CN116637667A - 液体转移装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种液体转移装置，应用于化学液体输送技术，其包括多通道切换阀、注射器、连接管路及惰性气体排放组件。多通道切换阀包括公共口、多个接口和切换器；注射器、惰性气体排放组件通过连接管路连接至多通道切换阀的一端的公共口，多通道切换阀的另一端通过各接口分别与源盛装容器、目标盛装容器连接；注射器、惰性气体排放组件经过连接管路、公共口、切换器及相应接口分别与源盛装容器、目标盛装容器连通；惰性气体排放组件通过连接管路向外输送惰性气体；注射器通过连接管路和多通道切换阀将待转移液体从源盛装容器转移至目标盛装容器。本申请可以有效避免转移液体残留在液体转移装置中。

Description

液体转移装置

技术领域

本申请涉及化学液体输送技术领域，特别是涉及一种液体转移装置。

背景技术

科学研究过程中，不可避免地需要向反应烧瓶中添加各种水氧敏感且腐蚀性很强的液体试剂。由于这类液体试剂溶液极易与空气中的水和氧气产生反应导致药品变质，所以在保存和转移过程中需要完全隔绝氧气；此外，这类液体试剂的高腐蚀性也要求试剂不能长时间残留在转移装置中。

相关技术通常采用各种泵如高精度注射泵、蠕动泵和齿轮泵，对水氧敏感且腐蚀性很强的液体试剂进行转移。其中，齿轮泵和蠕动泵能实现连续的液体输送，高精度注射泵通过注射器与多通道阀门的配合，实现间歇性的液体转移。高精度注射泵将注射器本身作为一个液体暂存容器，将切换阀切换到待抽取液体连接的阀门上，在拉动注射器活塞时形成真空将液体抽入到注射器中，再切换不同阀门后将注射器中的暂存液体推出。

由于高精度注射泵在实际使用中需要连接管路到试剂瓶中，液体试剂从上往下进入注射器，在排放过程中也是从下往上推液体。由于连接管路具有一定长度，导致在液体转移过程中所抽取的液体有一部分会残留在抽取管路中，无法全部到达注射器中；在排放液体时，注射器活塞推到尽头时，仍有一部分液体会残留在排放管路中，无法全部排放。换言之，由于受到抽取、排放管路的影响，液体会残留在注射器中，进而严重腐蚀高精度注射泵。

鉴于此，有效避免转移液体残留在液体转移装置中，是所属领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

本申请提供了一种液体转移装置，可有效避免转移液体残留在液体转移装置中。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种液体转移装置，包括多通道切换阀、注射器、连接管路及惰性气体排放组件；

所述多通道切换阀包括公共口、多个接口和切换器；所述连接管路暂存待转移液体，其长度根据所述待转移液体的容量及使其不进入所述注射器来确定；

所述注射器、所述惰性气体排放组件通过所述连接管路连接至所述多通道切换阀的一端的公共口，所述多通道切换阀的另一端通过各接口分别与源盛装容器、目标盛装容器连接；所述注射器、所述惰性气体排放组件经过所述连接管路、所述公共口、所述切换器及相应接口分别与所述源盛装容器、所述目标盛装容器连通；

所述惰性气体排放组件通过所述连接管路向外输送惰性气体；所述注射器通过所述连接管路和所述多通道切换阀将所述待转移液体从所述源盛装容器转移至所述目标盛装容器。

可选的，还包括缓冲容器和液位传感器；

所述连接管路包括第一连接管路和第二连接管路；所述缓冲容器设置在所述第一连接管路和所述第二连接管路之间；

所述第一连接管路的一端分别与所述注射器、所述惰性气体排放组件相连，另一端连接至所述缓冲容器的一端；所述第二连接管路的一端与所述缓冲容器的另一端相连，另一端与所述公共口相连；

所述液位传感器，用于测量所述第二连接管路中的液位，设置于所述缓冲容器和所述多通道切换阀之间；

所述缓冲容器，用于暂存从所述源盛装容器中吸取的液体。

可选的，所述液位传感器安装于所述第二连接管路的目标位置处。

可选的，所述多通道切换阀的接口数量与所述源盛装容器的数量和所述目标盛装容器的数量之和相等。

可选的，所述惰性气体排放组件包括气体通断开关和具有压力调节功能的惰性气体汽源；

所述惰性气体气源，用于输出惰性气体，并且根据当前气体压力需求调整输出气体的压力；

所述气体通断开关的一端与所述惰性气体气源连接，另一端与所述连接管路的一端相连，用于控制所述惰性气体是否输送至所述连接管路中。

可选的，所述气体通断开关为第一电磁阀。

可选的，所述气体通断开关为手动开关阀门。

可选的，还包括保压管路；

所述保压管路的一端连接至所述惰性气体排放组件，另一端连接至所述源盛装容器；

所述保压管路，用于将惰性气体输送至所述源盛装容器中，以维持所述源盛装容器内的正向压力。

可选的，所述保压管路中还可以添加调压阀，用于单独控制保压管路的气压；

可选的，所述保压管路还设置与源盛装容器个数相同的气体通断开关。

由上述技术方案可以看出，将连接管路作为待转移液体的暂存容器，待转移液体不需要进入注射器，可以有效解决转移液体残留在注射器内腐蚀注射器的现状，在多通道切换阀与注射器之间加入惰性气体排放组件，通过向连接管路输送惰性气体，可以将残留在连接管路内部的液体排出，这样连接管路和注射器内均没有液体残留，可有效避免转移液体残留在液体转移装置中，从而有效避免强腐蚀液体对液体转移装置本身的腐蚀问题。进一步地，利用惰性气体将残留液体完全吹入目标盛装容器，还有利于提高液体转移量的精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的液体转移装置的一种实施方式下的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的液体转移装置的另一种实施方式下的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的液体转移装置的再一种实施方式下的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的液体转移装置的一个示意性实施例中的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本申请的保护范围。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述特定的顺序。此外术语“包括”和“具有”以及二者的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列结构、元器件的装置没有限定于已列出的元器件或结构，而是可包括没有列出的元器件或结构。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请技术方案，下面结合附图对本申请的技术方案的各种非限制实施方式进行说明。

首先，请参阅图1，图1为本实施例所提供的一种液体转移装置的一种实施方式下的结构示意图，本实施例的液体转移装置可包括下述内容：

本申请的液体转移装置用于将源盛装容器11中的液体转移至目标盛装容器12中，为了便于描述，将该液体称为待转移液体，待转移液体可为任何一种液体试剂，可为水氧敏感和强腐蚀性溶液，也可为不具备腐蚀性的普通液体，将原始盛放该待转移液体的容器称为源盛装容器11，将待转移液体的转移目标位置称为目标盛装容器12，源盛装容器11和目标盛装容器12可为任何一种能够盛放待转移液体的容器，目标盛装容器12为反应烧瓶。液体转移装置可将多个源盛装容器11中的液体转移至一个或多个目标盛装容器12中，也即本申请对源盛装容器11和目标盛装容器12的数量不做任何限定。

在本实施例中，液体转移装置可包括多通道切换阀2、注射器3、连接管路4及惰性气体排放组件5。

其中，多通道切换阀2可包括公共口21、多个接口22和切换器23，切换器23的一端固定与公共接口21连接，另外一端根据实际需求连接至多个接口22中的一个。接口22的个数可根据实际需求进行选择，兼顾液体转移效率和成本，多通道切换阀2的接口数量与源盛装容器11的数量和目标盛装容器12的数量之和相等。举例来说，源盛装容器11为2个，目标盛装容器12为1个，则多通道切换阀2的接口数量为3个，相应的，多通道切换阀2即为3通道切换阀。公共口21为公共接口，其通过切换器23与目标接口连通，从而使得连接公共口21的器件与连接目标接口的容器的通路连通，目标接口即为多个接口中的一个。

本实施例的连接管路4用于暂存待转移液体，也即注射器3从源盛装容器11吸取的待转移液体先暂时存储至连接管路4中，当通过多通道切换阀2将管路连通至目标盛装容器12后，注射器3再将连接管路4中的待转移液体推入至目标盛装容器12，待转移液体不进入注射器4内。相应的，连接管路4的长度是根据待转移液体的容量及使其不进入注射器4来确定的。连接管路4的材质可采用任何一种适用于输送、存储待转移液体的管道，如玻璃、聚四氟乙烯，本申请对此不做任何限定。

在本实施例中，注射器3通过连接管路4和多通道切换阀2将待转移液体从源盛装容器11转移至目标盛装容器12。注射器3可为任何一种通过推拉活塞31进行抽取、推入液体的注射装置，本申请对此不做任何限制。惰性气体排放组件5通过连接管路4可向外输送惰性气体，惰性气体排放组件5可为输出任何一种惰性气体如氦气的结构。注射器3通过连接管路4连接至多通道切换阀2的公共口21，多通道切换阀2的另一端通过各接口22分别与源盛装容器11、目标盛装容器12连接，通过切换器23与目标接口的连接，这样便可将注射器3经过连接管路4、公共口21、切换器23及相应接口与源盛装容器11或目标盛装容器12连通，实现通过注射器3从源盛装容器11吸取液体，再推入至目标盛装容器12中。惰性气体排放组件5通过连接管路4连接至多通道切换阀2的公共口21，通过切换器23与目标盛装容器12对应的接口相连接，这样便可将惰性气体排放组件5输出的惰性气体输送至连接管路4和目标盛装容器12中。

当然，所属领域技术人员可根据液体转移装置的实际物理空间和内部器件结构灵活调整多通道切换阀2、注射器3、连接管路4及惰性气体排放组件5的位置、尺寸和型号，本申请对此不作任何限定。

在本实施例提供的技术方案中，将连接管路作为待转移液体的暂存容器，待转移液体不需要进入注射器，可以有效解决转移液体残留在注射器内腐蚀注射器的现状，在多通道切换阀与注射器之间加入惰性气体排放组件，通过向连接管路输送惰性气体，可以将残留在连接管路内部的液体排出，这样连接管路和注射器内均没有液体残留，可有效避免转移液体残留在液体转移装置中，从而有效避免强腐蚀液体对液体转移装置本身的腐蚀问题。进一步地，利用惰性气体将残留液体完全吹入目标盛装容器，还有利于提高液体转移量的精度。

可以理解的是，相关技术由于受到抽取、排放管路的影响，液体会残留在注射器中，不仅严重腐蚀高精度注射泵，还影响液体转移精度。为了进一步提高液体转移装置的液体转移量的精度，基于上述实施例，本申请还提供了另外一个实施例，请参阅图2，可包括下述内容：

液体转移装置还可包括液位传感器6和缓冲容器7。相应的，上述实施例的连接管路4为两段，也即连接管路4可包括第一连接管路41和第二连接管路42；缓冲容器7设置在第一连接管路41和第二连接管路42之间；液位传感器6设置于缓冲容器7和多通道切换阀2之间。

本实施例中，液体转移装置中加入缓冲容器7之后，整个装置的连接关系为：第一连接管路的41一端分别与注射器3、惰性气体排放组件5相连，另一端连接至缓冲容器7的一端；第二连接管路42的一端与缓冲容器7的另一端相连，另一端与多通道切换阀2的公共口21相连。

其中，液位传感器6用于测量第二连接管路42中的液位，可以采用任何一种可以进行液位检测的传感器，本申请对此不做任何限定。缓冲容器7用于暂存从源盛装容器11中吸取的液体；具体的，本实施例的第二连接管路42和缓冲容器7均暂存待转移液体，在吸液过程中，将多通道切换阀2的切换器23转到与源盛装容器11相应的接口上，通过抽拉注射器3的活塞31往下移动形成负压抽取源盛装容器11中的液体至第二连接管路42中，利用液位传感器6检测第二连接管路42，当液位达到第二连接管路42的指定位置也即本实施例的目标位置后，暂停注射器3的抽取动作，并读取注射器3内活塞31的当前位置，根据注射器3的活塞移动距离与抽取液体之间的对应关系，基于当前待转移液体的量确定活塞31的移动距离，基于活塞31当前位置和需移动距离移动活塞至相应地目标位置，将活塞31从当前位置移动至目标位置所抽取的定量的液体抽取到缓冲容器7中。其中，缓冲容器7例如可为缓冲瓶，缓冲容器7的材质不限于常用的玻璃，也可使用其他耐腐蚀材料，如PTFE(Polytetrafluoroethylene，聚四氟乙烯)、PP(聚丙烯)、不锈钢等耐特定试剂相应的材料。

由上可知，本实施例通过在多通道切换阀和注射器之间加入缓冲容器，液体暂存在缓冲容器中，进一步可避免与注射器直接接触而腐蚀设备，还可以缩短连接管路的长度，缩小整个装置的体积，实用性更强；借助液位传感器，检测液体进入缓冲容器的时间，不会因为连接管路长度而引起的吸液量不足的现象发生，解决了源盛装容器与设备之间连接管路长度引起的液体转移量的精度误差的弊端问题，进一步提高液体转移量的精度。

作为上述实施例的一种实施方式，为了便于操作，便于安装，降低操作人员的要求，可以预先基于实际场景确定目标位置，将液位传感器6直接安装于第二连接管路的目标位置处，操作人员只要看到液位到达液位传感器6，即可暂停操作注射器3。

作为上述实施例的另一种实施方式，为了进一步提高液体转移量的精度，液位传感器6安装位置尽量靠近切换阀2。为了更好地控制惰性气体的通断，实现按需输送惰性气体，本实施例的惰性气体排放组件5可包括气体通断开关51和惰性气体汽源52，如图4所示，惰性气体气源52用于输出惰性气体；本实施例的惰性气体汽源52具有压力调节功能，也即惰性气体汽源52是可调压力的，可以根据当前的气体压力需求实时或定时调整输出气体的压力。气体通断开关51的一端与惰性气体气源52连接，另一端与连接管路4的一端相连，用于控制惰性气体是否输送至连接管路4中。为了提高实用性和灵活性，气体通断开关51可为电磁阀，为了便于区分，称为第一电磁阀。气体通断开关51还可为手动开关阀门。换言之，本实施例的惰性气体控制的方法不限于使用电磁阀，也可使用能控制气体通断的任何一种方法，如手动开关阀门。

进一步地，相关技术中的高精度注射泵在实际使用中，需要通过注射器的真空负压抽取液体，然而水氧敏感的试剂通常存储在密封瓶中，随着液体不断被抽取，瓶中形成的负压与注射器的负压形成一个新的动态压力平衡点，该平衡点动态变化且难以计算，导致每次抽取的液体量与目标量存在较大误差，大幅度降低了注射泵液体转移的精度。为了解决相关技术的弊端，基于上述实施例，请参阅图3，液体转移装置还可包括保压管路8，保压管路8的一端连接至惰性气体排放组件5，另一端连接至源盛装容器11，中间还可接入一调压阀9和气体通断开关81，用于单独调整保压管路中的气压与气体通断。当系统增加保压管路8之后，惰性气体既可以通过连接管路4，也可通入保压管路8，为了产生负压以抽取液体，惰性气体排放组件5包括惰性气体气源52和气体通断开关51，通过气体通断开关51控制惰性气体是否进入连接管路4，相应的，保压管路8的一端连接至惰性气体气源52。保压管路8用于将惰性气体输送至源盛装容器11中，以维持源盛装容器内的正向压力，在液体抽取的过程中不会因为液体的减少而形成负压，避免了因为源盛装容器内负压的产生而影响液体转移量的精度。

本实施例通过保压管路向密封的源盛装容器11中通入惰性气体，避免了抽液过程中源盛装容器内部形成负压，影响吸液量，进而提高液体转移量的精度。

进一步的，如图4所示，为了防止试剂之间相互污染，上述实施例的保压管路8的分支上还可增加气体通断开关如电磁阀，气体通断开关个数与源盛装容器个数相同，每个气体通断开关用于控制输入相应源盛装容器的气路。如图4所示，源盛装容器包括2个，相应的，气体通断开关设置2个，也即控制源盛装容器13的气体通断开关82，控制源盛装容器11的气体通断开关81。

为了使所属领域技术人员更加清楚明白本申请的技术方案，本申请还给出了一个示意性实施例，请参阅图4，在本实施例中，多通道切换阀2可采用三通道切换阀，三通道切换阀包括3个接口，为了便于描述，这三个接口分别称为第一接口221、第二接口222、第三接口223。本实施例是利用注射器3将源盛装容器11和源盛装容器13的液体转移至目标盛装容器12中，源盛装容器11和源盛装容器13可为密封的试剂瓶，目标盛装容器12可为反应烧瓶，气体通断开关51、气体通断开关81、气体通断开关82可采用电磁阀，缓冲容器7可采用缓冲瓶，本实施例可包括下述内容：

液体转移装置可包括密封的源盛装容器11、密封的源盛装容器13、目标盛装容器12、多通道切换阀2、注射器3、各部分间连接管路也即第一连接管路41和第二连接管路42、液位传感器6、缓冲容器7、气体通断开关51、惰性气体气源52、保压管路8、调压阀9、保压管路8连接源盛装容器11以输入惰性气体的第一分支气路801、保压管路8连接源盛装容器13以输入惰性气体的第二分支气路802、控制第一分支气路801的气体通断开关81、控制第二分支气路802的气体通断开关82。多通道切换阀2通过切换器23可以实现公共口21与不同接口之间的连接切换，例如想要抽取源盛装容器11中的试剂，可将切换器23转到接口221上，实现公共口21与接口211的连接。多通道切换阀2上方通过第二连接管路42连接缓冲容器7的下端，用于暂存吸取的试剂液体；多通道切换阀2与缓冲容器7之间设置一个液位传感器6，用于检测第二连接管路42中的液体到达位置，以期提高吸液的精度。缓冲容器7的上端与注射器3、气体通断开关51出口连接，气体通断开关51的入口与惰性气体气源52连接，通过气体通断开关51控制惰性气体的通断。调压阀9用于单独调整保压管路8中的气压，保压管路8用于维持源盛装容器11、源盛装容器13中的气压，在抽取密封瓶中液体时打开气体通断开关81、气体通断开关82后持续往源盛装容器11、源盛装容器13中通入惰性气体并维持一定的正向压力，在液体抽取的过程中不会因为液体的减少而形成负压，避免了因为负压的产生而影响液体转移量的精度。

在吸液过程中，将多通道切换阀2的切换器23转到接口221上，控制注射器3的活塞31往下移动形成负压抽取源盛装容器11中的液体，当液体达到液位传感器6后，暂停操作注射器3，读取活塞31的当前位置，再定量移动活塞31抽取定量的试剂到缓冲容器7中。通过液位传感器，避免了因为试剂瓶与设备之间连接管路长度引起的液体转移量的精度误差问题；此外，这样转移的液体也不会直接接触注射筒，注射筒不会受到腐蚀。

当吸液完成之后，将切换器23转到接口222上，使管路与目标盛装容器12连接，再将活塞31往上移动至最高点，将液体排放到目标盛装容器12中，最后打开气体通断开关51通入惰性气体，将缓冲容器7与各路管道中的液体完全排出到目标盛装容器12中，避免了液体在缓冲容器7与管道中的残留，降低液体转移误差，解决液体残留的腐蚀性问题。

由上可知，本实施例通过持续往密闭试剂瓶中通入惰性气体，可维持试剂瓶中的气压，提高液体转移量的精度；其次，在多通道切换阀后加入液位传感器，可避免由于连接管路长度而产生的液体转移量的精度误差；最后，在多通道切换阀与注射器之间加入缓冲瓶和由电磁阀控制通断的惰性气体通路，避免强腐蚀液体对装置本身的腐蚀，还能将残留液体完全吹入反应瓶，提高液体转移量的精度。

以上对本申请所提供的一种液体转移装置进行了详细介绍。说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请的权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种液体转移装置，其特征在于，包括多通道切换阀、注射器、连接管路及惰性气体排放组件；

所述多通道切换阀包括公共口、多个接口和切换器；所述连接管路暂存待转移液体，其长度根据所述待转移液体的容量及使其不进入所述注射器来确定；

所述注射器、所述惰性气体排放组件通过所述连接管路连接至所述多通道切换阀的一端的公共口，所述多通道切换阀的另一端通过各接口分别与源盛装容器、目标盛装容器连接；所述注射器、所述惰性气体排放组件经过所述连接管路、所述公共口、所述切换器及相应接口分别与所述源盛装容器、所述目标盛装容器连通；

所述惰性气体排放组件通过所述连接管路向外输送惰性气体；所述注射器通过所述连接管路和所述多通道切换阀将所述待转移液体从所述源盛装容器转移至所述目标盛装容器。

2.根据权利要求1所述的液体转移装置，其特征在于，还包括缓冲容器和液位传感器；

所述连接管路包括第一连接管路和第二连接管路；所述缓冲容器设置在所述第一连接管路和所述第二连接管路之间；

所述第一连接管路的一端分别与所述注射器、所述惰性气体排放组件相连，另一端连接至所述缓冲容器的一端；所述第二连接管路的一端与所述缓冲容器的另一端相连，另一端与所述公共口相连；

所述液位传感器，用于测量所述第二连接管路中的液位，设置于所述缓冲容器和所述多通道切换阀之间；

所述缓冲容器，用于暂存从所述源盛装容器中吸取的液体。

3.根据权利要求2所述的液体转移装置，其特征在于，所述液位传感器安装于所述第二连接管路的目标位置处。

4.根据权利要求1所述的液体转移装置，其特征在于，所述多通道切换阀的接口数量与所述源盛装容器的数量和所述目标盛装容器的数量之和相等。

5.根据权利要求1所述的液体转移装置，其特征在于，所述惰性气体排放组件包括气体通断开关和具有压力调节功能的惰性气体汽源；

所述惰性气体气源，用于输出惰性气体，并且根据当前气体压力需求调整输出气体的压力；

所述气体通断开关的一端与所述惰性气体气源连接，另一端与所述连接管路的一端相连，用于控制所述惰性气体是否输送至所述连接管路中。

6.根据权利要求5所述的液体转移装置，其特征在于，所述气体通断开关为第一电磁阀。

7.根据权利要求5所述的液体转移装置，其特征在于，所述气体通断开关为手动开关阀门。

8.根据权利要求1至7任意一项所述的液体转移装置，其特征在于，还包括保压管路；

所述保压管路的一端连接至所述惰性气体排放组件，另一端连接至所述源盛装容器；

所述保压管路，用于将惰性气体输送至所述源盛装容器中，以维持所述源盛装容器内的正向压力。

9.根据权利要求8所述的液体转移装置，其特征在于，所述保压短路与所述惰性气体排放组件之间还设置调压阀；所述调节阀用于单独控制所述保压管路的气压；所述保压管路还设置与源盛装容器个数相同的气体通断开关。