自动在线前处理和拉曼检测装置及其方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种自动在线前处理和拉曼检测装置及其方法，涉及生化自动检测领域，该装置包括：样品前处理装置，用于定量提取待测样品：对待测样品进行固相萃取，获取待测液；光谱检测装置，用于定量取前处理后的待测液、拉曼增强试剂至检测池，通过拉曼光谱检测分析检测池中的待测液是否包含目标成分，并形成检测数据；和控制系统，用于控制所述样品前处理装置和光谱检测装置，循环执行以下过程，包括：待测样品的自动定量进样、自动固相萃取、自动光谱检测和数据处理，从而实现对复杂液体基质样本中目标成分的自动在线检测。

【技术实现步骤摘要】
自动在线前处理和拉曼检测装置及其方法
本专利技术涉及生化检测领域，尤其涉及一种用于复杂液体基质样本中目标成分的自动在线前处理和拉曼检测装置及其方法。
技术介绍
近年来，随着世界经济全球化的发展，毒品泛滥呈现出日益蔓延的趋势，对广大群众的身心健康、社会公共安全等造成了严重的威胁。非法药物的滥用已经成为全球性问题，引起了各国政府的高度关注。拉曼光谱由于具有物质的指纹特性，灵敏度高，可以检测到微量的毒品成分，因此被广泛应用于各种毒品的检测中，为缉毒等工作提供了很大的帮助。随着涉毒人员反侦察意识和能力越来越强，传统的情报收集方法已经难以满足禁毒工作的需求，生活污水毒品检测技术被逐渐运用于情报的收集中，但这种检测手段还主要依赖于大型的分析仪器。通常的做法是现场采样污水后，低温冷藏并尽快送至专业实验室，进行离线式非原位检测，这对情报的收集范围、实时性和准确性都带来了较大的影响。近几年，随着科技的进步，如表面增强拉曼技术的快速发展，可以通过便携式拉曼实现现场的快速检测，但由于污水的成分复杂，并且毒品含量极低，需要专业人员对待测污水进行复杂的前处理，如固相萃取(SolidPhaseExtraction，SPE)，对污水进行提纯、浓缩等，才能进一步进行检测。污水的前处理和检测目前主要通过专业人员手工操作完成，没有自动的在线检测装置。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提供一种用于复杂液体基质样本中目标成分的自动在线前处理和拉曼检测装置，能够自动进行样本取样、固相萃取和表面增强拉曼检测的全过程，以实现对污水等复杂液体基质样本中的毒品等目标成分的自动在线检测。为实现上述目的，本专利技术提供了一种自动在线前处理和拉曼检测装置，包括：样品前处理装置，包括：前处理定量进样管路及装置和固相萃取装置，用于定量提取待测样品：对待测样品进行固相萃取，获取待测液；光谱检测装置，用于定量取前处理后的待测液、拉曼增强试剂至检测池，通过拉曼光谱检测分析检测池中的待测液是否包含目标成分，并形成检测数据；和控制系统，用于控制所述样品前处理装置和光谱检测装置，循环执行以下过程，包括：待测样品的自动定量进样、自动固相萃取、自动光谱检测和数据处理。进一步的，所述前处理定量进样管路及装置包括第一注射泵、第一多位阀、多个换向阀、至少一个电磁阀以及连接的管路，所述注射泵用于为流路中的各种液体或空气的输入输出提供动力源和定量控制；所述多位阀、换向阀用于控制流路的方向；所述电磁阀用于控制流路的通断；所述第一注射泵通过换向阀和电磁阀与所述第一多位阀的公共端连接或与所述固相萃取装置的进样端连接，或通过换向阀与空气或与清洗液存储装置连接，所述第一多位阀的选通端与待测样品进样管路、多种溶剂存储装置、废液收集装置和空气相连接。进一步的，所述多个换向阀包括三通阀A、三通阀B、三通阀C；所述三通阀A连通空气、清洗液存储装置和三通阀B；所述三通阀B连通三通阀A、第一注射泵和三通阀C；所述电磁阀设置于三通阀B和三通阀C之间，或设置于三通阀C和固相萃取装置的进样端之间。进一步的，所述固相萃取装置包括：固相萃取柱自动更换装置、正压施加装置、位置切换装置、收集池和废液池，所述固相萃取柱自动更换装置用于在每一份样品检测开始时，自动更换处于正压施加装置下方的固相萃取柱；所述正压施加装置作用于固相萃取柱的进口，对固相萃取柱的进口进行密封或敞开，所述正压施加装置的中心设置有所述固相萃取装置的进样管路，在固相萃取柱的进口处于密封状态或敞开状态，所述进样管路和固相萃取柱的进口保持连通；所述位置切换装置用于切换固相萃取柱出口的流路，从而对从固相萃取柱出口的液体进行分类收集得到前处理后的待测液或固相萃取过程中产生的废液。所述收集池用于收集固相萃取柱出口经初步处理的液体，通过所述第一多位阀直接连通收集池的管路加入新的试剂，通过快速振动将收集池中的液体混匀，及将收集池中的液体静置分层，形成待测液；所述的废液池用于收集固相萃取过程中产生的废液并排入废液仓。进一步的，所述正压施加装置包括：直线导轨、支撑板、空心管、弹簧组件和密封圈，所述直线导轨竖直固定在支撑板上，所述空心管的外部和所述直线导轨的滑块连接，所述空心管的上端为固相萃取装置的进样端，所述弹簧组件套接在所述空心管上，其上端面和所述滑块连接，下端面设置有所述密封圈，所述直线导轨驱动空心管上下运动，从而实现对固相萃取柱的进口进行密封或敞开。进一步的，所述光谱检测装置包括第二注射泵、第二多位阀、检测池自动更换装置、检测试剂取样装置、拉曼增强试剂存储装置和光谱检测传感器，所述第二注射泵与第二多位阀的公共端相连接，所述第二多位阀的选通端至少与待测液存储装置、检测试剂取样装置、清洗液存储装置、空气连接，所述检测试剂取样装置用于从所述待测液存储装置中定量取样和从各种拉曼增强试剂存储装置中取样，所述光谱检测传感器用于对存放在检测池中的待测液和增强试剂的混合液进行光谱检测；所述检测池自动更换装置用于在每一次检测开始时，自动更换新的检测池；所述控制系统对光谱检测的结果进行数据处理和分析。进一步的，所述拉曼光谱检测装置还包括三通阀D、三通阀E及其连接管路，所述三通阀D连通收集池、废液收集装置和三通阀E；所述三通阀E连通三通阀D、第二多位阀和检测试剂取样装置；所述检测试剂取样装置，包括第一取样针和多个第二取样针，所述第一取样针连通三通阀E，用于将待测液定量注入检测池中，所述多个第二取样针分别连通到第二多位阀的不同管路，用于从对应的增强试剂存储装置中定量取检测试剂至检测池中。进一步的，所述检测试剂取样装置，具体包括：一具有升降和旋转功能的多维传动机构；一扇形转盘，固定设置在所述多维传动机构竖向的Z轴上，可在多维传动机构的带动下以多维传动机构的Z轴为圆心旋转或沿Z轴移动；多个取样针，固定在扇形转盘上，取样针的针头朝下，取样针的上方连接管路；多个增强试剂放置台，用于分别放置各种增强试剂存储装置，所述多个增强试剂放置台均处于对应的取样针运动路径的下方，取样针通过旋转、升降，从各种增强试剂存储装置取样；和若干个针头清洗槽，所述若干个针头清洗槽设置于取样针运动路径的下方，取样针的针头能够通过旋转、升降，放入对应的针头清洗槽的清洗液中浸泡。技术效果：本专利技术的用于复杂液体基质样本目标成分的自动在线前处理和拉曼检测装置能自动循环执行复杂液体基质样本的取样、固相萃取、拉曼检测和检测数据处理的全过程，从而实现对复杂液体基质样本目标成分的自动在线检测。本专利技术的目的之二在于提供一种用于复杂液体基质样本中目标成分的自动在线前处理和拉曼检测方法，所述方法包括以下至少一种过程控制方法：定量进样方法；样品及试剂混合方法；管路清洗吹干方法；固相萃取柱加压过柱方法；固相萃取柱过滤本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自动在线前处理和拉曼检测装置，其特征在于，包括：/n样品前处理装置，包括：前处理定量进样管路及装置和固相萃取装置，用于定量提取待测样品；对待测样品进行固相萃取，获取待测液；/n光谱检测装置，用于定量取前处理后的待测液、增强试剂至检测池，通过拉曼光谱检测分析检测池中的待测液是否包含目标成分，并形成检测数据；/n和控制系统，用于控制所述样品前处理装置和光谱检测装置，循环执行以下过程，包括：待测样品的自动定量进样、自动固相萃取、自动光谱检测和数据处理。/n

【技术特征摘要】
1.一种自动在线前处理和拉曼检测装置，其特征在于，包括：
样品前处理装置，包括：前处理定量进样管路及装置和固相萃取装置，用于定量提取待测样品；对待测样品进行固相萃取，获取待测液；
光谱检测装置，用于定量取前处理后的待测液、增强试剂至检测池，通过拉曼光谱检测分析检测池中的待测液是否包含目标成分，并形成检测数据；
和控制系统，用于控制所述样品前处理装置和光谱检测装置，循环执行以下过程，包括：待测样品的自动定量进样、自动固相萃取、自动光谱检测和数据处理。


2.如权利要求1所述的自动在线前处理和拉曼检测装置，其特征在于：
所述前处理定量进样管路及装置包括第一注射泵、第一多位阀、多个换向阀、至少一个电磁阀以及连接的管路，
所述注射泵用于为流路中的各种液体或空气的输入输出提供动力源和定量控制；
所述多位阀、换向阀用于控制流路的方向；
所述电磁阀用于控制流路的通断；
所述第一注射泵通过换向阀和电磁阀与所述第一多位阀的公共端连接或与所述固相萃取装置的进样端连接，或通过换向阀与空气或与清洗液存储装置连接，所述第一多位阀的选通端与待测样品进样管路、多种溶剂存储装置、废液收集装置和空气相连接。


3.如权利要求2所述的自动在线前处理和拉曼检测装置，其特征在于：所述多个换向阀包括三通阀A、三通阀B、三通阀C；
所述三通阀A连通空气、清洗液存储装置和三通阀B；
所述三通阀B连通三通阀A、第一注射泵和三通阀C；
所述电磁阀设置于三通阀B和三通阀C之间，或设置于三通阀C和固相萃取装置的进样端之间。


4.如权利要求3所述的自动在线前处理和拉曼检测装置，其特征在于：
所述固相萃取装置包括：固相萃取柱自动更换装置、正压施加装置、位置切换装置、收集池和废液池，
所述固相萃取柱自动更换装置用于在每一份样品检测开始时，自动更换处于正压施加装置下方的固相萃取柱；
所述正压施加装置作用于固相萃取柱的进口，对固相萃取柱的进口进行密封或敞开，所述正压施加装置的中心设置有所述固相萃取装置的进样管路，所述进样管路和固相萃取柱的进口连通；在固相萃取柱的进口敞开时，液体经进样管路流入固相萃取柱；当固相萃取柱的进口密封时，加压的空气推动液体流过固相萃取柱；
所述位置切换装置用于切换固相萃取柱出口的流路，从而对从固相萃取柱出口的液体进行分类收集得到前处理后的待测液或固相萃取过程中产生的废液；
所述收集池用于收集固相萃取柱出口的经初步处理的液体，通过所述第一多位阀直接连通收集池的管路加入新的试剂，通过快速振动将收集池中的液体混匀，及将收集池中的液体静置分层，形成待测液；
所述废液池用于收集固相萃取过程中产生的废液并排入废液仓。


5.如权利要求4所述的自动在线前处理和拉曼检测装置，其特征在于：所述正压施加装置包括：直线导轨、支撑板、空心管、弹簧组件和密封圈，所述直线导轨竖直固定在支撑板上，所述空心管的外部和所述直线导轨的滑块连接，所述空心管的上端为固相萃取装置的进样端，所述弹簧组件套接在所述空心管上，其上端面和所述滑块连接，下端面设置有所述密封圈，所述直线导轨驱动空心管上下运动，从而实现对固相萃取柱的进口进行密封或敞开。


6.如权利要求2所述的自动在线前处理和拉曼检测装置，其特征在于：所述光谱检测装置包括第二注射泵、第二多位阀、检测池自动更换装置、检测试剂取样装置、增强试剂存储装置和光谱检测传感器，
所述第二注射泵与第二多位阀的公共端相连接，
所述第二多位阀的选通端至少与待测液存储装置、检测试剂取样装置、清洗液存储装置、空气连接，
所述检测试剂取样装置用于从所述待测液存储装置中定量取样和从各种增强试剂存储装置中取样，
所述光谱检测传感器用于对存放在检测池中的待测液和增强试剂的混合液进行光谱检测；
所述检测池自动更换装置用于在每一次检测开始时，自动更换新的检测池；
所述控制系统对光谱检测的结果进行数据处理和分析。


7.如权利要求6所述的自动在线前处理和拉曼检测装置，其特征在于：所述光谱检测装置还包括三通阀D、三通阀E及其连接管路，
所述三通阀D连通收集池、废液收集装置和三通阀E；
所述三通阀E连通三通阀...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛文东，石建，郭鸿旭，曾勇明，
申请(专利权)人：厦门大学，厦门市普识纳米科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35