CN102890159B - 一种自动样品识别的采样系统及其方法 - Google Patents

一种自动样品识别的采样系统及其方法 Download PDF

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    • G01N35/1011Control of the position or alignment of the transfer device

Abstract

本发明提供一种自动样品识别的采样系统及其方法,包括:采样装置、样品识别装置和检测装置;所述采样装置包括:丝杆、采样臂、采样针和采样接嘴,所述采样臂与所述丝杆连接,所述采样针固定于采样臂上,并插入于所述采样接嘴中;所述样品识别装置包括:旋转凸轮、转轴、摆动滚子、检测臂、联轴器和旋转编码器;所述摆动滚子设置在所述旋转凸轮上,并与所述转轴相连,用于控制所述检测臂摆动;所述转轴通过所述联轴器连接所述旋转编码器;所述旋转凸轮上设置有挡光片,所述其挡光片的下方设有所述检测装置;所述检测装置包括用于检测所述采样针的初始位置的第一光耦和用于检测所述检测臂的位置第二光耦。

Description

—种自动样品识别的采样系统及其方法
技术领域
[0001] 本专利涉及血气电解质分析仪采样架的结构,尤其涉及一种可以自动采样、识别并清洗的采样系统及其方法。
背景技术
[0002]目前血气电解质分析仪采样架多为手动形式,不能自动进样且不能使用多种样品类型进行采样,在使用过程中需人工操作进样,采样完成后还需要手动清洗采样针外壁。随着仪器自动化程度要求越来越高手动采样架不能满足现有使用要求,手动采样架将逐渐被自动采样架且能够使用多种样品类型的采样架取代。
[0003] 手动采样不能自动进样且不能使用多种样品类型进行采样,一般的采样系统只能对针筒或者毛细血管来进行检测,也就是说,同样的采样系统只能采用单一的针筒或者毛细血管,如果换成另外的类型,就需要替换采样系统,这样无疑增加了很多麻烦与成本,并且在使用过程中需人工操作进样,采样完成后还需要手动清洗采样针外壁。随着仪器自动化程度要求越来越高手动采样架不能满足现有使用要求,手动采样架将逐渐被自动采样架且能够使用多种样品类型的采样架取代。
发明内容
[0004] 本发明所要解决的技术问题是提供一种能够使用多种样品类型并实现自动进样、自动清洗采样针,使用过程中只需操作人员将样品插入采样架后,仪器就能够自动识别进样品类型、自动进样,在测试完成后自动清洗采样针。
[0005] 本发明提供一种自动样品识别的采样系统,包括:采样装置、样品识别装置和检测装置;
[0006] 所述采样装置包括:丝杆、采样臂、采样针和采样接嘴,所述采样臂与所述丝杆连接,所述采样针固定于采样臂上,并插入于所述采样接嘴中;
[0007] 所述样品识别装置包括:旋转凸轮、转轴、摆动滚子、检测臂、联轴器和旋转编码器;所述摆动滚子设置在所述旋转凸轮上,并与所述转轴相连,用于控制所述检测臂摆动;所述转轴通过所述联轴器连接所述旋转编码器;所述旋转凸轮上设置有挡光片,所述其挡光片的下方设有所述检测装置;
[0008] 所述检测装置包括用于检测所述采样针的初始位置的第一光耦和用于检测所述检测臂的位置第二光耦。
[0009] 本发明采用以上技术特征,其优点在于,此采样系统能够使用多种样品类型并实现自动进样,使用过程中只需操作人员将样品插入采样架后,仪器就能够自动识别进品类型、自动进样,简单方便,操作性强。
[0010] 优选的,所述接嘴下方设置有清洗装置,包括:采样针运动通道,所述采样针运动通道依次设置有第一密封节点、第一空腔、第二密封节点、第二空腔、毛细血管采样管密封节点和接嘴外壳连接密封节点,所述第一空腔下方设置有与所述第一空腔相通的液体进入通道,所述接嘴外壳连接密封节点处设置有与所述采样针运动通道相通的液体排出通道。
[0011] 本发明进一步采用以上技术特征,其优点在于,该系统不仅有自动识别进品类型和自动进样的功能,还可以自清洗采样针,即在测试完了以后自动对采样针进行清洗,提高了使用率,操作进一步方便。
[0012] 优选的,所述采样接嘴下方设置有接嘴安装板,用于支撑所述采样接嘴。
[0013] 本发明进一步采用以上技术特征,其优点在于,能够对采样针采样位置进行准确定位,并且成本低,结构紧凑,易于达到重复性好的技术要求。
[0014] 优选的,所述采样装置还包括步进电机和传动带,所述步进电机通过所述传动带动所述丝杆旋转。
[0015] 本发明进一步采用以上技术特征,其优点在于,步进电机通过传动带的传动,使所述丝杆旋转,从而为采样系统提供动力。
[0016] 优选的,所述样品识别装置还包括减速步进电机,用于带动所述旋转凸轮旋转。
[0017] 本发明进一步采用以上技术特征,其优点在于,减速步进电机通过带动旋转凸轮旋转,从而为样品识别装置提供动力。
[0018] 优选的,所述检测装置还包括主控制器,用于接收旋转编码器的信号。
[0019] 本发明进一步采用以上技术特征,其优点在于,主控制器接收旋转编码器的信号后,可以比较判断此样品的类型。另外主控制器还可以控制步进电机和减速步进电机的转动,为整个系统提供动力来源。
[0020] 本发明还提供了一种采样方法,包括以下几个步骤:
[0021] 步骤A:所述步进电机转动,使第一光藕刚好检测到所述采样挡光片,此时采样针插入在采样接嘴内;同时,所述减速步进电机转动,使第二光偶不能检测到挡光片时,此时检测臂在采样接嘴下方。
[0022] 步骤B:所述步进电机转动使所述采样针伸出所述采样接嘴,同时,所述减速步进电机转动使所述检测臂碰到所述采样针,此时,旋转编码器转动产生脉冲信号,此时主控制器接收旋转编码器脉冲信号的数量并将此脉冲数量定义为无样品时的数值;
[0023] 步骤C:将样品插入采样接嘴内,此时所述减速电机转动使所述检测臂碰到所述样品,使所述旋转编码器转动,这时旋转编码器会产生脉冲信号,主控制器接收到此脉冲信号的数量并进行比较判断此样品的类型。
[0024] 优选的,所述检测条件的样品类型为针筒或毛细血管。
[0025] 优选的,所述方法还包括以下清洗步骤:
[0026] 步骤D:所述液体流出通道和所述液体流出通道充入清洗液;
[0027] 步骤E:所述运动结构控制所述采样针运动到第一空腔内,此时采样针只有第一密封节点密封;清洗液从所述液体流出通道流出,将采样针外壁和接嘴通道冲洗干净;
[0028] 步骤F:清洗液从所述液体流出通道流出,将采样针外壁和接嘴通道冲洗干净。
[0029] 本发明中的采样针自动清洗的装置和方法可将采样针内壁、外壁及接嘴都可以清洗干净,有效的解决采样后采样针和接嘴上残留样品难以清洗干净的问题,有效防止因样品交叉污染弓丨起仪器测试结果不准确的问题。
附图说明[0030] 图1是本发明一种实施例的结构示意图;
具体实施方式
[0031] 下面结合附图,对本发明的较优的实施例作进一步的详细说明:
[0032] 实施例1
[0033] 如图1所示,采样架6使用时先会自动恢复初始状态及初始位置,过程如下:步进电机3通过同步带I转动而带动丝杆5旋转,采样臂10安装于滚动直线导轨4上并与丝杆5连接,当丝杆5旋转时采样臂10作直线运动,而采样针9固定在采样臂10上并插入在采样接嘴7中,在需要采样时,步进电机3转动而带动丝杆5旋转,使采样臂10带动采样针9在采样接嘴7中运动,运动时通过第一光耦12检测初始位置来控制采样针9运动量,这样就实现了采样过程。
[0034] 实施例2
[0035] 减速步进电机17带动旋转凸轮18旋转,摆动滚子19放置在旋转凸轮18上并与转轴20连接在一起。转轴20与样品类型检测臂14固定在一起并通过联轴器16与旋转编码器15连接。当旋转凸轮18转动时,摆动滚子19在一定角度内摆动使转轴20带动样品类型检测臂14摆动来探测样品类型,当样品类型检测臂14检测到样品时,会使旋转编码器15旋转一个角度,旋转编码器15识别此角度脉冲信号读数并将读数送至主控制板22,此时主控制板22读取此角度读数进行比较判断此样品的类型。这个过程便完成了样品类型检测。
[0036] 实施例3:
[0037] 首先,步进电机3转动,使第一光藕12刚好检测到挡光片11,此时采样针9插入在采样接嘴7内,此状态为采样部分“O”位。同时样品类型识别部分减速步进电机17转动,使第二光偶21不能检测到挡光片11时此状态为样品类型检测臂14 “O”位,此时样品类型检测臂14在采样接嘴7下方。接着步进电机3转动使采样针9伸出采样接嘴7,再样品类型识别部分减速步进电机17转动使样品类型检测臂14碰到采样针9,由于样品类型检测臂14与旋转编码器15相连,旋转编码器15转动会产生若干个脉冲信号,此时主控制器22接收旋转编码器15脉冲信号的数量并将此脉冲数量定义为无样品时的数值。最后样品类型检测臂14退回初始位、采样针9退回初始位。这样就完成了恢复初始状态及初始位置。
[0038] 采样架6完成初始状态恢复后便可进行样品采集。先将有样品的针筒插入采样接嘴7内,再在仪器操作界面上按“确认”键确认已将样品插好。此时样品类型识别部分减速步进电机17转动使样品类型检测臂14碰到有样品的针筒,由于样品类型检测臂14与旋转编码器15连接在一起,便会使旋转编码器15转动一个角度,这时旋转编码器15会产生若干个脉冲信号,主控制器22接收到此脉冲信号的数量并进行比较判断此样品的类型。假如此时主控制器22判断为样品类型为针筒,则主控制器22会控制采样部分的步进电机3转动使采样针9插入针筒位置。吸完样品后采样针9退回样品测试位置,样品类型检测臂14回到初始位,此时可以将针筒从采样接嘴7拔出。待仪器样品测试完毕后采样针9会移动到采样针清洗位置8自动进行采样针9和采样接嘴7清洗,采样针9和采样接嘴7清洗完毕后采样针会自动回到初始“O”位等待下次测试。这样,一次样品采样采集过程完成。
[0039] 实施例4[0040] 首先,步进电机3转动,使第一光藕12刚好检测到挡光片11,此时采样针9插入在采样接嘴7内,此状态为采样部分“O”位。同时样品类型识别部分减速步进电机17转动,使第二光偶21不能检测到挡光片11时此状态为样品类型检测臂14 “O”位,此时样品类型检测臂14在采样接嘴7下方。接着步进电机3转动使采样针9伸出采样接嘴7,减速步进电机17转动使样品类型检测臂14碰到采样针9,由于样品类型检测臂14与旋转编码器15相连,旋转编码器15转动会产生若干个脉冲信号,此时主控制器22接收旋转编码器15脉冲信号的数量并将此脉冲数量定义为无样品时的数值。最后样品类型检测臂14退回初始位、采样针9退回初始位。这样就完成了恢复初始状态及初始位置。
[0041] 采样架6完成初始状态恢复后便可进行样品采集。先将装有样品的毛细血管插入采样接嘴7内,再在仪器操作界面上按“确认”键确认已将样品插好。此时样品类型识别部分减速步进电机17转动使样品类型检测臂14碰到样品的毛细血管,由于样品类型检测臂14与旋转编码器15连接在一起,便会使旋转编码器15转动一个角度,这时旋转编码器15会产生若干个脉冲信号,主控制器22接收到此脉冲信号的数量并进行比较判断此样品的类型。此时主控制器22判断为样品类型为毛细血管,则主控制器22会控制采样部分的步进电机3转动使采样针9插入毛细血管位置。吸完样品后采样针退回样品测试位置,样品类型检测臂14回到初始位,此时可以将毛细血管拔出采样接嘴7。待仪器样品测试完毕后采样针9会移动到采样针清洗位置8自动进行采样针9和采样接嘴7清洗,采样针9和采样接嘴7清洗完毕后采样针9会自动回到初始位等待下次测试。这样,一次样品采样采集过程完成。
[0042] 以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种自动样品识别的采样系统的采样方法,其特征在于,采样系统包括:采样装置、样品识别装置和检测装置; 所述采样装置包括:丝杆、采样臂、采样针和采样接嘴,所述采样臂与所述丝杆连接,所述采样针固定于采样臂上,并插入于所述采样接嘴中; 所述样品识别装置包括:旋转凸轮、转轴、摆动滚子、检测臂、联轴器和旋转编码器;所述摆动滚子设置在所述旋转凸轮上,并与所述转轴相连,用于控制所述检测臂摆动;所述转轴通过所述联轴器连接所述旋转编码器;所述旋转凸轮上设置有挡光片,所述挡光片的下方设有所述检测装置; 所述检测装置包括用于检测所述采样针的初始位置的第一光耦和用于检测所述检测臂的位置第二光耦; 所述样品识别装置还包括用于带动所述旋转凸轮旋转的减速步进电机; 所述检测装置还包括主控制器,用于接收所述旋转编码器的信号; 所述方法包括以下几个步骤: 步骤A:所述步进电机转动,使所述第一光藕刚好检测到所述挡光片,此时所述采样针插入在所述采样接嘴内;同时,所述减速步进电机转动,使所述检测臂在采样接嘴下方;步骤B:所述步进电机转动使所述采样针伸出所述采样接嘴,同时,所述减速步进电机转动使所述检测臂碰到所述采样针,此时,所述旋转编码器转动产生脉冲信号,此时所述主控制器接收所述旋转编码器脉冲信号的数量并将此脉冲数量定义为无样品时的数值; 步骤C:将样品插入所述采样接嘴内,此时所述减速电机转动使所述检测臂碰到所述样品,使所述旋转编码器转动,这时所述旋转编码器会产生脉冲信号所述,主控制器接收到此脉冲信号的数量并进行比较判断此样品的类型。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述采样系统还包括清洗装置,所述清洗装置包括采样针和接嘴,所述接嘴内设置有采样针运动通道,所述采样针运动通道依次设置有第一密封节点、第一空腔、第二密封节点、第二空腔、毛细血管采样管密封节点和接嘴外壳连接密封节点,所述第一空腔下方设置有与所述第一空腔相通的液体进入通道,所述接嘴外壳连接密封节点处设置有与所述采样针运动通道相通的液体排出通道。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述采样接嘴下方设置有用于支撑所述采样接嘴的接嘴安装板。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述采样装置还包括步进电机和传动带,所述步进电机通过所述传动带动所述丝杆旋转。
5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述检测条件的样品类型为针筒或毛细血管。
6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,还包括以下清洗步骤: 步骤D:所述液体进入通道充入清洗液; 步骤E:运动结构控制所述采样针运动到第一空腔内,此时采样针只有第一密封节点密封; 步骤F:清洗液从所述液体排出通道流出,将采样针外壁和接嘴通道冲洗干净。
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