[发明专利]一种标准溶液的自动配制工作站及配制方法

说明书

技术领域

本发明涉及配制溶液的技术领域，具体地说是一种标准溶液的自动配制工作站及其配制方法。

背景技术

标准溶液是指一系列已知浓度的溶液，广泛用于生化分析、医学检验等定量分析。在定量分析中，通过配制一系列不同浓度的标准溶液，再通过仪器测量各标准溶液某理化性质感应强度，并绘制与浓度间的标准曲线，用以对未知溶液的浓度进行定量检测。标准溶液的配制方法主要分为：直接配制法和标定法。直接配制法是先准确称取定量的基准物质，溶解后定容成为准确浓度的标准溶液，且低浓度的标准溶液可由较高浓度的标准溶液稀释而成。标定法是针对不能直接配制成准确浓度的标准溶液，可先配制成近似需要的浓度，选后用基准物质进行标定，根据基准物的量及被标定溶液用去的体积，计算被标定溶液的浓度。传统的标准溶液的配制都是基于以上两种方法，人工采用分液器或移液器完成，配制过程还需要人工设计配制流程并计算稀释配比，操作过程费时费力，且由于个人的操作手法及所用的设备存在的误差或操作失误，导致标准溶液的准确度和精密度不能很好的满足实验需求，从而大大影响工作效率。另外，由于一些溶液为有毒有害挥发性液体，人工操作过程具有较高的危险性，极易对操作人员身体造成伤害。

为了解决上述问题，现有市售的多为半自动稀释配制仪，通过连接高精度注射泵或蠕动泵的导管，手持导管在不同试剂瓶内实现溶液的分液和稀释操作。市售的全自动溶液稀释仪器，则是通过连接高精度注射泵或蠕动泵的不锈钢针进行吸液和分液，用载有试剂瓶架的圆形托盘通过转动实现试剂瓶的切换。上述仪器在溶液配制过程中都需用户首先设计配制流程，并在仪器中设置各种溶液的稀释量及分配比例；且在配制过程中需对枪头或不锈钢针的内外壁进行清洗，残留溶液也势必会影响溶液的准确度和精密度，特别是对于浓缩液浓度较高而需要配制的标准溶液较低时，就更加难以保证配制的标准溶液的精确度。而且需要配制多种浓度的标准溶液时需要针对每种浓度单独设置配制流程进行单独配制，工作效率不高。

发明内容

本发明的主要目的是针对现有技术存在的不足提供一种标准溶液的自动配制工作站，以实现自动化配制多个标准溶液，而且配制溶液的准确度和精密性高，工作效率高。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种标准溶液的自动配制工作站，所述工作站包括：

功能性分区的工作台，工作台的顶部设有耗材区，所述耗材区内设有若干一次性吸液枪头，工作台的右侧设有废弃区，所述废弃区内设有用于放置吸液枪头的废弃盒，工作台的底部设有试剂区，所述试剂区内设有试剂容器；

所述工作台上设有机械臂，所述机械臂通过驱动装置控制，所述机械臂的行程覆盖工作台上的功能区；

所述机械臂的手部连接有移液模块，所述移液模块上设有可拆卸的一次性吸液枪头；

控制系统，包括用户界面和微处理器。

优选的，所述移液模块为集成移液模块。现有技术中的集成移液模块均可实现本发明，例如集成Z轴控制的hamilton ZEUS移液模块。

优选的，所述机械臂为直角坐标型、圆柱坐标型、极坐标型、关节型机械臂中的任一种。

更优选的，所述机械臂为二轴直角坐标型机械臂，由相互垂直的X轴机械臂和Y轴机械臂组成。以伺服电机或步进电机为驱动装置，以单轴机械臂为基本工作单元，以滚珠丝杆、同步皮带、齿轮齿条为常用的传动部件，通过程序控制系统实现控制和指令发送，从而实现机械臂的移动。机械臂在工作台上移动，控制手部的移液模块移动至工作台上都是各功能区，完成更换一次性吸液枪头、移液、分液、吹打混匀以及丢弃吸液枪头等操作。

优选的，所述用户界面为触摸屏，所述微处理器为单片机。用户通过触摸屏可定义设置溶液参数，且可在溶液配制过程中实时显示和监测工作站各模块当前运行状态和溶液的配制流程。单片机可以通过设定程序，根据用户自定义参数自动设计生成溶液配制流程，如过渡溶液的设置、浓缩液和稀释液的配比、枪头规格的选型等，并控制移液模块和机械臂进行相关的操作动作，如移液模块对一次性枪头的更换、吸液/分液操作、吹打混匀操作，机械臂在样品台不同功能区的移动。

优选的，所述耗材区的一次性吸液枪头呈矩阵排列于枪头盒中。一次性吸液枪头可以为多种规格型号，例如10μL、50μL、300μL、1000μL等，每个枪头盒中排列有一种型号规格的一次性吸液枪头。

优选的，所述试剂区内的试剂容器按竖排从左到右依次分为浓缩液容器、过渡液容器、标准液容器和溶剂容器。