本發(fā)明的實(shí)施例大體上涉及流體傳送裝置、系統(tǒng)和方法。具體地，描述了流體取樣裝置和方法的各種實(shí)施例。

背景技術(shù)：

在制藥、生物技術(shù)、食品、飲料、以及其它行業(yè)中，通常希望取得許多樣品以監(jiān)測(cè)工藝進(jìn)展和/或優(yōu)化工藝步驟。通常用經(jīng)由小直徑管道連接至反應(yīng)器或者其它處理容器的無(wú)針取樣閥進(jìn)行傳統(tǒng)的流體取樣。操作員首先用清潔劑擦凈取樣閥的連接部，典型的清潔劑是酒精或者甲醇溶液。接著，連接標(biāo)準(zhǔn)注射器，提取足量的樣品，斷開連接，然后拋棄標(biāo)準(zhǔn)注射器。這樣做以清空導(dǎo)致讀數(shù)不精確的任何死腳的管道和閥。隨后，再次清潔取樣閥，并且連接新的注射器以取得代表性的樣品。

傳統(tǒng)的清潔工序取決于操作員，因而可能容易被遺忘或者不正確地進(jìn)行。此外，為了獲得樣品，操作員需要用不同的取樣裝置連接至所述系統(tǒng)兩次，使污染的可能性倍增。因此，存在對(duì)能夠克服傳統(tǒng)流體取樣中各種缺陷的改良的流體傳送裝置、系統(tǒng)和方法的需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

以下給出流體傳送裝置、組件和方法的某些實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)理解，給出的這些實(shí)施例僅向閱讀者提供本發(fā)明可能采取的某些形式的簡(jiǎn)略概述，并且這些實(shí)施例不是旨在限制本發(fā)明的范圍。的確，本發(fā)明可以包括沒(méi)有在下文給出的各種實(shí)施例或方面。

在一個(gè)方面中，流體傳送裝置包括具有腔室的注射筒、在腔室內(nèi)部能夠可滑動(dòng)地移動(dòng)的第一柱塞、和在腔室內(nèi)部能夠可滑動(dòng)地移動(dòng)的第二柱塞。第一柱塞的遠(yuǎn)端部分能夠與第二柱塞的近端部分接合，使得當(dāng)?shù)谝恢倪h(yuǎn)端部分和第二柱塞的近端部分接合時(shí)，第二柱塞能夠通過(guò)第一柱塞移動(dòng)。當(dāng)?shù)谝恢倪h(yuǎn)端部分和第二柱塞的近端部分脫離時(shí)，第一柱塞能夠相對(duì)于第二柱塞移動(dòng)。單向閥可以結(jié)合至第二柱塞的遠(yuǎn)端部分中，以允許流體沿著朝向第二柱塞的近端部分的方向經(jīng)由單向閥通過(guò)，并且防止流體沿著遠(yuǎn)離第二柱塞的近端部分的方向經(jīng)由單向閥通過(guò)。

在另一方面中，流體傳送組件包括第一流體傳送裝置和第二流體傳送裝置，第一流體傳送裝置能夠聯(lián)接至流體源，第二流體傳送裝置能夠聯(lián)接至第一流體傳送裝置。第一流體傳送裝置包括接口結(jié)構(gòu)，第二流體傳送裝置包括與第一流體傳送裝置的接口結(jié)構(gòu)互補(bǔ)的接口結(jié)構(gòu)，以允許在第二流體傳送裝置相對(duì)于第一流體傳送裝置定位時(shí)，第二流體傳送裝置被可滑動(dòng)地移動(dòng)。第一流體傳送裝置的接口結(jié)構(gòu)可以包括一個(gè)或多個(gè)凸舌，第二流體傳送裝置的接口結(jié)構(gòu)可以包括與所述一個(gè)或多個(gè)凸舌互補(bǔ)的一個(gè)或多個(gè)凹槽，從而允許在第二流體傳送裝置相對(duì)于第一流體傳送裝置定位時(shí)，第二流體傳送裝置被可滑動(dòng)地移動(dòng)?？商娲?，第一流體傳送裝置的接口結(jié)構(gòu)可以包括一個(gè)或多個(gè)凹槽，第二流體傳送裝置的接口結(jié)構(gòu)可以包括與所述一個(gè)或多個(gè)凹槽互補(bǔ)的一個(gè)或多個(gè)凸舌。

在又一方面中，一種對(duì)流體源取樣的方法包括將流體源和流體傳送組件連接，其中，流體傳送組件包括聯(lián)接至流體源的第一流體傳送裝置和聯(lián)接至第一流體傳送裝置的第二流體傳送裝置，和經(jīng)由第一流體傳送裝置將樣品從流體源提取到第二流體傳送裝置中。第一流體傳送裝置包括接口結(jié)構(gòu)，第二流體傳送裝置包括與第一流體傳送裝置的接口結(jié)構(gòu)互補(bǔ)的接口結(jié)構(gòu)。在將第一流體傳送裝置與流體源連接時(shí)，第二流體傳送裝置被可滑動(dòng)地移動(dòng)，以便經(jīng)由第一流體傳送裝置的接口結(jié)構(gòu)和第二流體傳送裝置的接口結(jié)構(gòu)相對(duì)于第一流體傳送裝置定位。在一些實(shí)施方式中，方法進(jìn)一步包括用第三流體傳送裝置替換第二流體傳送裝置。用第三流體傳送裝置替換第二流體傳送裝置包括將第二流體傳送裝置從第一流體傳送裝置可滑動(dòng)地移位，并且相對(duì)于第一流體傳送裝置可滑動(dòng)地定位第三流體傳送裝置。

附圖說(shuō)明

通過(guò)結(jié)合下面提供的附圖和所附的權(quán)利要求書來(lái)閱讀下述詳細(xì)說(shuō)明，將更好地理解這些和各種其它的特征和優(yōu)點(diǎn)，在附圖中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的流體傳送裝置的透視圖；

圖1a是分別示出了注射筒、第一柱塞和第二柱塞的圖1的流體傳送裝置的分解圖；

圖1b是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的流體傳送裝置的剖面圖；

圖1c是圖1b的流體傳送裝置的局部放大的剖面圖；

圖1d是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的被結(jié)合至流體傳送裝置中的鴨嘴單向閥的仰視放大圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的流體傳送裝置的剖面圖，示出了第一柱塞回縮至一位置；

圖3是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的流體傳送裝置的剖面圖，示出第一柱塞與第二柱塞的接合以及形成在第一柱塞和第二柱塞之間的隔離體積；

圖3a是圖3所示的流體傳送裝置的局部放大的剖面圖；

圖4是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的流體傳送裝置的剖面圖，示出了通過(guò)回縮與第二柱塞接合的第一柱塞來(lái)將代表性樣品提取至注射筒中；

圖5是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的流體傳送裝置的剖面圖，示出了通過(guò)推動(dòng)與第二柱塞接合的第一柱塞來(lái)分配代表性樣品；

圖6示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的包括圍繞裝置的遠(yuǎn)端部分的殼體的流體傳送裝置；

圖7示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的流體傳送組件，其包括第一流體傳送裝置、第二流體傳送裝置和位于第一流體傳送裝置和第二流體傳送裝置中的每個(gè)上的接口結(jié)構(gòu)；

圖8示意性地示出了將第二流體傳送裝置相對(duì)于第一流體傳送裝置定位在適當(dāng)位置和移除第一流體傳送裝置和第二流體傳送裝置中的每個(gè)上的接口結(jié)構(gòu)上的保護(hù)膜；

圖9示意性地示出了用第一流體傳送裝置將第二流體傳送裝置定位在適當(dāng)位置，并且保護(hù)膜被移除；

圖10示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例用隨后的第三流體傳送裝置替換第二流體傳送裝置；

圖11示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例正在用第三流體傳送裝置替換第二流體傳送裝置；和

圖12示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例已完成用第三流體傳送裝置替換第二流體傳送裝置。

具體實(shí)施方式

描述了流體傳送裝置、系統(tǒng)和方法的各種實(shí)施例。應(yīng)理解的是，本發(fā)明不限于所描述的特定的實(shí)施例，但這些特定的實(shí)施例當(dāng)然可以變型。結(jié)合特定的實(shí)施例描述的方面不一定限于該實(shí)施例，并且能夠在任何其它實(shí)施例中實(shí)施。

在此所使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)，除非做出了具體的定義，具有本領(lǐng)域普通技術(shù)人員通常理解的含義。如在說(shuō)明書和所附的權(quán)利要求中所使用的，除非上下文以其它形式清楚地要求，““一個(gè)”和“該”的單數(shù)形式包括復(fù)數(shù)形式。除非上下文以其它形式清楚地要求，術(shù)語(yǔ)“或”是指非排他性的“或”。在下面的說(shuō)明中，為了避免不必要地模糊本發(fā)明的實(shí)施例，可能不詳細(xì)描述公知的部件或步驟。

如在此所使用的，短語(yǔ)“近端部分”是指裝置、構(gòu)件或部件在使用時(shí)較接近使用者的部分，包括末端部分。短語(yǔ)“遠(yuǎn)端部分”是指裝置、構(gòu)件或部件在使用時(shí)較遠(yuǎn)離使用者的部分，包括末端部分。

現(xiàn)在將參考附圖來(lái)描述流體傳送裝置、系統(tǒng)和方法的示例性實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)指出的是，一些附圖不一定按比例繪制。附圖僅旨在便于描述具體實(shí)施例，而非旨在作為窮盡性描述或者對(duì)本發(fā)明的范圍的限制。

參考圖1至圖6，現(xiàn)在將描述根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的流體傳送裝置100的各種實(shí)施例。

參考圖1和圖1a所示，流體傳送裝置100包括注射筒110、第一柱塞200和第二柱塞300。第一柱塞200可以在注射筒110內(nèi)部可滑動(dòng)地移動(dòng)，并且包括近端部分202、細(xì)長(zhǎng)主體部分204和遠(yuǎn)端部分206。第二柱塞300也可以在注射筒110內(nèi)部可滑動(dòng)地移動(dòng)，并且包括近端部分302、細(xì)長(zhǎng)主體部分304和遠(yuǎn)端部分306。第一柱塞200的遠(yuǎn)端部分206能夠與第二柱塞300的近端部分302接合，使得當(dāng)?shù)谝恢?00的遠(yuǎn)端部分206和第二柱塞300的近端部分302接合時(shí)，第二柱塞300能夠通過(guò)第一柱塞200移動(dòng)，并且當(dāng)?shù)谝恢?00的遠(yuǎn)端部分206與第二柱塞300的近端部分302脫離時(shí)，第一柱塞200能夠相對(duì)于第二柱塞300移動(dòng)。

參考圖1a，注射筒110可包括近端部分112、遠(yuǎn)端部分114和細(xì)長(zhǎng)主體部分116。近端部分112可以是末端開口的并且可以具有手指夾持部、凸緣等，以便例如當(dāng)?shù)谝恢?00被相對(duì)于注射筒110移動(dòng)時(shí)夾持該裝置。細(xì)長(zhǎng)主體部分116具有內(nèi)表面118，內(nèi)表面118限定用于保持流體的腔室120。細(xì)長(zhǎng)主體部分116大體上可以是圓筒形形狀或者任何其它合適的形狀的。遠(yuǎn)端部分114可以包括管頭122，管頭122具有與腔室120流體連通的通路124。管頭122可以構(gòu)造成插入取樣裝置中。例如，管頭122可以構(gòu)造成與魯爾取樣閥(luersamplingvalve)接合，而魯爾取樣閥又經(jīng)由適當(dāng)?shù)墓艿肋B接至流體源?？商娲?，管頭122可以構(gòu)造成直接插入至流體源。流體源可以包括在其中進(jìn)行例如制藥、生物制藥、食品或飲料加工等工藝的反應(yīng)器或者容器，或者連接至該反應(yīng)器或容器的任何導(dǎo)管。注射筒110可以由例如塑料、玻璃、金屬等的任何合適的材料制造。

參考圖1a和圖1b，第一柱塞200可以在注射筒110內(nèi)部可滑動(dòng)地移動(dòng)，并且包括近端部分202、細(xì)長(zhǎng)主體部分204和遠(yuǎn)端部分206。細(xì)長(zhǎng)主體部分204可以具有外部尺寸小于注射筒110的內(nèi)徑的截面，以允許第一柱塞100相對(duì)于注射筒110可滑動(dòng)地移動(dòng)。第一柱塞200的細(xì)長(zhǎng)主體部分204可以是空心的或者具有從近端部分202延伸經(jīng)過(guò)細(xì)長(zhǎng)主體部分204的部分或全部至遠(yuǎn)端部分206的內(nèi)部腔室208，并且可以進(jìn)一步延伸至202的近端部分(圖1b)。細(xì)長(zhǎng)主體204的外部大體上可以是圓筒形或者任何其它合適的形狀的，以便第一柱塞200在注射筒110內(nèi)部移動(dòng)。

第一柱塞200的近端部分202可以具有手指夾持部、凸緣等，以便夾持第一柱塞200和相對(duì)于注射筒110移動(dòng)第一柱塞200。第一柱塞200的遠(yuǎn)端部分206提供繞著遠(yuǎn)端部分206的周邊對(duì)注射筒110的內(nèi)表面118的不透液體的密封。第一柱塞200的遠(yuǎn)端部分206或者遠(yuǎn)端部分206的一部分可以用合適的密封材料、例如彈性聚合物構(gòu)造，以提供遠(yuǎn)端部分206和注射筒110的內(nèi)表面118之間的周向密封?？商娲兀芟蛎芊饪梢杂陕?lián)接至第一柱塞200的遠(yuǎn)端部分的一個(gè)或多個(gè)單獨(dú)的密封構(gòu)件提供。圖1b和1c中所示的示例性的密封構(gòu)件210大體上可以呈具有環(huán)形側(cè)部和基部的杯形，環(huán)形側(cè)部和基部限定內(nèi)側(cè)或容座，內(nèi)側(cè)或容座構(gòu)造成接納第一柱塞200的細(xì)長(zhǎng)主體部分204的遠(yuǎn)端部分212。密封構(gòu)件210的環(huán)形側(cè)部的外表面可以具有環(huán)形緣和位于環(huán)形緣之間的凹部，以提供對(duì)注射筒110的內(nèi)表面118的穩(wěn)定、不透液體的密封。密封構(gòu)件210的環(huán)形側(cè)部和基部的內(nèi)表面可以構(gòu)造成使得由內(nèi)表面所限定的容座匹配第一柱塞200的細(xì)長(zhǎng)主體部分204的遠(yuǎn)端部分212的形狀。舉例來(lái)說(shuō)，遠(yuǎn)端部分212可以具有減小的截面尺寸和位于遠(yuǎn)端部分212和細(xì)長(zhǎng)主體部分204之間的凹槽。密封構(gòu)件210可以包括環(huán)形邊緣，環(huán)形邊緣具有向內(nèi)延伸的凸緣，以被接納至凹槽中。因此，在一些實(shí)施例中，第一柱塞200的遠(yuǎn)端部分206可以包括密封構(gòu)件210和細(xì)長(zhǎng)主體部分204的遠(yuǎn)端部分212的組合。密封構(gòu)件210和遠(yuǎn)端部分212可以具有通道或開口214(圖1a)，通道或開口214構(gòu)造成允許第二柱塞300的細(xì)長(zhǎng)主體部分304經(jīng)由其延伸進(jìn)入第一柱塞200的細(xì)長(zhǎng)主體部分204的內(nèi)部管路208，如將在下面更詳細(xì)地描述的。

仍然參考圖1a和圖1b，第二柱塞300可以在注射筒110內(nèi)部可滑動(dòng)地移動(dòng)，并且包括近端部分302、細(xì)長(zhǎng)主體部分304和遠(yuǎn)端部分306。第二柱塞300的遠(yuǎn)端部分306提供沿著遠(yuǎn)端部分的周邊對(duì)注射筒110的內(nèi)表面118的不透液體的密封。周向密封可以通過(guò)聯(lián)接至第二柱塞300的遠(yuǎn)端部分的一個(gè)或多個(gè)單獨(dú)的密封構(gòu)件提供。圖1b和圖1c中所示的示例性的密封構(gòu)件326可以具有類似于聯(lián)接至第一柱塞200的遠(yuǎn)端部分212的密封構(gòu)件210的形狀。例如，聯(lián)接至第二柱塞300的細(xì)長(zhǎng)主體部分304的遠(yuǎn)端部分328的密封構(gòu)件326大體上可以呈具有基部和環(huán)形側(cè)部的杯形，基部和環(huán)形側(cè)部限定內(nèi)側(cè)或容座，內(nèi)側(cè)或容座構(gòu)造成接收第二柱塞300的遠(yuǎn)端部分328。密封構(gòu)件326的環(huán)形側(cè)部的外表面可以具有環(huán)形緣和位于環(huán)形緣之間的凹部，以提供對(duì)注射筒110的內(nèi)表面118的穩(wěn)定、不透液體的密封。密封構(gòu)件326的環(huán)形側(cè)部和基部的內(nèi)表面可以構(gòu)造成使得由內(nèi)表面所限定的容座匹配細(xì)長(zhǎng)主體部分304的遠(yuǎn)端部分328的形狀。舉例來(lái)說(shuō)，遠(yuǎn)端部分328可以具有放大的截面尺寸和位于遠(yuǎn)端部分328和細(xì)長(zhǎng)主體部分304之間的后錐形表面。密封構(gòu)件326可以包括環(huán)形邊緣，環(huán)形邊緣具有構(gòu)造成接合后錐形表面的向內(nèi)延伸的凸緣。因此，在一些實(shí)施例中，第二柱塞300的遠(yuǎn)端部分306可以包括密封構(gòu)件326和細(xì)長(zhǎng)主體部分304的遠(yuǎn)端部分328的組合。

參考圖1b、圖1c和圖1d，在一些實(shí)施例中，第二柱塞300的遠(yuǎn)端部分306可以包括單向閥330。單向閥330可以構(gòu)造成允許流體沿著從第二柱塞的遠(yuǎn)端部分朝向近端部分的方向通過(guò)，并防止流體沿著從第二柱塞的近端部分到遠(yuǎn)端部分的方向通過(guò)。合適的單向閥的示例包括但不限于鴨嘴單向閥。鴨嘴單向閥可以包括呈鴨嘴形的彈性體唇。鴨嘴單向閥可以構(gòu)造成允許前向流，例如正壓差的前向流，并防止負(fù)壓差的回流。在缺乏足夠的背壓時(shí)，材料的彈性將嘴保持在關(guān)閉位置。鴨嘴單向閥是已知且可商購(gòu)的。如圖1c中更詳細(xì)示出的，鴨嘴單向閥330(圖3)可以被緊固在密封構(gòu)件326中，使得鴨嘴部分332被布置在第二柱塞300的細(xì)長(zhǎng)主體部分304內(nèi)部。鴨嘴單向閥330可以構(gòu)造為單件設(shè)備，并且通過(guò)壓配合接合或其它合適的接合緊固在密封構(gòu)件326中。鴨嘴單向閥330可以與注射筒110的管頭122中的通路124對(duì)準(zhǔn)。其它類型的單向閥能夠可替代地用于第二柱塞中，本發(fā)明并不局限于此。

參考圖2，第二柱塞300的細(xì)長(zhǎng)主體部分304延伸穿過(guò)第一柱塞200的遠(yuǎn)端部分206中的開口214，并進(jìn)入第一柱塞200的細(xì)長(zhǎng)主體部分204的內(nèi)部管路208。第二柱塞300的細(xì)長(zhǎng)主體部分304的截面的外部尺寸小于第一柱塞200的細(xì)長(zhǎng)主體部分204的內(nèi)部管路208的截面的尺寸，以允許第一柱塞200相對(duì)于第二柱塞300移動(dòng)。例如，當(dāng)?shù)谝恢?00相對(duì)于第二柱塞300移動(dòng)時(shí)，第二柱塞300的細(xì)長(zhǎng)主體部分304經(jīng)由開口214可滑動(dòng)地移動(dòng)進(jìn)入內(nèi)部管路208和從內(nèi)部管路208出來(lái)。在一些實(shí)施例中，當(dāng)?shù)谝恢?00能夠相對(duì)于第二柱塞300可滑動(dòng)地移動(dòng)時(shí)，第二柱塞300的細(xì)長(zhǎng)主體部分304可以在第一柱塞200的遠(yuǎn)端部分206中可滑動(dòng)地移動(dòng)，而無(wú)需延伸至第一柱塞200的細(xì)長(zhǎng)主體部分204中。

兩個(gè)柱塞的布置允許在第一柱塞200和第二柱塞300的遠(yuǎn)端部分之間形成被密封的體積130，以便保持可能的死腳流體，如下面更詳細(xì)地描述的。在一些實(shí)施例中，第二柱塞300的細(xì)長(zhǎng)主體部分304可以具有與注射筒110的截面相比顯著更小的截面，以允許形成更大的被密封的體積130。

可以提供沿著第一柱塞200的遠(yuǎn)端部分206中的開口214的周邊的對(duì)第二柱塞300的細(xì)長(zhǎng)主體部分304的不透液體的密封。舉例來(lái)說(shuō)，聯(lián)接至第一柱塞200的遠(yuǎn)端部分212的密封構(gòu)件210可以由彈性和/或柔韌的材料制造，開口214的尺寸可以選定為稍微小于第二柱塞300的細(xì)長(zhǎng)主體部分304的截面的外部尺寸，以便當(dāng)?shù)谝恢?00相對(duì)于第二柱塞300可滑動(dòng)地移動(dòng)時(shí)，提供對(duì)細(xì)長(zhǎng)主體部分304的密封。聯(lián)接至第一柱塞200的遠(yuǎn)端部分的密封構(gòu)件210能夠由提供對(duì)第二柱塞300的細(xì)長(zhǎng)主體部分304的低摩擦密封表面的材料制成。用于制造密封構(gòu)件210的合適的材料包括但不限于橡膠、硅酮、熱塑性彈性體、和本領(lǐng)域已知的各種其它材料。

參考圖3和圖3a，第二柱塞300的近端部分302可以構(gòu)造成與第一柱塞200的遠(yuǎn)端部分206接合。例如，第二柱塞300的近端部分302可以包括向外延伸的凸緣，該凸緣的直徑大于第一柱塞200的遠(yuǎn)端部分206中的開口214的尺寸。近端部分302可以是第二柱塞300的細(xì)長(zhǎng)主體部分304的整體部分。當(dāng)?shù)谝恢?00回縮至適當(dāng)?shù)木嚯x時(shí)，近端部分302可以與第一柱塞200的遠(yuǎn)端部分206接合。當(dāng)?shù)谝恢?00進(jìn)一步回縮時(shí)，該接合允許第二柱塞300隨著第一柱塞200移動(dòng)。

仍然參考圖3和圖3a，第二柱塞300的細(xì)長(zhǎng)主體部分304可以具有與單向閥330和注射筒110的管頭122中的通路124流體連通的內(nèi)部通路334。例如孔、狹槽等的開口336可以設(shè)置在第二柱塞300的細(xì)長(zhǎng)主體部分304中，使得內(nèi)部通路334也與形成在第一柱塞200的遠(yuǎn)端部分206和第二柱塞300的遠(yuǎn)端部分306之間的被密封的體積130流體連通。

返回圖2，當(dāng)?shù)诙?00的近端部分302和第一柱塞200的遠(yuǎn)端部分206不接合時(shí)，第一柱塞200能夠相對(duì)于第二柱塞300移動(dòng)，例如，當(dāng)?shù)谝恢?00相對(duì)于注射筒110回縮時(shí)，第二柱塞300保持靜止。這在第一柱塞200的遠(yuǎn)端部分和第二柱塞300的遠(yuǎn)端部分之間產(chǎn)生被密封的第一體積130。當(dāng)?shù)诙?00的近端部分和第一柱塞200的遠(yuǎn)端部分開始接合時(shí)，如圖3所示，被密封的第一體積130處于它的最大值。第一柱塞200和第二柱塞300的遠(yuǎn)端部分對(duì)注射筒110的內(nèi)表面的周向密封在被密封的第一體積130中產(chǎn)生真空或負(fù)壓。這允許流體經(jīng)由注射筒110的管頭122中的通路124、單向閥330、第二柱塞300的細(xì)長(zhǎng)主體部分304中的內(nèi)部通路334和開口336流入被密封的第一體積130中。

參考圖4，當(dāng)?shù)诙?00的近端部分和第一柱塞200的遠(yuǎn)端部分接合時(shí)，第一柱塞200的進(jìn)一步回縮允許第二柱塞300隨著第一柱塞200移動(dòng)。第二柱塞300隨著第一柱塞200的移動(dòng)在第二柱塞300的遠(yuǎn)端部分和注射筒110的遠(yuǎn)端部分之間產(chǎn)生第二體積132。第二柱塞300的遠(yuǎn)端部分對(duì)注射筒110的周向密封在第二體積132中產(chǎn)生真空或負(fù)壓。這允許經(jīng)由注射筒110的管頭122中的通路124將代表性樣品提取至第二體積132中。

單向閥330在第二柱塞300中的結(jié)合防止流體例如第一體積130中的死腳流體流回至保持代表性樣品的第二體積132中。單向閥330的使用允許流體傳送系統(tǒng)的管道和/或閥的死腳或積存部中的流體在提取代表性樣品前被清除并隔離在被密封的第一體積130中。管道和取樣閥的死腳或積存部中的流體可以停滯很長(zhǎng)一段時(shí)間，如果代表性樣品被死腳流體污染或者與死腳流體混合，將導(dǎo)致代表性樣品的讀數(shù)不清楚。傳統(tǒng)地，使用單獨(dú)的標(biāo)準(zhǔn)注射器通過(guò)提取足量的樣品來(lái)清除管道和閥中的死腳流體。含有足量的樣品的注射器斷開連接并且被拋棄。隨后，新的注射器被連接以采取代表性樣品。

根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例，上面描述的流體傳送裝置100能夠用于清除和隔離可能的死腳流體并采取代表性樣品。管道和閥的死腳中的流體可以被提取至被密封的第一體積130中。單向閥330防止死腳流體回流，并因而將死腳流體保持隔離在被密封的第一體積130中。隨后經(jīng)由已經(jīng)經(jīng)過(guò)清除死腳流體的管道和閥提取代表性樣品。代表性樣品可以保持在第二體積132中。

能夠基于流體傳送系統(tǒng)中使用的管道和閥預(yù)先確定可能的死腳流體的體積。被密封的第一體積130的最大容量能夠被限定成至少容納全部死腳流體。例如，第二柱塞300的細(xì)長(zhǎng)主體部分的長(zhǎng)度和注射筒110的截面的尺寸可以構(gòu)造成提供用于保持在約1ml至約50ml范圍內(nèi)的流體的第一體積130的最大容量。

參考圖5，隨后可以通過(guò)推動(dòng)第一柱塞200來(lái)分配代表性樣品以便分析。當(dāng)?shù)谝恢?00被推動(dòng)時(shí)，裝入第二柱塞300的遠(yuǎn)端部分中的單向閥330將死腳流體保持在被密封的第一體積130內(nèi)。推動(dòng)第一柱塞200向第二體積施加壓力，允許從第二體積132分配代表性樣品。

參考圖6，在一些實(shí)施例中，流體傳送裝置100可以進(jìn)一步包括殼體150。殼體150的作用可以是保護(hù)流體傳送裝置免于污染和/或便于流體傳送裝置與取樣裝置聯(lián)接。例如，殼體150可以制造或構(gòu)造成遮罩或封罩包括構(gòu)造成與取樣裝置接合的注射筒的任意管頭部分的、裝置100的遠(yuǎn)端部分。殼體150可以構(gòu)造成允許注射筒110軸向滑入殼體150的內(nèi)部或從殼體150的內(nèi)部滑出，以便與取樣裝置接合或脫離?？梢栽O(shè)置例如o形環(huán)等的一個(gè)或多個(gè)密封構(gòu)件152來(lái)密封裝置100的遠(yuǎn)端部分以使其與周圍環(huán)境隔絕。

如下面更詳細(xì)地說(shuō)明的，流體傳送裝置100可以包括接口結(jié)構(gòu)160，接口結(jié)構(gòu)160構(gòu)造成與取樣裝置中的互補(bǔ)的接口結(jié)構(gòu)聯(lián)接。接口結(jié)構(gòu)160可以包括構(gòu)造成與取樣裝置中的互補(bǔ)的配合結(jié)構(gòu)接合的任意合適的配合結(jié)構(gòu)。如圖6所示，示例性的接口結(jié)構(gòu)160包括一個(gè)或多個(gè)凹槽162，一個(gè)或多個(gè)凹槽162構(gòu)造成與取樣裝置中的一個(gè)或多個(gè)凸舌可滑動(dòng)地接合。圖6中示出的接口結(jié)構(gòu)160包括具有開口166的框架式構(gòu)件，開口166被保護(hù)膜168覆蓋。成對(duì)的平行凹槽162設(shè)置在框架式構(gòu)件的相對(duì)側(cè)上，平行凹槽162構(gòu)造成與取樣閥的互補(bǔ)的接口結(jié)構(gòu)中的成對(duì)的凸舌可滑動(dòng)地接合。

保護(hù)膜168構(gòu)造成覆蓋殼體150的開口166以保護(hù)裝置100、包括與取樣裝置接合的管口免受灰塵、塵垢、細(xì)菌等污染。保護(hù)膜168可以是紙、金屬箔、聚合物膜等形式的。保護(hù)膜168可以經(jīng)由粘結(jié)或其它合適的手段附接至接口結(jié)構(gòu)160，并且能夠從接口結(jié)構(gòu)160剝離或以其它方式移除。保護(hù)膜168可以包括額外的長(zhǎng)度169、翼片等，以便在流體傳送裝置100的接口結(jié)構(gòu)160與取樣裝置中的互補(bǔ)接口結(jié)構(gòu)聯(lián)接后或者在流體傳送裝置100與取樣裝置聯(lián)接過(guò)程中，容易從接口結(jié)構(gòu)160剝離保護(hù)膜，如下面更詳細(xì)地描述的。

參考圖7至圖12，現(xiàn)在將描述根據(jù)本發(fā)明的另一方面的流體傳送組件400的各種實(shí)施例。

如圖7所示，流體傳送組件400包括第一流體傳送裝置500和第二流體傳送裝置100。第一流體傳送裝置500可以包括接口結(jié)構(gòu)512。第二流體傳送裝置100可以包括與第一流體傳送裝置500的接口結(jié)構(gòu)512互補(bǔ)的接口結(jié)構(gòu)160。第一接口結(jié)構(gòu)512和第二接口結(jié)構(gòu)160可以構(gòu)造成彼此可滑動(dòng)地接合，允許第二流體傳送裝置100可滑動(dòng)地移動(dòng)以相對(duì)于第一流體傳送裝置500定位或?qū)?zhǔn)。第一流體傳送裝置500可以構(gòu)造成連接至例如反應(yīng)器或容器或者與反應(yīng)器或容器流體連通的導(dǎo)管的流體源。第二流體傳送裝置100可以構(gòu)造成與第一流體傳送裝置500無(wú)菌地接合,以便經(jīng)由第一流體傳送裝置500對(duì)流體源取樣。

第一流體傳送裝置500的接口結(jié)構(gòu)512可以包括例如一個(gè)或多個(gè)凸舌514的配合結(jié)構(gòu)。第二流體傳送裝置100的接口結(jié)構(gòu)160可以包括例如一個(gè)或多個(gè)凹槽162的配合結(jié)構(gòu)以允許接口結(jié)構(gòu)512和接口結(jié)構(gòu)160彼此可滑動(dòng)地接合?？商娲?，第一流體傳送裝置500的接口結(jié)構(gòu)包括一個(gè)或多個(gè)凹槽，第二流體傳送裝置100的接口結(jié)構(gòu)包括一個(gè)或多個(gè)互補(bǔ)的凸舌。例如插銷、狹槽、叉、止擋等(未示出)的鎖定機(jī)構(gòu)可以被包括在接口結(jié)構(gòu)中，以便一旦裝置被放置在位緊固聯(lián)接。

仍然參考圖7，在一些實(shí)施例中，第一流體傳送裝置500可以包括殼體520，并且接口結(jié)構(gòu)512可以是殼體520的一部分。第二流體傳送裝置100可以包括殼體150，并且接口結(jié)構(gòu)160可以是殼體150的一部分。如此，接口結(jié)構(gòu)512可以包括具有開口516的框架式構(gòu)件，開口516被保護(hù)膜518覆蓋，以保護(hù)被封罩在殼體520內(nèi)部的裝置500免受污染。接口結(jié)構(gòu)160可以包括具有開口166的框架式構(gòu)件，開口166被保護(hù)膜168覆蓋，以保護(hù)被封罩在殼體150內(nèi)部的裝置100或裝置100遠(yuǎn)端部分免受污染。一旦第一流體傳送裝置500和第二流體傳送裝置100被定位在位或者相對(duì)彼此正確地對(duì)準(zhǔn)，保護(hù)膜518和保護(hù)膜168能夠被移除，打開殼體520和殼體150或者產(chǎn)生通道以便第二流體傳送裝置100與第一流體傳送裝置500聯(lián)接或接合。接口結(jié)構(gòu)512和接口結(jié)構(gòu)160可以構(gòu)造成使得當(dāng)?shù)诙黧w傳送裝置100相對(duì)于第一流體傳送裝置500被定位在位并且保護(hù)膜168和保護(hù)膜518被移除時(shí)，接口結(jié)構(gòu)512、接口結(jié)構(gòu)160彼此鄰接，形成用于使殼體520和殼體150與周圍環(huán)境隔絕地密封。

第一流體傳送裝置500的接口結(jié)構(gòu)512可以是組裝至殼體520的單獨(dú)制造的單元，或者可替代地，接口結(jié)構(gòu)512是與殼體520成一體的。第二流體傳送裝置100的接口結(jié)構(gòu)160可以是組裝至殼體150的單獨(dú)地制造的單元，或者可替代地，接口結(jié)構(gòu)160是與殼體150成一體的。第一流體傳送裝置500的殼體520和第二流體傳送裝置100的殼體150能夠用例如塑料、金屬等的任意合適的材料制造。殼體520和殼體150能夠是透明的、半透明的、或者不透明的。

仍然參考圖7，保護(hù)膜518和保護(hù)膜168可以分別經(jīng)由粘結(jié)或其它合適的手段附接至接口結(jié)構(gòu)512和接口結(jié)構(gòu)160，并且能夠例如通過(guò)剝離或拉動(dòng)來(lái)移除。保護(hù)膜518和保護(hù)膜168能夠由阻止例如灰塵、塵垢、細(xì)菌等污染物通過(guò)的合適的材料制造，并且能夠呈紙、金屬箔、聚合物膜等形式。在一些實(shí)施例中，保護(hù)膜518和保護(hù)膜168每個(gè)可具有延伸部分519和延伸部分169，延伸部分519和延伸部分169埋入或穿過(guò)第一流體傳送裝置500的接口結(jié)構(gòu)512中的狹槽522，以便在第二流體傳送裝置100和第一流體傳送裝置500定位在位后，容易剝離附接至接口結(jié)構(gòu)512和接口結(jié)構(gòu)160的保護(hù)膜518和保護(hù)膜168，如下面更詳細(xì)說(shuō)明的。

第一流體傳送裝置500和第二流體傳送裝置100的初始組裝可以通過(guò)經(jīng)由它們的接口結(jié)構(gòu)512和接口結(jié)構(gòu)160滑動(dòng)地連結(jié)它們來(lái)完成。例如，在第一流體傳送裝置500的接口結(jié)構(gòu)包括凸舌或凹槽且第二流體傳送裝置100的接口結(jié)構(gòu)包括互補(bǔ)的凹槽或凸舌的實(shí)施例中，相應(yīng)的接口結(jié)構(gòu)中的凸舌和凹槽可以通過(guò)貼著第一流體傳送裝置500滑動(dòng)第二流體傳送裝置100來(lái)對(duì)準(zhǔn)和連結(jié)。在凸舌和凹槽被對(duì)準(zhǔn)和連結(jié)前，第二流體傳送裝置100的保護(hù)膜168的延伸部分169可以埋入穿過(guò)第一流體傳送裝置500中的狹槽522。在第二流體傳送裝置100相對(duì)于第一流體傳送裝置500的滑動(dòng)期間，延伸的膜部分169可以被拉回穿過(guò)狹槽522并折疊在第二流體傳送裝置100上面。因此，延伸的膜部分169的長(zhǎng)度可以被選定成使得一旦第二流體傳送裝置100相對(duì)于第一流體傳送裝置500被滑動(dòng)地定位或者對(duì)準(zhǔn)，延伸的膜部分169的端部部分保持在狹槽522的外部，以允許拉動(dòng)附接至接口結(jié)構(gòu)160的薄膜168。

一旦第二流體傳送裝置100相對(duì)于第一流體傳送裝置500被定位在位或者對(duì)準(zhǔn)，可以例如通過(guò)拉動(dòng)或剝離來(lái)移除附接至第一接口結(jié)構(gòu)512的保護(hù)膜518和第二接口結(jié)構(gòu)160的保護(hù)膜168，從而分別打開殼體520和殼體150，并產(chǎn)生通道以便第二流體傳送裝置100與第一流體傳送裝置500聯(lián)接或接合。圖8示出了第二流體傳送裝置相對(duì)于第一流體傳送裝置500被定位在位，并且保護(hù)膜518和保護(hù)膜168正在被剝離。圖9示出了保護(hù)膜518和保護(hù)膜168被完全移除，產(chǎn)生通道以允許第二流體傳送裝置100與第一流體傳送裝置500接合。

第二流體傳送裝置100可以通過(guò)例如抵靠第一流體傳送裝置500軸向推動(dòng)第二流體傳送裝置100來(lái)與第一流體傳送裝置500接合。隨后能夠經(jīng)由第一流體傳送裝置500通過(guò)第二流體傳送裝置100提取樣品流體。

在一些實(shí)施例中，第二流體傳送裝置100可以包括注射筒、兩個(gè)柱塞、和單向閥，如上面結(jié)合圖1至圖5所描述的。如此，死腳中的流體，例如連接至流體源的管道的死腳中的流體和/或第一流體傳送裝置500的閥中的死腳中的流體可以通過(guò)將它提取至第二流體傳送裝置100中的被密封的第一體積中來(lái)清除。單向閥的結(jié)合防止死腳流體的回流，并且保持它被隔離在第一體積中。隨后，代表性樣品能夠被提取至通過(guò)單向閥與第一體積隔離的第二體積中。

在提取代表性樣品后，第二流體傳送裝置100可以從第一流體傳送裝置500脫離，隨后被移位或者移除，以便例如允許樣品被分配以用于分析、和/或允許居后的流體傳送裝置或第三流體傳送裝置相對(duì)于第一流體傳送裝置500被定位和接合，以便從流體源采取額外的樣品?？梢酝ㄟ^(guò)例如使第二流體傳送裝置100軸向地回縮遠(yuǎn)離第一流體傳送裝置500來(lái)使第二流體傳送裝置100從第一流體傳送裝置500脫離。隨后，可以通過(guò)經(jīng)由接口結(jié)構(gòu)512和接口結(jié)構(gòu)160滑動(dòng)來(lái)使第二流體傳送裝置100從第一流體傳送裝置500的位置移位。

圖10示出了用第三流體傳送裝置600替換第二流體傳送裝置100的方法。第三流體傳送裝置600可以具有與第二流體傳送裝置100相同或大體上相同的結(jié)構(gòu)。可替代地，第三流體傳送裝置600可以具有不同于第二流體傳送裝置100的結(jié)構(gòu)。第三流體傳送裝置600可以包括：封罩裝置的遠(yuǎn)端部分的殼體602；接口結(jié)構(gòu)604，例如一個(gè)或多個(gè)凹槽；和保護(hù)膜606，保護(hù)膜606可移除地附接至接口結(jié)構(gòu)604并覆蓋殼體602中的開口。保護(hù)膜606可以具有能夠穿過(guò)第一流體傳送裝置500的接口結(jié)構(gòu)中的狹槽522的額外的長(zhǎng)度或翼片。

參考圖10，在一些實(shí)施例中，可以同時(shí)執(zhí)行第二流體傳送裝置100從第一流體傳送裝置500的移位和相對(duì)于第一流體傳送裝置500定位第三流體傳送裝置600。這能夠通過(guò)經(jīng)由接口結(jié)構(gòu)抵靠第二流體傳送裝置100滑動(dòng)地推動(dòng)第三流體傳送裝置600來(lái)實(shí)現(xiàn)，使得當(dāng)?shù)诙黧w傳送裝置100從第一流體傳送裝置500移位的同時(shí)，第三流體傳送裝置600相對(duì)于第一流體傳送裝置500被放置在位。隨著第三流體傳送裝置600抵靠第二流體傳送裝置100被推動(dòng)，附接至第三流體傳送裝置600的保護(hù)膜606能夠逐漸地被剝離，由此逐漸地打開第三流體傳送裝置600的殼體602，并且無(wú)菌地將殼體602與第一流體傳送裝置500的殼體502連接。換言之，移除第三流體傳送裝置600上面的保護(hù)膜606可以與相對(duì)于第一流體傳送裝置500定位第三流體傳送裝置600同步。一旦第三流體傳送裝置600相對(duì)于第一流體傳送裝置500被定位在位或者對(duì)準(zhǔn)，保護(hù)膜606可以被完全移除。由于當(dāng)在先的或第二流體傳送裝置100被居后的或第三流體傳送裝置600替換時(shí)能夠保持系統(tǒng)的無(wú)菌，根據(jù)上述實(shí)施例的替換方法是有利的。

圖11示意性地示出了正在進(jìn)行的替換，當(dāng)在先的或第二流體傳送裝置100正在從相對(duì)于第一流體傳送裝置500的定位處移位時(shí)，第三流體傳送裝置600正在相對(duì)于第一流體傳送裝置500被定位在位，并且隨著第三流體傳送裝置600抵靠第一流體傳送裝置100滑動(dòng)，保護(hù)膜606正在被剝離，逐漸地打開第三流體傳送裝置600的殼體并無(wú)菌地將其與第一流體傳送裝置500的殼體連接。圖12示意性地示出了第二流體傳送裝置100從第一流體傳送裝置500移位，第三流體傳送裝置600相對(duì)于第一流體傳送裝置500定位或?qū)?zhǔn)，并且第三流體傳送裝置600上面的保護(hù)膜被完全移除。

一旦第三流體傳送裝置600被定位在位，并且與第一流體傳送裝置500聯(lián)接或接合，可以用與上述的與第二流體傳送裝置100相關(guān)的相同或類似的方式來(lái)提取額外的代表性樣品。

第一流體傳送裝置500能夠是包括例如魯爾促動(dòng)閥取樣裝置的任意合適的取樣裝置。各種魯爾促動(dòng)閥在本領(lǐng)域是已知的，在這里省略它們的詳細(xì)描述，以便集中描述本發(fā)明的實(shí)施例。在本受讓人名下的美國(guó)8,544,497號(hào)專利公開了能夠用作本發(fā)明的第一流體傳送裝置的閥的各種實(shí)施例。美國(guó)8,544,497號(hào)專利的全部公開內(nèi)容通過(guò)引用結(jié)合于此。

與第一流體傳送裝置500聯(lián)接的第二流體傳送裝置100、第三流體傳送裝置600、或者任意后續(xù)的流體傳送裝置可以包括本領(lǐng)域可獲得的任意合適的注射裝置。在本發(fā)明的一些優(yōu)選的實(shí)施例中，第二流體傳送裝置、第三流體傳送裝置和后續(xù)的流體傳送裝置可以包括：注射筒；兩個(gè)柱塞，每個(gè)柱塞都能夠在注射筒內(nèi)部可滑動(dòng)地移動(dòng)；和如上面結(jié)合圖1至圖5所描述的單向閥。

在此所使用術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”、和“第三”用于容易描述各個(gè)實(shí)施例，但應(yīng)當(dāng)理解的是，在“第三”流體傳送裝置替換“第二”流體傳送裝置后，“第三”能夠變?yōu)椤暗诙?，并且術(shù)語(yǔ)“第三”包括參考具有相同或大體上相同的結(jié)構(gòu)的多個(gè)流體傳送裝置。

已經(jīng)描述了流體傳送裝置、組件和方法。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解，可以在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)做出各種其它修改。所有這些或其它變型和修改都是由發(fā)明人所預(yù)期的，并且位于本發(fā)明的范圍內(nèi)。