CN101053795B - 用于混合实验室容器内容物，尤其是具有传感器的装置 - Google Patents

用于混合实验室容器内容物，尤其是具有传感器的装置 Download PDF

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Abstract

本发明是一种混合装置，尤其是实验室容器—内容物混合装置，具有—紧固转接器和用于紧固容器的支架，尤其是替换部件中的实验室容器和—驱动装置，通过该驱动装置使得紧固转接器形成混合运动，该混合运动本质上在水平面上成环状平移振荡运动，其特征在于，—传感器，该传感器对与紧固转接器的负载质量相关的矢量大小进行测量。

Description

用于混合实验室容器内容物,尤其是具有传感器的装置
技术领域
本发明涉及一种混合装置，尤其是用于混合实验室容器内容物的装置，该装置具有紧固转接器和用于紧固容器的支架，尤其是混合替换部件和驱动装置中的实验室容器，通过该驱动装置使得紧固转接器进行混合运动，混合运动本质上为水平面上的环状平移振荡运动。 
背景技术
在其中装有容器内容物的混合装置已经有大量专利对其作了足够的描述。尤其是对于实验室而言，存在可以混合少量液体的混合装置，较小的容器在合适的支架上，也就是所谓的“替换部件”上，也可以以两个、三个甚至四个形成很大的组合。这一类的替换部件和反应容器可以进行标准化。比如存在诸如0.2毫升、0.5毫升、1.5毫升和2.0毫升容量的反应容器以及各自匹配的标准化替换部件。此外还有诸如用于Cryo-容器、Falcon容器(1.5毫升和50毫升)、玻璃容器和玻璃杯、微量滴定板(MTP)、深孔板(DWP)、玻片和具有96孔的PCR板的替换部件。这里列举的容器并不全面，也就是说，存在着大量适合该混合装置的实验室容器。对于该目的而言，存在所谓的“Foot Prints”标准——也就是替换部件的管座结构。 
因为替换部件原则上具有以下结构，即单独的容器从上部插入，对于众所周知的混合装置形成环状平移振荡混合运动，混合运动本质 上位于水平面上。对于众所周知的混合装置的混合运动通常由电动马达动能驱动装置负责，以便使一个“台面”形成环状运动。此外还存在与众所周知的方式不同的安装结构：众所周知的是在两个水平方向上的线性滚动安装结构(所谓的球状套)，但也公开了一种片状铰链安装结构。也可以选择电磁安装结构或者具有压力元件的安装结构，这些安装结构也可以用作驱动装置。 
通常，这一类的混合装置以200转/分钟至1500转/分钟的旋转频率进行驱动。与混合物所要求的混合运动和混合的机械参数无关，混合运动的频率众所周知是可以进行调节的。由此众所周知的是，通过合适的混合频率也可以对特别轻或者特别重的混合装置负载进行混合。或者其自有频率可以避开混合频率，其中混合频率在混合装置开始“振动”时进行变化。 
发明内容
上述发明的任务是发明一种可以安全工作的混合装置。 
该任务通过具有权利要求书1所描述特征的混合装置加以解决。优先使用的结构在子权利要求书中进行了说明。 
根据该发明混合装置，尤其是用于实验室容器内容物的混合装置，具有一个紧固转接器和驱动装置。紧固转接器具有一个可以用于固定容器的支架。也就是说，该容器安装在紧固转接器的支架中，从而使得容器在紧固转接器借助驱动装置形成的混合运动中正常工作。尤其是对于替换部件中的实验室容器而言，紧固转接器的支架优先满足特定的标准。 
根据该发明的混合装置的驱动装置，可以使得紧固转接器形成混合运动，该混合运动本质上为一个平面上的环状平移振荡运动。换言之，这一类根据该发明的混合运动可以描述为，紧固转接器的两个(假定的)点以实质上相同的角度位置、相同的角速度和相同的半径进行环状运动。该混合运动优先在水平面上进行-以便固定在其中的替换部件和垂直于该替换部件的反应容器进行混合。 
根据该发明的装置其特征在于，通过一个传感器可以对矢量大小进行测量，紧固转接器的负载重量取决于该矢量大小。 
根据该发明，该测量可以是静态的——例如借助一个负载元件作为根据该发明的传感器，该传感器借助应变计对紧固转接器负载后的质量变化进行显示，或者也可以是动态的——例如通过基于压力的加速传感器对运动过程中在根据该发明的装置的一个部件上至少在一个空间方向上对加速度进行测量。 
根据该发明，通过根据该发明的混合装置负载质量的自动测量，可以通过合适的控制装置对通过驱动装置形成的紧固转接器的混合运动形成的动态参数进行调节。在一种简单的示例中，负载的静态质量根据该发明借助负载元件进行测定，这一类根据该发明的控制装置可以对驱动参数进行调节，以便对该质量——例如根据预先试验——形成合适的混合运动，或者至少阻止选择通过该负载会导致故障的混合运动参数。对于根据该发明选择性的——或者累积性的——动态加速度的测量，根据该发明分析装置可以对，尤其是测量到的振动的时间趋势，进行分析，由此可以对诸如紧固状态，例如装置运动部件的 驱动装置或者安装结构的故障进行确定。这一类根据该发明的分析装置可以从振动分析中随时同时对紧固转接器的负载质量进行测定。如果除了动态传感器，还安装有根据该发明用于诸如直接静态测定装置负载质量的第二个传感器，则可以从两个传感器的信号比较中，同时借助根据该发明的分析装置，对装置的操作状态进行推断，并在控制器、调节装置和/或者显示器上进行相应的显示。 
矢量大小的测量借助传感器优先在(环状平移振荡)混合运动的平面方向进行，但根据该发明也可以选择或者额外在传感器的其他方向上进行。对此尤其可以使用对所有三个空间方向的加速度进行测量的压力-加速度传感器。根据该发明可以使用这一类的传感器，但优先使得传感器的主要测量方向垂直于混合运动平面。 
上述发明的其他优点和特征在下文中根据所附的图纸中进行说明，该图纸对该发明的一种结构示例作了描述。 
附图说明
图1：显示了根据该发明的混合装置的空间视图和 
图2：显示了根据图1无上外壳的装置侧面视图。 
具体实施方式
在图1中，混合装置(2)具有一个上部框架状紧固转接器(4)，该紧固转接器具有一个用于固定替换部件的支架(6)。 
在图2中说明了根据图1的混合装置内部结构的侧面视图。尤其是可以看到装置上方的紧固转接器(6)。在装置(2)的工作过程中，该转接器相对于底盘(16)在水平运动面上作环状平移振荡运动，在 底盘上也可以固定用于该混合运动的驱动装置(18)。此外在根据图2的侧面视图中可以看到，底盘(16)位于脚座(20)上。脚座可以由弹性材料，例如橡胶制成。根据该发明，其优点是，不是将加速度传感器(22)安装在装置的运动部件上——尤其是不安装在紧固转接器(6)上，不管其是否进行混合运动——而是安装在装置的其他不进行混合运动的部件上(在其整个范围上)，例如在电路板或者相邻的外壳部件上。因为在进行混合运动时，其他部件也会进行振动，尤其是通过在弹性脚座(20)上的弹性安装结构在可能的安装装置(2)的刚性底板上进行振动。这种将传感器(22)安装在不对混合运动进行驱动的部件上的方式可以节省传感器运动时的布线——如同传感器同时运动时所要求的布线。 
在图1中可以在混合装置(2)的外壳前部看到显示器(24)。在该显示器上可以显示传感器信号分析中不同的分析结果，例如紧固转接器(6)的负载重量或者在混合装置(2)过载时的紧急信号(该信号此外也可以通过扬声器(未作说明)进行声音提示)。 

Claims (13)

1.实验室容器-内容物混合装置，具有
紧固转接器和用于紧固替换部件中的实验室容器的支架；和
驱动器，通过该驱动器使得紧固转接器形成混合运动，该混合运动本质上在水平面上成环状平移振荡运动，
其特征在于
传感器，对与紧固转接器的负载质量相关的矢量大小进行测量。
2.根据权利要求1的混合装置，其特征在于传感器在该平面方向上对与该紧固转接器的负载质量相关的矢量大小进行测量。
3.根据权利要求1或2的混合装置，其特征在于传感器对混合运动期间该混合装置的加速度进行测量。
4.根据权利要求3的混合装置，其特征在于该传感器为基于压力的加速度传感器。
5.根据权利要求4的混合装置，其特征在于该传感器在混合运动平面的方向上对振动进行测量。
6.根据权利要求5的混合装置，其特征在于该传感器对该混合装置的底盘上的振动进行测量。
7.根据权利要求6的混合装置，其特征在于该混合装置弹性安装在脚座上。
8.根据权利要求7的混合装置，其特征在于分析装置从该传感器的信号中确定紧固状态并发出信号。
9.根据权利要求8的混合装置，其特征在于该传感器对至少是装置的部分质量造成的负的应变进行测量，该负的应变包含紧固转接器的负载。
10.根据权利要求9的混合装置，其特征在于分析装置从传感器的信号对紧固转接器负载的重量进行计算。
11.根据权利要求10的混合装置，其特征在于对紧固转接器负载的重量进行显示。
12.根据权利要求11的混合装置，其特征在于在超过极限值时，显示紧急信号和/或者紧急关闭。
13.根据权利要求12的混合装置，其特征在于控制装置根据测量到的矢量大小对混合运动的频率和/或者振幅进行调节。
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