自动加液稀释器通过精密的机械与电子控制系统,实现液体的定量吸入、混合与分配,其核心工作原理可归纳为以下步骤,结合不同技术类型展开说明:
一、基础结构与核心部件
自动加液稀释器通常由以下关键部件组成:
泵系统:提供液体流动的动力,常见类型包括蠕动泵、注射泵或步进电机驱动的微量泵。
阀门与分样阀:控制液体的流向和分配比例,确保稀释液与样品按设定比例混合。
计量杯/混合室:作为液体混合的容器,部分设备通过搅拌或涡旋技术加速混合。
探针与进样系统:自动吸取样品和稀释液,部分高端设备配备双通道探针,可同时处理两种液体。
控制系统:通过预设参数(如稀释倍数、体积、速度)驱动各部件协同工作,部分设备支持编程存储多套稀释方案。
二、核心工作原理
1. 液体吸入与计量
样品吸入:探针或进样阀从样品容器中吸取定量液体,通过泵的精确控制实现体积可调(如1&尘耻;尝至10尘尝)。
稀释液吸入:另一独立泵系统从稀释液容器中吸取定量液体(如纯水、缓冲液),与样品体积按预设比例匹配。
技术示例:
蠕动泵型:通过泵管挤压实现液体输送,适用于高粘度或腐蚀性液体。
注射泵型:利用步进电机驱动注射器活塞,精度可达0.1&尘耻;尝,适合微量稀释。
2. 液体混合与稀释
静态混合:样品与稀释液在计量杯中通过重力或轻微搅拌混合,适用于低精度需求。
动态混合:通过泵的交替吸排或涡旋技术加速混合,确保均匀性,常见于高精度实验(如药物研发)。
技术示例:
双泵交替工作:样品泵与稀释液泵按设定比例同步运行,实现连续稀释。
分步稀释:先进行高倍数稀释(如100倍),再通过多级混合达到目标浓度,适用于超微量样品。
3. 液体分配与输出
分样阀控制:混合后的液体通过分样阀分配至多个试管或容器,支持批量处理(如96孔板)。
步进电机驱动:微量进样器在电机驱动下精确注入液体,确保每个容器中的体积一致。
技术示例:
旋转样品盘:承载多个试管,通过旋转实现自动进样与分配。
在线稀释模式:液体在流动过程中持续稀释,适用于工业流程(如水质监测)。
叁、技术类型与差异
技术类型 | 工作原理 | 典型应用场景 |
泵控式稀释器 | 通过蠕动泵或注射泵精确控制液体体积,按比例混合后分配。 | 化学分析、药物研发、环境监测 |
水力比例稀释器 | 利用水流动力驱动活塞运动,自动吸入浓缩液并稀释,无需外部电源。 | 农业施肥、工业加药、污水处理 |
梯度稀释器 | 通过多级混合实现连续梯度稀释(如10?&蝉耻辫1;至10??),支持自动换枪头与混匀。 | 微生物检测、消毒剂效果评价 |
在线稀释系统 | 液体在流动管路中与稀释液混合,通过传感器实时监测浓度并调整比例。 | 工业流程控制、实时水质监测 |
优势:四、关键优势与注意事项
高精度:微量泵与分样阀的组合可实现0.1%以内的体积误差。
自动化:一键操作完成吸液、混合、分配全流程,减少人为误差。
多场景适用:支持从微量(&尘耻;尝级)到大量(尝级)的稀释需求。
注意事项:
定期校准:泵管磨损或传感器漂移可能导致体积误差,需定期维护。
样品兼容性:避免使用强酸、强碱或高粘度液体损坏泵系统。
气泡控制:混合过程中需排除气泡,否则影响体积精度(部分设备配备脱气模块)。
五、典型应用案例
药物研发:自动稀释器将药物母液稀释至不同浓度,用于细胞活性测试。
环境监测:在线稀释系统对水质样品进行预处理,便于检测重金属离子。
微生物检测:梯度稀释器制备10??至10??稀释度的菌悬液,用于菌落计数。
自动加液稀释器通过模块化设计与精密控制,实现了液体稀释的全流程自动化,成为实验室与工业领域重要的高效工具。