CN103308376A - 采血混匀仪 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种采血混匀仪。包括以下装置：（1）壳体，用于将内部各装置进行封装，在该壳体上设有用于采血管放入的入管口；（2）管型识别装置，用于识别采血管的类型以针对性地采用预设摇转模式；（3）倾转及摇转装置，用于将采血管倾转至预设角度并保持直至当前摇转模式结束；（4）收管装置，用于接收倾转及摇转装置动作结束后落下的采血管，并将采血管送出壳体之外；（5）电路板，设有仪器的整个控制电路。本发明提供了一种自动化程度高的采血混匀仪，单次对单管进行混匀操作，为每种类型的采血管设置最优的摇转混匀模式，避免了人为因素对混匀结果的影响，操作动作也只是从入管口放入采血管，操作十分便捷。

Description

采血混匀仪

技术领域

本发明属于医疗设备技术领域，尤其涉及一种采血混匀仪。

背景技术

真空采血管是一种真空负压的采血管，采用其进行静脉血液样本的采集是对传统采血方式的一次重大改进。由于是在全封闭系统下完成采血程序，因而从根本上排除了血液污染和交叉感染的可能性，并且因其结构简单、使用方便、转移运输便捷安全等特性而得到了普及和推广。

依据医学百科上的定义，现有真空采血管分以下9个种类，依据管帽的不同颜色来进行区分：1、普通血清管红色管帽，采血管不含添加剂，用于常规血清生化，血库和血清学相关检验；2、快速血清管橘红色管帽，采血管内有促凝剂，可激活纤维蛋白酶，使可溶性纤维蛋白变为不可溶的纤维蛋白多聚体，进而形成稳定的纤维蛋白凝块。快速血清管可在五分钟内使采集的血液凝固，适用于急诊血清系列化试验；3、惰性分离胶促凝管金黄管帽，采血管内添加有惰性分离胶和促凝剂。标本离心后，惰性分离胶能够将血液中的液体成分（血清或血浆）和固体成分（红细胞、白细胞、血小板、纤维蛋白等）彻底分开并完全积聚在试管中央而形成屏障，标本在48小时内保持稳定。促凝剂可快速激活凝血机制，加速凝血过程，适用于急诊血清生化试验；4、肝素抗凝管绿色管帽，采血管内添加有肝素。肝素直接具有抗凝血酶的作用，可延长标本凝血时间。适用于红细胞脆性试验、血气分析、红细胞压积试验、血沉及普能生化测定，不适于做血凝试验。过量的肝素会引起白细胞的聚集，不能用于白细胞计数。因其可使血片染色后背景呈淡蓝色，故也不适于白细胞分类；5、血浆分离管浅绿色管帽，在惰性分离胶管内加入肝素锂抗凝剂，可达到快速分离血浆的目的，是电解质检测的最佳选择，也可用于常规血浆生化测定和ICU等急诊血浆生化检测。血浆标本可直接上机并在冷藏状态下保持48小时稳定；6、EDTA抗凝管紫色管帽，乙二胺四乙酸（EDTA，分子量292）及其盐是一种氨基多羧基酸，可以有效地螯合血液标本中钙离子，螯合钙或将钙反应位点移去将阻滞和终止内源性或外源性凝过程，从而防止血液标本凝固。适用于一般血液学检验，不适用于凝血试验及血小板功能检查，亦不适用于钙离子、钾离子、钠离子、铁离子、碱性磷酸酶、肌酸激酶和亮氨酸氨基肽酶的测定及PCR试验；7、枸橼酸钠凝血试验管浅蓝管帽，枸橼酸钠主要通过与血样中钙离子螯合而起抗凝作用。适用于凝血实验，国家临订实验室标准化委员会（nationalcommittee for clinical laboratory standards，NCCLS)推荐的抗凝剂浓度是3.2%或3.8%（相当于0.109mol/L或0.129mol/L),抗凝剂与血液的比例为1：9；8、枸橼酸钠血沉试验管黑色管帽，血沉试验要求的枸橼酸钠浓度是3.2%(相当于0.109mol/L)抗凝剂与血液的比例为1：4；9、草酸钾/氟化钠灰色管帽，氟化钠是一种弱效抗凝剂，一般常同草酸钾或乙碘酸钠合并使用，其比例为氟化钠1份，草酸钾3份。此混合物4mg可使1ml血液在23天内不凝固和抑制糖分解，它是血糖测定的估良保存剂，不能用于尿素酶法测定尿素，也不用于碱性磷酸酶和淀粉酶的测定，推荐用于血糖检测。

从上述介绍可知，各种类型的采血管在完成采血后一般均需要在混匀装置上进行混匀，以使血液与采血管中预留的试剂混合均匀，充分发挥试剂的效能并促进各项化学反应。其基本动作是使采血管做围绕自身轴线的回转转动，在转动的过程中还可以加入更复杂的动作，如令采血管的轴线围绕一条水平的空间直线做回转转动，轴线与该空间直线相交且有一个合适大小的夹角，这样采血管在转动时形成一个水平放置的沙漏形，综合效果是使采血管在自转的同时两端分别具有公转，极大地提升了混匀效果。

可以想到的是，根据不同类型采血管的不同混匀要求，采血管的转速、倾角和转动混匀时间是不同的，上述三个指标也决定于不同采血管内血液与试剂之间的化学反应过程。对于每种采血管来说，存在一种最优的转速-倾角-转动时间组合，按照这种组合设定进行混匀的采血管，其内部混匀反应的效果是最优的。偏离上述组合设定之外的各种情况，虽然也能够完成混匀操作，但是其混匀及反应的效果是大打折扣的。

基于上述理论，现有技术中出现了这样一种采血混匀仪，其包括并列设置的多个轴辊，完成采血的采血管放置于相邻两个轴辊之间，轴辊转动时带动采血管转动。为了实现上述空间水平沙漏形转动，轴辊的转轴设计成偏离轴辊轴线的形式。此种混匀仪是一种结构简单、自动化程度低的仪器，或者更恰当地说是一种简单的装置。其主要缺陷在于：操作者完全根据个人的感官判断和个人喜好来设定“转速-转动时间”的参数组合，其中转速通过一个调节旋钮调节驱动电机的转速来实现、转动时间则取决于操作者放置和收起采血管的时间差，对于此种装置来说，采血管的倾角是不能进行设定的。

正如上面关于“最优的转速-倾角-转动时间组合”的论述，采用现有混匀装置进行混匀操作的操作者并不能很好地把握该组合设定，转速的大小、时间的长短取决于个人的粗略判断，即使有作业指导书之类的指导文件来对操作进行规范，到了由人来执行的阶段，其执行效果也会因人而异、千差万别，甚至同一个操作者对相同批次的采血管的操作也会前后不一致，这直接导致了检验结果的差异，引入了人为影响因素之后其检验结果的客观性、精确性变差。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种自动化程度高、操作便捷、能够自动识别采血管类型并有针对性地采取预设模式进行混匀操作的采血混匀仪。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：采血混匀仪包括以下装置，（1）壳体，用于将内部各装置进行封装，在该壳体上设有用于采血管放入的入管口；（2）管型识别装置，用于识别采血管的类型以针对性地采用预设摇转模式；（3）倾转及摇转装置，用于将采血管倾转至预设角度并保持直至当前摇转模式结束；（4）收管装置，用于接收倾转及摇转装置动作结束后落下的采血管，并将采血管送出壳体之外；（5）电路板，设有仪器的整个控制电路。

本发明的优点和积极效果是：本发明提供了一种自动化程度高的混匀仪，单次对单管进行混匀操作。采血管由入管口进入壳体后，管型识别装置对采血管的类型进行识别，控制器控制倾转及摇转装置按照预设对应摇转模式对采血管进行自动模式匹配并摇转混匀。上述运行模式有效避免了现有技术中人工操作方式下根据个人感官设定转速和摇转时间所带来的弊端，也同时解决了采血管倾角不能设定的问题。预设的摇转模式来自经验值或者实验值，可以近似为“最优的转速-倾角-转动时间参数组合”，达到了混合均匀、反应充分同时不破坏内部物质结构的效果，提升了检测结果的可信度。采用此混匀仪进行混匀操作时，操作者所做的动作只是将采血管由入管口放入仪器，而无需在摇转结束之前实时检视，也无需进行其它操作，因此操作过程十分便捷。

优选地：所述倾转及摇转装置包括设于固定在所述壳体底部的摇转电机支撑板上的摇转电机、承托采血管同时能够变形使采血管倾转至预设角度并由所述摇转电机驱动旋转的倾转及摇转框架以及拉动所述倾转及摇转框架使之发生变形的变形驱动装置。

优选地：所述倾转及摇转框架包括正对所述入管口的套筒，在其外壁上设有上下两组连接销，每组连接销由周向上互相间隔180°的两个销钉组成；还包括摇转拨叉和倾转拨叉，所述摇转拨叉的根部连接于所述摇转电机的电机轴、端部架设于所述套筒并与位于下方的一组连接销连接，所述倾转拨叉的端部架设于所述套筒并与位于上方的一组连接销连接、根部设有耳板，在所述倾转拨叉上还设有弧形挡板；还包括连接基座，其前端具有与所述耳板连接的夹板、后端具有短轴。

优选地：所述变形驱动装置包括设于固定在所述壳体底部的倾转电机支撑板上的倾转电机、设于所述倾转电机支撑板顶部的滑轨以及安装于所述滑轨的滑座，所述滑座上设有轴孔，所述连接基座上的短轴位于该轴孔内；还包括套设于所述倾转电机电机轴上的主动轮与位于所述倾转电机支撑板上的导向轮之间的传动带，所述传动带与所述滑座固接。

优选地：还包括用于检测采血管在所述套筒内是否放入到位的位置检测装置。

优选地：所述位置检测装置包括固接于所述壳体底部并平行地设于所述倾转及摇转装置两侧的第一支撑板和第二支撑板，在所述第一支撑板的内侧壁上安装有第一固定板、在所述第二支撑板的内侧壁上设有第二固定板；在所述第一固定板上设有第一检测发出端和第二检测发出端，两者上下排布并且均对准于套筒内的采血管的顶部，在所述第二固定板上设有位置与所述第一检测发出端和第二检测发出端分别对正的第一检测接收端和第二检测接收端。

优选地：所述第一检测发出端和第二检测发出端均为激光二极管，所述第一检测接收端和第二检测接收端均为光敏探头。

优选地：还包括对中装置，该装置包括固接于所述壳体顶壁的支架，在该支架上架设有带有丝母的丝杠，在所述支架的一端还设有驱动所述丝杠旋转的对中电机，还包括带有供所述采血管穿过的透孔的拨片，所述拨片与所述丝母固接。

优选地：还包括落管检测装置，该装置包括设于所述第一固定板底部的落管检测发出端，在所述第二固定板上设有位置与所述落管检测发出端对正的落管检测接收端。

优选地：还包括旋转零位检测装置，该装置包括旋转零位检测探头及设于所述摇转拨叉上、在所述旋转拨叉旋转至零位时对所述旋转零位检测探头进行触发的旋转零位检测触板。

优选地：还包括倾转零位检测装置，该装置包括倾转零位检测探头及设于所述滑座侧壁上、在所述滑座向外侧移动至预设距离时对所述倾转零位检测探头进行触发的倾转零位检测触板。

优选地：所述管型识别装置为颜色识别装置，该装置包括设于所述第一固定板上、正对所述采血管管帽的管型识别探头，该探头包括位于边缘的多个光源、位于中心的透镜以及位于透镜后方的感光芯片。

优选地：所述管型识别装置为条码识别装置，该装置包括设于所述第一固定板上的管型识别探头，该探头为条码扫描端。

优选地：所述管型识别装置为射频标签识别装置，该装置包括设于所述第一固定板上的管型识别探头，该探头为射频标签阅读器。

优选地：所述收管装置包括固接于所述壳体底部的具有弧形内壁的接收槽、设于所述壳体侧壁上的框体和设于所述框体背部的扣盖，在所述接收槽的外沿还设有突起，还包括水平托板，在其内沿设有与所述突起配合的槽口；还包括设于所述扣盖后方的竖直的挡板，其底部设有长条孔并通过穿设于该长条孔中的螺钉固定于所述接收槽的外壁。

优选地：在所述接收槽上还设有凸脊和承托凹台，所述凸脊位于所述倾转及摇转框架下方，所述承托凹台位于所述入管口的正下方。

优选地：所述壳体包括上壳体和与之对接的下壳体；在所述上壳体上设有显示屏和按钮，在所述下壳体的侧壁上设有电源线接口和电源开关。

优选地：所述下壳体的横截面为矩形，在其四角处设有连接凸台，在所述连接凸台上插设有立柱，所述上壳体套设在各立柱的外侧。

优选地：在所述下壳体的底部设有底板，所述第一支撑板、第二支撑板、倾转及摇转装置以及收管装置均固接于所述底板。

优选地：所述电路板固接于所述第二支撑板的外侧。

附图说明

图1是本发明的外部结构示意图；

图2是本发明的下壳体及收管装置的结构示意图；

图3是本发明去除上壳体之后的机构示意图；

图4是本发明的内部结构的前侧视图，包括内部各装置、下壳体和收管装置；

图5是本发明的内部结构的后侧视图，包括内部各装置、下壳体和收管装置；

图6是本发明的内部结构的前侧视图，包括内部各装置及下壳体；

图7是本发明的倾转及摇转装置的右侧视图；

图8是本发明的倾转及摇转装置的左侧视图；

图9是本发明中的对中装置的结构示意图；

图10是本发明中检测装置的左侧视图，包括了位置检测装置和管型识别装置；

图11是图10中左侧检测装置的结构示意图，包括了位置检测装置和管型识别装置；

图12是图10中右侧检测装置的结构示意图；

图13是本发明中底板及部分收管装置的结构示意图；

图14是本发明中收管装置的水平托板的结构示意图。

图中：1、采血管；2、显示屏；3、按钮；4、上壳体；5、下壳体；5-1、立柱；5-2、加强肋板；5-3、电源线接口；5-4、电源开关；5-5、底板；6、收管装置；6-1、框体；6-2、扣盖；6-3、凸脊；6-4、承托凹台；6-5、挡板；6-6接收槽；6-7、突起；6-8、槽口；6-9、水平托板；7、倾转及摇转装置；7-1、摇转电机；7-2、摇转拨叉；7-3、旋转零位检测触板；7-4、旋转零位检测探头；7-5、零位探头固定板；7-6、摇转电机支撑板；7-7、第一固定块；7-8、套筒；7-9、倾转拨叉；7-10、弧形挡板；7-11、滑座；7-12、倾转零位检测触板；7-13、连接基座；7-14、倾转探头固定板；7-15、倾转零位检测探头；7-16、转向轮；7-17、传动带；7-18、滑轨；7-19、滑轨固定座；7-20、倾转电机支撑板；7-21、第二固定块；7-22、倾转电机；8、第一支撑板；8-1、第三固定块；9、对中装置；9-1、对中电机；9-2、丝杠；9-3、丝母；9-4、拨片；9-5、支架；10、第二固定板；10-1、第一检测接收端；10-2、第二检测接收端；10-3、落管检测接收端；11、第二支撑板；11-1、第四固定块；12、电路板；13、第一固定板；13-1、第一检测发出端；13-2、管型识别探头；13-3、落管检测发出端；13-4、第二检测发出端。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例并配合附图详细说明如下：

从动作模式上来说，本采血混匀仪采用了与现有技术中相同的动作模式，即倾转与摇转装置7使采血管1达到的转动效果是在转动时形成一个水平放置的沙漏形，综合效果是使采血管1在自转的同时两端分别具有公转。

请参见图1，从外观上看本采血混匀仪包括壳体，在壳体的顶部设有供采血管1单管放入的入管口，在壳体的侧部设有收管装置6，即顶部放管侧部收管。

壳体将内部各装置进行封装，其具体结构可以有多种形式，但总的原则是壳体应为可拆卸的形式以使内部的各装置能够显露出来，便于在发生故障时（如卡管、突然掉电时的复位等）进行修复。因此，如附图1所示本采血混匀仪的壳体可以分为上壳体4和与之对接的下壳体5，入管口位于上壳体4的顶部，在上壳体4上设有显示屏2和按钮3，在下壳体5的侧壁上设有电源线接口5-3和电源开关5-4。

更具体的结构特征表现在附图2中，可以看出，下壳体5的横截面为矩形，在其四角处设有连接凸台，在连接凸台上插设有立柱5-1，上壳体4由上至下进行扣合安装时，其套设在各立柱5-1的外侧。此种结构保证了拆卸的便捷性。

实际设计中，壳体的结构设计和入管口的位置并不局限于上述描述。如壳体还可以设计成扣接在一起的左壳体和右壳体的形式，入管口的位置还可以开设在壳体的侧壁上，此时内部各装置的初始位置需要进行相应的调整。对于入管口的位置位于壳体侧壁上的情况而言，采血管1进入壳体时的方向是水平的或者与水平方向有一定夹角。

内部的各装置包括采血管1的位置检测装置、采血管1的对中装置9、管型识别装置、倾转及摇转装置7、倾转零位检测装置、采血管1的落管检测装置、旋转零位检测装置、收管装置6及电路板12。显示屏2、按钮3、电源线接口5-3和电源开关5-4均与该电路板12电连接。其中各装置的功能分别为：

1)位置检测装置，用于检测采血管1是否放入到位；

2)对中装置9，如果采血管1没有放入到位，则位置检测装置传递信号给控制器并由控制器进行逻辑判断，控制器不会下发进行下一步动作的指令，对中装置9模仿手工对采血管1的晃动过程，使其下落到位；

3)管型识别装置，用于识别采血管1的类型，此装置是本采血混匀仪的一个关键点，有效地识别采血管1的类型是后面根据不同管型有针对性地采取预设摇转模式的前提；

4)倾转及摇转装置7，用于将采血管1倾转至预设角度并保持直至当前摇转模式结束；

5)倾转零位检测装置，用于校准倾转及摇转装置的倾转零位；

6)落管检测装置，采血管1完成预设模式的摇转之后，倾转及摇转装置7会将采血管1吐出并向下掉落，落管检测装置用于在摇转模式结束后检测是否有采血管1掉落，若有则产生触发信号给控制器，若控制器未接收到该触发信号则启动相应的调整动作；

7)旋转零位检测装置，用于校准倾转及摇转装置的摇转零位；

8)收管装置6，采血管1下落后进入收管装置6内，向外侧滚动至壳体之外，便于操作者取用。

上述各装置可以直接固接至下壳体5的底部，此时下壳体5的底部需预先加工出连接槽口和螺纹孔等结构，便于各装置的安装。上述安装方式在一定程度上会提升下壳体5结构的复杂程度，增大其加工的成本，因此本实例中在下壳体5的底部设置底板5-5，上述各装置均直接或间接地安装于该底板5-5。这样，通过将底板5-5的尺寸精度控制在要求范围内，各装置的位置精度也都能够得到保证，综合呈现出良好的性能。

图3至图6从不同角度表现壳体内部装置之间的位置关系并在一定程度上展现了各装置的结构细节。本采血混匀仪的核心是倾转及摇转装置7，在空间位置上，该装置也位于中心。各检测装置（包括采血管1的位置检测装置、管型识别装置、落管检测装置）位于倾转及摇转装置7的两侧并对正要检测的位置。各检测装置一般包括检测发出端和检测接收端，检测发出端和检测接收端分位于倾转及摇转装置7两侧，亦即采血管1的两侧。

旋转零位检测装置和倾转零位检测装置的位置则较为灵活，可以根据壳体内部的空间状况设计具体的装置结构。

收管装置6位于下壳体5的一个侧壁上，有向外延伸的部分，其在壳体内部的部分应位于倾转及摇转装置7的下方。

电路板12位于倾转及摇转装置7的一侧、竖直放置。

图7和图8从左右两个不同的视角展现了本采血混匀仪的倾转及摇转装置7的结构。该装置包括设于固定在底板5-5上的摇转电机支撑板7-6上的摇转电机7-1、承托采血管1同时能够变形使采血管1倾转至预设角度并由摇转电机7-1驱动旋转的倾转及摇转框架以及拉动倾转及摇转框架使之发生变形的变形驱动装置。

倾转及摇转框架包括正对入管口的套筒7-8，在初始状态下，套筒7-8最好竖直设置以便于操作者由上至下插入采血管1。在套筒7-8的外壁上设有上下两组连接销，每组连接销由周向上互相间隔180°的两个销钉组成。还包括摇转拨叉7-2和倾转拨叉7-9，其中摇转拨叉7-2的根部连接于摇转电机7-1的电机轴、端部架设于套筒7-8并与位于下方的一组连接销连接，倾转拨叉7-9的端部架设于套筒7-8并与位于上方的一组连接销连接，在倾转拨叉7-9的根部设有耳板，在倾转拨叉7-9上还设有弧形挡板7-10。还包括连接基座7-13，其前端具有与前述耳板连接的夹板、后端具有短轴。

上述结构的倾转及摇转框架实现了如下的动作和功能：当连接基座7-13水平向后方移动时，倾转拨叉7-9随着向后方移动，套筒7-8的顶部随着向后方倾转，即完成了采血管1的倾转，倾转到预设的角度后停止，预设角度可以理解为采血管1的管帽部分旋转到弧形挡板7-10覆盖的范围内时的倾角。弧形挡板7-10的作用是在采血管1倾转完成后、摇转电机7-1转动使之位于下方时，采血管1不会滑落出来。

变形驱动装置包括设于固定在底板5-5上的倾转电机支撑板7-20上的倾转电机7-22、设于倾转电机支撑板7-20顶部的滑轨7-18以及安装于滑轨7-18的滑座7-11。滑座7-11上设有轴孔，连接基座7-13上的短轴位于该轴孔内。还包括套设于倾转电机7-22电机轴上的主动轮与位于倾转电机支撑板7-20上的导向轮7-16之间的传动带7-17，该传动带7-17与滑座7-11固接。

本实例中，为了便于滑轨7-18进行固定并保证安装尺寸要求，在倾转电机支撑板7-20上固定由横板和竖板构成的滑轨固定座7-19，竖板部分与倾转电机支撑板7-20固定、横板部分横置于倾转电机支撑板7-20的顶部，滑轨7-18即安装固定在该横板部分上。

滑座7-11在滑轨7-18上应移动灵活且移动方向严格限定在水平方向。因此，在倾转电机支撑板7-20的顶部应设置两个导向轮7-16，两者将传动带7-17架起形成一个水平段，滑座7-11即位于该水平段上。

摇转电机支撑板7-6和倾转电机支撑板7-20应在竖直方向上具有足够的支撑强度和防变形能力。本实例中为了增强上述指标，同时提升两块支撑板安装的便捷性，在底板5-5上固接第一固定块7-7和第二固定块7-21，摇转电机支撑板7-6和倾转电机支撑板7-20分别通过螺钉固定在第一固定块7-7和第二固定块7-21上。

图7和图8还展示了旋转零位检测装置和倾转零位检测装置的结构及具体位置。可以看出，旋转零位检测装置位于摇转拨叉7-2一侧，用于校准倾转及摇转装置7的摇转零位，其具体结构包括一个旋转零位检测探头7-4，该探头为光电传感器，通过零位探头固定板7-5及附属连接板固定在摇转电机支撑板7-6上，在摇转拨叉7-2的根部还设有旋转零位检测触板7-3，在旋转拨叉7-2旋转的过程中旋转零位检测触板7-3对旋转零位检测探头7-4进行触发。控制器接收该触发信号后，对摇转零位进行校准。倾转零位检测装置位于滑座7-11一侧，用于校准倾转及摇转装置7的倾转零位，其具体结构包括一个倾转零位检测探头7-15，该探头为光电传感器，通过倾转探头固定板7-14固定在滑轨固定座7-19的横板部分，在滑座7-11的侧壁上还设有倾转零位检测触板7-12，在滑座7-11移动时倾转零位检测触板7-12对倾转零位检测探头7-15进行触发。控制器接收该触发信号后，对倾转零位进行校准。

图9展示的是对中装置9的结构示意图。人工向入管口插入采血管1后，由于未竖直放入或者有微小物体阻隔等原因，采血管1并不能顺利向下落入套筒7-8内。此时若启动下一个动作，极有可能造成混乱甚至损坏整个仪器。因此，使采血管1顺利入位是很必要的一点。为了达到上述目的，本实例中采用的对中装置9模拟了人工晃动的过程。其具体结构包括：固接于上壳体4顶壁的支架9-5，在该支架9-5上架设有带有丝母9-3的丝杠9-2，在支架9-5的一端还设有驱动丝杠9-2旋转的对中电机9-1，还包括带有供采血管1穿过的透孔的拨片9-4，该拨片9-4与丝母9-3固接。

当采血管1由于某种原因未能顺利到位（此时采血管1仍穿设在拨片9-4的透孔内），位置检测装置检测出上述状况时会向控制器发出信号，控制器再向对中电机9-1发送一系列正向和反向脉冲电流，使拨片9-4在丝母9-3的带动下往返移动，相当于对采血管1进行了晃动，直至采血管1克服了阻滞因素而顺利落下（此时采血管1脱离了拨片9-4），位置检测装置再向控制器发出信号，控制器发出指令控制对中电机9-1转动使拨片9-4的透孔重新对正入管口（亦即位于入管口和套筒7-8之间），以准备接收下一支采血管。

在拨片9-4的透孔的一侧还可以设置一体结构的圆形的挡片，用以在混匀仪进行当前摇转模式时和关机之后将入管口进行封堵，防止异物落入，可以形象地称之为“快门”。这样，开机之后的动作为：对中电机9-1先驱动拨片9-4移动，挡片部分离开入管口，直至透孔移动到正对入管口的位置时停止。之后将采血管1插入入管口内，对中装置9完成的即是对中操作。对中操作完成后，位置检测装置检测到采血管1就位，对中电机9-1驱动拨片9-4移动，使挡片部分重新移动到入管口处。

图10至图12展示了各检测装置的结构和位置，这些检测装置包括位置检测装置和落管检测装置。其中，位置检测装置包括固接于底板5-5并平行地设于倾转及摇转装置7两侧的第一支撑板8和第二支撑板11，在第一支撑板8的内侧壁上安装有第一固定板13、在第二支撑板11的内侧壁上设有第二固定板10。为了提升第一支撑板8和第二支撑板11的整体强度和防变形的效果以及提升两支撑板的安装便捷性，本实例中在底板5-5上固接第三固定块8-1和第四固定块11-1，第一支撑板8和第二支撑板11分别通过螺钉固接在第三固定块8-1和第四固定块11-1上。

上述的第一、第二、第三、第四只代表部件之间的区分，而不代表安装顺序或者位置关系。

电路板12通过螺栓固定在第二支撑板11的外侧，此种设置方式不仅使电路板12更稳固，减少震动对其带来的损害，同时便于拆卸和维护。

在第一固定板13上设有第一检测发出端13-1和第二检测发出端13-4，两者上下排布并且均对准于套筒7-8内的采血管1的顶部，在第二固定板10上设有位置与第一检测发出端13-1和第二检测发出端13-4分别对正的第一检测接收端10-1和第二检测接收端10-2。第一检测发出端13-1和第二检测发出端13-4均为激光二极管，第一检测接收端10-1和第二检测接收端10-2均为光敏探头。

其检测原理为：当采血管1在套筒7-8内顺利入位时，第一检测发出端13-1和第二检测发出端13-4应分别位于其管帽之上和管帽之下，即第一检测发出端13-1发出的光束能够被第一检测接收端10-1所接收，第二检测发出端13-4发出的光线不能够被第二检测接收端10-2所接收，控制器通过一个逻辑判断即判断出采血管1已经放到位，可以发出进行下一步动作的指令。若第一检测发出端13-1发出的光束不能被第一检测接收端10-1所接收，第二检测发出端13-4发出的光线也不能够被第二检测接收端10-2所接收，或者第一检测发出端13-1发出的光束能够被第一检测接收端10-1所接收，第二检测发出端13-4发出的光线也能够被第二检测接收端10-2所接收，则控制器通过逻辑判断要么采血管1存在异常（如管型偏大不能完全进入）、要么采血管1还未放入或者有卡阻情况，两种情况下均不进行下一个动作。

值得注意的是，第一固定板13和第二固定板10可以是普通的板体，只用于固定和支撑，此时上面的各检测元器件通过接线与电路板12直接连接；第一固定板13和第二固定板10也可以是分电路板，各检测元器件直接在该分电路板上进行安装，分电路板再通过接线连接至电路板12。

当前摇转模式进行完毕后需要将采血管1脱出，具体动作模式是：摇转的最后一圈还剩下半圈的时候（此时采血管1在倾转及摇转框架的下方），倾转电机7-22带动滑座7-11回程一定距离使采血管1的角度变化、管帽部分逐渐露出于弧形挡板7-10之外，由于采血管1和套筒7-8的材质均为硬质材料，两者之间的摩擦力很小，没有了弧形挡板7-10的阻挡时，采血管1顺利滑落。这之后，控制器控制倾转及摇转装置7继续转动半圈复位到达零位。进行上述动作的前提条件是采血管1确实已经滑落，由落管检测装置进行上述动作的确认。

落管检测装置包括设于第一固定板13底部的落管检测发出端13-3，在第二固定板10上设有位置与落管检测发出端13-3对正的落管检测接收端10-3。与位置检测装置一样，此处的落管检测发出端13-3为激光二极管，落管检测接收端10-3为光敏探头。

当落管检测装置未检测到采血管1下落（即发生可能的卡阻情况），控制器未收到采血管1已经落下的信号，则会进行如下动作：控制器先后控制倾转电机7-22和摇转电机7-1动作，动作模式是使滑座7-11沿滑轨7-18进行往复小幅度直线运动、使摇转拨叉7-2带动整个倾转及摇转框架进行往复小幅度圆周动作，相当于对采血管1进行了“震动”，采血管1也就能够顺利落管。落管后，落管检测装置产生信号给控制器，控制器控制仪器进入下一步动作。若经历设定次数的上述调整动作之后落管检测装置仍未产生落管信号给控制器，则控制器报警。

图10至图12展现的另一个检测装置是管型识别装置，作为本混匀仪的另一个核心。该装置包括设于第一固定板13上、正对采血管1的管型识别探头13-2。此处，管型识别装置可有多种具体形式，例如：

管型识别装置可以为颜色识别装置，该装置包括设于第一固定板13上、正对采血管1管帽的管型识别探头13-2，该探头包括位于边缘的多个光源、位于中心的透镜以及位于透镜后方的感光芯片。上述结构类似于数码相机的镜头系统，光源提供一个良好的背景色并同时提升照度，感光芯片透过透镜读取管帽的颜色。正如背景技术中的介绍，九种类型的采血管1各有不同颜色的管帽，依据管帽颜色识别管型是合理的一种方式。

管型识别装置还可以为条码识别装置，该装置包括设于第一固定板13上的管型识别探头13-2，该探头为条码扫描端。采用此种方式进行识别时，需要操作者预先在不同管型的采血管1上粘贴条码标签，在将采血管1插入入管口中后位置检测装置检测到采血管1就位时，条码扫描端自动读取标签内容并反馈给控制器判断。

管型识别装置还可以为射频标签识别装置，该装置包括设于第一固定板13上的管型识别探头13-2，该探头为射频标签阅读器。采用此种方式进行识别时，需要操作者预先在不同管型的采血管1上粘贴射频标签，在将采血管1插入入管口中后位置检测装置检测到采血管1就位时，射频标签阅读器自动读取标签内容并反馈给控制器判断。

上述三种管型识别方式各有其优缺点，可以根据实际需要来选取。

图13和图14展示了收管装置6的结构，可以看出：收管装置6包括固接于底板5-5的具有弧形内壁的接收槽6-6、设于下壳体5侧壁上的框体6-1和设于框体6-1背部的扣盖6-2。在接收槽6-6的外沿还设有突起6-7，还包括水平托板6-9，在其内沿设有与突起6-7配合的槽口6-8，通过插接的方式将水平托板6-9安装于接收槽6-6。

还包括设于斜板6-2后方的竖直的挡板6-5，其底部设有长条孔并通过穿设于该长条孔中的螺钉固定于接收槽6-6的外壁。上述结构使挡板6-5的水平位置可以调节。

本实例中，在接收槽6-6上还设有弧形的凸脊6-3和承托凹台6-4。承托凹台6-4位于套筒7-8的正下方，亦即入管口的正下方，其作用是：在初始状态下，当操作者将较大型号的采血管1（超出一般采血管1的规格）放入套筒7-8后，其底部位于承托凹台6-4上，顶部仍伸出于入管口之外，则位置检测装置发送信号给控制器，控制器提示报警（对应着前述第一检测发出端13-1发出的光束不能被第一检测接收端10-1所接收，第二检测发出端13-4发出的光线也不能够被第二检测接收端10-2所接收的情况）。

凸脊6-3位于倾转及摇转框架的下方，与挡板6-5共同构成对下落采血管1的姿态矫正。通过调节挡板6-5的位置，使其与凸脊6-3之间具有合适的距离。采血管1是以倾斜的姿态直接掉落到凸脊6-3上，凸脊6-3的顶部具有弧度，采血管1在下落的过程中与凸脊6-3作用，逐渐由倾斜状态恢复水平状态，最终由凸脊6-3与挡板6-5之间落下进入接收槽6-6内，再由水平托板6-9滚落至下壳体5的外部。

正如背景技术中所说的“最优的转速-倾角-转动时间组合”，本采血混匀仪出厂时在控制器中预设各种管型的上述参数值。实际使用过程中，使用者也可以根据自身需要对不同管型的参数进行手工设定。在混匀仪的运行过程中，显示屏2显示管型、设定的采血管1的倾转角度、转速和转动时间。

为了便于操作者知悉采血混匀仪当前的工作状态，本实例中在上壳体4上设置状态显示装置。该装置包括带有红色、蓝色、绿色三色LED灯的控制电路板，该控制电路板连接至电路板12，接收由控制器发出的状态信号。红灯代表报警，在内部发生故障（如多次尝试后落管不成功）时亮起；内部正常进行摇转模式时，蓝灯亮起；绿灯代表待机状态，开机后未放入采血管1或者当前摇转模式进行完毕、下一采血管1暂未放入时，绿灯亮起。

本实例的工作过程：

1)开机，采血混匀仪进行自检；

2)控制器控制采血混匀仪的倾转及摇转装置7复位；

3)控制器控制对中装置动作将入管口打开；

4)放入采血管1；

5)位置检测装置检测采血管1是否就位，若没有就位则启动对中装置9进行对中，直至采血管1就位，若经过对中装置9的调节后采血管1仍没有就位，则报警；

6)采血管1就位后，控制器控制对中装置动作将入管口关闭；

7)管型检测；

8)控制器匹配并启动摇转模式；

9)摇转模式结束后落管，若控制器未接收到采血管1已经下落的信号，则向倾转电机7-22及摇转电机7-1发送动作指令，使倾转及摇转框架反复微动调整，直至采血管1落管，若经过预设次数的调节之后仍未落管，则控制器报警；

10)落管后，倾转及摇转装置7复位准备进行下一次操作。

Claims (20)

1.一种采血混匀仪，其特征在于：包括以下装置，

（1）壳体，用于将内部各装置进行封装，在该壳体上设有用于采血管（1）放入的入管口；

（2）管型识别装置，用于识别采血管（1）的类型以针对性地采用预设摇转模式；

（3）倾转及摇转装置（7），用于将采血管（1）倾转至预设角度并保持直至当前摇转模式结束；

（4）收管装置（6），用于接收倾转及摇转装置动作结束后落下的采血管（1），并将采血管（1）送出壳体之外；

（5）电路板（12），设有仪器的整个控制电路。

2.按照权利要求1所述的采血混匀仪，其特征在于：所述倾转及摇转装置（7）包括设于固定在所述壳体底部的摇转电机支撑板（7-6）上的摇转电机（7-1）、承托采血管（1）同时能够变形使采血管（1）倾转至预设角度并由所述摇转电机（7-1）驱动旋转的倾转及摇转框架以及拉动所述倾转及摇转框架使之发生变形的变形驱动装置。

3.按照权利要求2所述的采血混匀仪，其特征在于：所述倾转及摇转框架包括正对所述入管口的套筒（7-8），在其外壁上设有上下两组连接销，每组连接销由周向上互相间隔180°的两个销钉组成；还包括摇转拨叉（7-2）和倾转拨叉（7-9），所述摇转拨叉（7-2）的根部连接于所述摇转电机（7-1）的电机轴、端部架设于所述套筒（7-8）并与位于下方的一组连接销连接，所述倾转拨叉（7-9）的端部架设于所述套筒（7-8）并与位于上方的一组连接销连接、根部设有耳板，在所述倾转拨叉（7-9）上还设有弧形挡板（7-10）；还包括连接基座（7-13），其前端具有与所述耳板连接的夹板、后端具有短轴。

4.按照权利要求3所述的采血混匀仪，其特征在于：所述变形驱动装置包括设于固定在所述壳体底部的倾转电机支撑板（7-20）上的倾转电机（7-22）、设于所述倾转电机支撑板（7-20）顶部的滑轨（7-18）以及安装于所述滑轨（7-18）的滑座（7-11），所述滑座（7-11）上设有轴孔，所述连接基座（7-13）上的短轴位于该轴孔内；还包括套设于所述倾转电机（7-22）电机轴上的主动轮与位于所述倾转电机支撑板（7-20）上的导向轮（7-16）之间的传动带（7-17），所述传动带（7-17）与所述滑座（7-11）固接。

5.按照权利要求4所述的采血混匀仪，其特征在于：还包括用于检测采血管（1）在所述套筒（7-8）内是否放入到位的位置检测装置。

6.按照权利要求5所述的采血混匀仪，其特征在于：所述位置检测装置包括固接于所述壳体底部并平行地设于所述倾转及摇转装置（7）两侧的第一支撑板（8）和第二支撑板（11），在所述第一支撑板（8）的内侧壁上安装有第一固定板（13）、在所述第二支撑板（11）的内侧壁上设有第二固定板（10）；在所述第一固定板（13）上设有第一检测发出端（13-1）和第二检测发出端（13-4），两者上下排布并且均对准于套筒（7-8）内的采血管（1）的顶部，在所述第二固定板（10）上设有位置与所述第一检测发出端（13-1）和第二检测发出端（13-4）分别对正的第一检测接收端（10-1）和第二检测接收端（10-2）。

7.按照权利要求6所述的采血混匀仪，其特征在于：所述第一检测发出端（13-1）和第二检测发出端（13-4）均为激光二极管，所述第一检测接收端（10-1）和第二检测接收端（10-2）均为光敏探头。

8.按照权利要求7所述的采血混匀仪，其特征在于：还包括对中装置（9），该装置包括固接于所述壳体顶壁的支架（9-5），在该支架（9-5）上架设有带有丝母（9-3）的丝杠（9-2），在所述支架（9-5）的一端还设有驱动所述丝杠（9-2）旋转的对中电机（9-1），还包括带有供所述采血管（1）穿过的透孔的拨片（9-4），所述拨片（9-4）与所述丝母（9-3）固接。

9.按照权利要求5所述的采血混匀仪，其特征在于：还包括落管检测装置，该装置包括设于所述第一固定板（13）底部的落管检测发出端（13-3），在所述第二固定板（10）上设有位置与所述落管检测发出端（13-3）对正的落管检测接收端（10-3）。

10.按照权利要求5所述的采血混匀仪，其特征在于：还包括旋转零位检测装置，该装置包括旋转零位检测探头（7-4）及设于所述摇转拨叉（7-2）上、在所述旋转拨叉（7-2）旋转至零位时对所述旋转零位检测探头（7-4）进行触发的旋转零位检测触板（7-3）。

11.按照权利要求5所述的采血混匀仪，其特征在于：还包括倾转零位检测装置，该装置包括倾转零位检测探头（7-15）及设于所述滑座（7-11）侧壁上、在所述滑座（7-11）向外侧移动至预设距离时对所述倾转零位检测探头（7-15）进行触发的倾转零位检测触板（7-12）。

12.按照权利要求6所述的采血混匀仪，其特征在于：所述管型识别装置为颜色识别装置，该装置包括设于所述第一固定板（13）上、正对所述采血管（1）管帽的管型识别探头（13-2），该探头包括位于边缘的多个光源、位于中心的透镜以及位于透镜后方的感光芯片。

13.按照权利要求6所述的采血混匀仪，其特征在于：所述管型识别装置为条码识别装置，该装置包括设于所述第一固定板（13）上的管型识别探头（13-2），该探头为条码扫描端。

14.按照权利要求6所述的采血混匀仪，其特征在于：所述管型识别装置为射频标签识别装置，该装置包括设于所述第一固定板（13）上的管型识别探头（13-2），该探头为射频标签阅读器。

15.按照权利要求5所述的采血混匀仪，其特征在于：所述收管装置（6）包括固接于所述壳体底部的具有弧形内壁的接收槽（6-6）、设于所述壳体侧壁上的框体（6-1）和设于所述框体（6-1）背部的扣盖（6-2），在所述接收槽（6-6）的外沿还设有突起（6-7），还包括水平托板（6-9），在其内沿设有与所述突起（6-7）配合的槽口（6-8）；还包括设于所述扣盖（6-2）后方的竖直的挡板（6-5），其底部设有长条孔并通过穿设于该长条孔中的螺钉固定于所述接收槽（6-6）的外壁。

16.按照权利要求15所述的采血混匀仪，其特征在于：在所述接收槽（6-6）上还设有弧形的凸脊（6-3）和承托凹台（6-4），所述凸脊（6-3）位于所述倾转及摇转框架下方，所述承托凹台（6-4）位于所述入管口的正下方。

17.按照权利要求1至16任一项所述的采血混匀仪，其特征在于：所述壳体包括上壳体（4）和与之对接的下壳体（5）；在所述上壳体（4）上设有显示屏（2）和按钮（3），在所述下壳体（5）的侧壁上设有电源线接口（5-3）和电源开关（5-4）。

18.按照权利要求17所述的采血混匀仪，其特征在于：所述下壳体（5）的横截面为矩形，在其四角处设有连接凸台，在所述连接凸台上插设有立柱（5-1），所述上壳体（4）套设在各立柱（5-1）的外侧。

19.按照权利要求18所述的采血混匀仪，其特征在于：在所述下壳体（5）的底部设有底板（5-5），所述第一支撑板（8）、第二支撑板（11）、倾转及摇转装置（7）以及收管装置（6）均固接于所述底板（5-5）。

20.按照权利要求19所述的采血混匀仪，其特征在于：所述电路板（12）固接于所述第二支撑板（11）的外侧。

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