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技術(shù)文章

全自動微量分液儀完整工作原理

發(fā)布時間:2026-7-8
主流機(jī)型采用高精度柱塞注射泵 + 步進(jìn)電機(jī)閉環(huán)驅(qū)動,依靠容積定量、氣液隔離管路、自動移液分液實(shí)現(xiàn)微量精準(zhǔn)加樣,多用于 PCR、核酸提取、微生物、試劑分裝。

一、核心計(jì)量原理(定量分液核心)

  1. 容積計(jì)量公式

    泵腔內(nèi)徑固定,活塞移動行程決定吸取 / 排出液體體積:

    液體體積 = 泵內(nèi)腔橫截面積 × 活塞移動距離

  2. 步進(jìn)電機(jī)脈沖定位

    電機(jī)轉(zhuǎn)動經(jīng)絲桿轉(zhuǎn)化活塞直線運(yùn)動,每一個脈沖對應(yīng)固定微小位移;系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定體積計(jì)算所需脈沖數(shù),精準(zhǔn)控制活塞推拉。

  3. 閉環(huán)校準(zhǔn)防誤差

    內(nèi)置光電原點(diǎn)限位、編碼器實(shí)時反饋實(shí)際步數(shù),自動補(bǔ)償機(jī)械間隙、電機(jī)丟步,每次運(yùn)行回零校準(zhǔn),消除系統(tǒng)漂移。

二、液體驅(qū)動與氣液隔離結(jié)構(gòu)

  1. 介質(zhì)隔離(油水 / 空氣隔離)

    泵內(nèi)部填充緩沖液(水 / 硅油),前端管路留一段空氣柱,樣品液體不直接接觸活塞,避免樣品污染、腐蝕泵體,同時防止交叉污染。

  2. 吸排液流程

  • 吸液:電機(jī)拉動活塞后退,泵腔負(fù)壓,樣本被吸入吸頭;

  • 分液:電機(jī)推動活塞前進(jìn),泵腔正壓,液體勻速打出。

三、全自動執(zhí)行機(jī)構(gòu)原理

  1. 三維移動平臺(XYZ 軸)

    三軸步進(jìn)電機(jī)帶動分液針頭 / 吸頭移動,定位微孔板、離心管、試劑瓶坐標(biāo),實(shí)現(xiàn)多通道自動換孔、換管分液。

  2. 多通道同步分液

    8/12/96 通道機(jī)型配備多聯(lián)柱塞泵,同步脈沖控制,保證每通道分液體積一致性。

  3. 自動換吸頭、清洗模塊

    配套清洗站、棄頭機(jī)構(gòu),分液后自動棄掉吸頭,管路自動潤洗,杜絕樣品交叉污染。

四、電控與控制邏輯

  1. 人機(jī)界面輸入目標(biāo)體積、分液次數(shù)、分液速度;

  2. 主控芯片換算電機(jī)脈沖、三軸移動坐標(biāo);

  3. 同步驅(qū)動泵體與移動平臺完成吸液、定位、分液;

  4. 編碼器采集位移數(shù)據(jù)實(shí)時校驗(yàn),超差自動報(bào)警;

  5. 支持循環(huán)分液、梯度稀釋、連續(xù)分裝程序存儲。

五、輔助控精度設(shè)計(jì)

  1. 流速可控:調(diào)節(jié)電機(jī)運(yùn)動速度,慢排液消除液面飛濺、氣泡;

  2. 防氣泡機(jī)制:吸液前預(yù)潤洗管路、緩慢吸液,氣泡會造成體積計(jì)數(shù)偏差;

  3. 溫度補(bǔ)償:高duan機(jī)型內(nèi)置溫度傳感,修正液體熱脹冷縮帶來的體積誤差。

簡易整體流程

開機(jī)回零校準(zhǔn) → 移動至試劑位吸液 → 移動至目標(biāo)容器 → 精準(zhǔn)定量排液分液 → 棄吸頭 / 管路清洗 → 循環(huán)下一組分液。



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