Пневматическая микропипетка

Пневматическая микропипетка

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советсиин

Социалистичеснил

Республии

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii)765691

4I ..Ф (6l ) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 14,09. 78(2! ) 2663537/25-26 (51)M. Кл.

G 01 N 1/14

B 01 3/02 с присоединением заявки .%

Государственный комитет (23) Приоритет по делам изобретений и открытий

Опубликовано 23.09.80.Бюллетень J% 35

Дата опубликования описания 26.09.80 (53) УДК 542. .3(088.8) Н. Х. Мехтиев, С. Т. Садыхов, Б. П. Старков и А. И. Кенгерлинский (72) Авторы изобретения

Специальное конструкторское бюро биологическо приборостроения АН Азербайджанской ССР

; pJ

".( (71) Заявитель (54-) ПНЕВМАТИЧЕСКА Я МИКРОПИПЕТКА

Изобретение относится к точным аналитическим приборам и может быть использовано при проведении научных исследований в области биологии, медицины, химии и т. д.

Известны механо-пневматические . микропипетки, принцип действия которых основан на всасывании и последующем выдувании взятой порции жидкости. Процесс всасывания жидкости и ее выдувание ц осуществляется движением плунжера в цилиндре. Управление работой пипеток осуществляется вручную, нажатием на наконечник. Пипетки снабжены узлом ограничения хода плунжера, чем и регули»

15 руется объем доэируемой жидкости и величина избыточного давления, которым осуществляется выдувание жидкости из специального съемного (и сменного) пластикового наконечника $1) .

Наиболее близкой по технической сутпности к изобретению является микропипетка, содержащая узел задания ваыу2 умметрического и избыточною давлений и соединенный с ним наконечник (2), Недостаткс м известных микропипеток является узость диапазона дозирования и низкая точность дозирования жидкости, так как процесс задания вакуумметрического и избыточного давлений осуществляется единым узлом - парой плунжер цилиндра. Поэтому величины задаваемых вакуумметрических и избыточных давлений взаимосвязаны. Умень шение одного из них (например, вакуумметрического давления) приводит к нежелательному уменьшению и другого (избыточного давления), то есть умень шается объем воздуха, которым осуществляется выдувание жидкости иэ наконеч-. ника.

Белью изобретения является расширение диапазона дозирования микропипетки и увеличения ее точности за счет повышения качества контроля.

Это достигается т м, что узел задания вакуумметрического и, избыточного

7656

35

3 давлений выполнен в виде двух ячеек, каждая из которых состоит из задатчика давления, пневмоемкости и пневмоклапанов, подключенных своими управляющими камерами к пневмотумблеру, при

5 этом, ячейка задания вакуумметрическс го давления содержит эжектор, питаютпее сопло которого подключено к выходу залатчика давления, а выход эжектора связан с соплом нормально-открытого пневмокл анана, проточная камера которого соединена через пневмоемкость с проточной камерой нормально-закрытого пневмоклапана, выход задатчика давления ячейки задания избыточного давления связан с соплом нормально-закрытого пневмоклапана, проточная камера которого соединена через пневмоемкость с проточной камерой нормально-открытого пневмоклапана, подключенного своим соплом к соплу нормально-закрытого пневмоклапана ячейки задания вакуумметрического давления и к наконечнику.

На чертеже представлена функциональная схема пневматической микропипетки.

Пневматическая микропипетка содержит узел задания 1 вакуумметрического и избыточного давлений и соединенный с ним при помощи гибкой трубки 2 наконечник 3. Узел задания 1 давлений состоит иэ двух ячеек: ячейки 4 задания вакуумметрического и ячейки 5 избыточного давлений. Ячейка 4 содержит за- . датчик 6 давления, эжектор 7, нормально-открычый пневмоклапан 8 с контактом 9 (сопло-заслонка), пневмоемкость

l 0, нормально-закрытый пневмоклапан

11 с контактом 12 и микроманометры

13, 14. Ячейка 5 задания избыточного давления состоит из задатчика 15, нор40 мально-закрытого пневмоклапана 16 с

b контактом 1 7,,пиевмоемкости 18, нормальнс открытого пневмоклапана 19 с контактом 20 и микроманометров 21, 22. Управляющие камеры пневмоклацанов подключены к пневмотумблеру 23.

Наконечник 3 помещают в сосуд 24 с жидкостью.

К пневмоклапанам 8 и 19 подведен малый подпор, обозначенный на чертеже одинарной штриховкой и равный 0,04 МПа, 50 а к пневмоклапанам 11 и 16 — большой подпор, равный 0,08 МПа (двойная штриховка) .

Микропипетка работает следующим образом.

В исходном состоянии мккропипетки пневмотумблер 23 отключен, сигнал на выходе пневмотумблера Ру = О, а с

P< = О, то контакты !.> и 20 (соплозаслонка) пневмоклапанов 8 и 19 открыты, а .контакты 12 и 17 пневмоклапанов

11 и 16 — закрыты. В пневмоемкости

10 и в соединенных с нею проточных камерах пневмоклапанов 8 и 11 установится некоторое отрицательное давление

Р, вели ина которого зависит от характеристик эжектора 7, представляющего собою преобразователь избыточного дав- ° ления Р, в вакуумметрическое давление

Р . В рассматриваемый момент давление Р4 = О. Опустим конец наконечника

3 в сосуд 24 с жидкостью и переведем ручку пневмотумблера 23 иэ состояния отключен (Откл .) в состояние включен (Вкл.), при этом Р = 1. Тогда сначала закроются контакты 9 и 20, а спустя некоторое время откроются контакты

12 и 17. В течение времени, когда контакты 9 и 20 закрыты, а контакты 12 и 17 еще не успели открыться, в емкостях 10 и 18 (имеются ввиду сами емкости плюс емкости соединительных линий и емкость камер клапанов) кратковременно будут заперты некоторые объе; мы воздуха (гаэа), которые обозначим соответственно через U и М . йавле ния запертых объемов воздуха равны

1 соответственно Р = P, и Р = О.

Когда контакчь> 12 и 17 откроются, к объему емкости 10 прибавится объем соединительных линий плюс объем наконечника (до уровня жидкости). При увеличении объема произойдет уменьшение давления Р> до значения Р (Р, P ), в результате чего жидкость из сосуда 24 перейдет в наконечник 3. Уровень жидкости поднимается до тех пор, пока давление высоты жидкости не компенсирует отрицательное давление Р, после чего конец наконечника 3 можно оторвать от жидкости в сосуде 24. Заметим, что при

P> = 1 давление в емкости Р4 = Р1 .

Опустим конец наконечника 3 в другой сосуд и переведем ручку тумблера в состояние Откл., Рц — — О. Тогда сперва закроются контакты 12 и 17, а спустя некоторое время откроются контакты 9 и 20. В некоторый промежуток времени в еьйсости 18 будет заперто определенное количество воздуха (V ). Р = 0 давлением Р4 = Р . Когда контакт 20 откроется, сжатый воздух в емкости 18 вытеснит жидкость из наконечника и прс„ ; изойдет выдув взятой дозы жидкости.

В это время емкость 10 заряжена очри5 7656 нательным давлением P> = P, и готова для взятия очередной дозы. Объем взятой в наконечник дозы будет зависеть

I от челиины заданного давления P> = P, и от соотношения объема пневмоемкости

10 и объема коммуникационной линии до поверхности жидкости., A интенсивность выдува жидкости из наконечника будет определиться заданным давлением Р4 и объемом емкости 18. Меняя Р (PI ), следовательно и Р>, при постоянных объемах емкости 10 и соединительной линии наконечника, можно взять любую дозу в пределах от 5 до 10000 мкл, причем заданная доза в указанных пределах осуществляется непрерывно. Меняя же Р при 1,в=co et, можно по своему усмотре нию менять интенсивность выдува жидкос.ти иэ наконечника, обеспечивая полное вытеснение жидкости из наконечника. Йав->о ления Р„, Р и R„, Р можно контролировать с помощью микроманометров 21, 13, 22, 14, что способствует точной работе пневматической микропипетки.

Предлагаемая микропипетка собрана д5 из стандартных элементов пневмоавтоматики (УСЭППА), а в качестве эжектора

7 используется струйный элемент типа

HQQ-1 системы Волга.

Формула изобретения

Пневматич еская микропипетка, содержащая узел задания вакуумметрического и избытОчнОГО давлений и сОединенный с 35 ним наконечник, о т л и ч а ю ш а я с я

91 6 ем, что, с целью расширения диапазона дозирования микропипетки и увеличения ее точности эа счет повышения качества контроля, узел задания вакуумметрического и избыточного давлениИю выполнен в виде двух ячеек, каждая нэ которых состбит иэ эадатчика давлений пневмоемкости и пневмоклапанов, подключенных своими управляющими камерами к пневмотумблеру, при этом, ячейка задания вакуумметрического давления содержит эжектор, питающее сопло которого подключено к выходу задатчика давления, а выход эжектора связан с соплом нормальн -откры того пневмоклапана, проточны камера которого соединена через пневмоемкость с проточной камерой нормально-закрытс>го пневмоклапана, выход задатчика давления ячейки задания избыточного давления связан с соплом нормально-закрытого пневмоклапана, проточная камера которого соединена через пневмоемкость с проточной камерой нормально-открытого пневмоклапана, подключенного своим соплом к соплу нормально-закрытого пневмоклапана ячейки задания вакуумметрического давления и к наконечнику.

Источники информации, прянике во внимание при экспертизе

1. Патент США J4 3494201, кл. 73-425, 6, 1970.

2. Микропипетки пр рвФ,В ЪУ5ТЕй (информационный листок Мсм и1ас1u в Г КУ пч р ре е OSmo А Suovgniern<

HelS пМ FinhaId)

1969 (прототип).

765691! ! ! ! !

1! !

Корректор О. Ковинская

Редактор R. Голышкина

Подписное

Заказ

Составитель Н. Ром аннихов а

Техред Н.Граб

64 96/40 Тираж 101 9

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-Э5, Раушсиаи наб., а. 4/5

Филиал ППП " Патент, г. Ужгород„уп. Проектная, 4!

1 (!

I!!!! !! !

I! !!!! !! !! !