一种具有双针结构的操作流体系统、控制方法及自动化设备与流程

1.本发明涉及化学分析中分离后收集的技术应用领域，具体涉及一种具有双针结构的操作流体系统、控制方法及自动化设备。


背景技术：

2.液相色谱检测分析方法，使用高压流体输送系统将流体输送至固定相色谱柱中，通过所述色谱柱对样品进行分离，并使用检测器对分离样品进行检测，用以实现样品中指定成分的提取与收集。但是现有的高速液相色谱分离与收集过程中存在的问题如下：在连续样品收集过程中，对单流路结构进行多功能同时控制，由于分流旋转切换阀在进行收集、清洗、移动等功能切换时需花费大量的切换等待时间，将造成无法对流体进行连续收集，在切换等待过程中造成流体浪费的问题；而在单一流体结构进行连续收集时，由于单一切换等待时间的存在，又不能按照滴液形式收集；同时还降低了样品收集系统的使用效率。
3.公开号为cn113848266a的中国专利，提供了一种流体系统、操作流体系统的方法及计算机程序产品，此专利中设置缓冲区段，并预先向缓冲区段内充填溶剂，在流体收集过程中通过旋转阀门在收集配置与缓冲配置之间进行切换，用以提高第一目标流体的回收率，并可以防止相邻两种不同流体之间的混合，从而减少带入物。但该专利中完成第一流体的收集之后需要对收集管和收集针进行清洗之后才能进行下一流体的收集，因此，无法对相邻组分进行连续的收集，仍然存在流体浪费的问题。
4.因此，针对现有技术在馏分收集过程中存在的问题，本发明中提供了一种具有双针结构的操作流体系统、控制方法及自动化设备。


技术实现要素：

5.针对上述存在的问题，本发明第一方面提供了一种具有双针结构的操作流体系统，具体包括：双针模块，包括a针、b针和分流旋转切换阀，所述双针模块根据流体收集信号控制分流旋转切换阀切换流路至连通a针或b针，并控制a针和b针分别独立运行，使a针和b针错时进行流体收集；和与分流旋转切换阀连通的清洗模块，所述清洗模块根据清洗信号控制洗涤溶剂冲洗a针或b针。
6.设置具有a针和b针的双针模块，通过分流旋转切换阀的旋转来切换a针和b针错时对流体进行收集，从而在a针进行流体收集的时候，b针可以进行针管清洗和流体收集准备工作，b针进行流体收集的时候，a针可以进行针管清洗和流体收集准备工作，通过a针和b针交替对排出的流体进行收集，从而实现流体的连续收集，避免流体浪费的问题。
7.优选的，所述分流旋转切换阀，包括：接收流体的第一端口、排出废液的第四端口、接收洗涤溶剂的第二端口和第六端口，以及进行流体输出的第三端口和第五端口；所述分流旋转切换阀具有第五端口与第一端口连通的第一状态、第三端口与第一
端口连通的第二状态、第四端口与第一端口连通的第三状态、第六端口与第五端口连通的第四状态以及第二端口与第三端口连通的第五状态；所述第一状态与第五状态同时发生，所述第二状态与第四状态同时发生。
8.分流旋转切换阀具有五种不同的流路状态，可辅助实现a针流体收集、b针流体收集、废液收集、a针流路清洗、b针流路清洗五种功能，通过分流旋转切换阀的旋转即实现流路的切换，结构简单，易于操作。
9.优选的，所述第一状态为a针流体收集状态，用于从a针进行流体收集。
10.优选的，所述第二状态为b针流体收集状态，用于从b针进行流体收集。
11.优选的，所述第三状态为废液收集状态，用于排出废液。
12.优选的，所述第四状态为a针流路清洗状态，用于对a针的整体流路进行清洗。
13.优选的，所述第五状态为b针流路清洗状态，用于对b针的整体流路进行清洗。
14.优选的，所述a针进行流体收集时，所述b针进行流路清洗和/或流体收集准备工作。
15.优选的，所述清洗模块包括洗涤旋转切换阀、清洗泵和溶剂源；所述洗涤旋转切换阀包括：与清洗泵连通的第一通孔，与溶剂源连通的第三通孔，与分流旋转切换阀连通的第二通孔和第四通孔；所述第二通孔和第四通孔分别从外部与分流旋转切换阀的第二端口和第六端口连通；所述洗涤旋转切换阀具有第一通孔与第三通孔连通的a状态、第一通孔与第二通孔连通的b状态以及第一通孔与第四通孔连通的c状态。
16.优选的，所述a状态为清洗泵储备洗涤溶剂状态，用于清洗泵从溶剂源吸取洗涤溶剂；所述b状态为b针流路清洗状态，用于向分流旋转切换阀内的第二端口输送洗涤溶剂，对b针的整体流路进行清洗；所述c状态为a针流路清洗状态，用于向分流旋转切换阀内的第六端口输送洗涤溶剂，对a针的整体流路进行清洗。
17.洗涤旋转切换阀的流路状态与分流旋转切换阀流路状态相匹配，从而分别对a针和b针进行清洗的同时，不耽误下一次a针和b针的流体收集，保障连续流体收集的进行。
18.本发明第二方面提供了一种具有双针结构的操作流体的控制方法，具体包括单针运动模式和双针运动模式：所述单针运动模式包括如下步骤：步骤一：双针模块接收流体收集信号，识别收集运动模式为单针a针或单针b针收集模式；步骤二：控制a针或b针单独进行流体收集；步骤三：a针或b针完成流体收集，控制a针或b针进行清洗；步骤四：准备下一次收集，根据流体收集信号，将a针或b针切换到下一个指定的收集位置，直至流体收集完成；步骤五：根据停止流体收集信号，将a针或b针清洗，并进行流体系统初始化；所述双针运动模式包括如下步骤：步骤一：双针模块接收到流体收集信号，识别收集运动模式为a针和b针双针收集模式；
步骤二：控制a针进行流体收集的同时，b针进行清洗、流体收集准备；步骤三：控制b针进行流体收集的同时，a针进行清洗、流体收集准备；步骤四：根据停止流体收集信号，对基于双针结构的a针与b针进行清洗，并进行流体系统初始化。
19.本流体系统在运行时，既可以通过单针运动模式进行单针收集，也可以通过双针运动模式进行双针收集，对于出峰时间相差较大的馏分，可以选择只用a针或b针进行单针收集，比如在选择a针进行单针收集的情况下，在a针收集完第一目标馏分（第一目标流体）之后，由清洗模块对a针流路进行清洗，清洗之后再通过a针进行第二目标馏分（第二目标流体）的收集。对于出峰时间相差较小的馏分，尤其是需要进行连续的液滴收集时，为避免浪费，选用双针运动模式进行双针连续收集。
20.另外，如果a针或b针中任一个的流体通路出现故障，仍然可以通过另一个针进行单针收集，从而不影响正常使用，避免影响检测的正常进行。
21.与现有技术相比，本发明的有益效果在于：（1）本发明提供的具有双针结构的操作流体系统，通过设计具有a针和b针的双针模块，由分流旋转切换阀旋转切换a针和b针错时对流体进行收集，用以实现对流体的连续收集，提高收集的可控性，保证在需要的时候即刻开始收集工作，更精确地收集到目标流体样品，避免因清洗等待等问题造成流体的浪费。
22.（2）在（1）的基础上，本发明中用于实现双针收集功能的分流旋转切换阀具有五种流路状态，用以辅助实现a针流体收集、b针流体收集、废液收集、a针流路清洗、b针流路清洗五种功能，通过分流旋转切换阀的旋转即用以实现流路的切换，有助于缩短连通流路与双针在收集、清洗、移动等功能切换时所花费的切换等待时间，提高流体定向收集效率。
23.（3）在（2）的基础上，本发明中对所述分流旋转切换阀与洗涤旋转切换阀对应的流路结构进行时序控制，通过严格规定双针在进行收集，清洗，移动等功能的切换时间，并将分流旋转切换阀与洗涤旋转切换阀的流路状态相匹配，用以实现双针收集流体通道错时切换的合理控制，并实现双针的连续收集。
24.（4）在（3）的基础上，本发明中通过控制分流旋转切换阀分流旋转结构，在实现双针连续收集的同时，还可以实现流体液滴收集，从而拓宽了本发明所述流体定向收集的应用场景，在应用于流体定向收集的同时，还可以应用于飞行时间质谱，细胞培养等滴液流体场景中。
25.（5）在（4）的基础上，本发明流体系统在运行时，可以根据不同的收集需求选择单针运动模式进行单针收集或选择双针运动模式进行双针收集，而且，如果a针或b针中任一个的流体通路出现故障，仍然可以通过另一个针进行单针收集，从而不影响正常使用，避免影响检测的正常进行。
附图说明
26.图1为双针结构的操作流体系统示意图；图2为a针流体收集状态下流体通道设计示意图（此图中洗涤旋转切换阀处于a状态，即清洗泵储备洗涤溶剂状态）；图3为b针流体收集状态下流体通道设计示意图；
图4为废液收集状态下流体通道设计示意图；图5为a针流路清洗状态、b针流体收集状态下流体通道设计示意图；图6为b针流路清洗状态、a针流体收集状态下流体通道设计示意图；图7（a）为分流旋转阀切换阀的定子结构示意图；（b）为分流旋转切换阀的转子结构示意图；（c）为分流旋转阀切换阀的定子与转子组合结构示意图；图8为a针和b针对流体样品进行连续收集的示意图以及a针和b针工作状态示意图；图9为a针和b针对流体样品进行连续液滴收集的示意图；图中1、清洗泵；2、洗涤旋转切换阀；3、溶剂源；4、分流旋转切换阀；5、清洗装置；6、废液回收装置；7、样品收集瓶；8、a针；9、b针；11、第一端口；12、第二端口；13、第三端口；14、第四端口；15、第五端口；16、第六端口；21、第一通孔；22、第二通孔；23、第三通孔；24、第四通孔；25、第五通孔。
具体实施方式
27.图1中示出了本技术具有双针结构的操作流体系统的一个实施例，该流体系统可以是液相色谱系统，优选是hplc系统，其可用于收集检测/分流装置下游洗出的流体样品（馏分）。
28.在本实施例中，流体系统具体包括：双针模块和清洗模块，其中：双针模块，包括a针8、b针9和分流旋转切换阀4，双针模块根据流体收集信号控制分流旋转切换阀4切换流路至连通a针8或b针9，并控制a针8和b针9分别独立运行，使a针8和b针9错时进行流体收集。具体的，如图2所示，可以通过控制分流旋转切换阀4切换流路至连通a针8，且控制a针8运行至样品收集瓶7处，通过a针8进行流体收集；如图3所示，可以通过控制分流旋转切换阀4切换流路至连通b针9，且控制b针9运行至样品收集瓶7处，进行流体收集。
29.在本实施例中，在a针8或b针9完成流体收集后，可以通过与分流旋转切换阀连通的清洗模块控制洗涤溶剂对a针8或b针9进行冲洗。具体的，如图5所示，可以通过控制流旋转切换阀4切换流路至连通a针8与清洗模块，通过清洗模块控制洗涤溶剂冲洗a针8；如图6所示，也可以通过控制流旋转切换阀4切换流路至连通b针9与清洗模块，通过清洗模块控制洗涤溶剂冲洗b针9。
30.在一种具体的实施方式中，如图2所示，分流旋转切换阀4包括接收流体的第一端口11、排出废液的第四端口14、接收洗涤溶剂的第二端口12和第六端口16，以及进行流体输出的第三端口13和第五端口15。分流旋转切换阀4具有第五端口15与第一端口11连通的第一状态（如图2所示）、第三端口13与第一端口11连通的第二状态（如图3所示）、第四端口14与第一端口11连通的第三状态（如图4所示）、第六端口16与第五端口15连通的第四状态（如图5所示）以及第二端口12与第三端口13连通的第五状态（如图6所示）。第一状态与第五状态同时发生，第二状态与第四状态同时发生。
31.在具体实施方式中，a针8或b针9分别通过管道与第五端口15或第三端口13连通，具体地，用于连通的管道可以为毛细管。
32.在需要通过a针8进行样品收集时，分流旋转切换阀4旋转切换至第五端口15与第
一端口11连通的第一状态（如图2所示），此状态可用于从a针8进行流体收集（即为a针8流体收集状态），经检测/分流装置下游洗出的流体样品经与第一端口11连通的管道流入第一端口11，并流至与第一端口11连通第五端口15，再经第五端口15流入与a针8连通的管道中，最终经a针8流入样品收集瓶7，通过a针8完成流体样品的收集。
33.在需要通过b针9进行样品收集时，分流旋转切换阀4旋转切换至第三端口13与第一端口11连通的第二状态（如图3所示），此状态可用于从b针9进行流体收集（即为b针9流体收集状态），经检测/分流装置下游洗出的流体样品经与第一端口11连通的管道流入第一端口11，并流至与第一端口11连通第三端口13，再经第三端口13流入与b针9连通的管道中，最终经b针9流入样品收集瓶7，通过b针9完成流体样品的收集。
34.在无需进行样品收集，直接将来自检测/分流装置的流体排出至废液回收装置6时，分流旋转切换阀4旋转切换至第四端口14与第一端口11连通的第三状态（如图4所示），此状态可用于排出废液（即为废液收集状态），经检测/分流装置下游洗出的流体经与第一端口11连通的管道流入第一端口11，并流至与第一端口11连通第四端口14，再经第四端口14流入与废液回收装置6连通的管道中，将流体排出至废液回收装置6。
35.在需要对a针8的整体流路进行清洗时，分流旋转切换阀4旋转切换至第六端口16与第五端口15连通的第四状态（如图5所示），此状态可用于对a针8的整体流路进行清洗，洗涤溶剂由第六端口16流入，并流至与第六端口16连通的第五端口15，再由第五端口15流入与a针8连接的管道，对a针8的整体流路进行清洗，此时，a针8位于清洗装置5内，对流路进行清洗的同时，清洗装置5可对a针8的外壁进行清洗。
36.如图5所示，分流旋转切换阀4的端口和连通状态的设计可以使第六端口16与第五端口15连通的同时，也使第一端口11与第三端口13连通，即第四状态与第二状态同时发生，从而在对a针8进行整体流路清洗的同时，可由b针9进行流体收集，在b针9的收集过程中完成对a针8的清洗和收集准备工作（控制a针8运行至相应的样品收集瓶7上，准备进行流体收集），进而在b针9结束流体收集时，a针8可即刻开始流体收集工作，从而实现对流体样品的连续收集，提高收集的可控性，保证在需要的时候即刻开始收集工作，更精确地收集到目标流体样品，也避免因清洗等待等问题导致样品浪费。
37.在需要对b针9的整体流路进行清洗时，分流旋转切换阀4旋转切换至第二端口12与第三端口13连通的第五状态（如图6所示），此状态可用于对b针9的整体流路进行清洗，洗涤溶剂由第二端口12流入，并流至与第二端口12连通的第三端口13，再由第三端口13流入与b针9连接的管道，对b针9的整体流路进行清洗，此时，b针9位于清洗装置5内，对流路进行清洗的同时，清洗装置5可对b针9的外壁进行清洗。
38.如图6所示，分流旋转切换阀4的端口和连通状态的设计可以使第二端口12与第三端口13连通的同时，也使第一端口11与第五端口15连通，即第五状态与第一状态可同时发生，从而在对b针9进行整体流路清洗的同时，可由a针8进行流体收集，在a针8的收集过程中完成对b针9的清洗和收集准备工作（控制b针9运行至相应的样品收集瓶7上，准备进行流体收集），进而在a针8结束流体收集时，b针9可即刻开始流体收集工作，从而实现对流体样品的连续收集，提高收集的可控性，保证在需要的时候即刻开始收集工作，更精确地收集到目标流体样品，也避免因清洗等待等问题导致样品浪费。
39.在本实施例中，清洗装置5通过管道与废液回收装置6连通，便于将清洗装置5中的
废液排至废液回收装置6中。
40.在具体的实施方式中，如图7所示分流旋转切换阀4，结构包括：定子结构与转子结构，第一端口11、第二端口12、第三端口13、第四端口14、第五端口15、第六端口16为固定不动的定子结构；转子结构包括沿分流旋转切换阀径向设置的径向通道以及沿分流旋转切换阀内部同心圆的周向设置的左弧形通道和右弧形通道（如图7（b）所示，左弧形通道和右弧形通道分别对应图7（b）中的左侧弧形通道和右侧弧形通道）；径向通道的一端与第一端口11连通，另一端可随分流旋转切换阀4的旋转切换至与第五端口15、第四端口14和第三端口13中的任一端口连通，左弧形通道可随分流旋转切换阀4的旋转切换至将第五端口15和第六端口16连通，右弧形通道可随分流旋转切换阀4的旋转切换至将二端口和第三端口13连通。
41.在具体实施方式中，如图5-7所示，第一端口11设置于分流旋转切换阀4的圆心位置，第六端口16、第五端口15、第四端口14、第三端口13和第二端口12依次间隔设置于左弧形通道和右弧形通道所在的同心圆的圆周上，使第五端口15通过左弧形通道与第六端口16连通的同时，第一端口11刚好能够通过径向通道与第三端口13连通，并使第二端口12通过右弧形通道与第三端口13连通的同时，第一端口11刚好能够通过径向通道与第五端口15连通。
42.在具体实施方式中，径向通道设置为t型，在旋转分流旋转切换阀4进行流路切换时，t型径向通道中横部的管道不仅增加流道体积，从而可以提供更多 的缓冲体积，而且缩短了切换通道的距离，从而可以减少通道切换时间，进而减少通道的封堵时间，避免流体系统内出现较高的反向压力，进而产生对收集系统造成损坏等不利影响，有助于提高收集系统使用的安全性与可靠性。
43.在一种具体的实施方式中，如图1所示，清洗模块包括洗涤旋转切换阀2、清洗泵1和溶剂源3，洗涤旋转切换阀2包括：与清洗泵1连通的第一通孔21，与溶剂源3连通的第三通孔23，与分流旋转切换阀4连通的第二通孔22和第四通孔24；第二通孔22和第四通孔24分别从外部与分流旋转切换阀4的第二端口12和第六端口16连通；洗涤旋转切换阀2具有第一通孔21与第三通孔23连通的a状态（如图1所示）、第一通孔21与第二通孔22连通的b状态（如图6所示）以及第一通孔21与第四通孔24连通的c状态（如图5所示）。
44.在需要向清洗泵1中储存洗涤溶剂时，如图2所示，洗涤旋转切换阀2旋转切换至第一通孔21与第三通孔23连通的a状态，清洗泵1启动，从溶剂源3中吸取并储备洗涤溶剂，以备需要对流路进行清洗时使用。
45.在需要对a针8的整体流路进行清洗时，如图5所示，洗涤旋转切换阀2旋转切换至第一通孔21与第四通孔24连通的c状态，此时分流旋转切换阀4处于第六端口16与第五端口15连通的第四状态，清洗泵1将洗涤溶剂注入第一通孔21，之后洗涤溶剂进入与第一通孔21连通的第四通孔24，再经外部的连接管道进入分流旋转切换阀4的第六端口16，并流至第五端口15，然后流入用于连接第五端口15和a针8的管道，从而对a针8的流路进行冲洗。在洗涤溶剂对a针8流路进行冲洗的同时，分流旋转切换阀4也处于第一端口11与第三端口13连通的第二状态，使b针9可同时用于收集来自检测/分离装置洗出的流体样品。
46.在需要对b针9的整体流路进行清洗时，如图6所示，洗涤旋转切换阀2旋转切换至第一通孔21与第二通孔22连通的b状态，此时分流旋转切换阀4处于第二端口12与第三端口
13连通的第五状态，清洗泵1将洗涤溶剂注入第一通孔21，之后洗涤溶剂进入与第一通孔21连通的第二通孔22，再经外部的连接管道进入分流旋转切换阀4的第二端口12，并流至第三端口13，然后流入用于连接第三端口13和b针9的管道，从而对b针9的流路进行冲洗。在洗涤溶剂对b针9流路进行冲洗的同时，分流旋转切换阀4也处于第一端口11与第五端口15连通的第一状态，使a针8可同时用于收集来自检测/分离装置洗出的流体样品。
47.在一种具体的实施方式中，如图1所示，洗涤旋转切换阀2中还设有暂停洗涤溶剂源传输的第五端点，第一通孔21与第五端点连接为洗涤旋转切换阀2的d状态，该状态下，清洗模块停止工作。
48.在一种具体的实施方式中，如图2所示，洗涤旋转切换阀2的结构也包括定子结构和转子结构，第一通孔21、第二通孔22、第三通孔23和第四通孔24构成其固定不动的定子结构，其转子结构包括沿洗涤旋转切换阀2的径向设置的径向溶剂通道，径向溶剂通道的一端与第一通孔21连通，另一端可随洗涤旋转切换阀2的旋转切换至与第二通孔22或第四通孔24连通。
49.对于本技术，用于连通分流旋转切换阀4与洗涤旋转切换阀2的管道、用于连通分流旋转切换阀4与收集针（a针8、b针9）的管道、用于连通检测/分流装置与分流旋转切换阀4的管道、用于连通洗涤旋转切换阀2与溶剂源3的管道、用于连通分流旋转切换阀4与废液回收装置的管道均可以为毛细管。
50.在具体实施方式中，清洗泵1内，通过限定负压环境体积，限定存储的洗涤溶剂容积，从而限定毛细管连通流路与回收针清洗时洗涤溶剂用量，通过人工设定清洗泵1负压环境体积大小，用以洗涤溶剂用量多少，根据所述洗涤溶剂用量的多少用以实现各毛细管连通流路与双回收针洗涤溶剂用量的精准控制，在排出毛细管连通流路内废液的同时，避免对洗涤溶剂消耗过大造成成本增加。
51.在从溶剂源3吸入洗涤溶剂时，洗涤旋转切换阀2处于第一通孔21与第三通孔23连通的a状态，将驱动清洗泵1内部设置为负压吸收液运功状态，由于外界压强大于清洗泵1内部压强，促使洗涤溶剂从溶剂源3进入第三通孔23，并进入清洗泵1存储备用。
52.在一种具体的实施方式中，清洗模块与双针模块的连通方式为：洗涤旋转切换阀2通过毛细管连通流路与分流旋转切换阀4相连通，具体地，洗涤旋转切换阀2的第四通孔24与分流旋转切换阀4的第六端口16通过毛细管连通流路连通，洗涤旋转切换阀2的第二通孔22与分流旋转切换阀4的第二端口12通过毛细管连通流路连通。
53.在具体的实施方式中，均可采用步进电机或伺服电机驱动洗涤旋转切换阀2和分流旋转切换阀4旋转实现流路的切换。
54.在一种具体的实施方式中，具有双针结构的操作流体的控制方法，具体包括单针运动模式和双针运动模式。在具体实施例中，通过收集控制器控制本技术中具有双针结构的操作流体的运行。
55.两种运动模式的设置使本流体系统既可以进行单针收集，也可以进行双针收集，对于出峰时间相差较大或者分离较好的馏分，可以选择单针运动模式单独控制a针8或b针9进行单针收集，在单针收集完第一目标馏分（第一目标流体）之后，直接进行清洗，并在清洗后继续进行下一目标流体的收集。对于出峰时间相差较小的馏分或者计划收集样品的间隔时间较短的情况，尤其是对于需要进行连续收集乃至连续的液滴收集时，选用双针运动模
式进行双针连续收集，有助于完成样品收集计划，避免浪费，也避免出现某些区段的流体样品来不及收集而影响测试结果的情况。
56.此外，如果双针模块中的a针8和b针9中的一根针的流体通路出现故障时，仍然可以通过单针运动模式利用给另一根流体通路完好的针来进行单针收集，从而不影响正常使用，避免影响检测的正常进行。
57.在一种具体的实施方式中，单针运动模式包括如下步骤：步骤一：双针模块接收流体收集信号，识别收集运动模式为单针a针8或单针b针9收集模式；步骤二：控制a针8或b针9单独进行流体收集；步骤三：a针8或b针9完成流体收集，控制a针8或b针9进行清洗；步骤四：准备下一次收集，根据流体收集信号，将a针8或b针9切换到下一个指定的收集位置，直至流体收集完成；步骤五：根据停止流体收集信号，将a针8或b针9清洗，并进行流体系统初始化。
58.在具体实施例中，控制a针8单针进行收集，如图1所示，首先收集控制器分别控制洗涤旋转切换阀2和分流旋转切换阀4旋转切换至图2所示状态，并控制a针8到达指定的样品收集瓶7，开始通过a针8进行流体收集，在a针8进行流体收集的过程中，通过清洗泵1从溶剂源3中吸取并存储洗涤溶剂，完成第一次收集后，收集控制器分别控制洗涤旋转切换阀2和分流旋转切换阀4旋转至图5所示位置，清洗泵1将存储的洗涤溶剂推出，对a针8的整体流路进行清洗。完成清洗后，继续由收集控制器分别控制洗涤旋转切换阀2和分流旋转切换阀4旋转至图2所示位置（其中，是否需要控制洗涤旋转切换阀2旋转取决于是否需要向清洗泵1内补充洗涤溶剂），并控制a针8到达指定的样品收集瓶7，开始下一次的流体样品收集。如此循环往复，直至完成所有流体样品的收集。
59.在一种具体的实施方式中，双针运动模式包括如下步骤：步骤一：双针模块接收到流体收集信号，识别收集运动模式为a针8和b针9双针收集模式；步骤二：控制a针8进行流体收集的同时，b针9进行清洗、流体收集准备;步骤三：控制b针9进行流体收集的同时，a针8进行清洗、流体收集准备；步骤四：根据停止流体收集信号，对基于双针结构的a针8与b针9进行清洗，并进行流体系统初始化。
60.在具体实施例中，控制a针8和b针9交替地错时进行双针收集，如图1所示，首先收集控制器分别控制洗涤旋转切换阀2和分流旋转切换阀4旋转切换至图2所示状态，并控制a针8和b针9分别到达指定的样品收集瓶7，开始通过a针8进行第一次流体收集，在a针8进行流体收集的过程中，通过清洗泵1从溶剂源3中吸取并存储洗涤溶剂；完成a针8的第一次收集后，收集控制器分别控制洗涤旋转切换阀2和分流旋转切换阀4旋转切换至图5所示位置，开始通过b针9进行第二次流体收集，在b针9进行流体收集的过程中，控制a针8运行至清洗装置5处，清洗泵1将存储的洗涤溶剂推出，对a针8的整体流路进行清洗，清洗装置5对a针8的外壁进行清洗，完成a针8的清洗后，收集控制器控制a针8运行至下一个指定的样品收集瓶7（此过程中，根据洗涤溶剂的使用量，如需向清洗泵1内补充洗涤溶剂，则通过收集控制器控制洗涤旋转切换阀2旋转切换至图3所示的状态，向清洗泵1内补充洗涤溶剂）；完成b针
9的第二次收集后，继续由收集控制器分别控制洗涤旋转切换阀2和分流旋转切换阀4旋转至图6所示位置，开始通过a针8进行第三次流体样品收集，同时进行b针9的整体流路清洗、外壁清洗和收集准备工作（收集准备即控制b针9到达下一个指定的样品收集瓶7），如此循环往复，直至完成所有流体样品的收集。
61.本技术的双针结构的操作流体系统、控制方法可用于常规体积的流体样品收集，也可按液滴进行收集，在双针收集流体通路中，通过控制流体的流速有助于控制液滴的生成，对于特定直径的管道，可知晓该管道滴下的每一滴液滴的体积，其中：收集的液滴总体积=流速
×
液滴收集时间，根据需要收集的液滴体积和流速来计算液滴收集时间，并据此控制分流旋转切换阀4的旋转，从而实现精确的液滴收集，包括单滴和多滴的液滴收集。而在单细胞培养、细胞团培养、超微量样品回收等领域中进行样品留存，超微量样品的高精度分析时，液滴收集方式有利于提高样品收集的精确性，从而实现高精度分析。本发明通过液滴收集方式收集的液滴可以适配到高端检测设备，例如飞行时间质谱仪用以进行进一步的流体样品分析。

技术特征：
1.一种具有双针结构的操作流体系统，其特征在于，具体包括：双针模块，包括a针（8）、b针（9）和分流旋转切换阀（4），所述双针模块根据流体收集信号控制分流旋转切换阀（4）切换流路至连通a针（8）或b针（9），并控制a针（8）和b针（9）分别独立运行，使a针（8）和b针（9）错时进行流体收集；和与分流旋转切换阀（4）连通的清洗模块，所述清洗模块根据清洗信号控制洗涤溶剂冲洗a针（8）或b针（9）；所述分流旋转切换阀（4），包括：接收流体的第一端口（11）、排出废液的第四端口（14）、接收洗涤溶剂的第二端口（12）和第六端口（16），以及进行流体输出的第三端口（13）和第五端口（15）；所述分流旋转切换阀（4）具有第五端口（15）与第一端口（11）连通的第一状态、第三端口（13）与第一端口（11）连通的第二状态、第四端口（14）与第一端口（11）连通的第三状态、第六端口（16）与第五端口（15）连通的第四状态以及第二端口（12）与第三端口（13）连通的第五状态；所述第一状态与第五状态同时发生，所述第二状态与第四状态同时发生；所述清洗模块包括洗涤旋转切换阀（2）、清洗泵（1）和溶剂源（3）；所述洗涤旋转切换阀（2）包括：与清洗泵（1）连通的第一通孔（21），与溶剂源（3）连通的第三通孔（23），与分流旋转切换阀（4）连通的第二通孔（22）和第四通孔（24）；所述第二通孔（22）和第四通孔（24）分别从外部与分流旋转切换阀（4）的第二端口（12）和第六端口（16）连通；所述洗涤旋转切换阀（2）具有第一通孔（21）与第三通孔（23）连通的a状态、第一通孔（21）与第二通孔（22）连通的b状态以及第一通孔（21）与第四通孔（24）连通的c状态。2.根据权利要求1所述具有双针结构的操作流体系统，其特征在于，所述第一状态为a针（8）流体收集状态，用于从a针（8）进行流体收集。3.根据权利要求1所述具有双针结构的操作流体系统，其特征在于，所述第二状态为b针（9）流体收集状态，用于从b针（9）进行流体收集。4.根据权利要求1所述具有双针结构的操作流体系统，其特征在于，所述第三状态为废液收集状态，用于排出废液。5.根据权利要求1所述具有双针结构的操作流体系统，其特征在于，所述第四状态为a针（8）流路清洗状态，用于对a针（8）的整体流路进行清洗。6.根据权利要求1所述具有双针结构的操作流体系统，其特征在于，所述第五状态为b针（9）流路清洗状态，用于对b针（9）的整体流路进行清洗。7.根据权利要求1所述具有双针结构的操作流体系统，其特征在于，所述a针（8）进行流体收集时，所述b针（9）进行流路清洗和/或流体收集准备工作。8.根据权利要求7所述具有双针结构的操作流体系统，其特征在于，所述a状态为清洗泵（1）储备洗涤溶剂状态，用于清洗泵（1）从溶剂源（3）吸取洗涤溶剂；所述b状态为b针（9）流路清洗状态，用于向分流旋转切换阀（4）内的第二端口（12）输送洗涤溶剂，对b针（9）的整体流路进行清洗；所述c状态为a针（8）流路清洗状态，用于向分流旋转切换阀（4）内的第六端口（16）输送
洗涤溶剂，对a针（8）的整体流路进行清洗。9.一种具有双针结构的操作流体的控制方法，其特征在于，具体包括单针运动模式和双针运动模式：所述单针运动模式包括如下步骤：步骤一：双针模块接收流体收集信号，识别收集运动模式为单针a针（8）或单针b针（9）收集模式；步骤二：控制a针（8）或b针（9）单独进行流体收集；步骤三：a针（8）或b针（9）完成流体收集，控制a针（8）或b针（9）进行清洗；步骤四：准备下一次收集，根据流体收集信号，将a针（8）或b针（9）切换到下一个指定的收集位置，直至流体收集完成；步骤五：根据停止流体收集信号，控制a针（8）或b针（9）进行清洗，并进行流体系统初始化；所述双针运动模式包括如下步骤：步骤一：双针模块接收到流体收集信号，识别收集运动模式为a针（8）和b针（9）双针收集模式；步骤二：控制a针（8）进行流体收集的同时，b针（9）进行清洗、流体收集准备；步骤三：控制b针（9）进行流体收集的同时，a针（8）进行清洗、流体收集准备；步骤四：根据停止流体收集信号，对基于双针结构的a针（8）与b针（9）进行清洗，并进行流体系统初始化。10.一种自动化设备，其特征在于，采用权利要求1-8任一项所述的具有双针结构的操作流体系统。

技术总结
本发明涉及化学分析中分离后收集的技术应用领域，具体涉及一种具有双针结构的操作流体系统、控制方法。本发明具体包括双针模块和清洗模块，所述双针模块包括A针、B针和分流旋转切换阀，所述双针模块根据流体收集信号控制分流旋转切换阀切换流路至连通A针或B针，并控制A针和B针分别独立运行，使A针和B针错时进行流体收集；清洗模块与分流旋转切换阀连通，所述清洗模块根据清洗信号控制洗涤溶剂冲洗A针或B针。本发明具有双针结构的操作流体系统，通过设计具有A针和B针的双针模块，由分流旋转切换阀旋转切换A针和B针交替对流体进行收集，实现对流体的连续收集，避免因清洗等待等问题导致流体浪费的问题。致流体浪费的问题。致流体浪费的问题。


技术研发人员：张倩茹 张治成 李永勇 任天斌
受保护的技术使用者：捌零壹生命科学技术（苏州）有限公司
技术研发日：2023.06.09
技术公布日：2023/7/12