固体试剂瓶瓶口通过螺纹或法兰安装在渗透芯片上；渗透芯片上开设有储液槽，储液槽两端分别设置两个电磁阀和两个管路接口；一端的管路接口与纯水袋连接，另一端的管路接口与抽液泵连接；储液槽与抽液泵连接通路上设有混合单元。2.根据权利要求1所述的延长现场湿化学在线分析仪器试剂保存时间的装置，其特征在于：所述的固体试剂瓶用于存放固体试剂，瓶口设置有海绵垫，用于封堵固体试剂瓶，同时起到试剂渗透的作用。3.根据权利要求2所述的延长现场湿化学在线分析仪器试剂保存时间的装置，其特征在于：所述的渗透芯片由基片、渗透层及盖片三层结构组成，基片上设有凹槽，所述渗透层内嵌在基片的凹槽中，渗透层的一端与固体试剂瓶瓶口的海绵垫接...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹煊，张述伟，马然，褚东志，吴宁，史倩，张丽，马海宽，王小红，郭翠莲，张天鹏，
申请(专利权)人：山东省科学院海洋仪器仪表研究所，
类型：新型
国别省市：山东;37