[发明专利]用于测试的分析盒以及相关方法

说明书

公开一种旋转式分析设备和相关的方法。所述设备主要包含旋转式机器，旋转式机器可操作以使得可移除的盘式分析盒旋转或转动。所述盒包含多个流体地隔离的处理列以用于同时处理多个样本。每个处理列包含流体连通的萃取剂混合室、浆液过滤室、上清液收集室以及试剂混合室。在一种使用中，准备土壤样本浆液并且将其添加至所述萃取剂混合室。通过使所述盒旋转而使所述浆液与萃取剂混合，以从所述混合物分离出分析物。所述过滤室中的沉淀物过滤器去液化且捕集土壤颗粒以产生清澈的上清液。可以使变色试剂或荧光剂与所收集的上清液混合以用于随后的比色分析、荧光分析、浊度分析或其它类型的分析。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年5月1日提交的美国临时申请第62/665,030号的优先权的权益，所述美国临时申请的全部内容被通过引用并入本文中。

背景技术

本发明主要涉及分析盒，并且更特别地涉及可用于执行流体分析(比如土壤分析)的盒，以及相关的使用方法。

土壤测试为农业技术的重要方面。测试结果提供关于土壤的化学组成和特征(例如氮，磷，钾等的水平)的有价值的信息，以使得可以向土壤添加各种改良剂，以便使农作物生产的质量和数量最大化。传统上，液体盒已经被用于土壤测试，其中将固体土壤样本添加至添加有去离子水的管。在静态混合物静置一段时间之后，从样本手动地提取液体并且对所述液体进行过滤，以用于对清澈的上清液进行随后的化学分析。这通常是麻烦的过程，因为过滤过程涉及通过逐渐减小的尺寸的筛进行的多个筛选步骤，以防止堵塞具有最小开口的较细的筛。另外，通常对于待检测和分析的每种分析物(即，感兴趣的物质或化学成分)以逐段基础处理样本。

期望对土壤测试的改进。

发明内容

本发明提供用于流体分析的设备和相关的过程或方法，其容许针对不同的分析物和/或化学性质同时处理多个样本并且分析多个样本，而不需要多个筛选步骤。在一个实施例中，分析设备包含旋转式机器以及可移除的盘式分析盒。所述设备利用离心力以用于自动地过滤和处理样本。盘式分析盒包括多个不同的处理室，所述处理室用于使萃取剂与样本浆液自动地混合以分离用于分析的特定的分析物、过滤所述浆液以产生清澈的上清液以及经由旋转运动和离心力使变色试剂与所述上清液混合。

所述旋转式机器运行以使所述盒以两种不同的操作模式转动或旋转，所述两种不同的操作模式即：用于多个完整回转的单一的旋转方向，或者通过以小于完整回转、快速地反复逆转方向而处于来回振荡的方式。前一种操作模式有利于通过离心力将样本混合物分配通过各个处理室。后一种操作模式有益于简单地混合特定的室的内含物。如本文中进一步描述的，本发明的盒和过程容许同时并行处理多个土壤样本以进行分析。在一个实施例中，可以使用使用比色计进行的对注入有试剂的上清液样本的比色检测和分析。比色分析利用在存在分析物时改变颜色和亮度的试剂。这容许比色计通过测量与物质相关联的特定波长的光的吸收率来测量溶液中的分析物的浓度或量。在一个实施例中，可以使比色计被包含至所述旋转式机器中。

在一个方面中，一种用于样本测试的分析盒包含：中心线轴线；主体，所述主体限定围绕所述中心线轴线布置的多个样本处理列，所述主体具有安装开口，所述安装开口被构造成用于安装至旋转式机器的主轴；每个处理列包含萃取剂混合室以及流体地联接至所述萃取剂混合室的试剂混合室，所述萃取剂混合室具有用于引入土壤浆液和萃取剂的浆液填充孔。所述盒可以进一步包含流体地插置于所述萃取剂混合室与所述试剂混合室之间的沉淀物过滤器，所述过滤器被构造成使所述浆液去液化，以用于通过从所述浆液-萃取剂混合物移除溶解的和/或悬浮的颗粒物质(包含土壤颗粒)来产生被收集于所述试剂混合室中的用于分析的上清液。