專利名稱：流體計量、混合、傳輸閥門組件和使用該組件的分析系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及流體計量和傳輸閥門組件，最好用于某種類型的稀釋系統(tǒng)中，在該種稀釋系統(tǒng)中，容器閥門和連接管道被用來測量、攪拌、稀釋、傳送流體，特別是液體。其目的是為了對醫(yī)學、生物、化學、工業(yè)和有關(guān)方面的液體試樣，作出測量和檢驗。尤其能通過，并在一個單個閥門組件中，完成初始流體的處理功能，通過該閥門處理流體的運動是由壓差的作用實現(xiàn)的，壓差可吸引流體，運動的流體分離體，并可夾帶空氣或其它相對惰性氣態(tài)流體，在大氣壓下尤其是如此。
此外，本發(fā)明對在這類系統(tǒng)中使用以前公知的閥門組件，而產(chǎn)生的流體泄漏和進口準直困難，提供了一種解決方法。
美國專利如US3，567，390，US4152391，US4，445391，US4，507997和US4，896546以及US3，567，389，US3，991，055和4，702，889都提供了計量和傳送閥門組件的實例，其中都備有內(nèi)部測量(計量)室，其通常是以通道形式提供的。在美國專利US3，567，390中，一個測量和傳送閥門組件，具有一對外部圓盤構(gòu)件和一個夾在其中間的中心圓盤構(gòu)件，它們的相對表面與各自面對的外部圓盤表面磨擦嚙合，圓盤軸向?qū)什仓迷谛妮S上，從而在中心圓盤構(gòu)件，在兩部分之間轉(zhuǎn)動時，其外部圓盤構(gòu)件不動。在中心圓盤上提供有一對軸向平行的測量通路，同時還提供有配合通道。因此，在中心圓盤的一個位置上，液體試樣被接收到所設(shè)置的一個測量通道中。在中心圓盤轉(zhuǎn)到第二個位置時，那里一個精確容積的液體試樣，作為等分試樣與所說的液體試樣的流路隔離，并安排與第二流路連通。一個有精確容積的稀釋劑，從閥門組件的外部源，直接導(dǎo)入第二流路。從閥門組件來的等分試樣，與有予定容積的稀釋液，一起涌入并供給到裝有電子傳感裝置的混合槽中。經(jīng)過攪拌，這種混合物，即精確稀釋的初始液體試樣和在所說的試樣中，包括有稀釋液懸浮顆粒的混合物，通過同樣的傳感裝置，一個庫爾特傳感孔予以測試。
同時隨著液體試樣的導(dǎo)入，部分稀釋液從混合槽中被回收，并被傳送到第二套測量通道的一個測量通道中。當中心圓盤旋轉(zhuǎn)準備隔斷上述等分液體試樣時，“第一部分”稀釋液在所述第二套測量通道的一個測量通道中被隔斷。當稀釋劑用來涌入由閥門組件流出的第一部分稀釋劑，一個精確確定已知容積的稀釋劑被用來涌入已被測量過的，從閥門組件流出的，先前作為第1稀釋劑的部分，這樣就形成了第二稀釋劑、它將被供給到另一個試驗地點。稀釋劑的容積、在閥門組件外就已測量好，并在需要時被傳送到閥門組件。這項測驗對每個樣品是按順序的，當新制成的“第一稀釋劑”被測驗的同時，原先制成的“第二稀釋劑”也被測驗。這兩套隔斷的通道都設(shè)置在中心或閥門組件的旋轉(zhuǎn)圓盤中。任何使用的試劑都是從閥門組件的外部裝置導(dǎo)入，并只是供給到混合槽，從來不從閥門組件內(nèi)部輸入，這樣可以避免污染流路，保證上述組件只被樣品或稀釋劑流過。
美國專利US3，567，389提供了一個相似的閥門，它采用彈簧裝置保證閥門部件磨擦密封，面對面的嚙合，這個彈簧裝置稍微松弛，允許一個部件相對另一個部件轉(zhuǎn)動，用以改變內(nèi)部通道的關(guān)系以限定通過閥門組件的一個或另外一個的流路。這種面對的表面緊密嚙合，是為了防止當液體順著流路流動時發(fā)生泄漏。同時保持流路對準。精密的表面打磨操作，對于獲得滿意的表面密封嚙合產(chǎn)生極佳的效果。因此，卡爾斯的美國專利US3.681.998，提供了一種相當耐磨的堅固表面，它的閥門組件的表層都經(jīng)過細心研磨拋光，以保證其密封性。同時，卡爾斯也提供偏壓彈簧來保持上述關(guān)系。不論如何，如此精心制作面對的表面并不能完全解決問題，因為不平整的研磨將限制閥門組件運用的壽命，需要維修保養(yǎng)和較早地更換閥門組件。這種閥門組件不能用來實施多種功能，因為測量過的樣品儲備很少，必須的稀釋劑的提供也是很少。許多流路并不是必須的，而且很少通道才是需要的，它還必須調(diào)節(jié)和對準，這樣才不會互相干擾。
費曼等的美國專利US3，489，011提供了一種滑動液體計量和輸送閥門組件，其是由一對部件，其中一個可在另一個部件上滑動的閥門部件構(gòu)成，有四對裝在主體內(nèi)的出口，和四個腔室設(shè)置在滑體中。把滑體從一個位置移動到第二個位置，就可以切斷從一對出口流出的液流，并將被切斷的部分液體，送到測試地點做分析。在所公開的實施例中，提供了許多容器和多條通路，液流自此通過并被切斷。溶劑被導(dǎo)入被切斷液流部分，并將此混合物送到目的地。這里閥門組件被限制只操作于連續(xù)流動的液流，或惰性氣態(tài)流體，并不象保存隔離部分那樣保存被切斷的液體部分，只負責它和伴隨的溶劑的傳送，也就是用溶劑推動被切斷部分液體通過閥門組件，并不將腐蝕性物質(zhì)，或活性反應(yīng)物引入閥門組件使之通過，并且無法提供準直對準裝置和防止管道接口處的液態(tài)或惰性氣態(tài)流體的泄漏。
伊思瑞麗等的美國專利US3，583，232，提供了一種“取樣”閥門組件它是由一對圓盤形的部件在同軸上，面對面地嚙合，一個是定子，另一個是轉(zhuǎn)子所構(gòu)成。此圓盤部件帶動并引導(dǎo)流體和空氣通過為液體試樣流動而設(shè)置的管道流路。一份液體試樣被引入，并被精確地分割成許多份液樣，這些液樣通過許多小洞被等分隔離和保存。無論如何，只有液樣被測量，同時導(dǎo)入引導(dǎo)流體，以便將等分隔離的液樣涌入到測試地點?？諝獗灰胗脕砀綦x一份液樣和另一份液樣，伊思瑞麗等無法提供防止內(nèi)部管道接合處泄漏的防護裝置。其它的液體無法被隔斷以便構(gòu)成已計量的體積，并被保存在閥門組件中，以便同已被保存的液樣分別傳送。
在美國US4，152，391號專利中，提供了一種能進行三次稀釋的測量和輸送閥門組件。這種組件包括一對固定的圓盤部件，定子，和一個中心轉(zhuǎn)動的圓盤形部件，轉(zhuǎn)子被夾在兩個定子之間。轉(zhuǎn)子帶動一套軸向平行的內(nèi)部切割管道。一對內(nèi)部測量回路由轉(zhuǎn)子帶動，所說的回路通過兩個定子中的一個的狹縫。這些回路帶有體積精確的液體試樣。測量回路中的一個和所述的隔斷管道安排作為液樣從閥門組件處輸入時的連續(xù)流路，但必須平行于另一條連續(xù)流路，這樣至少兩套抽出系統(tǒng)或加載步驟是需要的，以便交替地提供予想的稀釋。閥門組件還包括內(nèi)部通道系統(tǒng)以便同選擇的通道連通。定子上的狹縫是必備的，這是為了保證測量回路的通過，當定子和轉(zhuǎn)子同軸地安裝在軸上時，使轉(zhuǎn)子相對于定子轉(zhuǎn)動，能有效地隔離液樣的精確容積。用來稀釋的稀釋劑在閥門組件外部已經(jīng)被計量，通常用分配器操作泵裝置把稀釋劑引入閥門組件中。
美國專利US4，445，391提供了一種液體計量和傳送閥門組件，其中一個測量回路被固定在定子中的一個上，用來輔助轉(zhuǎn)子中的軸向平行的隔斷管道。一系列通道包括測量回路和隔斷管道中的一條被限定通過閥門組件，這樣單個加載步驟，足以填滿測量回路和隔離通道。當轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時，一份容積精確的液樣，在上述隔離管道及測量回路中被隔離。一份在外面測好體積的稀釋劑，被相應(yīng)地導(dǎo)入測量回路和隔離管道中，以便將隔離的液樣和已知體積的稀釋液送到測試地點，作為相應(yīng)的稀釋液。測量回路只有一個功能即測量液樣體積，所有其它液體體積均在閥門組件外面測好，然后再導(dǎo)入。作為測試程序的一部分使用的試劑，由閥門組件外部位置來儲存，測量和傳送。因此，多種劑量部件泵，壓擠裝置和檢驗閥，以及重要的專門管道，通常是塑料管道需要復(fù)雜的安排和盡可能考慮到內(nèi)部空間大小。因此，歸結(jié)于長期尋求的達到緊湊化的能力。
美國專利US4，957008提供了測量回路裝置，來測量和儲存稀釋劑并用于測量小容積的液樣，并將其貯存于閥門組件軸向平行管道中，但上述閥門組件不提供流體運動機能的執(zhí)行裝置。也沒有替代物可以防止長時間使用后表面泄漏現(xiàn)象的產(chǎn)生。沒有準備裝置在閥門之內(nèi)處理試劑，如溶解試劑，也沒有準備裝置在閥門組件之內(nèi)處理這樣的試劑的處理步驟，如計量，儲存和傳輸，而不污染閥門組件內(nèi)的其它流路。此處，在閥門內(nèi)部需要操作的功能數(shù)，小于系統(tǒng)期望操作的總的功能數(shù)。
盡管有效使用壽命是令人滿意的，但表面磨損仍無法避免，雖然人們期待有所改進，但仍無法實現(xiàn)?？煽康姆乐棺匀恍孤┑脑O(shè)備無法提供。需要指出的是許多初期測量和傳送閥門組件工藝，提供了精確體積的液樣的計量和傳送，尤其是在溶血性的研究和分析中，提供了將腐蝕性試劑如溶解試劑引入閥門組件中的裝置，精確測量了體積部分在閥門組件中將其隔離，然后，通過組件將隔離的部分送到外部容器，在那里與閥門組件輸入的血樣混合。
當設(shè)想把控制，貯存、傳輸?shù)拈y門組件，作為裝置用來，控制、計量、貯存和傳輸精確數(shù)量的流體，使之具有最小限度的夾帶時，就要使閥門部件面對面的密封組合，磨擦嚙合，以使流體，普通的液體，通過一個部件中的流路，進入另一個閥門部件中的選定與之相匹配的流路中，這樣的流體將流過所說的流路接合處時，不會發(fā)生泄漏，從而保證流體的完整性，尤其當這些流體不同時，這項目標的實現(xiàn)，就要求不同的流體被此隔離保存，同時不產(chǎn)生非故意的混合，但是人們發(fā)現(xiàn)這種目標通常無法實現(xiàn)。
人們發(fā)現(xiàn)，當操作閥門組件將一套流路與另一套選定的流路連通，并控制其通過所述組件時，一個閥門部件相對另一個閥門部件的傳輸所產(chǎn)生的壓力是這些失敗的原因。當有許多這樣的輸送操作時，避免相應(yīng)流體的混合變得十分挑剔，至今這種避免措施仍無法實現(xiàn)。
現(xiàn)在，申請人認識到前面提到的壓力勢必會改變，當然是很細微的，上述充分嚙合的表面位置，使上述表面間建立的密封性被破壞，這種破壞影響了流體的密封性，并造成了污染。另外，除了可能的交叉污染外，流體沿著所說的表面通過，從閥門組件泄漏到外部，并且流入周圍的環(huán)境中。這是一項重大的危害，尤其是那些流體對環(huán)境和/或操作者有害的情況。流體的暴露，操作者的接觸和/或周圍環(huán)境的污染是相當危險的，比如，如果這種流體是生物流體，可攜帶傳染病基因，那么危害將發(fā)生。美國專利US2，656，508和3，549，994描述了一些分析系統(tǒng)，通常使用前面已經(jīng)描述的一些計量和傳輸閥門組件的已有技術(shù)。這些系統(tǒng)在醫(yī)學、生物、化學和其它領(lǐng)域有許多用途，比如進行常規(guī)測試，和準確地，反復(fù)地，自動地生產(chǎn)特定濃度的液體混合物所需要的裝置。這種系統(tǒng)要求在流水線上進行測量，同時還要做許多試驗和重復(fù)進行不同液樣的復(fù)雜又精確的常規(guī)測試。這種型號的系統(tǒng)被用來獲取全血液的多元參數(shù)，比如，同時還包括操作閥門、泵，液壓傳動裝置，傳感和分析的復(fù)合裝置。從而，對一份全血液試樣，提供予定的等分試樣，它們分別被送到某處進行稀釋、溶解、測量和排出。須要的液樣必須被抽出并精確測量，結(jié)合以予選容積的稀釋劑，由此確定所需精確的稀釋液，該稀釋液被輸送到具有產(chǎn)生信號的傳感裝置的系統(tǒng)中的容器中，而該信號被引入分析儀器中以確定尋求的予期的特征參數(shù)。經(jīng)常需要不同程度的稀釋液來確定初始液樣的不同參數(shù)。通常樣品的數(shù)量有限，因此，多重操作和確定工作，最好使用體積相對小的單獨的液樣。液樣的要求是個期望的目標。流體數(shù)目的需要，流體在系統(tǒng)中流通距離的要求，系統(tǒng)內(nèi)流體流路的復(fù)雜性，提供多種泵的必要，擠壓閥門和系統(tǒng)中的流體管道，都要求一個相對較大的必備組件外殼裝置，并占據(jù)較大的空間。
當然測定數(shù)據(jù)需要液樣與試劑的混合物，有些可能是腐蝕性試劑，這樣液樣就象系統(tǒng)中的其它部分一樣，事先須防止與試劑接觸和受其污染。另外，在傳送液體時必須小心，尤其是傳送腐蝕劑和液樣更須如此。避免在組件外部周圍環(huán)境的擴散，并避免與操作人員接觸。理想裝置應(yīng)避免液樣的噴濺，泄漏或擴散以及其它對環(huán)境的污染。
系統(tǒng)的液樣和/或其它液體的泄漏應(yīng)該大量減少，最好能消除。在這類系統(tǒng)中，操作包括予備等分試樣，相應(yīng)的等分液樣的稀釋液，將稀釋的等分試樣輸送和供給到系統(tǒng)的傳感裝置，通過前面提到的美國專利提供的計量與傳送閥門組件得以實現(xiàn)。
人們高度期待能保持操作過程中閥門的完整性，能提供一種結(jié)構(gòu)，其能使配制必須的等分液樣的初始液樣數(shù)量大量減少，避免空氣滲入閥門組件以及殘渣的堆積，使液樣夾帶減至最小。隨著組件內(nèi)部系統(tǒng)空間的縮小，這是由于系統(tǒng)和系統(tǒng)的多功能性顯著地增加，通過取消多種泵，控制閥門，管道和諸如此類在商業(yè)部門中遇到的儀器設(shè)備而達到的，因而組件的尺寸也相應(yīng)地縮小了。因此，提供一種多功能精確的，能在其范圍內(nèi)實現(xiàn)處理液體珠的門組件是所期望的，盡管這種組件現(xiàn)在并不存在。
多功能的閥門通常要求在一個閥門部件內(nèi)有許多通道，而在另一個閥門部件中安裝著與之匹配的選定的通道，以確保流路在上述相應(yīng)的接合處通過。每條流路都仔細地關(guān)聯(lián)到另一條流路，而其中流動的液體與之有關(guān)或不同。閥門組件的功能越多，不同的流路和通道就越多。不僅閥門組件要協(xié)調(diào)一致，而且在操作時通道要能準確地對準各自的位置，在通道結(jié)合處也必須十分準確，搭配必須嚴格精確。必須保持精確性，不允許閥門組件的移動。在閥門組件整個使用壽命時間內(nèi)部要保持精確性，不允許使用過程中內(nèi)部表面的磨損。隨著進一步的改進，將能提供一種內(nèi)部封閉式的閥門組件，液體無法逃離該系統(tǒng)，而且對大氣，操作人員進行全面保護，不構(gòu)成對環(huán)境的污染。
需要指出的是，目前可實現(xiàn)某些功能的具體儀器系統(tǒng)，可能是由以前較簡單的和相對較小的裝置調(diào)整而變大的。隨著許多需要確定的參數(shù)的增加，大多數(shù)復(fù)雜的設(shè)備都需要專用的空間，隨著醫(yī)學和科學知識及技術(shù)的發(fā)展，更多的復(fù)雜數(shù)據(jù)信息需要得到。這種設(shè)備要求增加泵、擠壓閥門、控制閥門、無數(shù)的連接、傳輸?shù)膶ｉT通道、支管、多種中等體積的容器、開關(guān)器件等等，增加了設(shè)備的尺寸，這也包括操作控制、傳感、監(jiān)視和接收數(shù)據(jù)，和/或貯存，分析、和傳送功能裝置。
因此，這種工藝一直尋找具有較簡單但能提供現(xiàn)在工藝所達到的高度繁雜和大容量部件所提供的許多分析功能的特點的設(shè)備。達到目標同保持現(xiàn)有高復(fù)雜，巨大設(shè)備的精確，多功能、準確和可靠性后，對設(shè)備尺寸等復(fù)雜性的減少是一個長期探索的過程。
此外，提供一種系統(tǒng)是很理想的。這個系數(shù)的特點和目的是具有增加的多功能，能在調(diào)整模型中工作。這個模型能使操作聯(lián)接器，一些不同調(diào)整操作部件以及從一個堅實，有較高可靠性和能提供精確結(jié)果的分析儀器中得到的結(jié)果易于維修保養(yǎng)和保存，且與以前儀器比較在尺寸上顯著減少易于包裝。
由此產(chǎn)生了對多功能計量和輸送閥門組件通過對工業(yè)控制及儀器系統(tǒng)特別有用的小型管道控制與傳遞精確液體流量的需要。這種閥門組件能計量，貯存和檢測、輸送和傳遞要求的液體，不只是液樣和稀釋液，還有其中的活性試劑，以避免以前的需要提供大量泵和控制閥門，同時顯著減少在過去系統(tǒng)中所要求的管道線路和網(wǎng)絡(luò)的數(shù)量、長度和復(fù)雜性，使系統(tǒng)封閉這樣液體無法逃離系統(tǒng)而污染系統(tǒng)操作環(huán)境。
這種長期尋找的較好的閥門組件應(yīng)包括一對同軸的圓盤型部件，一個為轉(zhuǎn)子，另一個為定子。這些部件有多種通道通到它們的相反面，上述面都很光滑，并磨擦嚙合以便確保密封，并保持密封嚙合和相對準以允許在限定的運動范圍內(nèi)一個逐漸旋轉(zhuǎn)到另一個部件上同時嚙合面有效地與另一表面相配合以便防止在操作中的泄漏及不對準，這種情況被認為因閥門部件的旋轉(zhuǎn)是相對的運動引起的一個部件相對另一部件的傾斜，而產(chǎn)生可能的不規(guī)則磨擦，振動等造成的。
本發(fā)明也提供一個流體閥門組件，由至少一對配有多組管道通道以及面對磨擦嚙合上的表面的閥門組件和一表面和另一表面的密封表面組成，那里通過預(yù)定管道的流體被分離，一個相對于其它閥門組件有傳遞型的閥門組件使預(yù)定的一些管道通道與另一些并不相通的管道通道相通。上述閥門在相對運動中，上述閥門遭受引起表面密封破裂的壓力，所提供的方法使上述表面密封的表面中的一個與另一個表面的運動相配合來保持表面密封的完整，從而保持通過上述閥門組件的液體的分離，以及保持上述通道的連接。上述液體通過的通道被維修以抗拒上述壓力引起的不對準。
上述系統(tǒng)的一項有利的特征是一個關(guān)閉系統(tǒng)，即液體無法逃離系統(tǒng)，且用于影響液體操作功能的主要動力是真空的，即，減少的液體壓力是所要求功能工作的主要有效動力。
依據(jù)本發(fā)明有利的性能，用于血液分析系統(tǒng)的閥門組件，提供有上述特征的裝置，其引導(dǎo)溶解試劑進入上述組件，測量以確定和隔離出精確體積的一部分，將其傳送到混合和測試容器，上述裝置包括確定一條專門流路供溶劑流入并通過其他內(nèi)部流路，那里可能有血樣和稀釋劑通過依據(jù)本發(fā)明閥門組件提供不同液體的多條獨立專門流路，提供精確體積的液樣，稀釋劑和為選擇通路的試劑的隔離，貯存。
本發(fā)明閥門組件的另一重要的特征是其內(nèi)部的布置，由此，使用一個減壓源以推動液體通過閥門組件，作為主要的液體流動的手段。此外，依本發(fā)明，所有液體操作都在閥門組件中實現(xiàn)。
而且從整體來講，本發(fā)明提供了一種特殊的研究系統(tǒng)及前面提到的閥門組件，上述系統(tǒng)包括一個小型堅實的獨立應(yīng)用系統(tǒng)，它是由一系列協(xié)作子系統(tǒng)組成。這些子系統(tǒng)又包括稀釋子系統(tǒng)，傳感子系統(tǒng)。而傳感子系統(tǒng)配套于稀釋子系統(tǒng)并能向配套的分析子系統(tǒng)開發(fā)，傳遞信號，以便從信號中確定，分析數(shù)據(jù)，并將分析數(shù)據(jù)傳到配套的顯示子系統(tǒng)中。另外，為指揮命令上述子系統(tǒng)的操作，一個操作控制系統(tǒng)同樣需要。
本發(fā)明是指液體劑量，貯存和輸送閥門組件，提供隔離和傳送不同液體的精確容積到安裝在上述閥門組件外部的測試點。本發(fā)明的特征是至少有一對閥門部件，每個部件內(nèi)部均有多組通道，上述通道是相配的，有選擇地和連續(xù)地用以限定多組獨立流路，包括多組專門流路以在組件中建立液體相應(yīng)的連續(xù)主體，一個部件相對另一個部件有可能移動，從而計量，隔離和貯存相應(yīng)液體的精確容積試樣。所說的閥門部件具有面對的平的表面，在磨擦嚙合關(guān)系中裝配起來，以建立表面密封用于選定的所說的通道的一些。驅(qū)動裝置用以進行一個閥門部件所說的相對移動，而所說的移動能產(chǎn)生力，此力趨向于改變所說表面相對位置，以及裝置用于保持所說表面密封的完整性，以抵抗所說力的所說的影響。
本發(fā)明提供使用上述閥門組件的設(shè)備，和用前述組件提供精確容積等分試樣的方法。
在此，舉例參考有詳細說明的附圖，來描述本發(fā)明的最佳實施例，其中

圖1是本發(fā)明在粒子研究系統(tǒng)中作為實例的正面示意圖，該系統(tǒng)的各個部分以圖表示，并且其所用閥門組件也以圖表示。
圖2是依據(jù)本發(fā)明的閥門組件其轉(zhuǎn)子部件的平面圖。
圖3是該系統(tǒng)局部放大的正面圖，它表示的是其所用的閥門組件轉(zhuǎn)子部分。
圖4是依據(jù)本發(fā)明的閥門組件轉(zhuǎn)子部件下部平面圖。
圖5是依據(jù)本發(fā)明的閥門組件定子部件平面圖。
圖6是依據(jù)本發(fā)明的閥門組件定子下面的部分的局部放大的正面圖。
圖7是依據(jù)本發(fā)明的閥門組件定子部件的俯視圖。
圖8至圖21是依據(jù)本發(fā)明，以圖表示本系統(tǒng)在運行周期中的步驟，并且表明閥門組件轉(zhuǎn)子和定子部分，以及該系統(tǒng)各個功能部分之間的關(guān)系。
圖22是個正面示意圖，它表明的是依據(jù)本發(fā)明，該系統(tǒng)的一個改進的實施例，圖示了置于閥門組件定子部件之上的轉(zhuǎn)子部件。
由下面將要描述的本發(fā)明所提供的粒子研究系統(tǒng)是一個封閉系統(tǒng)，在其中液體不可能外泄，由此，該系統(tǒng)對環(huán)境不產(chǎn)生污染，結(jié)果是保護了完整的大氣層工作環(huán)境和操作人員。將要描述的這個系統(tǒng)以取樣、計量、稀釋、傳送和供給的閥門組件為特征，這個閥門組件包括一對同軸疊置的圓盤部件閥門，它被安排在一個固定在步進電機中的換向接頭上，這樣就可使一個部件相對另一個部件，步進地轉(zhuǎn)動。
盡管一個部件相對另一個部件轉(zhuǎn)動，在此提供的均衡換向裝置，仍可保持各個閥門的圓盤部件面對的表面之間的磨擦嚙合和對準。真空是最初引起流體運動的動力，當尾部口張開時，在真空源拉力影響下，運動的流體尾部，隨著在大氣壓下的氣體，通過閥門。閥門組件能夠影響系統(tǒng)所要處理的全部流體。提供了可程序控制的裝置以便定向和協(xié)調(diào)閥門組件的操作，以下將描述粒子研究系統(tǒng)。
最初，包括所有的通道，通過閥門組件的流路都被空氣占滿。系統(tǒng)的混合和傳感裝置都被等滲稀釋液所充滿，這在下面描述中將更清楚。最初涉及到的粒子研究系統(tǒng)的主要子系統(tǒng)是稀釋系統(tǒng)，包括取樣、計量、儲存、稀釋、傳送和供給閥門組件，該閥門組件包括接收樣品裝置、該樣品在一個單獨的加載步驟中被檢驗，并且沿著閥門組件中的第一個序列流路，限定所說的樣品中的單獨體，而且還包括一個切斷通路裝置。閥門組件最少可以使一對等分試樣分開，每一個樣品的體積都是精確地從第一個流路中確定，并儲存在閥門組件中，以備以后供給。
接下去，操作閥門組件以接收閥門組件內(nèi)沿著第二個序列流路提供的稀釋液。接著，操作閥門組件，從第二序列流路中分離稀釋液，并把每一種分別儲存以備以后供給。操作閥門組件用來接受試劑組分，這里用的是溶解試劑沿著閥門組件中的第三個序列流路流動。然后，操作閥門組件去限定、分離、儲存等分試樣試劑以后以后供給。
首先操作閥門組件，使在分別儲存的等分試樣樣品和分別等分稀釋液之間連通，并把各自的樣品和等分試樣稀釋液供給到與閥門相配合的混合和傳感裝置中。被分離的等分試樣試劑，被導(dǎo)入到樣品/等分稀釋液的混合物之一。各自的等分試液被混合后，經(jīng)傳感裝置定向。操作閥門組件，以清洗通過閥門組件的每一條流路，將其內(nèi)部重新充以空氣，并用稀釋液沖洗混合和傳感裝置，使這一個系統(tǒng)為下一步的分析做好準備。
很清楚，操作此系統(tǒng)需要大量地處理流體。閥門組件是有能力擔負處理大量的流體，計量、儲存、稀釋、傳輸、供給的操作，以及其它利用負液壓，例如，由系統(tǒng)組件提供的產(chǎn)生真空源，而進行的液體流動操作。負液壓是使液體在系統(tǒng)中包括閥門組件，以及混合和傳感裝置中流動的主要動力。
在以下介紹中，專門術(shù)語“環(huán)流通道”是用來表示在閥門組件中，連接測量通道和供給口之間的通道，它使流體包括液體的運動變得很容易。“供給通道”是指把液體，例如液樣，稀釋液，溶解試劑，和/或清洗液，輸入閥門組件起作用的通道。
關(guān)于附圖，在圖1中按照本發(fā)明的系統(tǒng)，被描繪成一個封閉的獨立單元，以標號10來表示。該系統(tǒng)10包括個支架12，一個取樣，計量、儲存、稀釋、傳送閥門組件14和一個均衡換向接頭，以便能使閥門組件14固定在支架12上，并能使此閥門組件和提供用來轉(zhuǎn)換閥門組件的轉(zhuǎn)動部件的裝置相配合。在圖1中，支架12被標明12，在圖22中標號12′。閥門組件10包括一對同樣尺寸的圓盤形閥門部件16和18，它們呈圓柱形。術(shù)語“圓盤”并不意味著局限于本發(fā)明使用圓形部件。當圓盤形閥門部件16和18被裝配時，它們是共軸迭置的、靜止的盤形閥門部件18位于轉(zhuǎn)動的部件16上。盤形閥門部件16是相對于18轉(zhuǎn)動的部件16在下文中稱為轉(zhuǎn)子，部件18在下文中稱為定子。轉(zhuǎn)子16個有兩個相反的表面16′和16″，以及一個外部周邊16′″;定子18具有兩個相反的表面18′和18″以及一個外部的周邊18′″。相對的兩個面16″和18″最好被磨成高度平面(例如，靡合成2氦光帶，也就是百萬分之23.2寸)，這樣在它們之間就可形成密封，從而閥門部件靠磨擦力嚙合裝配時，就可防止流體沿著這兩個面流出。最終建立的密封，是由許多密封面構(gòu)成。依據(jù)本發(fā)明的閥門組件的一個最佳實施例，是用于庫爾特式(Coulter)粒子研究系統(tǒng)中，這個系統(tǒng)將數(shù)據(jù)提供給測定選擇參數(shù)的血液樣品在圖1中，標號20表示一個程序控制裝置。22表示血液樣品源，24表示等分稀釋液源，它是為RBC測定而進行稀釋用的。26表示用于WBC測定而進行稀釋用的等分稀釋液源。28表示溶解試劑源，它也是用于WBC測定的。24、26、28都通過合適的導(dǎo)管固定在定子上。在閥門組件中，其它的試劑和測量裝置，可作為附加的或替代的方法使用。清洗液30與定子18相連，而且源30同時與定子18和轉(zhuǎn)子16相連。盛放廢液的容器32是用于在循環(huán)操作中，接收從閥門組件14來的液體。真空源，如真空泵36被固定在真空集合管36′上，從那里分別通過在定子和轉(zhuǎn)子中的通道，來傳送減壓的液體，供給閥門組件中所選擇的通道。壓縮空氣源，如氣泵38，與閥門部件10相接，這樣所加的氣壓就可代替或補充，使用從真空源36出來的減壓(低于大氣壓或真空)。
混合和傳感系統(tǒng)40，包括一對混合容器42和44，每一個都和轉(zhuǎn)子16相連，容器42和44每一個都和轉(zhuǎn)子相連，并用于接受相應(yīng)等分試樣樣品，等分試樣稀釋液，和任何需要等分的試液，以便進行所需的測定。42′和44′表示庫爾特式傳感孔中的傳感裝置，代表和WBC，RBC測定中相應(yīng)的傳感裝置?；旌鲜峭ㄟ^引入空氣，最好是氣泡來進行的，空氣從閥門組件14迅速地隨相應(yīng)等分試樣，供給到相應(yīng)的容器中?？諝獗灰胂鄳?yīng)的流路里，這是通過使流路的一個末端開口處于真空狀態(tài)，而在此流路的相反的另一端，將空氣引入閥門組件中，所產(chǎn)的相反的另一端是開向大氣的。
支架12包括一個基板46和一個固定在基板46上的未封頂?shù)南蛔?8。步進電機50與步進電機傳動裝置50′相連，且閥門組件14安裝在與電機轉(zhuǎn)軸54相固定的電機轉(zhuǎn)軸延長器52的底部。轉(zhuǎn)子16和固定在電機轉(zhuǎn)軸54上的延長器52相連，這樣轉(zhuǎn)子就可同電機轉(zhuǎn)軸54一起轉(zhuǎn)動。定子18固定在外殼48上(圖示為支架12一部分的所說外殼，在圖1中表示成破折線輪廓，而在圖22中表示出外殼身)。如圖1所示，定子18是在轉(zhuǎn)子16的上部，而且定子18的表面18″位于轉(zhuǎn)子16之上，與轉(zhuǎn)子16的表面16′同軸，并靠磨擦密封地嚙合在一起。在圖22中，轉(zhuǎn)子16被表示為在定子下面，將在以后描述。
參看圖1、2、4和22(在圖22中，是通過加撇符號數(shù)字來表示)，一個密閉的內(nèi)端徑向管道55′在轉(zhuǎn)子16中構(gòu)成，并將口開向轉(zhuǎn)子16的周圈表面16′″上，以便接受短軸55。朝向外部周邊表面18″，18A′″的徑向相反開口19、19′、19A和19B設(shè)置在定子18、18A之內(nèi)，這樣就可松一點接收短軸66、66′，以支起所說的定子18。通道67、67′通過壁48′上部沿徑向相反位置構(gòu)成，短軸66、66′固定在其上。從表面18′處看不見孔19、19′，并且在定子18A中，孔的底部開向定子18A的表面18A″上。一個光學開關(guān)68′被設(shè)置在予定的內(nèi)壁48頂部的位置上，這樣當與短軸55成一條直線時，轉(zhuǎn)子16回到零或初始位置上。安排55，68可以傳感閥門組件14的操作循環(huán)的初始位置，特別是能夠傳感到轉(zhuǎn)子16的初始位置?；?6包括一個豎直空心轂結(jié)構(gòu)56，它是用來調(diào)節(jié)電機旋轉(zhuǎn)軸50和旋轉(zhuǎn)軸延長器52的。一個微調(diào)支架51(參看圖22)設(shè)置在所說轂結(jié)構(gòu)56′內(nèi)的底部。閥門組件14通過護圈螺母58′被固定，該護圈螺母由于壓力彈簧60′的作用壓向定子并和轉(zhuǎn)子16保持同心共軸。
與閥門組件14相連接的均衡換向裝置64、64′包括短軸66、66′，中心孔19、19′(槽口19A，19A′)和導(dǎo)管67、67″。均衡換向裝置64、64′還包括驅(qū)動軸延長器52和轉(zhuǎn)子16之間的連接，特別是在轂和其中心管道82中。短軸57、57′通過軸延長器52被固定，以便短軸沿徑向相反的周邊向外延伸。并位于與徑向穿過中心開口84和中心孔19、19′(槽口19、19A′)的直線呈90°角的直線上。當轉(zhuǎn)子16固定在定子18上時，軸延長器52通過中心開口82與短軸57、57′可滑動地結(jié)合，短軸的尾部通入槽溝53、53′。這種配合是恰到好處的，且為轉(zhuǎn)子16的運動留有余地。均衡換向裝置64給閥門組件的每個轉(zhuǎn)子16和定子18的運動，留有有限的自由度。這樣定子就被允許雙向地偏離中心短軸66、66′，而轉(zhuǎn)子16就被允許雙向地偏離中心短軸57、57′。因此，轉(zhuǎn)子的外表面就會跟隨定子的傾斜而運動。隨著這種運動，在轉(zhuǎn)子和定子中各個通道對準就能保持，盡管此閥門組件的一個部件相對另一個部件轉(zhuǎn)動。這就允許物體自由地向任何一個方向傾斜，或懸掛起來，且在轉(zhuǎn)子16轉(zhuǎn)動期間，當支架傾斜時，其仍可保持水平。因此，轉(zhuǎn)子16和定子18的相對面，保持磨擦嚙合，并能保證它們之間的密封，防止從內(nèi)部管道接口，通過它們之間的面向閥門組件外部滲漏。
其結(jié)果均衡換向裝置64、64′保證定子18和轉(zhuǎn)子16同軸，這是通過相應(yīng)的靠磨擦的嚙合的面18″和16″(在圖1中)，18′和16″(在圖22中)作用而得到的并且也是靠定子和轉(zhuǎn)子中對準的通道克服通常相對的旋轉(zhuǎn)體傾向于產(chǎn)生非對準的情況，得以實現(xiàn)的。因此，通過閥門組件的操作循環(huán)的各個步驟，在轉(zhuǎn)子運動期間，轉(zhuǎn)子16的轉(zhuǎn)動不允許對應(yīng)所說管道的各個開口不對準，也不能導(dǎo)致面16′和18″(在圖1中)，面16″和18′(在圖22中)脫離，由此密封得以保持。不對準可描述成矢量定向不對準，這是當閥門組件中的一個相對于其它閥門部件(定子)被驅(qū)動時，而發(fā)生的不對準。術(shù)語“均衡”的意思是兩個閥門圓盤部件，即實施例中描述的定子和轉(zhuǎn)子，它們的四個對稱換向點。轉(zhuǎn)子是可以傾斜的……有限運動的自由度……沿徑向通過中心開口或轂的雙向傾斜。定子也同樣可雙向傾斜，除了軸與傾斜的轉(zhuǎn)子的軸呈90°之外。相匹配的轉(zhuǎn)子16和定子18的中心管道82和84分別被對準，具有短軸57、57′，允許軸部分52通過，從而限定了在軸延長器52和閥門組件之一，可旋轉(zhuǎn)部分之間的驅(qū)動連接，此處是和轉(zhuǎn)子16之間的連接，所以旋轉(zhuǎn)軸50旋軸延長器和轉(zhuǎn)子16轉(zhuǎn)動。
此后所描述的，閥門組件14對應(yīng)系統(tǒng)10可完成所有的流體處理功能，并有效地代替了現(xiàn)有普通的，已取得專利的計量，傳送和供給并用于先前的粒子研究系統(tǒng)的閥門組件。閥門組件的轉(zhuǎn)子16和定子18每一個都攜帶有若干套相關(guān)聯(lián)的分割管道，每一個都有準確的內(nèi)部容積，其目的是計量，分離準確體積的相應(yīng)待測血樣，稀釋液和試劑(如溶解試劑)的等分試樣，它們是用來測量血液細胞的血紅蛋白以及一定的白細胞的參數(shù)，也就是特征。轉(zhuǎn)16和定子18每個都具有一個使分割管道完善的跨接環(huán)路。每個循環(huán)管道在轉(zhuǎn)子16和定子18的作用下，通過閥門組件14，在其每個運行階段建立了專用于選擇系列流路，其目的是引導(dǎo)稀釋液和溶解試劑的等分試樣，通過庫爾特傳感孔，在此處將進行血流的參數(shù)測定，然后經(jīng)通道進入相應(yīng)的混合部件中。在描述的實施例中，轉(zhuǎn)子16在定子18之下步進地轉(zhuǎn)動。下面將解釋轉(zhuǎn)子和定子的位置可以顛倒或交換，因為做了相對明顯的改進。計量功能除了一個之外全可實現(xiàn)，利用轉(zhuǎn)子16在相應(yīng)的步驟中，完成分割，分離和儲存所說的液體等分試樣，稀釋等分試液和溶解等分試劑(這里只需一份)。在描述的實施例中，定子18帶有一套分割通道，它是用來將液體等分試樣樣品，提供給測定RBC(紅血球)特性參數(shù)用的。流體在閥門組件中的運動，主要是在真空作用下，真空的作用是引導(dǎo)流體的前端運動，而流體的尾端由于其附近的開口是通向大氣的，流體在空氣的推動下運動。
參看圖2到圖4，轉(zhuǎn)子16以一個選擇的徑向距離，軸向平行地通過予定體積和/或直徑的通道，這一距離是指到軸向通道84中心的距離，和沿徑向線相臨兩線的角距。同樣地，定子的情況也如上所述，只是距離是以通道82開始算的。每一個定子通道都具有特別的功能，并與轉(zhuǎn)子16所選擇的通道相配合。
現(xiàn)在參看圖2，轉(zhuǎn)16具有輸送血的分割管100和102，它們是靠向外突起的環(huán)路104連接起來，每個通道中的內(nèi)部容積都是固定的，并對所需血樣的運輸起作用，流體樣品將在下面提到。附加管106也包括在這一群體中，且通過合適的導(dǎo)管連接于真空集合管36′，而36′又連接于一個真空源(真空泵)36上。
軸向平行地通過通道108、110、112、114、116、和148的是若干個循環(huán)通道，這些管道用于合適的同樣相互接合的導(dǎo)管，將閥門組件14與混合組件44連接起來。在幾個操作步驟之間，在系統(tǒng)10施加真空的影響下，沿著通道144和146，通過通道118的作用，將空氣從大氣層引入閥門組件14，而道144和146通過中空環(huán)路147相連。貫通的導(dǎo)管122、124通過環(huán)路126聯(lián)接起來，以確定等分稀釋試樣，這些試樣輸入管道100、102和環(huán)路104中，以供給到混合容器42中，由此WBC特性測定就可在庫爾特傳感孔42′中完成。通道106、128和142通過真空集合管36′連接到真空源36上。
轉(zhuǎn)子16帶有的并與環(huán)路132連通的貫通通道130和134，可在通道122、124和環(huán)路126中進行第一次稀釋液等分試樣分離，同時進行第二次稀釋液等分試樣分離。第二次稀釋液等分試樣分離用于RBC等分試樣樣品供給，而第一次是用于WBC等分試樣樣品供給。
轉(zhuǎn)子16的通道位置情況如下它們位于與轉(zhuǎn)子中心點呈一定距離的旋轉(zhuǎn)角度的徑向線上，旋轉(zhuǎn)角度距離是轉(zhuǎn)子從初始狀態(tài)，隨著閥門組件14的一步步的操作旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的所需要的角距。初始狀態(tài)被定為0°。在圖2中，徑向距離以標號a、b、c、d、e、f和g來表示。這些距離都是從同軸管道中心孔開始，每隔一定的距離劃分得到的。徑向距離如下所示a＝0.450寸b＝0.600寸，c＝0.750寸，d＝0.850寸，e＝0.950寸，f＝1.050寸，g＝1.150寸。管道102與軸向中心距離為“a”，且在角度為零的徑向線上，通道100與軸向中心距離為“b”，且在角度為零的徑向線上;通道106與軸向中心距離為“c”，且在角度為零的徑向線上通過108與軸向中心距離為“c”，且在角度為零的徑向線上;通道110與軸向中心距離為“e”，且在角度為零的徑向線上;通道112與軸向中心距離為d，且在角度為157.5度的徑向線上。
通道114與軸向中心距離為9，且在角度為15度的徑向線上;通道116與軸向中心距離為“g”，且在角度為270度的徑向線上;通道118與軸向中心距離為“b”，且在角度為352.5度的徑向線上;通道120與軸向中心距離為“a”，且在角度為345°的徑向線上;通道122與軸向中心距離為“e”，且在角度為22.5的徑向線上;通道124與軸向中心距離為“d”，且在角度為315度的徑向線上;通道128與軸向中心距離為“c”，且在角度為15度的徑向線上;通道130與軸中心距離為“d”，且在角度為52.5度的徑向線上;通道134與軸向中心距離為“b”，且在角度為322.5度的徑向線上;通道136與軸向中心距離為“f”，且在角度為7.5度的徑向線上;通道140與軸向中心距離為“g”，且在角度為97.5度的徑向線上;通道142與軸向中心距離為“e”，且在角度為165度的徑向線上;通道144與軸向中心距離為“e”，且在角度為300度的徑向線上;通道146與軸向中心距離為“e”，且在角度為187.5度的徑向線上，通道148與軸向中心距離為e且在角度為327.5度的徑向線上。
在圖3和圖4中，同樣的標號指明固定在轉(zhuǎn)子上的道和環(huán)路。所說的通道和環(huán)路的功能將顯而易見地在操作周期中描述，也就是參照圖8到26，在本發(fā)明最佳實施例中予以陳述。
參考圖6到8，定子18也配置了大量的同軸的平行通道。位于定子18中的管道150，作為入口，它對血樣從樣品源22進入閥門組件起著作用。通道152和156與環(huán)路154連接，并且直接與通道102相連，目的是繼續(xù)在閥門組件中建立連續(xù)血樣體。等分試樣樣品，為了WBC和RBC的測量需要，相應(yīng)從閥門組件中分開。軸向平行管道通道158、162、190、194、200、212、216、218、222、226、230和236置于定子18中，既起到可選擇地通過真空集合管36′，與真空源相連的作用，又起到可選擇地與在轉(zhuǎn)子16中的一定管道相連的作用，或按照系統(tǒng)10的操作程序，在閥門組件運行期間，分別與混合容器42、44相連。
軸向平行的管道通道160、198、202、214、228和234與大氣相同，以提供引入閥門組件14的空氣的入口，操作中組件受真空影響，在選定階段推動液體。通道166和170以環(huán)路168相連，在所述閥門組件的操作中提供與之聯(lián)系的通路。同樣的，軸向平行的管道通道238、242、246和250連接到源30，它具有清洗試劑的功能，這是在所說組件14運行期間內(nèi)，清洗閥門組件內(nèi)部的步驟時起作用的。也就是倒流沖洗。為了完成倒流沖洗，能使用正壓力迫使清洗試劑通過管道238、242、246和250以驅(qū)使所說的清洗試劑，進入真空下的儲存容器，而不允許所說的試劑逃入周圍環(huán)境中。所以，真空作用可被正壓擴大，而無需損害本發(fā)明所具有的“封閉系統(tǒng)”的特征。
通過環(huán)路184把通道182和186連通，其功能是幫助加載的稀釋試劑從源24流入閥門組件時，是沿著第二系列流路中傳送。在從稀釋劑源26，加載稀釋試劑進入閥門組件期間，通道188，130，134(通過環(huán)路132連接)和190限定了一個第三系列流路。用于測定WBC(白細胞)特征的等分稀釋試劑被割斷了第二系列流路，同時，用于測定RBC特征的等分稀釋試劑被割斷了第3系列流路。通過定子通道182、186和環(huán)路184的流路，以及通過通道166、170和環(huán)路168的流路，用于把樣品和稀釋劑分別導(dǎo)入適宜的混合容器42、44中。通道192作為把溶解試劑引入閥門組件14，并引入和沿著第5系列流路流動的入口。通道206的作用是和環(huán)形通道210和環(huán)路208一起，把溶解試劑送入混合容器42中，以便進行WBC測定，以及利用光學裝置(沒有表示出)進行血紅蛋白測定。
形成在定子18中的通道是參照由圖6所示，表示離開定子18軸心的距離和表示離開轉(zhuǎn)子16在0度的初始位置距的徑向線來進行定位的。通道150離開軸心的距離為“a”，并在0度線上;通道152離開軸心的距離為“b”，并在0度線上;通道156離開軸心距離為“c”，并在0度線上;通道158離開軸心距離為“d”，并在195.0度線上;通道160離開軸心的距離為“d”，并在172.5度線上;通道162離開軸心距離為“c”并在337.5度線上;通道164離開軸心的距離為“e”，并在105度線上;通道166離開軸心距離為“c”，并在7.5度線上;通道170離開軸心的距離為“b”，并在7.5度線上;通道174離開軸心的距離為“e”，并在37.5度線上;通道178離開軸心的距離為“a”，并在37.5度線上;通道180離開軸心的距離為“d”，并在157.5度線上;通道182離開軸心的距離為“e”，并在45度線上;通道186離開軸心距離為“d”，并在37.5度線上;通道188離開軸心的距離為“d”，并在75度線上;通道192離開軸心的距離為“f”，并在37.5度線上;通道194離開軸心的距離為“f”，并在127.5度線上;通道198離開軸心的距離為“e”，并在157.5度線上;通道200離開軸心距離為“e”，并在195度線上;通道202離開軸心的距離為“d”，并在90度線上;通道204離開軸心的距離為“f”，并在127.5度線上;通道206離開軸心的距離為“f”，并在157.5度線上;通道210離開軸心的距離為“e”，并在240度線上;通道212離開軸心距離為“d”并在202.5度線上;通道214離開軸心的距離為“d”，并在97.5度線上;通道216離開軸心的距離為“g”，并在315度線上;通道218離開軸心的距離為“c”，并在52.5度線上;通道220離開軸心的距離為“d”，并在37.5度線上;通道222離開軸心的距離為“e”，并在82.5度線上;通道224離開軸心距離為“d”，并在45線上;通道226離開軸心的距離為“c”，并在67.5度線上;通道228離開軸心的距離為“f”，并在67.5度線上;通道230離開軸心的距離為“c”，并在67.5度線上;通道232離開軸心的距離為“f”，并在90度線上;通道236離開軸心的距離為“e”，并在97.5度線上，通道238離開軸心的距離為“d”，并在240度線上;通道242離開軸心距離為“g”，并在0度線上;通道244離開軸心的距離為“c”，并在97.5度線上;通道246離開軸心的距離為“f”，并在300度線上。
現(xiàn)在參考圖8到21，在這些附圖中，由標號38A(和指向內(nèi)部的箭頭)所示的通道入口，一般是與大氣相通的。由標號38B(和指向內(nèi)部的箭頭)所示的通道入口，可以任意地與壓縮惰性氣體源(空氣)，例如氣泵38，相耦合。在此種描述中，把限定特定流路中的特定液體主體的前端的通道中抽成真空，如果這種特定流路中的液體的尾部與大氣相通，則對著所說尾部的空氣被抽入，從而對液體尾部加一個推力。在某些情況下，引入氣泵38形成的壓縮流體，象壓縮空氣或壓縮惰性氣體，來向所說液體主體的尾部施加一些力，并由此幫助形成所說主體的流動是可行的。使用或者由氣泵38產(chǎn)生的，或者簡單地使空氣入口與大氣相通來壓縮流體，有助于在相關(guān)的流路中的流體主體的入口端所加真空的作用。
應(yīng)該知道，雖然真空的使用可以用來移動閥門組件的液體主體，但是可以考慮使用加壓的方法移動這樣的液體或彌補真空的不足。
在圖8中，閥門組件14工作周期的初始階段，是轉(zhuǎn)子16靜止于0度的情況下，予以說明的。轉(zhuǎn)子通道100與定子通道150對準;轉(zhuǎn)子通道102與定子通道152對準，而且定子通道156與轉(zhuǎn)子通道106對準。其余的通道由轉(zhuǎn)子和定了部件的正而阻斷。轉(zhuǎn)子通道100和102通過空心環(huán)路104相連，定子通道152和156是通過空心環(huán)路156相連，由此限定出通過閥門組件14的第一序列流程，即血樣流程，在該流程中血樣等分試樣被分開并隔離。該血樣流程可以從血樣源22到通道150及通道100，經(jīng)通道104到通道102，再經(jīng)通道152到通道154及通道156，經(jīng)通道106到真空源36。在閥門組件14的工作周期的初始階段，所有通道都是干凈的而且含有空氣。混合容器42和44中放有稀釋劑。轉(zhuǎn)子通道106通過真空導(dǎo)管36′與所說的真空源36相耦合。閥門組件的載荷階段，由在通道106中抽真空開始，從而導(dǎo)致液態(tài)血樣從血樣源22中抽出，并通過定子通道150進入閥門組件，以及通過第一序列流程，構(gòu)成連續(xù)序列的液體樣品主體。
接下來轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)子16，在此轉(zhuǎn)15度，使閥門組件14位于第二工作階段的位置，如圖9所示，在這個階段中，把混合容器42和44中的稀釋劑清洗干靜并充以空氣。轉(zhuǎn)子通道108的位置是通過導(dǎo)管246與混合容器42前面的傳感孔42′相通，而經(jīng)過所說通道108的通路，在閥門組件中由表面18″予以阻斷。轉(zhuǎn)子通道110通過導(dǎo)管252與容器42的入口254相連。轉(zhuǎn)子通道112通過導(dǎo)管258與混合容器42的出口256相連。在閥門組件的內(nèi)部，定子通道158與轉(zhuǎn)子通道110對準，而定子通道160與轉(zhuǎn)子通道112對準。轉(zhuǎn)子通道114通過導(dǎo)管260與混合容器44前的傳感孔44′相連，但是通過所說通道114的通路，在閥門組件14的內(nèi)部，由在所說閥門組件14內(nèi)的定子18的表面18″阻斷。轉(zhuǎn)子通道148通過導(dǎo)管264與混合容器44的入口262相連，而且在閥門組件14的內(nèi)部，與定子通道162對準。定子通道162通過真空集合管與真空源34相連。轉(zhuǎn)子通道116通過導(dǎo)管268與混合容器44的出口266相連。當在定子通道158和162中抽真空時，打開定子通道160和164使其與大氣相通，以便空氣進來由此迫使空氣進入混合容器42和44，清潔所說的容器。在閥門組件工作的這個第二階段中，轉(zhuǎn)子通道124和定子通道166、178被轉(zhuǎn)子16的表面16′阻斷。轉(zhuǎn)子通道118與定子通道170對準，轉(zhuǎn)子通道122與定子通道174對準。當混合容器42和44已經(jīng)清潔后，閥門組件14工作的第二階段就結(jié)束了。
應(yīng)該注意到，當轉(zhuǎn)子16從第一階段進入第二階段時，兩個樣品等分試樣是隔開的，即與第1序列流程分開，這些等分試樣貯存在轉(zhuǎn)子通道100、102和環(huán)路104中(該等分試樣用于WBC測定)然后再貯存在定子通道152、156和環(huán)路154中(該等分試樣用于RBC測定)。
現(xiàn)在可編程控部分20，控制步進電機50，使轉(zhuǎn)子16轉(zhuǎn)動7.5度的角距，到達與所說轉(zhuǎn)子16的初始或開始位置之間的夾角為22.5度位置，從而進入由圖所示的工作周期的第3階段。在所說的第3階段中，轉(zhuǎn)子通道124與定子通道180對準，而轉(zhuǎn)子通道122與定子通道182對準。轉(zhuǎn)子通道128與限定出通過閥門組件14的第2序列流程的定子通道186對準，所說的第2序列流程獨立于第1序列流程，并為稀釋劑提供通路。而且，在這個第3階段中，定子通道188與轉(zhuǎn)子通道130對準，而轉(zhuǎn)子通道134與定子通道190對準以限定出通過閥門組件的第3序列流程，所說的第3序列流程獨立于第1和第2序列流程，并為稀釋劑提供通路。用于加載稀釋劑的第3序列流程，從稀釋劑源26′接收稀釋劑，稀釋劑進入通道188，并依次經(jīng)過通道130、環(huán)路132、通道134和通道190通過真空集合管36′到達真空源36。定子通道180和188分別與稀釋劑源26和26′相連，通道128和190通過真空集合管36′與真空源36相連，在抽真空時，致使稀釋劑進入所說的第2和第3序列流路，而且進入的量相同，閥門組件14工作周期的第3階段到此結(jié)束。
接下來轉(zhuǎn)子16再追加轉(zhuǎn)動7.5度的角距，到達與轉(zhuǎn)子初始位置夾角為30度的位置，而進入工作周期的第4階段。轉(zhuǎn)子16的轉(zhuǎn)動分別影響第2和第3序列流路的分開，同時導(dǎo)致為以后重復(fù)使用，而使稀釋劑等分試樣隔離，并分別貯存在通道組134、130和環(huán)路132，通道組124、122和環(huán)路126以及通道組182、186和環(huán)路184中。
在閥門組件14工作周期的第4階段中，如圖11所示，把溶解試劑裝入閥門組件14中。轉(zhuǎn)子通道136和140分別與定子通道192和194對準。定子通道192的作用是沿第4獨立提供的流路，把溶解試劑引入閥門組件14中。定子通道194通過真空集合管36′與真空源36相連，轉(zhuǎn)子通道142和144由定子18的表面18″阻斷，而定子通道178被轉(zhuǎn)子16的表面16′阻斷。轉(zhuǎn)子通道142和定子通道196，每一個通道都通過真空集合管36′與真空源36相連。轉(zhuǎn)子通道146與定子通道174對準。當在通道194中抽真空時，溶解試劑從溶解解試劑源28，沿所說的第4序列流路，即通過通道192和136，環(huán)路138，通道140和178進入閥門組件14，并限定出這個流路的溶解試劑序列主體。也可以同時在通道142和158中抽真空，但是對液體運動不產(chǎn)生影響，這是因為真空是以相反的方向在通道142和158中抽出的。不使用由通道144、146，環(huán)路147，通道174，環(huán)路176和通道178限定出的第5序列流路，這是因為該流路在其兩端分別被轉(zhuǎn)子和定子部件16和18的表面16′和18″阻斷。要注意的是在所說的第5序列流路中仍有空氣。
圖12表示的是閥門組件14工作周期的第5階段，它是通過把轉(zhuǎn)子16再追加轉(zhuǎn)動7.5度，使其位于與其初始位置的夾角為37.5度的位置上開始的。通過這樣的轉(zhuǎn)動，提供并含有溶解試劑的第4序列流路被分開，以使隔離在轉(zhuǎn)子通道136、環(huán)路138和轉(zhuǎn)子通道140中的溶解試劑等分試樣貯存在上述通道中，以備以后重新使用。當轉(zhuǎn)子16已經(jīng)到達閥門組件14工作周期的第5階段，開始兩步供給過程的第1步，以把貯存的樣品和稀釋劑等分試樣成對地分別送入混合容器42和44中。
在第5階段中，轉(zhuǎn)子通道100和102分別與定子通道178和186對準。轉(zhuǎn)子通道144和146分別與定子通道198和182對準。轉(zhuǎn)子通道108被表面18″阻斷。轉(zhuǎn)子通道110與定子通道174對準，轉(zhuǎn)子通道112與定子通道200對準。還有，在第5階段，轉(zhuǎn)子通道130和134分別與定子通道202和152對準，而轉(zhuǎn)子通道114被定子18的表面18″阻斷。轉(zhuǎn)子通道148和116分別與定子通道156和204對準。定子通道206被轉(zhuǎn)子16的表面16′阻斷，定子通道210與轉(zhuǎn)子通道122對準，轉(zhuǎn)子通道124被定子18的表面18″阻斷。在定子通道200和204中同時抽真空，致使空氣分別通過定子通道198和202被引入，從而迫使通道144、146、環(huán)路147、182，環(huán)路184，通道186;轉(zhuǎn)子通道102，環(huán)路104通道100;通道178，環(huán)路176，定子通道174;以及轉(zhuǎn)子通道110中的流體供給到混合容器42中。同時，定子通道202;轉(zhuǎn)子通道130，環(huán)路132，轉(zhuǎn)子通道134;定子通道152，環(huán)路154，定子通道156;以及轉(zhuǎn)子通道148中的流體進入混合容器44中。這樣隔離和貯存的樣品等分試樣和稀釋劑等分試樣，以及一些附加的予定數(shù)量的稀釋劑，就被分別供給到各自的混合容器42和44中。
在閥門組件14作周期的第6階段中，可編程控控制部分20現(xiàn)在使轉(zhuǎn)子16進一步使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動7.5度，到達與轉(zhuǎn)子16初始位置夾角為45.0度的位置。圖13表示的是在第6階段中，各個通道相對配置的情況。在第6階段中，完成剩余稀釋劑等分試樣的引入，然后繼續(xù)抽真空為的足以繼續(xù)和予定大小的氣泡形式形成空氣，并把該空氣引入各成分的混合容器中。到達第6階段，轉(zhuǎn)子通道118與定子通道136對準;定子通道182也與轉(zhuǎn)子通道對準。轉(zhuǎn)子通道112與定子通道212對準。在第6階段中，還有定子通道214與轉(zhuǎn)子通道130對準，轉(zhuǎn)子通道134與定子通道170對準。定子通道166與轉(zhuǎn)子通道148對準。轉(zhuǎn)子通道116對定子通道216對準。當同時在定子通道212和216中抽真空時，同時也完成了各稀釋劑等分試樣的添加，接著最好是采取把斷續(xù)的氣泡形式的空氣引入到各自的混合容器42和44中。
然后轉(zhuǎn)子16再追加轉(zhuǎn)動7.5度，使閥門組件14的工作周期進入第7階段，其中轉(zhuǎn)子16此時的位置取向與工作周期起始點時的初始位置取向的夾角為52.5度，各通道之間的相互關(guān)系如圖14所示。閥門組件，也即系統(tǒng)10的工作周期的第7階段，包括引入清潔試劑并輸送到閥門組件內(nèi)的通道中，具體是輸送到定子通道174和178中。在這個第7階段中，轉(zhuǎn)子通道142與定子通道174對準，而轉(zhuǎn)子通道120與定子通道178對準。轉(zhuǎn)子通道120與清潔試劑源30相連。轉(zhuǎn)子通道106與定子通道218對準。不使用由定子通道206，環(huán)路208，定子通道210，轉(zhuǎn)子通道146和轉(zhuǎn)子通道144所限定出的流路，因為該流路的兩端被轉(zhuǎn)子表面16′和18″所阻斷。同時在通道142、106和218中抽真空，把清潔試劑源30的清潔試劑抽入通道142中，而且對其它流體的運動不產(chǎn)生影響。如上所述，由氣泵38這樣的源提供正壓，以便從通道142、106、218中移動清潔試劑，并提高真空的拉力。廢物容器W可處在稍低的真空狀態(tài)下。在閥門組件處于工作周期的第7階段過程中混合容器42和44中的流體，留在容器中不清除，以便在容器中繼續(xù)進行混合過程。
接下來可編程控控制部分20，控制轉(zhuǎn)子16再轉(zhuǎn)動一個7.5度，而進入工作周期的第8階段，使轉(zhuǎn)子16位于與其初始位置夾角為60.0度的位置。當閥門組件到達第8階段時，如圖15所示，事先隔離并貯存在轉(zhuǎn)子通道136，140和環(huán)路138中的溶解試劑等分試樣，供給到混合容器42中。在第8階段中，轉(zhuǎn)子通道136與通道228對準，定子通道206與轉(zhuǎn)子通道140對準，并通過環(huán)路208與定子通道210相連，轉(zhuǎn)子通道110與定子通道220對準。轉(zhuǎn)子通道108由定子18的表面18″阻斷。轉(zhuǎn)子通道112與定子通道222對準。轉(zhuǎn)子通道124和定子通道186，分別由定子和轉(zhuǎn)子的相對表面18″和16′阻斷。轉(zhuǎn)子通道142和182對準。當在通道222和142中抽真空時，留在由通道124、122環(huán)路126，通道228所限定出的流路和電通道186，環(huán)路184和通道182所限定出的流路中的流體，引導(dǎo)流向介于流路和真空源36之間的廢物容器W。在通道220中抽真空，致使在通道228中引入空氣，而真空驅(qū)使在通道136、140和環(huán)路138中的溶解等心試樣，進入混合容器42中。在予定的時間范圍內(nèi)繼續(xù)抽真空，從而空氣進入所說的容器42時，最好是繼續(xù)地氣泡，以便混合所說容器42最終所含有的流體。
在經(jīng)過一段予定時間足以使溶解試劑在容器42混合中，基質(zhì)溶解紅血細胞之后，轉(zhuǎn)子16再轉(zhuǎn)動一個7.5度，以到達工作周期的第9階段，如圖16所示。在第9階段，轉(zhuǎn)子通道128和112分別與定子通道230和224對準，而且轉(zhuǎn)子通道106與定子通道226對準。在通道230中抽真空，從而導(dǎo)致混合容器42中的溶解懸浮液，通過庫爾特電子傳感孔42′以測定WBC特性，所產(chǎn)生的電信號供給系統(tǒng)的分析裝置。
參考圖17，在對來自混合容器42的懸浮液完成檢測之后，可編程控制裝置20使轉(zhuǎn)子16再轉(zhuǎn)一個7.5度，使其位于與其初始位置夾角為75度的位置上，這就是閥門組件14工作周期的第10階段。定子通道232與轉(zhuǎn)子通道114對準。轉(zhuǎn)子通道148被定子18的表面18″阻斷，而通道116與定子通道234對準。沿通道130，環(huán)路132，通道134、186和環(huán)路184的流路，在它們內(nèi)部的端點處，被所說部件18和16的相對表面18″和16′阻斷。分別由通道124，環(huán)路126，通道122以及通道236和由通道144，環(huán)路147，通道146及通道222限定出的流路與真空源36相連。由通道206，環(huán)路208，通道210和通道142限定出的流路通過真空集合管36′與真空源36相連。在通道232中抽真空，致使空氣進入定子通道234，并通過轉(zhuǎn)子通道116，沿導(dǎo)管268進入混合容器44中。這樣，進入混合容器的空氣和在通道232中所抽的真空，就會導(dǎo)致來自容器44的懸浮液，通過庫爾特電子傳感孔44′，由懸浮的微粒通過所說的傳感孔44′所產(chǎn)生的信號供給系統(tǒng)10的分析裝置，以便測定出血樣的RBC特性。在通道232中抽真空的同時，還在通道236、222和142中抽真空，使得通道124、122和環(huán)路126;通道144，146和環(huán)路147;和通道206、210和環(huán)路208中的流體，進入廢物容器10。
由圖18和19所示的閥門組件以下兩個工作階段，是關(guān)于清潔混合容器42和44以及轉(zhuǎn)子和定子中相關(guān)的通道，以使閥門組件處于準備測試下一個樣品的工作狀態(tài)。在第10階段完成之后，轉(zhuǎn)子16再轉(zhuǎn)動一個7.5度使其到達與其初始位置夾角為82.5度的位置，閥門組件14工作周期的第11階段由此開始，如圖18所示。在這個階段中，通道108在其內(nèi)部的端點處，被定子18的表面18″阻斷。轉(zhuǎn)子通道110與定子通道222對準。通道238與清潔試劑源30相連。在定子通道222中抽真空，致使清潔液體被引入定子通道238，而且通過通道112，導(dǎo)管258進入混合容器142，再經(jīng)過通道110和通道222進入廢物容器中。
當混合容器42的清潔已經(jīng)完成后，轉(zhuǎn)子16追加轉(zhuǎn)動7.5度到達與其初始位置夾角為90.0度的位置，如圖19所示，在此，清潔混合容器44。在這個工作的第12階段中，轉(zhuǎn)子通道114被閥門組件14內(nèi)部的表面16′阻斷。通道242與清潔劑源30相連，通道144和146連接到定子通道244上。在218和236兩通道中抽真空，致使抽入的清潔劑沿通道242，通道116，導(dǎo)管268進入混合容器44，然后再通過轉(zhuǎn)子通道148和定子通道218進入廢物容器。轉(zhuǎn)子通道144和146中的流體，通過定子通道236并引導(dǎo)進入廢物容器，而被抽到閥門組件14的外面。
圖20和21所示的工作周期中的下向兩個階段被認為是可以選擇的。這些步驟包括逆流洗滌混合容器42和44，并包括庫爾特傳感孔41′和44′。建議使用這種逆流洗滌洗滌步驟，是在日運行的終點和停機前來進行的。參考圖20，轉(zhuǎn)子16已經(jīng)從圖19所示的位置上又轉(zhuǎn)動了7.5度，到達與其初始位置夾角為97.5度的位置，并設(shè)想工作周期的第13階段由此開始，轉(zhuǎn)子通道112在閥門組件內(nèi)在其內(nèi)部的端點處，被定子18的表面18″阻斷。通道142與222對準。在定子通道236中抽真空，致使清潔試劑從源30抽入通道244，并經(jīng)過通道108，導(dǎo)管250和庫爾特傳感孔42′進入混合容器42，再經(jīng)過通道110和定子通道236被導(dǎo)入廢物容器。同時也在轉(zhuǎn)子通道142和定子通道222中抽真空，致使這兩個通道的流體被抽入廢物容器中。這樣，混合容器42和與其相關(guān)的庫爾特傳感孔42′，以及傳輸通道108和110被逆流洗滌并清潔了。如上所述，在逆流洗滌和清潔的步驟中，可以加些壓力。
接下來轉(zhuǎn)子16再轉(zhuǎn)動7.5度，達到與其初始位置夾角為105度的位置，由此到達閥門組件14的一個完整周期的第14和最后的階段，所說的第14階段由圖21表示。定子通道246與轉(zhuǎn)子通道114對準，轉(zhuǎn)子通道148與定子通道226對準，而轉(zhuǎn)子通道116在閥門組件14的內(nèi)部，被定子18的表面18″所阻斷。定子通道246與清潔試劑源30相連。在定子通道226中抽真空，致使清潔試劑抽入定子通道246，經(jīng)轉(zhuǎn)子通道114，導(dǎo)管260和庫爾特傳感孔44′進入混合容器44，并從混合容器44經(jīng)導(dǎo)管264，轉(zhuǎn)子通道148和通道226進入廢物容器。這樣就完成了這個工作周期，而且?guī)鞝柼貍鞲锌?4′和混合容器44以及從從混合容器引出和引入混合容器的流路，都已被用清潔試劑逆流洗滌，而且準備測量新的血樣的工作周期。轉(zhuǎn)子16轉(zhuǎn)回其初始位置，最好是從與前述步驟，所描述的相反方向徑回轉(zhuǎn)。
在說明29中下面術(shù)語“混合容器”與“混合試驗容器”和“試驗位置”在所說的容器把兩個作為一個容器的形式出現(xiàn)，或兩個分離但相通的連接形式出現(xiàn)的例子中是同義語，這樣的容器或這些容器的位置被認為是“實驗位置”，這是因為這些容器中的一個或另一個或者兩個在當時是存在的。
圖22表示的是本發(fā)明的一個改進和實施例，總體用標號10′來表示。系統(tǒng)10′與系統(tǒng)10的結(jié)構(gòu)基本相同，但所采用的閥門組件14′不同于閥門組件14，其中轉(zhuǎn)子16與定子18軸向?qū)什B置在定子18之上。轉(zhuǎn)子和定子的多個通道的相互關(guān)系和前面描述的相同。閥門組件14′安裝在支架12′上，支架12′包括殼體48，而殼體48包括底板46和基本上為園柱形所限定的杯48″，杯48″固定在板46上并具有立壁48′。支架12′支承在具有腳12′″的腿12″上。步進電機50與步進電機齒輪50相耦合，與其組裝的閥門組件14′裝在與電機軸54耦合的電機軸延長部分52上。轉(zhuǎn)子和定子18A同軸而且表面16A″與18A′磨擦密封接觸。用螺栓57′把轉(zhuǎn)子16A固定在軸的延長部分52上。底板46′包括一個空心袖套結(jié)構(gòu)，用水容納電機的軸54′和其延長部分52′。調(diào)節(jié)軸承51固定在軸套結(jié)構(gòu)56′中。閥門組件14定位螺母58′固定就位，而定子18A由壓簧60′偏壓在所說的轉(zhuǎn)子16A上，并由軸位置螺母62′適當調(diào)節(jié)位置，以和定子18A同軸。用萬向架安裝的裝置64′，包括一對徑向相的定位螺體66′，用以支承定子18A，和用于耦合轉(zhuǎn)子和軸的延長部分52′的螺體57′。在轉(zhuǎn)子16A的圓周表面16A′″中，徑向形成的通孔55′用以安裝螺體55，所說的螺栓沿圓周表面16″的徑向向外延伸，為檢測螺栓55安裝有光感應(yīng)開關(guān)68以確保在工作周期的起始點，轉(zhuǎn)子16A位于起始位置。在靠近杯48″的壁48′的邊緣徑向相反的位置上，形成一對通道67和67′，杯48″和底板46′限定出殼體48。把螺栓66、66″裝入所說的通道67、67′中。這樣，由轉(zhuǎn)子16A和定子18A構(gòu)成的閥門組件14′，就用萬向架安裝在驅(qū)動裝置上，該驅(qū)動裝置包括步進電機50，其齒輪組件50′，其軸54和軸的延長部分52。在所有其它方面，兩個實施例的轉(zhuǎn)子和定子都具有相同的結(jié)構(gòu)和通道的配置。
在不脫離本發(fā)明權(quán)利要求的保護范圍和精神實質(zhì)的情況下，能夠在結(jié)構(gòu)和配置，包括通道和環(huán)路的數(shù)量，次序，位置和序列以及在上述工作的階段中，可轉(zhuǎn)動閥門部件，角轉(zhuǎn)動距離等方面進行許多改變。由于系統(tǒng)的不同和在其中裝有閥門組件的系統(tǒng)的使用目的不同，閥門組件計量的體積也是可變的，這種體積要由相應(yīng)通道的內(nèi)徑和在它們位置上的組件厚度，以及所采用的環(huán)路的內(nèi)徑和長度來確定。對于象這里所描述的螺旋部分那樣特殊長度的環(huán)路部分，可以用其它主體貯存裝置來代替。
權(quán)利要求
1.一種液體計量，貯存和傳輸?shù)拈y門組件，用于提供，隔離精確體積的液體，并把該液體輸送到所說的閥門組件外部的測試位置，它包括至少一對閥門組件(16、18)，每一個所說的閥門組件中都形成有多個通道，所說的通道相匹配地、有選擇地和連續(xù)地限定出多條獨立的流體流路，包括多條提供的流路，用以在所說的閥門組件內(nèi)建立各自液體連續(xù)的主體，一個所說的閥門部件能夠相對于另一個所說的閥門部件移動，以計量、隔離和貯存所說的各自的液體主體的精確體積的等分試樣，所說的閥門部件具有摩擦配置的面對的平表面，嚙合關(guān)系導(dǎo)致表面密封以選擇所說通道中的一個，驅(qū)動裝置(50，54)用于進行所說的一個閥門部件的所說的相對移動，所說的移動能夠產(chǎn)生趨于改變所說表面的相對配置的力，并且裝置(19，66)用于保持所說的表面密封的整體性以抵抗所說的力的所說的影響。
2.用于確定像血這樣的生物液體樣品的多個參數(shù)特性的裝置，所說的裝置包括相應(yīng)的液體樣品，稀釋劑和反應(yīng)試劑源，至少一對測試容器(42、44)，所說的測試容器(42，44)包括傳感裝置和獨立的傳感裝置(42’，44’)，用以獲得由液體樣品的一部分通過所說的傳感裝置產(chǎn)生的信號，和用于檢測所說的信號由此有效地導(dǎo)出數(shù)據(jù)，以提供代表所說樣品的生物液體樣品的多個參數(shù)的每一個選擇值的裝置，其特征在于一個多功能計量，貯存和傳輸?shù)拈y門組件(14)，它能夠完成液體處理功能以計量，隔離液體樣品，稀釋劑和反應(yīng)試劑的精確體積的等分試樣部分，并把它們從各自的源中，分別輸送到相應(yīng)的測試容器中，所說的閥門組件由至少一對同軸配置的閥門部件(16，18)構(gòu)成，構(gòu)成所說閥門組件的閥門部件為一個轉(zhuǎn)子和一個定子，它們重疊安放，并具有面對面磨擦密封嚙合的平面的相對表面(16’，18’)，所說的轉(zhuǎn)子和定子的每一個都具有多個軸向平行的通道，所說的通道選擇的對(100，102，152，156)由空心環(huán)路(104，154)連接并分別限定出多個專用的流路，以接收所說的各液體的連續(xù)獨立的主體，每一對通道和環(huán)路限定出一個測量容器，選擇另外一些所說的通道包括選擇循環(huán)通道和供給通道，與所說的測試容器有選擇地連通，以限定出專用流路，所說的轉(zhuǎn)子根據(jù)程序指令，有選擇地步進式地相對定子移動，所說的轉(zhuǎn)子的移動實現(xiàn)了測量容器中的，每一個所說的連續(xù)液體主體的精確體積的等分試樣的隔離，所說的測量容器能夠在其里面貯存所說的等分試樣，用于把每一個所說的等分試樣，輸送到所說的試驗容器中的裝置，有一個壓差源而且所說的傳輸是在所說的壓差影響下實現(xiàn)的，與所說的閥門耦合的驅(qū)動裝置，用以實現(xiàn)所說的移動，所說的移動能產(chǎn)生趨于改變所說轉(zhuǎn)子和定子面對表面的相對配置的定向力，以使所說的通道對不準，盡管由于所說的移動所產(chǎn)生的定向力對所說的相對表面產(chǎn)生影響，但是裝置仍能保持所說的所選擇的一些通道對準。
3.一種方法用于通過逐步分別分開液體樣品和液態(tài)稀釋劑的連續(xù)主體，來提供它們的精確體積的等分試樣部分，隔離所說的等分試樣部分，并把所說的等分試樣部分送到試驗位置，以使它們在那里混合，在單個取樣，計量和傳輸閥門組件中建立所說的連續(xù)主體，在閥門組件中建立相應(yīng)的專用流路，每個流路只在其中包含一種所說的相應(yīng)液體，在所說的閥門組件中建立附加的專用通路，在所說的附加專用流路中，限定出反應(yīng)試劑的連續(xù)主體，在所說的閥門組件中把所說的反應(yīng)試劑的所說的連續(xù)主體逐步隔離為體積精確的等分試樣部分，然后把所說的反應(yīng)試劑的等分試樣，輸送到其中接收有所說的液體樣品和所說的稀釋劑等分試樣部分的所說試驗位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所說的組件，其特征在于一個壓差源和用于有選擇地把所說的壓差源與所說的專用流路相耦合的裝置，其中每一個流路都有一個前端和一個尾端，所說的壓差施加在尾端以對所說的等分試樣向試驗位置的傳送產(chǎn)生作用。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所說的組件，其特征在于一個壓差源和用于在所說閥門組件工作期間的把所說的壓差源與相應(yīng)的流路耦合，以沿所說的流路分別移動所說的液體主體和等分試樣。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所說的組件，其特征在于有一個減壓源和用于在所說閥門組件工作周期內(nèi)，把所說的減壓源與所說的流路耦合，以沿所說的流路分別移動所說的液體，由此而分別移動所說的液體主體和等分試樣。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所說的組件，其特征在于有一個減壓源和用于所說的閥門組件工作周期內(nèi)，把所說的減壓源與所說的流路相應(yīng)的一條耦合，以沿所說的流路分別移動液體主體。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于所說的多個流路相互間是獨立的。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于所說的多條流路的一些構(gòu)成專用流路，每一條專用流路只適合分別傳送一種液體。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的組件，其特征在于所說的通道包括第一和第二測量通道組，它們順序相連通以限定出引入其內(nèi)部的液體樣品的連續(xù)主體，所說的隔離的所說的液體樣品的等分試樣，分別貯存在所說的第一和第二測量通道組中，還包括順序相連的第三和第四測量通道組，以限定出引入其內(nèi)部的液態(tài)稀釋劑的連續(xù)主體，所說的液態(tài)稀釋劑的隔離等分試樣，貯存在所說的第三和第四測量通道組中，還包括第五測量通道組，用以限定出其內(nèi)部的液體試劑的連續(xù)主體，所說的液體試劑的隔離的等分試樣，貯存在所說的第五測量通道組中，所說的通道每一組都包括一個各自的空心環(huán)路和一個壓差源，所說的環(huán)路把各自組的通道作為一個整體連接起來，所說的流路有前端和尾端，所說的壓差有選擇地施加到所說的前端和尾端中的一端，以在各自的流路中移動所說的液體主體。
11.根據(jù)權(quán)利要求1或2所說的組件，其特征在于有順序連通第一和第二測量通道組，以限定出引入其內(nèi)部的液體樣品的連續(xù)主體，并包括有第一空心環(huán)路組，它把第一和第二測量通道組，作為一個整體連接起來，能夠移動所說的轉(zhuǎn)子，以便從所說的液體樣品的連續(xù)主體中，隔離出液體樣品的等分試樣，并把其貯存在所說的第一和第二測量通道組中，再有順序連通第三和第四測量通道組，以限定出引入其內(nèi)部的液態(tài)稀釋劑的連續(xù)主體，并包括作為所說通道組的一部分的第二空心環(huán)路組，所說的轉(zhuǎn)子能夠進一步移動，以隔離出所說通道組中液態(tài)稀釋劑的等分試樣，更有第五測量通道組，以限定出其中的液體反應(yīng)試劉的連續(xù)主體還包括作為第五通道組一部分的第三空心環(huán)路，所說的轉(zhuǎn)子仍然進一步移動，以在所說的第五測量通道組中，隔離出并貯存液體試劑的等分試樣，在所說的閥門組件中循環(huán)通道沿所說的測量通道組，分別限定出通過所說閥門組件的專用流路，所說的測量通道組和所說的循環(huán)通道包括所說的多條軸向平行的通道中選擇的一些通道，所說的等分試樣的每一個，能夠分別沿所說的閥門組件中的所選擇的流路傳輸?shù)礁髯栽囼灥奈恢?，所說的壓差源包括一個減壓源和一個加壓源，所說的液體主體和等分試樣，在減壓和加壓兩者或者其中之一，施加到所說流路的所選定的一些流路上的情況之下，進行移動。
12.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的組件，其特征在于所說的安裝裝置包括均衡換向架安裝裝置，以把所說的閥門組件與所說的驅(qū)動裝置相連接。
13.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的組件，其特征在于所說的安裝裝置包括均衡的換向架裝置，它能夠保持所說的閥門部件面對面的密封磨擦嚙合，而又允許它們有有限的相對運動的自由度，由此把所說的閥門部件中一個的傾斜，通過閥門部件在相對所說閥門部件另一個相對的運動期間所產(chǎn)生的相同傾斜來補償。
14.根據(jù)權(quán)利要求1或2所說的組件，其特征在于所說的安裝裝置包括裝有用于支承閥門組件裝置的均衡換向架裝置，所說的支承裝置上有第一螺栓和孔口裝置，而且其在所說的閥門部件的不能活動的一個的直徑兩端的位置上，在所說的閥門部件的一個可移動的部件上有第二螺栓和孔口裝置，它位于與第一螺栓和孔口所在直線成180度角的直線上，由此所說的閥門部件的一個不能移動的部件，在其圓周上是用換向架固定，而所說的閥門部件的一個可移動部件在其中心是用換向架固定的。從而形成一個四點均衡的閥門組件與驅(qū)動裝置的換向連接。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于有一個減壓源和所說的保持裝置，包括把所說的流路連接到減壓源的裝置，用以吸出通過所說的流路的所說的液體，而防止在所說通道內(nèi)部連接點的滲漏。
16.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的組件，其特征在于可編程控制裝置與所說的驅(qū)動裝置任意相連，用以根據(jù)予定的工作流程逐步轉(zhuǎn)動所說的閥門部件的所說的可轉(zhuǎn)動的部件。
17.根據(jù)權(quán)利要求2所述的組件，特征在于所說的壓差源包括一個真空源和用于把所說的真空源連接到所說的閥門組件的裝置，用以沿各自的流路有選擇地移動所說的各自液體的主體。
18.根據(jù)權(quán)利要求2所說的組件，其特征在于壓差源包括一個真空源和一個加壓源和把所說的壓差源連接到所說的閥門組件的裝置，以便在流路中裝入流體期間，在所說的流路所選擇的另一端施加負壓，而在傳送等分試樣期間，在所說的流路所選擇的一端施加正壓。
19.根據(jù)權(quán)利要求1或2所說的組件，其特征在于其中所說的流路所選擇的一些流路，構(gòu)成只分別傳送一種液體主體的所說專用流路，所說的專用流路相互獨立，由此來防止所說的液體主體所選擇的一些液體主體在閥門組件中混合。
20.根據(jù)權(quán)利要求1或2所說的組件，其特征在于其中所說的流路中的流體主體，由施加在其尾端的空氣所產(chǎn)生的作用力來通過所說的流路。
21.根據(jù)權(quán)利要求1或2所說的組件，其特征在于所說的通道限定出第一和第二測量通道組第三第四通道組和第五通道組，限定出所說的測量通道組的各通道，由作為所說各組的一部分的各空心環(huán)路相連，順序連通第一和第二測量通道組，用于限定出引入其內(nèi)部的液體樣品的連續(xù)主體，順序連通第三和第四測量通道組，用于限定出引入其內(nèi)部的液體稀釋劑的連續(xù)主體，第五測量通道組用于限定出其中液體反應(yīng)試劑的連續(xù)主體，所說的轉(zhuǎn)子能夠逐步地隔離出和貯存所說的通道組的，所說的各組中的液體樣品，液體稀釋劑和液體反應(yīng)試劑的所說的各主體的等分試樣，在所說的閥門組件中的循環(huán)通道，沿所說各測量通道組限定出通過所說組件的專用流路，所說等分試樣的每一個，是分別沿所說的流路傳輸?shù)剿f的試驗位置上，加一個減壓，所說的傳輸是在減壓施加到所說的專用流路的出口上的情況下進行的。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的組件，其特征在于所說的專用流路的相對的端部，限定出其內(nèi)部的所說的液體主體的尾端，一個壓縮惰性氣態(tài)流體源，選擇所說的尾端中的一些尾端與所說的壓縮氣態(tài)流相連。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的組件，其特征在于在所說的尾端的所說的所選擇的一些尾端上，施加所說壓縮氣態(tài)流體，從而加速流體向各自的試驗位置流動。
24.根據(jù)權(quán)利要求2所述的組件，其特征在于提供一個流體壓力源，和把所說的流體壓力源連接到各試驗位置的裝置，把流體壓力加到所說的試驗位置上，然后傳送所說的等分試樣的所選擇的一些試樣。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的組件，真特征在于流體壓力施加到以脈沖傳送的所說的各個試驗位置。
26.根據(jù)權(quán)利要求1或2所說的組件，其特征在于所說的安裝裝置包括一個換向架裝置，它能夠保持轉(zhuǎn)子和定子面對面的密封磨擦嚙合，而又不允許所說的轉(zhuǎn)子和定子有有限的相對移動的自由度，由此所說的轉(zhuǎn)子和定子中的一個或另一個的傾斜，由所說的轉(zhuǎn)子和定子中的一個或另一個相同的傾斜進行補償，從而保持所說的密封嚙合。
27.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所說的等分試樣向試驗位置的傳送，是通過由向所說的流路所選擇的那些流路的尾端，施加加壓的流體來實現(xiàn)的。
28.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于向各專用流路的前端施加負壓而允許其尾端相對環(huán)境大氣和加壓流體源是暴露的。
29.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于通過施加真空來實現(xiàn)專用流路的裝載和通過與加壓流體源相通，來實現(xiàn)所說等分試樣的傳輸。
30.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所有等分試樣部分的形成，都是在所說的閥門組件內(nèi)部實現(xiàn)的。
31.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所說的液體的一種包括血液，所說的液體的另一種包括關(guān)于所說血液的稀釋劑，而所說液體的又一種包括能夠基質(zhì)溶解血細胞的溶解試劑，把所說的溶解試劑，作為多個獨立液體主體的一種引入閥門組件，由此形成的等分試樣主體，通過施加在其上面的差壓而沿著所說的專用的流路之一而傳送到試驗位置。
32.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所說的差壓是真空。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其特征在于所說的專用流路中裝上溶解試劑是通過真空來實現(xiàn)的，而所說的溶解試劑由此的傳送是通過沿所說的專用流路推動其來實現(xiàn)的。
34.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中閥門組件具有一個相對另一個能夠轉(zhuǎn)動的閥門部件，它們相對的表面密封磨擦嚙合，其特征在于所說的閥門部件相對轉(zhuǎn)動期間，保持相對表面不發(fā)生定向不對準問題，從而防止它們嚙合面上出現(xiàn)滲漏的步驟。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法，其特征在于建立起閥門組件到驅(qū)動裝置的均衡換向安裝的連接關(guān)系，以實現(xiàn)它們相對轉(zhuǎn)動的步驟。
36.根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法，其特征在于迫使面對的表面在一起，以防止限定出的所說的多條流路的通道出現(xiàn)對不準問題的步驟。
37.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于在等分試樣向試驗位置傳送期間，在專用的流路所選擇的一部分流路上，施加大于大氣壓的壓力。
38.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于選擇采用真空和/或加壓流體中的一種來實現(xiàn)液體和等分試樣沿各流路的流動。
39.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于在專用的流路的出口，施加小于大氣壓的壓力，而由此沿所說的流路抽出各自液體的步驟。
40.根據(jù)權(quán)利要求39所述的方法，其特征在于選擇采用大于大氣壓的壓力，來推動液體的等分試樣流向試驗位置的步驟。
41.根據(jù)權(quán)利要求39所述的方法，其特征在于在壓力作用下推動等分試樣流向?qū)嶒炍恢玫牟襟E。
42.根據(jù)權(quán)利要求39所述的方法，其特征在于在向各流路施加負壓的情況下，推動等分試樣流向試驗位置的步驟。
43.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中每條流路有一個入口和一個出口，其特征在于在選擇地向各流路的入口和出口施加壓差，以沿所說的流路移動各自液體的步驟。
44.根據(jù)權(quán)利要求43所述的方法，其特征在于向所選擇流路的入口，施加加壓的流體以使各液體的等分試樣流向?qū)嶒炍恢玫牟襟E。
45.根據(jù)權(quán)利要求43所述的方法，其特征在于向所說的流路的所選擇的那些流路的出口，施加小于大氣壓的壓力，從而沿所說的流路抽出液體的步驟。
46.根據(jù)權(quán)利要求43所述的方法，其特征在于有選擇地采用壓差，以沿它們各自的流路來移動相應(yīng)的液體和等分試樣。
47.根據(jù)權(quán)利要求43所述的方法，其特征在于在向所選擇的流路出口施加小于大氣壓的壓力，同時向它的入口施加大于大氣壓的壓力的步驟。
48.根據(jù)權(quán)利要求43所述的方法，其特征在于施加壓差以把液體的等分試樣，輸送到實驗位置的步驟。
49.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于通過向所說的各專用流路，施加負壓或加壓的流體的一個或另一個，來實現(xiàn)每個所說的等分試樣傳送。
50.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于在向?qū)Ｓ玫牧髀返某隹冢┘有〈髿鈮旱膲毫Φ耐瑫r，向它的入口施加大于大氣壓的壓力，由此來增加沿專用的流路的各液體的移動的步驟。
51.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于專用的流路在大氣壓的條件下向大氣打開。
52.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所說的液體的一種，包括一種能夠基質(zhì)溶解血液的溶解試劑，所說的液體是血液，把所說的溶解試劑作為多個連續(xù)獨立的液體主體的一種引入閥門組件，把由此形成的等分試樣，沿所說的專用流路的一條傳送到試驗位置，然后把所說的液體樣品的等分試樣和液體稀釋劑，傳送到實驗位置。
53.根據(jù)權(quán)利要求52所述的方法，其特征在于通過把真空施加到傳送所說的溶解試劑等分試樣的專用流路的出口，來實現(xiàn)溶解試劑的所說的等分試樣體積的傳送。
54.根據(jù)權(quán)利要求52所述的方法，其特征在于所說的溶解試劑只通過一條為其專用的流路，通過所說的閥門組件傳送。
全文摘要
一種多功能液體取樣閥門組件及使用該組件的分析系統(tǒng)，該組件能對液體取樣進行計量、隔離、儲存和傳輸其內(nèi)的各精確體積的等分試樣，液體稀釋劑和反應(yīng)試劑，它包括一同軸轉(zhuǎn)子和靜子，面對面摩擦密封嚙合配置，并包括許多選擇連通的軸向平行通道，限定出多余計量、隔離、儲存和將有關(guān)等分試樣從液源送至測試位置的流路。這種轉(zhuǎn)子和靜子的布置防止了在操作中通道接合對不準的問題。采用真空沿專用流路移送液體，有助于防漏。
文檔編號G01N33/483GK1081254SQ92114840
公開日1994年1月26日 申請日期1992年11月22日 優(yōu)先權(quán)日1991年11月22日
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