本实用新型属于磁分离技术领域，涉及一种内置式磁分离装置。
背景技术：
生物磁珠是具有细小粒径的超顺磁微球，具有超顺磁性特性，能被磁场吸引，已被广泛应用于免疫分析、核酸分离提取、细胞分选、酶的固定等多个领域。生物磁珠生产过程中，需要去除磁珠原液中的杂质颗粒(主要是非磁性颗粒)，提高生物磁珠的纯度。这个过程称为“洗涤”。
目前，主要采用外置式磁分离方法对生物磁珠进行洗涤，即用磁块、磁分离器或磁力架(简称磁铁)等放置在容器外壁或者底部进行磁分离。生物磁珠洗涤过程是用磁铁吸附容器中的磁珠原液一定时间，磁力透过容器壁达到整个磁珠原液中，当吸引到容器壁的生物磁珠越多，磁珠原液的颜色越浅，直至磁珠原液变成透明或略带黄色的残液，此时，磁珠原液中的生物磁珠全部吸附在容器内壁，之后倒掉富含非磁性杂质残液；然后将磁铁与容器分离，并重新向容器中加入纯净水，用玻璃棒或者机械搅拌器，使磁珠重新悬浮在纯净水中，再把磁铁放置到容器外壁或者底部，重复几次吸附-分离步骤，直至达到洗涤要求为止。
采用这种外置式磁分离方法，当容器内的溶液离容器外壁或者底部的磁铁表面越远，磁场强度越低，吸力越小，生物磁珠达到容器壁的时间就越长。由于磁铁的作用距离是有限的，因此一般的外置式磁分离器只能在φ100mm以内的容器中吸附生物磁珠，而无法用于更大的容器，例如在φ200mm的容器中，500ml的溶液20分钟也无法完全吸附生物磁珠，无法满足增产需要，效率受到较大限制。
底磁外置式磁分离的另一个弊端是非磁性杂质容易夹杂在生物磁珠中，一起富集在容器底部，不易清除。
技术实现要素：
本实用新型的目的是提供一种内置式磁分离装置，采用磁棒布置在容器内的内置式磁分离方式，方便对容器进行扩容，进而提高效率。
本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种内置式磁分离装置，该装置包括容器、设置在容器内的套管以及可分离地插设在套管内的磁棒，该磁棒包括磁棒壳体以及设置在磁棒壳体内的磁性组件，该磁性组件包括沿磁棒壳体长度方向依次交替设置的多个极板及多个磁钢，所述的极板两侧的磁钢同极相对。容器可以呈杯状、盒状等，用以承载待清洗生物磁珠原液和水洗涤液，根据工艺要求释放残水、添加纯净水，在容器内实现生物磁珠的清洗。磁棒具有磁性，用于吸引磁珠原液及洗涤液中的生物磁珠。套管用以隔离待分离溶液，避免其直接接触磁棒。当磁棒对生物磁珠进行吸引时，生物磁珠吸附在套管的外壁上；当磁棒从套管中抽走后，生物磁珠因失去吸引力而从套管的外壁上脱落并落入水中；若频繁操作磁棒插入套管、抽出套管，则堆积在套管外表面的生物磁珠结块可以迅速松开。
其中，磁棒具有一定的宏观尺寸，并进行了特殊的磁路设计，即极板与磁钢交替设置，并且极板两侧的磁钢同极相对，这种结构使磁棒对外显示强大磁力，能极大提高极板处表面磁场强度和对外的作用距离，对生物磁珠具有远程吸引的能力。
进一步地，所述的磁棒壳体的一端设有封闭块，另一端设有压管。封闭块用于对磁棒壳体的一端进行封闭，并利用压管从另一端对磁性组件进行压紧固定。磁棒壳体的端部可进一步设置封头，对压管所在的一端也进行封闭。磁棒上设有封闭块、磁钢、极板的一端为功能端，用于对外提供磁场，以吸引待清洗磁珠原液中的生物磁珠，使其与磁珠原液中的水和其它非磁性物质分离；设有压管的一端为操作端，作为把手以操纵磁棒。
进一步地，所述的容器及套管均呈顶部开口状，所述的套管的底部插设在容器内，并与容器的底部可分离接触。
进一步地，所述的容器内设有与套管的底部相适配的限位圈，该限位圈与容器的底部固定连接。限位圈对套管的底部进行定位，使套管位于容器中部，增大磁棒的作用范围。
进一步地，所述的套管的侧壁上设有与容器的顶部开口相适配的顶盖。将套管放在容器中时，顶盖恰好盖在容器顶部。
或者，所述的容器呈顶部开口状，所述的容器的顶部设有容器盖，所述的套管共设有多个，均沿水平方向插设在容器中。当需要同时利用多个磁棒吸引生物磁珠时(例如选择大直径的容器，需要增加磁棒的数量以增大作用范围)，可将多个磁棒对应插入相应的套管中。
进一步地，所述的套管的一端贯穿容器的侧壁后外露，并且所述的套管位于容器外部的一端呈开口状。
进一步地，所述的套管与容器焊接在一起。套管穿过容器前后壁，并与容器前后壁焊牢，保证密闭而不漏水。
进一步地，所述的容器的底部设有管道，管道一端设有水龙头。
进一步地，所述的容器的底壁外侧设有超声波发生器。超声波发生器用于震碎附着在套管上的生物磁珠结块，加速生物磁珠分散于水中。
生物磁珠具有超顺磁性特性，能被磁场吸引。利用磁场吸引超顺磁物质的原理，实现分离生物磁珠原液中有用的超顺磁生物磁珠颗粒和无用的非磁性颗粒(杂质)，从而达到去除杂质、提纯生物磁珠的目的。与现有的外置式磁分离方法不同，本实用新型采用内置式磁分离方法，将磁棒插入套管，并置于容器中，以将磁场布置在容器中，因而能够对容器进行扩容，进而提高效率。
与现有技术相比，本实用新型具有以下特点：
1)由于磁铁的作用距离总是有限的，因此，外置式磁分离器的容器大小只能局限在磁力所及的较小范围内。而本实用新型采用内置式磁分离方式，磁棒置入容器内部，当容器尺寸较大时，磁棒的数量可以相应增多，而当容器的深度较大时，磁棒的长度可以相应增加。因此，本实用新型可用于更大的容器，以满足增产需要，提高了效率。
2)通过设计磁棒结构，使磁棒对生物磁珠具有强大的远程吸引力，直径25mm的磁棒在5分钟内就能吸净直径75mm容器内的全部生物磁珠，使溶液变清，进而大大了提高生物磁珠的洗涤效率。
3)结构简单，成本低，占地面积小，容易实现效率几十倍提高。
附图说明
图1为实施例1中装置在吸引生物磁珠时的结构示意图；
图2为实施例1中磁棒的结构示意图；
图3为实施例1中容器的结构示意图；
图4为实施例1中套管的结构示意图；
图5为实施例1中套管、磁棒连同所吸引的生物磁珠移出容器后的结构示意图；
图6为实施例1中装置在生物磁珠洗涤完成后的结构示意图；
图7为实施例2中装置的主视结构示意图；
图8为实施例2中装置的俯视结构示意图；
图中标记说明：
1—磁棒、101—磁棒壳体、102—极板、103—磁钢、104—封闭块、105—压管、2—套管、3—容器、4—限位圈、5—顶盖、6—容器盖、7—水龙头、8—超声波发生器、9—生物磁珠、10—溶液。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1：
如图1所示的一种内置式磁分离装置，包括容器3、设置在容器3内的套管2以及可分离地插设在套管2内的磁棒1。
如图2所示，磁棒1包括磁棒壳体101以及设置在磁棒壳体101内的磁性组件，该磁性组件包括沿磁棒壳体101长度方向依次交替的多个极板102及多个磁钢103，极板102两侧的磁钢103同极相对。磁棒壳体101的一端设有封闭块104，另一端设有压管105。
如图3、图4所示，容器3及套管2均呈顶部开口状，套管2的底部插设在容器3内，并与容器3的底部可分离接触。容器3内设有与套管2的底部相适配的限位圈4，该限位圈4与容器3的底部固定连接。套管2的侧壁上设有与容器3的顶部开口相适配的顶盖5。
利用本实施例磁分离装置进行单工位手动作业，过程如下：
(1)初洗阶段：在容器3中倒入待清洗的生物磁珠原液，并装入套管2、磁棒1，将磁棒1插到底，磁棒1功能端进入吸持区，超顺磁的生物磁珠9受磁力的作用大量吸附到套管2的外表面，如图1所示。几分钟后，容器3中的溶液10变清，生物磁珠9全部堆积在套管2外表面。之后把套管2、磁棒1连同所吸引的生物磁珠9移出容器3(如图5所示)，并放入另一个盛有适量纯净水的容器3中，进入精洗阶段。
(2)精洗阶段：将磁棒1上下移动，频繁进出吸持区，堆积在套管2外表面的生物磁珠9随之迅速移动，结块松开。直到套管2外表面没有生物磁珠9结块，把磁棒1移出套管2。晃动容器3和套管2，使生物磁珠9全部脱离套管2表面后，套管2复位，磁棒1再放入套管2中并置于吸持区。几分钟后，容器3中溶液10变清，生物磁珠9全部堆积在套管3表面。之后把套管2、磁棒1连同所吸引的生物磁珠9移出容器3(如图5所示)，并放入另一个盛有适量纯净水的容器3中，继续进行下一次精洗。
如此循环，直到洗涤干净，之后把套管2、磁棒1连同所吸引的生物磁珠9移出容器3(如图5所示)，并放入另一个盛有适量纯净水的容器3中，进入收纳阶段。
(3)收纳阶段：将磁棒1上下移动，频繁进出吸持区，堆积在套管2外表面的生物磁珠9随之迅速移动，结块松开。直到套管2外表面没有生物磁珠9结块，把磁棒1移出套管2。晃动容器3和套管2，使生物磁珠9全部脱离套管2表面并均匀分散于溶液中(如图6所示)。取出套管2，容器3中的均匀溶液10，即为清洗干净的生物磁珠分散液，将其装入收纳桶，完成洗涤和收纳。
实施例2：
一种内置式磁分离装置，包括容器3、设置在容器3内的套管2以及可分离地插设在套管2内的磁棒1。磁棒1包括磁棒壳体101以及设置在磁棒壳体101内的磁性组件，该磁性组件包括沿磁棒壳体101长度方向依次交替设置的多个极板102及多个磁钢103，极板102两侧的磁钢103同极相对。磁棒壳体101的一端设有封闭块104，另一端设有压管105。
如图7、图8所示，容器3呈顶部开口状，容器3的顶部设有容器盖6，套管2共设有3个，均沿水平方向插设在容器3中。磁棒1也设有3个，并分别与3个套管2相适配。套管2的一端贯穿容器3的侧壁后外露，并且套管2位于容器3外部的一端呈开口状。套管2与容器3焊接在一起。容器3的底部设有管道，管道一端设有水龙头7。容器3的底壁外侧设有超声波发生器8。
利用本实施例磁分离装置进行多管作业(本实施例是三管作业)，过程如下：
(1)初洗阶段，在容器3中倒入待清洗的生物磁珠原液，在三个套管2中都装入磁棒1，其功能端进入吸持区，与套管2在容器3中部分重合。超顺磁的生物磁珠9受磁力的作用大量吸附到套管2的外表面。几分钟后，容器3中溶液10变清，生物磁珠9全部堆积在套管2外表面。打开水龙头7，放掉残液，再关上水龙头7。向容器3中倒入适量纯净水，并将磁棒1全部移出套管2，进入精洗阶段。
(2)精洗阶段：打开超声波发生器8，使生物磁珠9全部脱离套管2表面，并与纯净水充分混合均匀，再关掉超声波发生器8。之后在三个套管2中都装入磁棒1，其功能端进入吸持区。几分钟后，容器3中溶液10变清，生物磁珠9全部堆积在套管2表面。打开水龙头7，放掉残液，再关上水龙头7。向容器3中倒入适量纯净水，并将磁棒1全部移出套管2，继续进行下一次精洗。
如此循环，直到洗涤干净，之后打开水龙头7，放掉残液，再关上水龙头7。向容器3中倒入适量纯净水，并将磁棒1全部移出套管2，进入收纳阶段。
(3)收纳阶段：打开超声波发生器8，使生物磁珠9全部脱离套管2表面，并与纯净水充分混合均匀，再关掉超声波发生器8。容器3中的均匀溶液10即为清洗干净的生物磁珠分散液，打开水龙头7，把溶液10装入收纳桶，完成洗涤和收纳。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用实用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本实用新型不限于上述实施例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，不脱离本实用新型范畴所做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。
