一种适用于多通道终端反射式光纤SPR传感器的进样系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种适用于多通道终端反射式光纤SPR传感器的进样系统，包括：壳体、安装在壳体内的用于采集并输送待测样品的进样机构、用于检测待测样品的位于终端反射型光纤SPR检测端的光纤SPR检测机构和用于自清洗并排出检测废液的排液机构，进样机构设置在光纤SPR检测机构的前侧进样端，排液机构设置在光纤SPR检测机构的后侧出样端。多个并联的光纤通道并在同一平面上沿圆周等角度分布，保证了每个内部液路的样品流路长度相等且死体积小，每个光纤通道内设置了至少两个光纤传感器，可以采样同一种样品同时检测或者是采样多种样品进行检测，检测出多组光纤传感器的检测数据，每个内部液路相对独立且具有平行性，减少了样品的消耗量，提高检测效率。提高检测效率。提高检测效率。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于多通道终端反射式光纤SPR传感器的进样系统


[0001]本技术属于SPR生物传感检测仪
，尤其是涉及一种适用于多通道终端反射式光纤SPR传感器的进样系统。

技术介绍

[0002]光纤表面等离子体共振传感器(SPR)是将高灵敏度的表面等离子体共振传感器技术与低能量消耗的光纤传输技术有机结合的产物。它集合了SPR效应对环境介质折射率变化非常敏感的有点，同时又兼有光纤本身柔软、可绕曲、电绝缘、耐腐蚀，使用时不发热、无辐射，能在强电磁干扰、易燃易爆、毒性气体等复杂环境条件下工作等独特的优点。当光从光密介质入射光疏介质时，会在两种介质的界面处发生全反射，此时光波的电磁场强度在分界面处并不立即减小为零，而是随入射深度呈指数衰减，形成倏逝波。倏逝波的有效深度一般为100
‑
200nm，由于光线SPR传感器金属膜厚度小于倏逝波的深度，在金属膜与溶液或空气界面处，倏逝波仍起作用。同时，在金属膜与样品的界面处，金属表面的自由电子被激发，形成表面等离子体波。当倏逝波波矢与表面等离子波波矢相等时，有最小反射率。它能够对传感器表面待测介质组成的微小变化作出灵敏的相应，适用于研究传感器表面敏感层中物质与介质溶液的生物及化学反应，进而定量测定介质溶液中的微量生物和化学活性物质,其抗电磁干扰能力强，广泛应用于生物、医药、环保、食品安全、分析化学等领域。
[0003]光纤SPR利用经特殊处理的光纤替代了传统的棱镜结构，通常采用波长调制原理。终端反射型SPR类似探针结构，通过在光纤端面镀反射膜及光纤侧面镀金属膜(一般为金膜)，实现侧面金属膜区域的两侧共振，进一步提高了灵敏度。相对于传统棱镜结构SPR检测系统，光纤SPR结构简单、体积小、成本低，更适用于现场检测。
[0004]在实际检测中，往往对检测样品及项目数量有直接需求，并且影响检测结果的干扰因素很多，需要重复测试、扣除噪声背景后取平均值而得到较高准确率的结果。目前，传统的光谱调制型SPR传感器系统仅能实现单个检测通路，难以满足一次检测多个样品的需求，检测效率低。
[0005]因此，为了解决上述技术问题，需要设计一种实现多目标同时并行检测或者同一种目标物质的同时多次重复检测的多通道进样系统。

技术实现思路

[0006]本技术的目的是提供一种结构简单、操作简单、减少反射终端型光纤SPR样品消耗量、提高检测效率的适用于多通道终端反射式光纤SPR传感器的进样系统。
[0007]本技术的技术方案如下：
[0008]一种适用于多通道终端反射式光纤SPR传感器的进样系统，包括壳体、安装在壳体内的用于采集并输送待测样品的进样机构、用于检测待测样品的位于终端反射型光纤SPR检测端的光纤SPR检测机构和用于自清洗并排出检测废液的排液机构，所述进样机构设置在光纤SPR检测机构的前侧进样端，所述排液机构设置在光纤SPR检测机构的后侧出样端，
所述进样机构、光纤SPR检测机构和排液机构之间通过毛细管连通；
[0009]所述进样机构包括通过毛细管依次连通的用于盛装待测样品的样品管、用于采集样品管中待测样品的采样针、用于泵入待测样品及泵出检测废液的蠕动泵和用于接收检测废液的排液站，所述样品管设置在所述光纤SPR检测机构的前侧进样端，所述采样针位于所述样品管的上方，所述采样针与样品管相对应以采集待测样品，所述排液站设置在所述光纤SPR检测机构的后侧出样端，采样针采集待测样品在蠕动泵的作用下泵入至所述光纤SPR检测机构中，在检测后，光纤SPR检测机构产生的检测废液通过毛细管输送至排液站；
[0010]所述光纤SPR检测机构由至少四个并联连接的光纤通道组成，每个所述光纤通道的两端分别形成进液口和出液口，所述光纤通道内形成有内部液路，每个内部液路相对独立且并联连接，每个所述采样针中的待测样品通过毛细管由进液口输入光纤通道并经内部液路而从出液口输出，以使多个光纤通道同时并行采集多个待测样品，每个所述光纤通道的内部液路中安装有至少两个依次串联的光纤传感器以构成多通道多通路检测，其中，每个所述光纤通道内安装有一底板，在所述底板上固装有一连接座，所述连接座的顶部开设有进液接口和出液接口，所述毛细管经进液接口输入而经出液接口输出，所述连接座外接有一光纤，所述连接座的一侧形成有一传感器插装口，每个所述光纤传感器通过安装接头安装在所述传感器插装口内，且所述光纤插入所述光纤传感器中以用于检测内部液路中的待测样品；
[0011]所述排液机构包括通过毛细管连通的用于存储缓冲液的缓冲瓶、用于切换毛细管内液体流向的阀站、用于产生正压或负压的隔膜泵、用于向采样针内泵入定量的待测样品或缓冲液的柱塞泵、用于与隔膜泵配合提供压力的真空杯、用于接收清洗废液的废液杯和用于收集清洗废液和检测废液的废液瓶，在柱塞泵的作用下将缓冲瓶内的缓冲液泵入至采样针内清洗，清洗后的清洗废液在阀站、隔膜泵、真空杯的作用下排入废液杯内，最终排放至废液瓶内收集。
[0012]在上述技术方案中，在所述连接座的进液接口和出液接口上均安装有毛细管连接头以用于与毛细管连接。
[0013]在上述技术方案中，所述采样针通过驱动机构安装在壳体上，所述驱动机构包括水平移动步进电机和垂直移动步进电机以用于控制采样针的位置移动，使采样针移动至所需的样品管出采集待测样品。
[0014]在上述技术方案中，所述进样机构包括采样台和样品架，所述样品架水平安装在采样台上，所述样品架上形成有多排平行并列设置的容纳孔，且每排容纳孔的数量与所述光纤SPR检测机构的光纤通道数量相同，每个所述容纳孔内放置所述样品管。
[0015]在上述技术方案中，多个所述采样针平行并列设置，且该采样针的数量与每排容纳孔的数量相同。
[0016]在上述技术方案中，所述壳体通过一隔板分隔形成进样腔和检测腔，所述进样机构的采样台安装在进样腔内，所述废液瓶和缓冲瓶放置在进样腔的内侧底部，所述光纤SPR检测机构安装在所述检测腔内。
[0017]在上述技术方案中，所述检测腔内安装有一竖直设置的隔板，在所述隔板上安装有多个个底板，每个底板上对应安装一连接座以用于固定所述光纤SPR传感器。
[0018]在上述技术方案中，所述柱塞泵的上方安装有换向阀以用于切换毛细管内的液体
进入进样机构或排液机构中。
[0019]在上述技术方案中，所述阀站上安装有1
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10号阀共计十个阀门；其中，1
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4号阀通过管路与外部的大气连通；5号阀的一端与排液站连通，另一端与废液瓶连通；6号阀、7号阀、9号阀和10号阀的一端与采样针连通，另一端与废液杯连通；8号阀的一端与废液杯的排液口连通，另一端与废液瓶的进液口连通。
[0020]在上述技术方案中，所述内部液路中串联的光纤传感器的种类可以相同或相异。
[0021]在上述技术方案中，所述连接座内形成有一水平设置的深孔，且在该深孔内插装有一套管，所述光纤嵌装在套管内。
[0022]在上述技术方案中，所述套管的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于多通道终端反射式光纤SPR传感器的进样系统，其特征在于：包括壳体、安装在壳体内的用于采集并输送待测样品的进样机构、用于检测待测样品的位于终端反射型光纤SPR检测端的光纤SPR检测机构和用于自清洗并排出检测废液的排液机构，所述进样机构设置在光纤SPR检测机构的前侧进样端，所述排液机构设置在光纤SPR检测机构的后侧出样端，所述进样机构、光纤SPR检测机构和排液机构之间通过毛细管连通；所述进样机构包括通过毛细管依次连通的用于盛装待测样品的样品管、用于采集样品管中待测样品的采样针、用于泵入待测样品及泵出检测废液的蠕动泵和用于接收检测废液的排液站，所述样品管设置在所述光纤SPR检测机构的前侧进样端，所述采样针位于所述样品管的上方，所述采样针与样品管相对应以采集待测样品，所述排液站设置在所述光纤SPR检测机构的后侧出样端，采样针采集待测样品在蠕动泵的作用下泵入至所述光纤SPR检测机构中，在检测后，光纤SPR检测机构产生的检测废液通过毛细管输送至排液站；所述光纤SPR检测机构由至少四个并联连接的光纤通道组成，每个所述光纤通道的两端分别形成进液口和出液口，所述光纤通道内形成有内部液路，每个内部液路相对独立且并联连接，每个所述采样针中的待测样品通过毛细管由进液口输入光纤通道并经内部液路而从出液口输出，以使多个光纤通道同时并行采集多个待测样品，每个所述光纤通道的内部液路中安装有至少两个依次串联的光纤传感器以构成多通道多通路检测，其中，每个所述光纤通道内安装有一底板，在所述底板上固装有一连接座，所述连接座的顶部开设有进液接口和出液接口，所述毛细管经进液接口输入而经出液接口输出，所述连接座外接有一光纤，所述连接座的一侧形成有一传感器插装口，每个所述光纤传感器通过安装接头安装在所述传感器插装口内，且所述光纤插入所述光纤传感器中以用于检测内部液路中的待测样品；所述排液机构包括通过毛细管连通的用于存储缓冲液的缓冲瓶、用于切换毛细管内液体流向的阀站、用于产生正压或负压的隔膜泵、用于向采样针内泵...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁利，清江，李明安，王季诚，
申请(专利权)人：宁波海歌电器有限公司，
类型：新型
国别省市：