反控版自动进样器是一种智能化、自动化的进样设备,它能够通过反向控制实现精确的进样操作。其工作原理主要是通过对进样器内的液体进行反向控制,实现准确的进样。进样器内的液体可以通过不同的方式进行控制,如推压式、吸引式、振荡式等,其中最常见的是推压式。在推压式进样器中,液体通过进样管道进入进样器内部,然后进样器内部的活塞被推动,将液体推入管道中,接着活塞反向运动,将管道内的液体吸入进样器内部,最后进样器内部的液体再次被推出,完成一次进样。
1、样品承载与定位系统
样品盘(Sample Tray/Rack Holder):
用于放置样品瓶、深孔板、微量离心管等容器。
可配置多种适配器,兼容不同规格(如2mL,1.5mL,96孔板,384孔板)。
部分高d型号具备温控功能(制冷或加热),用于保存对温度敏感的样品。
XY轴运动平台(或旋转盘):
功能:精确控制样品盘在水平面(X和Y方向)的移动,将目标样品瓶定位到进样针的正下方。
驱动方式:通常采用高精度步进电机或伺服电机,配合导轨和皮带/丝杠传动。
定位精度:可达微米级,确保进样针准确插入样品瓶。
2、进样与流路控制系统
进样针(Needle):
不锈钢或惰性材料制成,耐腐蚀。
可上下(Z轴)移动,完成吸样、排样、清洗等动作。
进样针驱动机构(Z轴):
控制进样针的垂直升降,动作快速、平稳。
定量环(Sample Loop):
固定体积的管路,用于精确量取样品体积(如10μL,20μL)。
部分型号支持可变体积定量环或直接进样(无定量环)。
六通阀(Injection Valve):
核心流路切换部件。通过旋转或平移,切换流路状态(“装样”和“进样”)。
在“装样”位,流动相流过定量环,样品被吸入;在“进样”位,流动相推动定量环中的样品进入色谱柱。
泵系统(部分集成):
少数进样器内置小型恒流泵,用于精确输送样品或清洗液。
多数情况下,依赖外部HPLC/UPLC系统的泵提供流动相。
3、清洗系统
清洗站(Needle Wash Port):
通常包含多个清洗槽(如外壁清洗、内壁清洗、强溶剂清洗)。
进样针在每次进样前后自动进入清洗站,进行内外壁冲洗,防止交叉污染。
清洗液供应:
连接清洗液瓶(如水、甲醇、异丙醇等),通过电磁阀控制清洗液的通断。
4、核心控制与通信模块(“反控”的关键)
主控制器(嵌入式系统):
内置微处理器(MCU)或嵌入式计算机,是进样器的“大脑”。
负责接收主机指令、控制电机和电磁阀、采集传感器信号、执行进样程序。
传感器系统:
液位传感器:检测清洗液、废液瓶是否充足或满溢。
位置传感器:确认样品盘、进样针、六通阀是否到位。
压力传感器(可选):监测流路压力,检测针堵塞。
温度传感器(温控型号):监控样品盘温度。
双向通信接口:
以太网(Ethernet):最常见,支持高速、稳定的数据传输。
RS-232/485:传统串口,仍用于部分设备。
USB:用于配置或数据导出。
支持协议:专有通信协议(如Agilent ChemStation,Waters Empower兼容协议)或标准协议(如LXI,SCPI)。
“反控”体现:不仅能接收“开始进样”指令,还能主动发送“样品准备就绪”、“进样完成”、“清洗液不足”、“针堵塞”等状态和报警信息。
5、人机交互界面
触摸屏或显示屏:
显示运行状态、方法参数、错误信息。
支持本地方法编辑、启动/停止、状态查询。
按键/指示灯:
提供基本操作和状态指示(如电源、运行、报警)。
6、外壳与机械结构
外壳:采用工程塑料或金属材质,提供电磁屏蔽和物理保护。
框架:坚固的机械结构,确保各运动部件的稳定性和重复精度。
废液收集:设有废液管路和废液瓶,收集清洗废液和排空液。