泰宁新闻网

最新用于自动地保持流体中的吸移管吸头深度的吸移管吸头和方法与流程

鞋

泰宁新闻网 http://www.tainingxinwen.cn 2020-09-17 12:18 出处:网络
这里介绍的最新用于自动地保持流体中的吸移管吸头深度的吸移管吸头和方法与流程,官方小编,为您介绍

这里介绍的最新用于自动地保持流体中的吸移管吸头深度的吸移管吸头和方法与流程,官方小编,为您介绍


相关申请的交叉引用

根据《美国法典》第35章第119(e)条,本申请涉及并要求在2017年12月28日提交的申请号为no.62/611,161,标题为“用于在流体转移操作期间自动地保持流体中的吸移管吸头深度的吸移管吸头和方法”的美国临时专利申请的优先权;其全部公开内容通过引用并入此文。

本公开的主题总体上涉及液体处理方法,并且更具体地,涉及用于在流体转移操作期间自动地保持流体中的吸移管吸头深度的吸移管吸头和方法。



背景技术:

自动液体处理仪器包括用于在指定容器之间传送特定量的液体的机器人。这种仪器可用于多种应用,包括细胞生物学、基因组学、法医学和药物研究。这些仪器通过提高操作的速度和效率,以及提高传送体积的精度和准确度,来帮助人们进行在广泛的体积范围内传送液体的重复任务。

在液体处理应用中通常使用各种实验室器皿容器。含有96、384或1536个样品槽阵列的板是相当常见的。根据样品槽的尺寸和数量,这种板可保持几十纳升至几毫升之间的液体。更大的容器也很常见,范围从保持一到两毫升液体的小瓶,直到保持数十毫升的大管或保持数百毫升的瓶子。可以容易地理解,每个独特的实验室器皿容器将具有在容器中的液体体积与容器中的液面的高度之间的独特关系。

传送体积的精度和准确度可能受许多因素影响。这些因素的范围可以从液体本身的性质(例如其粘度或表面张力等)到系统组件的性质(例如吸移管吸头的疏水性等),或者甚至环境条件(例如环境温度和压力等)。

在自动液体处理中,仪器的控制变量可对所吸移的体积具有显著影响。这样的控制变量包括泵致动的速度、泵致动的结束与吸移管吸头从液体移除之间的延迟、和/或吸移管吸头从液体移除的速度。对吸移性能具有强烈影响的一个显著的控制变量是吸移管吸头在整个操作中浸没在液面以下的深度。如果吸移管吸头在液体中太浅,抽吸的真空可能导致在吸移管吸头的开口处的液体的气穴现象,导致空气而不是液体被抽吸,并且因此导致抽吸体积的误差。如果吸移管吸头在液体中太深,则吸移管吸头的较大表面区域与液体接触,并且当吸移管吸头从液体中缩回时,较大体积的液体可能附着到吸移管吸头。另外,更深的浸没导致在吸移管吸头的开口处的流体静压增加,这可能导致所得到的所吸移的体积的变化。因此,即使在液体从容器中抽吸或被分配到容器中的情形下液面正在改变时,最好将吸移管吸头保持在最佳深度。此外,重要的是确保在整个吸移操作中吸移管吸头在液体中的深度从一个操作到下一个操作是一致的。

在自动液体处理领域中用于检测液位的方法是本领域常见的和成熟的。然而,没有一个能够使用实时传感器反馈来跟踪液位,以在吸移操作期间保持吸移管吸头的深度。在现有技术中,液位跟踪通过基于容器的所需体积和几何形状预测预期液位变化来实现。容器的几何形状是指横截面积,因为它与容器中的高度有关。根据该信息,可以计算与特定体积变化相关联的高度变化。该方法要求在吸移操作之前对容器的几何形状进行表征并编程到仪器协议中。这种要求可以限制与特定仪器一起使用的实验室器皿的类型,并且增加了以下过程的复杂性:为特定吸移操作对仪器进行编程。此外,这些类型的计算假设吸移操作将在每次吸移动作期间抽吸或分配均匀、相等体积的液体,这可能不是准确的假设。如果校准稍微偏离,则在吸移操作的过程中,该误差可能是复合的,并且实际液位可能与基于计算的预期液位相对应。因此,需要新的方法来在吸移操作期间跟踪液位而不增加过程的复杂性。

传统的液位跟踪方法的一个例子是在1986年5月6日发布的标题为“液体处理装置和方法”的美国专利4,586,546中。’546专利描述了一种用于检测容器中的液位的装置和方法,并预测液体的高度和在添加或去除一定体积之后容器中的吸移管吸头的期望高度。

有几种其它的自动检测容器中的液位的常用方法。这些方法中最简单的方法是基于压力测量。当吸移管吸头进入液面时,检测吸移管吸头内部的压力变化。该方法不需要任何专门的吸移管吸头设计或特征,并且在大多数情况下,仅当吸移管吸头是空的时才是可行的。基于压力的液位检测可以使用任何常规的吸移管吸头来执行。基于压力的液位检测方法的一个例子是在1988年9月27日发布的标题为“用于检测由用于抽吸和分配液体的容器产生的液体渗透的装置和方法”的美国专利4,794,085中。’085专利描述了一种具有用于测量装置内的压力的压力传感器的吸移装置。吸移管吸头以增量的方式朝向液体向下移动。在每个阶段,致动注射泵以在装置内产生压差。如果吸移管吸头已经进入液体,吸移管吸头的开口将被阻塞,并且压力传感器可以检测压差。另一个例子是在2012年10月16日发布的标题为“具有集成的液位和/或气泡检测的吸移设备”的美国专利8,287,806中。’806专利描述了一种用于使用压力测量来检测液位的装置。该吸移装置指定了在泵和吸移管吸头之间使用系统液体而不是空气。

可以改进吸移管吸头的设计和组成,以允许更先进的液面感测方法。这种增强通常涉及在吸移管吸头中设置电极,因此电信号可用于检测液位。最常见的改进是用导电塑料制造吸移管吸头,并测量在导电吸移管吸头和保持液体或样品的容器下方的地平面之间的电容。基于电容的液位检测的一个例子是在1988年4月12日发布的标题为“液位传感器”的美国专利4,736,638中。’638专利描述了一种用于感测流体传送机构中的液位的装置,该装置包括支撑样品液体的容器的导电构件和导电吸移探针。在探针和支撑地平面之间测量电容信号,并且当探针接触流体时检测电容变化。

通过在吸移管吸头内设置多个电极以能够进行更先进的信号检测,吸移管吸头设计可以进一步得到改进。可以测量一个或两个电极与底部地平面之间的电容,可以测量两个电极之间的电容,或者可以测量两个电极之间的电阻抗。具有多于一个电极的吸移管吸头的基于电信号的液面检测的一个例子是在1991年9月3日发布的标题为“用于抽吸固定量的液体的装置”的美国专利5,045,286中。’286专利描述了一种吸移管吸头,该吸移管吸头具有两个导电构件,这两个导电构件设置在喷嘴中,使得一个电极从喷嘴附件延伸到喷嘴的下端,并且另一个电极从喷嘴附件延伸到喷嘴的下端上方的某个距离或高度,使得该距离或高度对应于要通过喷嘴抽吸的固定量的液体。’286专利还公开了制造这种吸移管吸头的各种方法。另一个例子是在2005年2月8日发布的标题为“流体分配验证系统”的美国专利6,851,453中。’453专利描述了一种用于分配流体的探针,该探针具有两个电极,两个电极的端部在纵向上彼此间隔开。测量在两个电极之间的信号,以便检测液体和流体传送验证的表面。另一个例子是在1996年8月27日发布的标题为“流体感测吸移管”的美国专利5,550,059中。’059专利描述了一种用于流体分配的探针,该探针具有两个同心布置的彼此绝缘的导电管。测量两电极之间的信号以检测液面。



技术实现要素:

本文公开了一种用于吸移应用的装置、系统和方法。在一个方面,描述了一种用于在流体转移操作期间自动地保持导电流体中的吸移管吸头深度的吸移装置。吸移装置包括吸移管吸头,所述吸移管吸头具有带开口的固定端、带开口的流体转移端、外表面和内表面,其中所述外表面包括电绝缘材料;在所述吸移管吸头的外表面上的第一电极和第二电极,所述第一电极和所述第二电极通过所述电绝缘材料间隔开;框架,所述框架支撑致动器,所述致动器可操作性地连接到所述吸移管吸头,其中所述吸移管吸头相对于所述框架垂直定向,并且其中所述致动器适于调节所述吸移管吸头相对于所述框架的位置;控制器,所述控制器与所述第一电极和所述第二电极电连接,其中所述第一电极和所述第二电极适于向所述控制器发送与导电流体相关的信号,所述导电流体与所述吸移器吸头的外表面接触;并且其中控制器适于响应于所述信号命令所述致动器移动所述吸移管吸头的位置。

在一些实施例中,本文所述的第一电极和第二电极中的每一个从所述固定端至所述流体转移端延伸所述吸移管吸头的整个纵向长度。在其它实施例中,本文所述的第一电极和第二电极中的每一个终止于靠近所述固定端附近的点处,其中所述点是所述第一电极和所述第二电极电连接至所述控制器的位置。在一些情况下,本文所述的第一电极和第二电极中的每一个终止于靠近所述流体转移端的点处,其中所述点是导电流体能够到达的位置。

在一些情况下,来自本文所述的第一电极和第二电极的信号是与导电流体相关的电阻的测量值。在一些情况下,本文所述的第一电极和第二电极可由铜制成,或者在其它情况下,由导电聚丙烯制成。

在一些实施例中,吸移装置还包括第一电点和第二电点以及第一电线和第二电线,所述第一电线和所述第二电线分别将所述第一电极和所述第二电极连接到控制器。

在另一方面,本文所述了一种用于在流体转移操作期间自动地保持导电流体中的吸移管吸头深度的方法。一种示例性方法包括以下步骤:提供吸移装置,所述吸移装置包括:吸移管吸头,所述吸移管吸头具有带开口的固定端、带开口的流体转移端、外表面和内表面,其中所述外表面包括电绝缘材料;在所述吸移管吸头的外表面上的第一电极和第二电极,所述第一电极和所述第二电极通过所述电绝缘材料间隔开;框架,所述框架支撑致动器,所述致动器可操作性地连接到所述吸移管吸头,其中所述吸移管吸头相对于所述框架垂直定向,并且其中所述致动器适于移动相对于所述框架的所述吸移管吸头的高度;以及控制器,所述控制器与所述第一电极和所述第二电极电连接;设置相对于所述框架在高度上固定的容器,所述容器保持具有第一液位的导电流体;将所述吸移管吸头定位在所述容器中,使得所述第一电极和所述第二电极的至少一部分浸没在所述导电流体中,其中所述定位步骤在所述第一电极和所述第二电极、所述致动器、所述控制器和所述导电流体之间形成控制回路;通过所述第一电极和所述第二电极测量与所述导电流体相关的电阻变化;通过所述第一电极和所述第二电极向所述控制器发送与所述变化相关的信号,其中控制器被配置成响应于所述信号命令所述致动器垂直地移动所述吸移管吸头。

在一些情况下,本文所述的方法还可包括以下步骤:通过所述吸移管吸头抽吸一定量的导电流体,其中,在所述抽吸步骤之后,所述导电流体具有第二液位;通过所述控制器命令所述致动器移动相对于所述第二液位的所述吸移管吸头,使得所述第一电极和所述第二电极保持浸没在所述导电流体中。在一些情况下,本文所述的方法还可包括以下步骤:通过所述吸移管吸头分配一定量的导电流体,其中,在所述分配步骤之后,所述导电流体具有第二液位;通过所述控制器命令所述致动器移动相对于所述第二液位的所述吸移管吸头,使得所述第一电极和所述第二电极保持浸没在所述导电流体中。

在一些实施例中,本文所述的方法可进一步包括以下步骤:通过控制回路将所述吸移管吸头相对于所述导电流体的液面保持在恒定的第二液位。

在又一方面,本文描述了一种吸移管吸头,所述吸移管吸头包括主体,所述主体由电绝缘材料制成,所述主体包括:外表面和内表面;第一电极,所述第一电极设置在所述外表面上;以及第二电极,所述第二电极设置在所述外表面上,所述第二电极通过所述电绝缘材料与所述第一电极间隔开。

在一些情况下,本文所述的主体还包括设备固定端;以及流体转移端,所述流体转移端被定位成与所述设备固定端相对,所述流体转移端包括流体传送开口。

在一些实施例中,本文所述的吸移管吸头还可包括第三电极和第四电极,所述第三电极和所述第四电极设置在内表面上。

在一些情况下,本文所述的每个或所有电极可沿所述主体的整个纵向长度从所述流体转移端延伸到所述设备固定端部。在其它情况下,每个或所有电极从所述流体转移端到所述设备固定端部延伸的距离小于所述主体的整个纵向长度。

在一些情况下,本文所述的每个电极可由铜或导电聚丙烯制成。

在一些实施例中,本文所述的每个电极可包括电接触凸片,所述电接触凸片定位在电极的设备固定端。在一些情况下,所述电接触接片可延伸到所述设备固定端的一端,或者所述电接触接片可延伸超过所述吸移管吸头的设备固定端。

附图说明

已经这样概括地描述了所公开的主题,现在将参考附图,附图不一定按比例绘制,并且其中:

图1示出了根据本公开主题的示例性实施例的液体处理设备的截面侧视图;

图2a、图2b和图2c分别示出了根据本公开主题的示例性实施例的吸移管吸头的侧视图、透视图和横截面图;

图3a示出了根据本公开主题的示例性实施例的附接到液体处理设备的吸移管吸头的截面图;

图3b示出了根据本公开主题的示例性实施例的用于附接到液体处理设备的吸移管吸头的分解侧视图;

图4a示出了根据本发明所公开的主题的示例性实施例的图1的液体处理设备的示意图,吸移管吸头附接到该液体处理设备;

图4b示出了根据本发明主题的示例性实施例的图1的液体处理设备的侧视图,吸移管吸头附接到该液体处理设备;

图5a示出了在使用根据本发明主题的示例性实施例的装置抽吸样本期间测量的信号和系统响应的曲线图;

图5b示出了在使用根据本发明主题的示例性实施例的装置分配样品期间测量的信号和系统响应的曲线图;

图6a、图6b和图6c示出了相对于液位处于不同水平面、高度或深度的示例性吸移管吸头的侧视图;

图7示出了使用图1的液体处理设备的方法的示例性流程图,以响应于变化的探针电阻测量结果而自动地调节吸移管吸头在液体中的深度;

图8a、图8b、图8c、图8d和图8e示出了根据本公开主题的另一示例性实施例的20μl-吸移管吸头的多个视图;

图9a、图9b、图9c、图9d和图9e示出了根据本公开主题的又一示例性实施例的20μl-吸移管吸头的多个视图;

图10a、图10b、图10c、图10d和图10e示出了根据本公开主题的又一示例性实施例的200μl-吸移管吸头的多个视图;

图11a、图11b、图11c、图11d和图11e示出了根据本公开主题的又一示例性实施例的200μl-吸移管吸头的多个视图;以及

图12a、图12b、图12c、图12d和图12e示出了根据本公开主题的又一示例性实施例的吸移管吸头的多个视图。

具体实施方式

现在将在下文中参考附图更全面地描述以下主题,在附图中示出了所公开的主题的一些但不是全部实施例。相同的数字始终表示相同的元件。所公开的主题可以以许多不同的形式来体现,并且不应被解释为限于本文所阐述的实施例;相反,提供这些实施例是为了使本公开满足适用的法律要求。实际上,受益于在前述描述和相关联的附图中呈现的教导,所公开的主题相关的所属领域的技术人员将想到本文阐述的所公开的主题的许多修改和其他实施例。因此,应当理解,所公开的主题不限于所公开的具体实施例,并且修改和其它实施例旨在被包括在所附权利要求的范围内。

在一些实施例中,本公开主题提供了一种用于在流体转移操作期间自动地保持流体中的吸移管吸头深度的吸移管吸头和方法。本文所述的吸移管吸头和方法可在吸移操作期间设置实时的液位的自动跟踪而无需预先知道容器几何形状。即,本公开的吸移管吸头和方法可减少或消除对实验室器皿容器的现有知识和表征的需要,以便预测吸移操作期间液面的高度的变化。

本公开提供了一种在整个吸移操作中,当液面在其容器中上升或下降时,在没有任何关于容器几何形状的现有知识的情况下,保持吸移管吸头在液体中的深度的方法。例如,在实验室环境中,在对液体处理器进行编程以与特定实验室器皿容器一起使用方面不了解或没有经验的用户可以容易地与自动液体处理器一起工作,在该自动液体处理器上已经实施了本文公开的吸移管吸头和方法。用户可以受益于与改进的传送体积的精度和准确度相伴随的改进的使用便利性,该改进的传送体积的精度和准确度由在一系列液体处理操作中由吸移管吸头的一致和可靠深度导致引起。

在一些实施例中,本文所述的吸移管吸头和方法在吸移管吸头中具有感测机构,以在进行吸移操作期间在自动液体处理仪器上相对于吸移管吸头跟踪液面。即,本文所述的吸移管吸头包括沿着吸移管吸头的长度定位的一对电极。该对电极可以提供电反馈(例如,电极之间的电阻测量),该电反馈可以与导电流体中的吸移管吸头的深度相关。也就是说,吸移管吸头电极之间的电阻值将随着在流体中的吸移管吸头的深度成比例地变化。

在一些实施例中,本文所述的吸移管吸头和方法能够提高自动液体处理仪器的使用的便利性,同时保持或提高吸移结果的可靠性。

在一些实施例中,本文所述的吸移管吸头和方法可通过使吸移操作的一些方面自动化来提高自动化液体处理仪器的用户体验,吸移操作的一些方面可能另外需要用户对仪器进行手动编程。特别地,通过设置在吸移操作期间实时自动跟踪液位的方法,吸移管吸头和方法可以消除或减少限定和指定实验室器皿容器的几何形状的需要。此外,本文所述的吸移管吸头和方法在许多情况下可消除对实验室器皿容器的现有知识和表征的需要,以便在液体添加至容器或从容器移除时预测液面的高度的变化。

在一些实施例中,本文所述的吸移管吸头和方法提供了基本上透明的吸移管吸头,由此用户可以在吸移操作期间直接观察吸移管吸头内的任何液体。

现在参考图1,图1是用于利用本文所述的吸移管吸头和方法的液体处理设备1的示例的侧视图。即,液体处理设备1是机械化液体处理装置。液体处理设备1包括经由封闭的空气体积4与喷嘴3流体连通的泵2。在一些实施例中,封闭的体积可以填充有系统流体。喷嘴3具有开口32,液体通过开口32吸入或喷出喷嘴3。此外,在一些实施例中,液体处理设备1可以固定到垂直定向的线性致动器5,该线性致动器可以控制喷嘴3相对于设备1的固定框架54以及相对于固定框架54在高度上固定的容器6的高度。然而,在其它情况下,线性致动器5可以以其它定向固定,例如倾斜地或对角地固定到固定框架54等。容器6保持一定量的液体61。线性致动器5可以用于调节液体处理设备1的高度,以便将喷嘴3插入液体61中,从而其可以抽吸或分配液体61。

当液体61通过喷嘴3从容器6中移除或添加到其中时,容器6中的液面(即液面62)将分别下降或上升。为了保持浸没在液体61中的喷嘴3的开口随着液位的变化处于一致的深度,必须调节液体处理设备1的高度,从而避免通过抽吸空气引起的传送体积误差。优选地,控制液体处理设备1的高度,使得当液位变化时喷嘴3的开口保持在液面62下方的一致深度处,以实现传送体积的最大精度和准确性。

在自动吸移应用中,喷嘴3可以被称为吸移管吸头。因此,喷嘴3在下文中被称为吸移管吸头3,在本公开的方法的一个实施例中,来自吸移管吸头3的电信号反馈可用于感测吸移管吸头3在液体61中的深度。该信号反馈可用作驱动竖直线性致动器5的控制回路的输入,以保持吸移管吸头3在液体61中的恒定深度,即使当容器6中的液位上升和下降时也是如此。

本文公开的方法可利用吸移管吸头3中的导体的电阻率。在这样的一个示例性实施例中,吸移管吸头3可包括吸移管吸头电极31a、31b以提供该电输入。电阻率是描述材料对抗电流流动的程度的固有材料特性。材料主体的总电阻与其电阻率和几何形状有关,如通过以下公式计算的:

其中:

r为电阻(欧姆)

ρ为电阻率(欧姆-米)

l为电接触点之间的主体的长度(米)

a为主体的横截面积(平方米)

因此,可以理解,通过改变电流流经的主体的长度,所测量的主体的电阻将成比例地改变。

图2a、图2b和图2c分别为包括液位感测机构的吸移管吸头3的一个实施例的侧视图、透视图和截面图。在液体处理吸移管吸头3中可以设置具有可测量电阻的导电电极(例如,吸移管吸头电极31a、31b)。即,在所公开的方法中,在吸移管吸头3上包括两个间隔开的吸移管吸头电极31a、31b以测量电阻。在一些实施例中,两个吸移管吸头电极31a、31b从固定端33到流体转移端34延伸吸移管吸头3的整个纵向长度。为了定向的目的,流体转移端34包括吸移管吸头3的开口32,液体在该处被抽吸到吸移管吸头3中并从吸移管吸头3分配。固定端33位于与流体转移端相对的位置(即,开口32的远端),并且是吸移管吸头3的与液体处理设备1相互作用和/或将吸移管吸头3固定到液体处理设备的部分。在一些实施例中,两个吸移管吸头电极31a、31b不延伸吸移管吸头3的整个纵向长度,而是可以终止于吸移管吸头3的固定端33的下方。因此,在一些情况下,吸移管吸头电极31a、31b中的一个或两个具有小于吸移管吸头3的整个纵向长度的长度。优选地,两个吸移管吸头电极31a、31b应该终止于将形成到液体处理设备1的电连接的吸移管吸头3的固定端33附近。这种电连接的设计可以变化。在一些实施例中,两个吸移管吸头电极31a、31b可以终止于吸移管吸头3的流体转移端34上方。然而,应当理解,在两个吸移管吸头电极31a、31b延伸到的吸移管吸头3上的点的下方,液位跟踪是不可能的。为了符合确保最佳的流体传送结果的一般实践,仅将非常小长度的吸移管吸头3浸没在流体(例如,液体61)中。因此,两个吸移管吸头电极31a、31b优选延伸到或几乎延伸到吸移管吸头3的流体转移端34,以允许液位跟踪。

在一些实施例中,吸移管吸头电极31a、31b通过电绝缘材料37彼此完全间隔开。此外,两个吸移管吸头电极31a、31b都暴露于吸移管吸头外表面36,以允许感测吸移管吸头3外部的液位,并且两个导体都不暴露于吸移管吸头内表面35,以防止感测吸移管吸头3内部的液位。

然而,吸移管吸头3的设计不仅限于其外表面上的电极。相反,电极可以定位在吸移管吸头3的任何表面上,而不与本公开的目的相悖。例如,在一些实施例中,吸移管吸头电极31a、31b可设置在吸移管吸头内表面35上,以允许感测吸移管吸头3内的液位。即,测量校准过的吸移管吸头3内的液位,并因此测量校准过的导电液体的体积。在其它实施例中,吸移管吸头3的设计包括在吸头的外表面和内表面上的电极。因此,这种设计允许在吸移管吸头3的外部和内部都感测到液位。

在一些实施例中,本文所述的吸移管吸头3是一次性的,以避免从一个过程到另一个过程的污染。在一些情况下,吸移管吸头3耐受宽范围的化学品。例如,在一些情况下,吸移管吸头3是由聚丙烯构成的注射成型产品。由于聚丙烯是优良的电绝缘体,因此该材料也可用作适当的绝缘材料以间隔开两个吸移管吸头电极31a、31b。然而,本发明不限于仅由聚丙烯制成的吸移管吸头3,而是还可以使用与本公开的目的不一致的任何材料。例如,在一些实施例中,本文所述的吸移管吸头3可以由聚乙烯、聚丁烯或其它聚烯烃制成。为了简单易读,将在聚丙烯作为吸移管吸头3的构建材料的情况下描述以下方法,但是本发明不应被解释为排除其他合适的材料。

制造具有两个导电电极的吸移管吸头的一种方法是双次注料注塑成型,包括:第一注射,其注射透明绝缘聚丙烯材料以形成吸移管吸头3的主体和内锥;以及第二注射,其注射导电聚丙烯以形成两个单独的导电吸移管吸头电极31a、31b。结果是由两种不同材料组成的单个部件或单元。聚丙烯是优良的电绝缘体,并因此是用于第一注射以形成吸移管吸头3的主体并间隔开两个吸移管吸头电极31a、31b的合适绝缘材料。聚丙烯可通过加入各种导电添加剂,例如导电炭黑或本领域技术人员已知的各种无机导体等而制成导电性的。因此,聚丙烯是用于第二注射以形成两个单独的导电吸移管吸头电极31a、31b的合适材料。

制造如上所述的具有两个导电电极的吸移管吸头的另一种方法是,用导电材料选择性地涂覆在吸移管吸头的外部。在其它技术中,这可能涉及印刷导电油墨或施加导电树脂。在优选实施例中,吸移管吸头3的主体由电绝缘聚丙烯构成,并且通过注射成型工艺生产。在二次工艺中将导电电极施加到吸移管吸头,其中将导电聚丙烯印刷到吸移管吸头的外部上以形成薄的导电条。这种方法的一个优点是,导电条可以覆盖吸移管吸头外部的非常小的区域,留下吸移管吸头的大部分对于观察者是透明的。在一些情况下,对于液体处理装置的用户来说透明度可以是吸移管吸头的期望特征,因为它允许用户在吸移操作期间直接观察吸移管吸头内部的任何液体。传统的导电吸移管吸头是完全不透明的,并且不能观察吸移管吸头内部的液体。

用于形成吸移管吸头3的导电性吸移管吸头电极31a、31b的材料的示例可以包括但不限于导电性聚丙烯树脂、导电性环氧树脂、导电性油墨、铜等。此外,用于形成导电吸移管吸头电极31a、31b的导电材料具有适当的电阻率,使得在给定电极主体的长度和横截面的情况下,可以以合理的分辨率测量总电阻。例如,由施加到吸移管吸头外表面36的铜金属线构成的导体可以具有无关紧要的电阻率,以允许在没有高度专业化的设备的情况下在吸移管吸头3的长度上进行可测量的电阻变化。吸移管吸头的典型总电阻测量可以是大约50千欧到大约200千欧,吸移管吸头可以保持200μl液体并且具有由导电聚丙烯树脂构成的电极并且流体转移端34浸没在自来水中大约2毫米。电阻的允许范围大得多。

现在参考图3a,图3a为示出了本文所述的吸移管吸头3到液体处理设备1的附件的框图。另外,图3b示出了适于附接到液体处理设备1的吸移管吸头3的具体示例的侧视图。在图3a和3b所示的实施例中,液体处理设备1的吸移管吸头附接点12包括一对电接触点11a、11b,以分别在一对吸移管吸头电极31a、31b和通向电子控制器7的导线13之间传导电信号。在吸移管吸头3的附接期间,两个电接触点11a、11b中的每一个都与在吸移管吸头3上的其相应的吸移管吸头电极31形成良好的电连接,使得吸移管吸头3上的两个吸移管吸头电极31a、31b都是通过电接触点11a、11b连接到电子控制器7。具体地,电接触点11a连接到吸移管吸头电极31a,并且电接触点11b连接到吸移管吸头电极31b。电接触点11a、11b可以被弹簧加载以确保在每次将吸移管吸头3附接到液体处理设备1时,形成与吸移管吸头电极31a、31b可靠的电连接。在一些实施例中,实施一种机构或方法,以确保吸移管吸头3以适当的取向可靠地附接到液体处理设备1,使得电接触点11a、11b与吸移管吸头电极31a、31b处于良好的电连接。此外,吸移管吸头3通过确保对通向泵2的导管的可靠气动密封的机构附接到液体处理设备1,以确保适当的吸移管性能。如本文先前所述,吸移管吸头3在固定端33处附接到液体处理设备1。这种机构和方法的设计和方向可以变化,并且它们的具体特征落在本公开的范围之外。

在没有吸移管吸头3附接到液体处理设备1的情况下,液体处理设备1上的两个电接触点11a、11b之间的电路是断开的,并且没有电流可以流动。也就是说,测量的电阻极高。在适当的吸移管吸头3正确地附接到液体处理设备1的情况下,两个电接触点11a、11b之间的电路将仍然是断开的,然而,可以在两个导体之间检测到信号的轻微变化,并且因此可以在进行吸移操作之前确认正确附接的吸移管吸头3的存在。

在吸移操作期间,如果吸移管吸头3被浸没在导电流体中,则设置在吸移管吸头3中的吸移管吸头电极31a、31b将经由导电流体电连接。如果进行这种连接,则在电子控制器7、在吸移管吸头附接点12处的电接触点11a、11b、吸移管吸头电极31a、31b和导电流体61之间将是探针-液体闭合电路,从而引起通过电子控制器7测量的信号的显著变化。如果吸移管吸头3在液体中的深度改变,则沿着吸移管吸头3的长度的导电流体连接两个吸移管吸头电极31a、31b的点将改变,并且因此电路中的吸移管吸头电极31a、31b的有效长度将改变。因此,电路中的吸移管吸头电极31a、31b的电阻将与吸移管吸头3在流体(例如,液体61)中的深度成比例地变化。

如果在特定深度处取得参考电阻值,则可保持特定深度。连续的电阻测量可以用作驱动垂直线性致动器5的控制回路的输入,该垂直线性致动器5被调谐以将参考电阻值保持在设定点。如果在吸移管吸头上的液位上升或下降,则电阻测量将分别下降或上升,并且可以调节吸移管吸头3的高度以保持该电阻值,并且因此随着液位变化保持吸移管吸头3的深度。

如本领域技术人员所理解的,可以以各种方式执行探针-液体回路的电阻测量。在一些实施例中,吸移管吸头电路的未知电阻可以参考已知输入电压和已知电阻通过分压器电路和模拟到数字信号处理单元来测量。

待测量的输入信号可以以直流或交流的形式产生。在一些实施例中,使用交流信号以提高系统的性能。在一些利用直流信号的实施例中,浸没在导电液体中的吸移管吸头电极31的电导率在离子液体中可能在一定时间段内恶化。已经发现使用交流电可以防止吸移管吸头电极的这种污染。

在一些实施例中,通过在常规的模拟到数字信号处理之前取交流电压信号的均方根,交流电压信号可以被简单地解释为直流电压。在优选实施例中,通过锁定放大来解释交流信号。这种方法甚至能够从非常嘈杂的输入中提取具有已知参考频率的信号。这种方法即使在来自执行类似或不同功能的相邻设备的干扰中也能有效地隔离期望信号。所得到的直流信号可以通过非典型的模拟到数字转换来处理。

本文所述的方法仅与允许电流在吸移管吸头电极31a、31b之间流动的导电液体兼容。对于非导电流体,需要常规的液位跟踪,这意味着必须预先对实验室器皿的几何形状进行编程以预测吸移操作期间的液位移动。然而,本文所述的方法可以被实施作为校准实验室器皿容器的几何形状的快速且方便的方式,实验室器皿容器将在利用非导电流体的吸移操作中使用。校准方法将涉及通过液位检测和用导电流体跟踪来测量容器几何形状。这种校准方法将不需要麻烦的测量来确定容器的几何形状。校准的几何形状对于执行利用非导电流体以及利用缺少本文所述的双电极特征的常规吸移管吸头的液位跟踪是有用的。

现在将参照图4a和图4b详细描述所公开的在利用吸移管吸头(例如上文参照图1至图3b所述的吸移管吸头3)的吸移操作期间自动跟踪液面的方法的示例。

现在参考图4a,图4a示出了图1的具有吸移管吸头3附接到其上的液体处理设备1的框图。另外,图4b示出了图1的具有吸移管吸头3附接到其上的液体处理设备1的一个示例的具体示例的侧视图。

如图所示,本文所述的液体处理设备1包括但不限于泵2、与通向泵2的导管气密连接的上述吸移管吸头3(图1至图3b)、与吸移管吸头电极31a、31b电连接的设备1的电子控制器7、以及可垂直移动设备1的垂直线性致动器5。泵2可以是提供正压或负压的任何机构。在一个示例中,泵2可以是注射泵,其中注射泵2可包括但不限于马达21、注射器22、线性运动导向件23和导螺杆24,如图4a和图4b所示。垂直线性致动器5可包括但不限于马达51、线性运动导向件52、导螺杆53和连接到设备1的固定框架54的附件,如图4a和图4b所示。电子控制器7可以是微控制器,其能够但不限于生成和接收信号、处理信号、发送运动命令和处理数据,以便执行本文所述的电子功能以及其它特征。

在一些实施例中,本文所述的方法以电子控制器7测量吸移管吸头附接点12处的电接触点11a、11b之间的电阻,以识别适当的吸移管吸头3是否已经正确地连接到系统。如果适当的吸移管吸头3已经正确地连接,则该方法可以继续。

在一些实施例中,本文所述的方法通过使用本领域已知的任何自动化方法将吸移管吸头3降低到液面62(图1中所示)来进行。例如,吸移管吸头3被降低到液体中的期望深度。期望深度通常是足以确保空气不会被吸入的深度。例如,吸移管吸头3的端部可以在液面62下方约1mm到约2mm。然后电子控制器7测量吸移管吸头3的电阻以确定参考电阻值,该参考电阻值将用作在垂直位置处控制回路中的设定点。如果发现液体61不导电,则取消自动跟踪方法,并且必须将容器6的几何形状编程到仪器中以确保正确的跟踪。

在一些实施例中,在液体61中的吸移管吸头3的深度通过使用电阻测量作为输入的垂直位置控制回路来保持。在图5a的曲线200中示出了在抽吸过程中典型的电阻信号和相关的垂直致动器响应。控制回路驱动垂直线性致动器5以保持曲线200中所示的吸移管吸头3的参考电阻设定点81a。当容器内的液位下降时,吸移管吸头3的液位也下降,电阻测量增大。在某些情况下,在吸移管吸头3处的电阻增加被解释为通过电子控制器7测量的a/d计数的减少。如果电阻测量增加超过曲线200中所示的阈值82a,意味着a/d计数下降到阈值82a以下,电子控制器7将通过命令垂直线性致动器5驱动吸移管吸头3向下到阈值水平83a处的z位置以跟踪液位并试图保持参考电阻设定点81a来作出响应。容器6中的液体61的高度将仅在泵2将液体吸入吸移管吸头3中时改变。当抽吸接近完成时,吸移管吸头3上的液位将变得稳定,并返回到曲线200所示的设定点84,使得吸移管吸头稳定在与曲线200所示的新液位85相对应的z位置。

在分配期间的典型的电阻信号和相关的竖直致动器响应5在图5b的曲线210中示出。在已经建立参考电阻设定点81b之后,如果容器中的液位上升,则吸移管吸头上的液位上升,并且电阻测量减小。电阻的减小导致通过电子控制器7所测量的a/d计数增加。如果a/d信号超过阈值水平82b,则电子控制器7会响应命令垂直线性致动器5将吸移管吸头3向上驱动至阈值水平83b处的z位置,以便跟踪液位,试图保持参考电阻设定点81b。

本领域技术人员将理解,可以应用各种控制回路技术。例如,可以以成比例的方式控制回路,意味着电阻信号的小的缓慢变化将导致z位置处的小的逐渐变化,并且电阻的大的快速变化将导致z位置处的快速变化。

进一步对于该示例,图6a、图6b和图6c示出了相对于液体61的液位(即,液面62)处于的不同水平面、高度或深度处的吸移管吸头3的示例的侧视图。即,图6a示出了在参考深度dr处的吸移管吸头3,该参考深度是例如吸移管吸头3在吸移操作期间将被保持到的期望深度。吸移管吸头3具有探针电阻值rp。当在参考深度dr处时,吸移管吸头3具有特定的探针电阻值rp,该探针电阻值rp可以被测量并记录为参考探针电阻值rp。然后,随着液体61的液位变化和测量的探针电阻值rp变化,可以向上或向下调节吸移管吸头3的z位置,直到找到基准深度dr和基准探针电阻值rp。例如,图6b示出了在小于参考深度dr的深度处的吸移管吸头3。因此,探针电阻值rp大于参考探针电阻值rp,这促使电子控制器7向下调节吸移管吸头3的z位置,直到达到参考深度dr。类似地,图6c示出了在大于参考深度dr的深度处的吸移管吸头3,因此,探针电阻值rp小于参考探针电阻值rp,这促使电子控制器7向上调节吸移管吸头3的z位置,直到达到参考深度dr。

图7示出了使用本文所述的液体处理设备响应于变化的探针电阻测量而自动地调节吸移管吸头在液体中的深度的方法300的示例的流程图。因此,随着液面在其容器中上升或下降,并且在具有或不具有任何容器几何形状的现有知识的情况下,方法300可用于在整个吸移操作中自动地保持吸移管吸头3在液体中的深度。方法300可包括但不限于以下步骤。

在步骤310,设置吸移装置,其具有用于感测其吸移管吸头中的液位的机构。例如,设置了本文所述的液体处理设备1和吸移管吸头3,其中吸移管吸头3包括沿着吸移管吸头3的长度的两个吸移管吸头电极31a、31b。这两个吸移管吸头电极31a、31b提供电反馈(例如,电极之间的电阻测量),例如探针电阻值rp(见图6a、图6b、图6c)等,其可与导电流体中吸移管吸头的深度相关。也就是说,吸移管吸头电极的电阻将与吸移管吸头在液体中的深度成比例地变化。

在步骤315,设置容纳待处理的导电流体的容器。例如,在液体处理设备1中,容器6被设置成保持一定量的液体61。

在步骤320,吸移装置的吸移管吸头定位在容器中,使得其液位感测机构以期望且已知的深度浸没在导电流体中。例如,并且现在参照图6a,液体处理设备1的吸移管吸头3定位在容器6中,使得吸移管吸头3以所需的已知深度浸没在导电流体61中,例如以参考深度dr浸没。

在步骤325,捕获并记录参考探针电阻测量。例如,并且现在参考图6a,使用电子控制器7,测量并记录参考探针电阻值rp。

在步骤330,使用具有用于感测其吸移管吸头中的液位的机构的吸移装置执行吸移操作。例如,使用液体处理设备1的吸移管吸头3进行吸移操作。这样,容器中的液位可相对于吸移管吸头3在导电流体61中的z位置上升或下降。此外,在该步骤中,电子控制器7连续监测吸移管吸头3的探针电阻值rp(见图6a、图6b、图6c)。

在步骤335,基于当前探针电阻测量值与参考探针电阻测量值的比较来调节吸移装置的吸移管吸头在容器中的位置。在一个示例中,并且现在参考图6b,如果相对于吸移管吸头3液位已经下降,则当前探针电阻值rp增加。响应于增加的探针电阻值rp,电子控制器7向下调节吸移管吸头3的z位置,直到由于达到参考深度dr而达到参考探针电阻值rp为止。在另一个例子中,并且现在参考图6c,如果相对于吸移管吸头3的液位已经升高,那么当前探针电阻值rp减小。响应于减小的探针电阻值rp,电子控制器7向上调节吸移管吸头3的z位置,直到由于达到参考深度dr而达到参考探针电阻值rp为止。

此外,并且现在参照图1至图7,虽然已知吸移管吸头内的多个导电主体并且已知测量这些主体之间的电阻以确定喷嘴相对于液体的一些状态,但是本文所述的吸移管吸头和方法可以设置用于测量电阻的机构作为位置控制回路的模拟输入以保持喷嘴(即,吸移管吸头3)在液体中的某一预定深度。相反,传统方法的局限性在于,在喷嘴中的两个导电主体之间的任何电阻测量被作为开/关数字测量以确定两个状态中的一个。

此外,并且现在参照图1至图7,本文所述的吸移管吸头和方法可设置在常规液体处理系统中不存在的某些有益特征。例如,导电主体的某些特征可以包括但不限于在吸移管吸头的外表面上的两个导电主体,两者基本上延伸吸移管吸头的整个长度。即,两个导电主体可以从顶端(固定端)延伸到底部(流体转移端),在顶端,吸头电连接和气动连接到设备,在底部,吸头浸没在流体中。类似地,导电主体的某些特征可以包括但不限于在吸移管吸头的内表面上的两个导电主体,这两个导电主体都基本上延伸吸移管吸头的整个长度。

图8a、图8b、图8c、图8d和图8e示出了根据本发明公开主题的另一示例性实施例的吸移管吸头3的各种视图。即,图8a是透视图,图8b是俯视图,图8c是侧视图,图8d是从吸头端部看的端视图,图8e是从吸移管吸头3的宽端部看的端视图。图8a、图8b、图8c、图8d和图8e所示的吸移管吸头3是20μl吸移管吸头的一个示例。虽然该实施例是在20μl吸移管吸头的背景下,但是该特定尺寸仅是示例性的,并且也考虑了与本公开的目的一致的其他尺寸。

20μl-吸移管吸头3包括一对导电电极(例如吸移管吸头电极31a、31b)。在该实施例中,吸移管吸头电极31a、31b是基本上沿着20μl-吸移管吸头3的全长延伸并位于20μl-吸移管吸头3的外表面上的窄电极。此外,每个吸移管吸头电极31通过凸片(或耳部)30终止于20μl-吸移管吸头3的固定端33附近。即,吸移管吸头电极31a通过凸片(或耳部)30a终止。同样,吸移管吸头电极31b通过凸片(或耳部)30b终止。凸片(或耳部)30a、30b延伸超过20μl-吸移管吸头3的固定端33。凸片(或耳部)30a、30b提供20μl-吸移管吸头3和液体处理设备1之间的电连接。同样,吸移管吸头电极31a、31b通过电绝缘材料37彼此完全间隔开。

图9a、图9b、图9c、图9d和图9e示出了根据本公开主题的另一示例性实施例的吸移管吸头3的各种视图。即,图9a是透视图,图9b是俯视图,图9c是侧视图,图9d是从吸头端部看的端视图,图9e是从吸移管吸头3的宽端部看的端视图。图9a、图9b、图9c、图9d和图9e所示的吸移管吸头3是20μl吸移管吸头的另一个示例。

图9a、图9b、图9c、图9d及图9e所示的20μl-吸移管吸头3,除了凸片(或耳部)30a、30b未延伸超过20μl-吸移管吸头3的固定端33以外,与图8a、图8b、图8c、图8d及图8e所示的20μl-吸移管吸头3基本相同。

图10a、图10b、图10c、图10d和图10e示出了根据本公开主题的又一示例性实施例的吸移管吸头3的各种视图。即,图10a是透视图,图10b是俯视图,图10c是侧视图,图10d是从吸头端部看的端视图,图10e是从吸移管吸头3的宽端部看的端视图。图10a、图10b、图10c、图10d和图10e所示的吸移管吸头3是200μl吸移管吸头的一个示例。此外,虽然该示例是在200μl吸移管吸头的背景下,但是该特定尺寸仅是示例性的,并且也考虑了与本公开的目的一致的其他尺寸。

200μl-吸移管吸头3包括一对导电电极(例如吸移管吸头电极31a、31b)。在该实施例中,吸移管吸头电极31a、31b是基本上沿着200μl-吸移管吸头3的全长延伸并位于200μl-吸移管吸头3的外表面上的窄电极。此外,每个吸移管吸头电极31通过凸片(或耳部)30终止于200μl-吸移管吸头3的固定端33附近。即,吸移管吸头电极31a通过凸片(或耳部)30a终止。同样,吸移管吸头电极31b经由凸片(或耳部)30b终止。凸片(或耳部)30a、30b延伸超过200μl-吸移管吸头3的固定端33。凸片(或耳部)30a、30b提供200μl-吸移管吸头3和液体处理设备1之间的电连接。同样,吸移管吸头电极31a、31b通过电绝缘材料37彼此完全间隔开。

图11a、图11b、图11c、图11d和图11e示出了根据本公开主题的又一示例性实施例的吸移管吸头3的各种视图。即,图11a是透视图,图11b是俯视图,图11c是侧视图,图11d是从吸头端部看的端视图,图11e是从吸移管吸头3的宽端看的端视图。图11a、图11b、图11c、图11d和图11e所示的吸移管吸头3是200μl吸移管吸头的另一个示例。

图11a、图11b、图11c、图11d和图11e所示的200μl-吸移管吸头3,除了凸片(或耳部)30a、30b没有延伸超过200μl-吸移管吸头3的固定端33外,与图10a、图10b、图10c、图10d和图10e所示的200μl-吸移管吸头3基本相同。

图12a、图12b、图12c、图12d和图12e示出了根据本公开主题的又一示例性实施例的吸移管吸头3的各种视图。即,图12a是透视图,图12b是俯视图,图12c是侧视图,图12d是从吸头端部看的端视图,图12e是从吸移管吸头3的宽端部看的端视图。图12a、图12b、图12c、图12d和图12e所示的吸移管吸头3是200μl吸移管吸头的一个示例。其中吸移管吸头电极31a、31b位于200μl-吸移管吸头3的内表面上。在一些实施例中,如图12a至图12e所示,电极31a,31b仅位于内表面上。然而,在其它实施例中,本文所述的吸移管吸头3可包括在吸移管吸头3的内表面35和外表面36上的电极。在这些实施例中,有四个电极,例如第一电极、第二电极、第三电极和第四电极等,其中第一电极和第二电极定位在吸移管吸头3的外表面36上,第三电极和第四电极定位在吸移管吸头3的内表面35上。

此外,并且现在参照图1至图12e,存在制造上文公开的本公开的吸移管吸头3的许多方式。在一个示例中,吸移管吸头3可以使用双注料成型工艺形成。在另一个例子中,吸移管吸头3可以使用3d打印工艺形成,以将导电聚丙烯条打印到吸头的侧面上。在又一个示例中,吸移管吸头3可以根据参考1991年9月3日发布的标题为“用于抽吸固定量的液体的装置”的美国专利5,045,286描述的方法形成。在又一示例中,吸移管吸头3可以根据参考在2016年5月24日发布的标题为“导电吸移管吸头”的美国专利9,346,045描述的方法形成。

遵循长期存在的专利法惯例,当在本申请包括权利要求书中使用时,术语“一”、“一个”和“该”是指“一个或更多个”。因此,例如,提及“一个主题”包括多个主题,除非上下文明确地相反(例如,多个主题),等等。

在整个说明书和权利要求书中,术语“包括(comprise)”、“包括(comprises)”和“包括(comprising)”以非排他性的意义使用,除非上下文另有要求。同样,术语“包括”及其语法变体旨在是非限制性的,使得列表中的项目的叙述不排除可被取代或添加到所列项目的其他类似项目。

对于本说明书和所附权利要求书来说,除非另有说明,否则表示说明书和权利要求书中所用的量(amounts)、大小、尺寸、比例、形状、配方、参数、百分比、量(quantities)、特性和其它数值的所有数字在所有情况下都应理解为被术语“约”修饰,即使术语“约”可能没有明确地与所述值、量或范围一起出现。因此,除非相反地指出,否则在以下说明书和所附权利要求中阐述的数值参数不是并且不必是精确的,而是可以根据需要是近似的和/或更大或更小的,从而反映公差、转换因子、四舍五入、测量误差等,以及本领域技术人员已知的其它因素,这取决于本公开的主题寻求获得的期望特性。例如,当提及值时,术语“约”可以意指包括在一些实施方案中与指定量的±100%,在一些实施方案中±50%,在一些实施方案中±20%,在一些实施方案中±10%,在一些实施方案中±5%,在一些实施方案中±1%,在一些实施方案中±0.5%,和在一些实施方案中±0.1%的变化,因为这样的变化适合于进行所公开的方法或采用所公开的组合物。

此外,当与一个或更多个数字或数值范围结合使用时,术语“约”应理解为是指所有这样的数字,包括范围内的所有数字,并且通过将边界扩展到所给出的数值以上和以下来修改该范围。通过端点表述的数值范围包括该范围内所包含的所有数值,例如,整数,包括其分数(例如,表述1至5包括1、2、3、4和5,以及其分数,例如,1.5、2.25、3.75、4.1等)和该范围内的任何范围。

尽管为了清楚理解的目的,已经通过说明和实施例相当详细地描述了前述主题,但是本领域技术人员应当理解,在所附权利要求的范围内可以实施某些变化和修改。


技术特征:

1.一种用于在流体转移操作期间自动地保持导电流体中的吸移管吸头深度的吸移装置,包括:

吸移管吸头,所述吸移管吸头具有带开口的固定端、带开口的流体转移端、外表面和内表面,其中所述外表面包括电绝缘材料;

在所述吸移管吸头的外表面上的第一电极和第二电极,所述第一电极和所述第二电极通过所述电绝缘材料间隔开;

框架,所述框架支撑致动器,所述致动器可操作地连接到所述吸移管吸头,其中所述吸移管吸头相对于所述框架垂直定向,并且其中所述致动器适于调节所述吸移管吸头相对于所述框架的位置;以及

控制器,所述控制器与所述第一电极和所述第二电极电连接,其中所述第一电极和所述第二电极适于向所述控制器发送与导电流体相关的信号,所述导电流体与所述吸移管吸头的外表面接触;并且其中所述控制器适于响应于所述信号命令所述致动器移动所述吸移管吸头的位置。

2.根据权利要求1所述的吸移装置,其中所述第一电极和所述第二电极中的每一个从所述固定端至所述流体转移端延伸所述吸移管吸头的整个纵向长度。

3.根据权利要求1所述的吸移装置,其中所述第一电极和所述第二电极中的每一个终止于靠近所述固定端的点处,其中所述点是所述第一电极和所述第二电极电连接至所述控制器的位置。

4.根据权利要求1所述的吸移装置,其中所述第一电极和所述第二电极中的每一个终止于靠近所述流体转移端的点处,其中所述点是导电流体能够到达的位置。

5.根据权利要求1所述的吸移装置,其中来自所述第一电极和所述第二电极的信号是与导电流体相关的电阻的测量值。

6.根据权利要求5所述的吸移装置,其中所述第一电极和所述第二电极由铜制成。

7.根据权利要求5所述的吸移装置,其中所述第一电极和所述第二电极由导电聚丙烯制成。

8.根据权利要求1所述的吸移装置,还包括第一电点和第二电点,以及第一电线和第二电线,所述第一电线和所述第二电线分别将所述第一电极和所述第二电极连接至所述控制器。

9.一种用于在流体转移操作期间自动地保持导电流体中的吸移管吸头深度的方法,包括以下步骤:

提供吸移装置,所述吸移装置包括:

吸移管吸头,所述吸移管吸头具有带开口的固定端、带开口的流体转移端、外表面和内表面,其中所述外表面包括电绝缘材料;

在所述吸移管吸头的外表面上的第一电极和第二电极,所述第一电极和所述第二电极通过所述电绝缘材料间隔开;

框架,所述框架支撑致动器,所述致动器可操作性地连接到所述吸移管吸头,其中所述吸移管吸头相对于所述框架垂直定向,并且其中所述致动器适于相对于所述框架移动所述吸移管吸头的高度;以及

控制器,所述控制器与所述第一电极和所述第二电极电连接,

提供相对于所述框架在高度上固定的容器,所述容器保持具有第一液位的导电流体;

将所述吸移管吸头定位在所述容器中,使得所述第一电极和所述第二电极的至少一部分浸没在所述导电流体中,其中所述定位步骤在所述第一电极、所述第二电极、所述致动器、所述控制器和所述导电流体之间形成控制回路;

通过所述第一电极和所述第二电极测量与所述导电流体相关的电阻变化;

通过所述第一电极和所述第二电极向所述控制器发送与所述变化相关的信号,其中所述控制器被配置成响应于所述信号命令所述致动器垂直地移动所述吸移管吸头。

10.根据权利要求9所述的方法,还包括以下步骤:

通过所述吸移管吸头抽吸一定量的导电流体,其中,在所述抽吸步骤之后,所述导电流体具有第二液位;

通过所述控制器命令所述致动器相对于所述第二液位移动所述吸移管吸头,使得所述第一电极和所述第二电极保持浸没在所述导电流体中。

11.根据权利要求9所述的方法,还包括以下步骤:

通过所述吸移管吸头分配一定量的导电流体,其中,在所述分配步骤之后,所述导电流体具有第二液位;

通过所述控制器命令所述致动器相对于所述第二液位移动所述吸移管吸头,使得所述第一电极和所述第二电极保持浸没在所述导电流体中。

12.根据权利要求9所述的方法,还包括步骤:

通过所述控制回路将所述吸移管吸头相对于所述导电流体的液面保持在恒定的第二液位。

13.一种吸移管吸头,包括:

主体,所述主体由电绝缘材料制成,所述主体包括:

外表面,和

内表面;

第一电极,所述第一电极设置在所述外表面上;以及

第二电极,所述第二电极设置在所述外表面上,所述第二电极通过所述电绝缘材料与所述第一电极间隔开。

14.根据权利要求13所述的吸移管吸头,其中,所述主体还包括:

设备固定端;以及

流体转移端,所述流体转移端被定位成与所述设备固定端相对,所述流体转移端包括流体转移开口。

15.根据权利要求13所述的吸移管吸头,还包括第三电极和第四电极,所述第三电极和所述第四电极设置在所述内表面上。

16.根据权利要求14或15所述的吸移管吸头,其中每个或所有电极沿着所述主体的整个纵向长度从所述流体转移端延伸到所述设备固定端。

17.根据权利要求14或15所述的吸移管吸头,其中每个或所有电极从所述流体转移端到所述设备固定端延伸的距离小于所述主体的整个纵向长度。

18.根据权利要求13或15所述的吸移管吸头,其中每个电极由铜或导电聚丙烯制成。

19.根据权利要求16所述的吸移管吸头,其中每个电极包括电接触凸片,所述电接触凸片定位在所述电极的设备固定端。

20.根据权利要求19所述的吸移管吸头,其中所述电接触凸片延伸超过所述吸移管吸头的设备固定端。

技术总结
公开了一种用于在流体转移操作期间自动地保持流体中的吸移管吸头深度的吸移管吸头和方法。吸移管吸头包括,例如,两个电极,这两个电极基本上在吸移管吸头的整个长度上延伸,用于测量当浸没导电流体中时在这两个电极之间的电阻。提供了一种在整个吸移操作中,当液面在其容器中上升或下降时,自动地保持吸移管吸头在液体中的深度的方法,而不需要任何容器几何形状的现有知识。

技术研发人员:大卫·维克霍姆;拉斯莫斯·林德布勒姆
受保护的技术使用者:富默乐有限公司
技术研发日:2018.12.20
技术公布日:2020.08.21

最新用于自动地保持流体中的吸移管吸头深度的吸移管吸头和方法与流程的相关内容如下:

本文标题:最新用于自动地保持流体中的吸移管吸头深度的吸移管吸头和方法与流程
http://www.tainingxinwen.cn/qitaxinxi/480581.html

0

精彩评论

暂无评论...
验证码 换一张
取 消