全自動間斷化學分析儀的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及儀器分析技術領域，更具體地涉及一種全自動間斷化學分析儀。
【背景技術】
[0002] 氮和磷是地球上最重要的生命元素，在生態(tài)系統(tǒng)地球化學循環(huán)研究中具有重要地 位，環(huán)境分析化學中75%以上的研究涉及到氮和磷的測定，氮、磷含量或儲量指標已經(jīng)成環(huán) 境監(jiān)測和環(huán)境健康評價指標體系中的重要組分。
[0003] 氮和磷元素含量測定中必須考慮的問題包括：（1)氮、磷元素在自然界分布廣泛、 賦存形式豐富、含量范圍寬，要求氮、磷元素含量測定方法的檢測限符合被測定元素的檢測 要求；（2)氮、磷元素存在多種形式，且各存在形式之間會隨環(huán)境的變化而變化(如土壤中硝 態(tài)氮和氨態(tài)氮，會隨土壤含水量、土壤微生物活動能力以及樣品儲存的時間而發(fā)生變化）， 因此要求有氮、磷元素含量的快速檢測方法或儀器，以滿足不同形式氮、磷元素含量的準確 測定；（3)氮、磷元素是環(huán)境化學分析中的常規(guī)指標，測定樣品量多，需要測定方法能夠便于 批量測定。
[0004] 隨著科技的日新月異，傳統(tǒng)的人工測定氮磷含量的方法已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代科研和 時間的需求，因此現(xiàn)代分析化學幾乎動用所有技術手段，以提高氮和磷含量測定的時效性， 測定結果的靈敏度和準確性。根據(jù)氮、磷的固液氣態(tài)賦存形式及測定精度需求，代表的儀器 有氣相色譜、元素分析儀、質譜儀、全自動定氮儀、離子色譜、連續(xù)流動分析儀、間斷化學分 析儀等。其中氣相色譜一般用于測定氣體形式的氮，如N 20等;元素分析儀一般主要用于測 定固體形式和液體形式的全氮，但其檢測限往往高于環(huán)境中痕量元素的檢測限；離子色譜 可以測定微量級別的氮和磷含量，但該儀器對進樣液體基質的要求比較嚴格，較為復雜基 質的進樣液體對分離柱的破壞大，且高濃度背景值的引入容易引起色譜峰拖尾，影響其他 濃度低的離子含量的測定;全自動定氮儀儀器檢測限較高，不利于低含量的樣品測定，且只 能測定氮，不能測定磷;質譜儀可以測定痕量元素各種液態(tài)基質的樣品，但是其成本耗費非 常大，較適用于批量及多指標測定，少量指標和少量樣品測定成本過高。因此目前對氮、磷 元素含量測定中，以連續(xù)流動分析儀和間斷性化學分析儀較為適用。連續(xù)流動分析儀的優(yōu) 點是多指標同時測定、測定自動化強、測定精度高，缺點是所有反應體系處于同一封閉系統(tǒng) 內，由于液體流通管道長，系統(tǒng)一旦被污染清洗困難;連續(xù)流動分析儀用氣泡分割樣品和反 應液，且所有試劑和樣品處于同一閉合管道內，容易造成基線漂移。
[0005] 全自動間斷化學分析儀(Auto Discrete Analyzers)是目前離子領域分析技術的 新突破。在該技術發(fā)展過程中，經(jīng)歷了第1代流通技術，逐步發(fā)展至現(xiàn)今的第2代直讀技術。 它具有分析效率高、分析精密度大、自動化能力強、試劑消耗少等特點，且能夠同時測定氮 磷等多種形態(tài)含量的化學分析儀，成為同類產(chǎn)品中信價比最高的一款氮磷含量分析儀器。
[0006] 但在實際使用過程中出現(xiàn)了以下幾個技術性問題：（1)當將檢測范圍擴大到土壤 氮磷等元素的測定時，測定氮和測定磷比色皿清洗液不一致，導致一旦測定方法改變必須 進行清洗液系統(tǒng)更換，操作繁瑣；（2)堿性土壤速效磷測定時，浸提液為堿性，而顯色液為酸 性，在調節(jié)反應液pH值過程中反應液將產(chǎn)生氣泡，反應液體一旦溢出，將影響測試結果；（3) 儀器沒有配置土壤溶液中包括氮磷等元素含量測定的方法程序。以上幾點成為制約該儀器 由水質分析儀拓展成為環(huán)境化學分析儀器的重要瓶頸因素。 【實用新型內容】
[0007] 有鑒于此，本實用新型的目的在于提供一種全自動間斷化學分析儀。
[0008] 為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種全自動間斷化學分析儀，包括：
[0009] 樣品架系統(tǒng)，用于放置反應杯，所述反應杯用于對待檢測樣品進行預處理；
[0010] 清洗系統(tǒng)，用于對盛放經(jīng)過預處理、等待檢測的待檢測樣品的容器進行清洗；
[0011] 檢測系統(tǒng)，用于對所述容器中的待檢測樣品進行檢測；
[0012] 其特征在于，所述清洗系統(tǒng)中包括采用不同清洗液的兩套清洗管路，通過閥門控 制來選擇采用不同清洗液進行清洗操作。
[0013] 其中，所述閥門為四通閥，用于控制所述四通閥四個出口中的兩個與另兩個分別 連通。
[0014] 其中，所述樣品架系統(tǒng)包括往復震蕩功能模塊，用于增加反應杯往復運動頻率以 消除氣泡。
[0015] 其中，所述反應杯的外壁形狀為中段外接有球形、管徑逐漸擴大的圓管。
[0016] 其中，所述全自動間斷化學分析儀內含有適合對土壤溶液或浸提液中氮、磷元素 進行含量測定的方法程序。
[0017] 基于上述技術方案可知，本實用新型的全自動間斷分析儀解決了影響該儀器實現(xiàn) 自動化過程的幾個關鍵因素，包括：（1)清洗液在不同測定指標間不兼容，導致影響其多方 法同時測定；（2)反應液到顯色液過程中無法完成排泡和及pH值調節(jié)等；（3)適合儀器的分 析方法程序缺失或不完善等問題進行改進，從改進樣品試劑瓶、樣品架、儀器清洗系統(tǒng)建立 方法程序庫的角度對全自動間斷分析儀自動分析能力和測試范圍進行提升，以充分發(fā)揮儀 器的分析測試能力。本實用新型同時改進實驗方法與相關儀器，不僅是對現(xiàn)有儀器的技術 創(chuàng)新，又可以拓展儀器設備的應用領域?？梢源蠓忍嵘寥?、水體等不同賦存形式下的氮 磷含量測定質量和使用效率，為深入探討氮磷的生態(tài)系統(tǒng)生物地球化學循環(huán)特征及過程、 維持農業(yè)高效可持續(xù)發(fā)展、完善生態(tài)系統(tǒng)健康評價等相關研究提供技術支撐服務。
【附圖說明】
[0018] 圖1是本實用新型全自動間斷分析儀的改進方案的技術路線圖；
[0019] 圖2是本實用新型的比色皿清洗系統(tǒng)的管線設計圖；
[0020] 圖3是本實用新型的反應杯結構改進的變化示意圖。
【具體實施方式】
[0021] 為使本實用新型的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚明白，以下結合具體實施例，并 參照附圖，對本實用新型作進一步的詳細說明。
[0022] 全自動間斷化學分析儀是將比色分析法自動化的一種分析測試手段，它完全模擬 人工比色法，將樣品、試劑和顯色劑加入比色皿中產(chǎn)生顏色反應，其濃度與顏色成正比關 系，經(jīng)比色計檢測透光強度，得到相應的吸光度，再通過標準曲線自動計算得到相應的濃 度。所有步驟通過進樣臂和電腦控制，充分實現(xiàn)機械化和智能化。
[0023] 全自動間斷化學分析儀具有如下優(yōu)點：（1)分析時間短，每個樣品測定需要時間 2min左右；（2)機動靈活，適用于批量樣品測定也適用于少量樣品測定；（3)每個樣品均處于 一個獨立的反應體系中，樣品杯、反應池等易于清洗、方便更換并且可以防止交叉污染、避 免基線漂移；（4)可以設計程序依次測定多個檢測指標；（5)控制程序開放，可以按照用戶要 求設計和選擇不同的方法程序，完成快速精準測定；（6)使用的樣品、試劑和清洗液量少，經(jīng) 濟、環(huán)保、節(jié)約成本;（7)采用儀器分析，避免人為操作誤差，測定結果重現(xiàn)性好。
[0024] 但在將全自動間斷化學分析儀應用到土壤中氮磷等元素的測定時，其中還存在一 些如上文所述的技術問題，本實用新型即針對所述技術問題而作出，具體地本實用新型的 全自動間斷化學分析儀，包括：
[0025] 樣品架系統(tǒng)，用于放置反應杯，反應杯用于對待檢測樣品進行預處理；
[0026] 清洗系統(tǒng)，用于對盛放經(jīng)過預處理、等待檢測的待檢測樣品的容器進行清洗；
[0027] 檢測系統(tǒng)，用于對容器中的待檢測樣品進行檢測；
[0028] 其中，清洗系統(tǒng)中包括采用不同清洗液的兩套清洗管路，通過閥門控制來選擇采 用不同清洗液進行清洗操作。
[0029] 作為優(yōu)選，閥門為四通閥，用于控制四通閥四個出口中的兩個與另兩個分別連通。
[0030] 作為優(yōu)選，樣品架系統(tǒng)包括往復震蕩功能模塊，用于增加反應杯往復運動頻率以 消除氣泡。
[0031] 作為優(yōu)選，清洗系統(tǒng)由清洗瓶、清洗液流通管道、蠕動栗、四通閥、清洗管等組成， 其工作原理為在蠕動栗的作用下，產(chǎn)生負壓，將清洗