CN103344477B - 采血混匀仪的控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种采血混匀仪的控制系统。包括控制单元及与其连接的检测单元和执行单元，其中控制单元用于接收检测单元传递的检测信号、进行数据处理和模式匹配并向执行单元发送指令；位置检测单元，用于检测采血管是否到位；管型识别单元，用于识别采血管类型；落管检测单元，用于检测采血管是否落管；倾转执行单元，用于使采血管倾转至预设角度；摇转执行单元，用于使采血管按照匹配摇转模式进行摇转；对中执行单元，用于在位置检测单元检测到采血管未到位时对采血管进行调节对中；倾转零位检测单元，用于检测采血管的倾转装置的零位；旋转零位检测单元，用于检测采血管的摇转装置的零位。
Description
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的控制系统。
背景技术
采血混匀仪是对采血管进行摇转混匀操作的仪器，在医院、诊所、体检中心等涉及到采血及化验的场所得到了越来越广泛的应用。在结构上，采血混匀仪一般应包括带有入管口的壳体、壳体的内部应设有采血管的位置检测装置、管型识别装置、倾转及摇转装置、收管装置以及必要的检测装置等（如落管检测、零位检测等），配合控制系统共同形成自动化程度高的一种智能仪器。其操作过程也仅仅是将采血管由入管口放入仪器内，而无需其它设定和检视等操作。此种“傻瓜”式仪器体现着医疗设备未来的发展趋势。在硬件的搭接上，为了将采血管倾转至预设角度需要配置倾转装置，其动力源一般为步进电机；为了对采血管进行预设模式的摇转混匀需要配置摇转装置，其动力源一般为步进电机；为了检测采血管是否到位，需要配置位置检测装置，其结构一般为检测探头；为了对没有到位的采血管进行自动对中使其找准位置，需要配置对中装置，其动力源一般为步进电机；为了识别采血管的类型，需要设置管型识别装置，其结构一般为检测探头；为了检测采血管在完成匹配模式的摇转后是否顺利落管，需要配置落管装置，其结构一般为检测探头；为了使倾转装置恢复零位，需要设置倾转零位检测装置，其结构一般为检测探头；为了使摇转装置恢复零位，需要设置摇转零位检测装置。上述各装置既要明确分工，又要紧密配合，共同实现采血混匀仪的自动化控制。现有技术中还不存在这样一种控制系统。
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集成化程度高、自动化水平高、能够对采血混匀仪各部分进行有效控制的采血混匀仪的控制系统。
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：采血混匀仪的控制系统包括控制单元，用于接收检测单元传递的检测信号、进行数据处理和模式匹配并向执行单元发送指令；位置检测单元，与所述控制单元连接，用于检测采血管是否到位；管型识别单元，与所述控制单元连接，用于识别采血管类型；落管检测单元，与所述控制单元连接，用于检测采血管是否落管；倾转执行单元，与所述控制单元连接，用于使采血管倾转至预设角度；摇转执行单元，与所述控制单元连接，用于使采血管按照匹配摇转模式进行摇转；对中执行单元，与所述控制单元连接，用于在位置检测单元检测到采血管未到位时对采血管进行调节对中；倾转零位检测单元，与所述控制单元连接，用于检测采血管的倾转装置的零位；旋转零位检测单元，与所述控制单元连接，用于检测采血管的摇转装置的零位。
本发明的优点和积极效果是：本发明提供了一种用于采血混匀仪的控制系统，将采血混匀仪能够用到的单元（包括检测单元及执行单元）全部纳入系统内，提升了集成化程度和自动化水平。各部分之间既明确分工，又在功能上紧密配合，其中检测单元用于检测混匀仪的当前工况，为控制单元提供参照，执行单元接收控制单元发出的具体指令，程控地完成采血管的匹配模式摇转，全程无需人工干预，自动化水平高，能够对采血混匀仪各部分进行有效控制。
优选地：所述位置检测单元包括两个成上下排布的激光二极管及对应的光敏探头。
优选地：所述管型识别单元为管型识别探头，该探头包括位于边缘的多个白光源、位于中心的透镜以及位于透镜后方的感光芯片。
优选地：所述落管检测单元为一个激光二极管及对应的光敏探头。
优选地：所述倾转执行单元为步进电机。
优选地：所述摇转执行单元为步进电机。
优选地：所述对中执行单元为步进电机。
优选地：所述倾转零位检测单元为光电传感器。
优选地：所述摇转零位检测单元为光电传感器。
优选地：还包括按键单元及显示单元，与所述控制单元连接，用于输入设定及显示工况。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
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，兹例举以下实施例详细说明如下：
请参见图1，本发明包括如下单元，
控制单元，用于接收检测单元传递的检测信号、进行数据处理和模式匹配并向执行单元发送指令；位置检测单元，与所述控制单元连接，用于检测采血管是否到位；管型识别单元，与所述控制单元连接，用于识别采血管类型；落管检测单元，与所述控制单元连接，用于检测采血管是否落管；倾转执行单元，与所述控制单元连接，用于使采血管倾转至预设角度；摇转执行单元，与所述控制单元连接，用于使采血管按照匹配摇转模式进行摇转；对中执行单元，与所述控制单元连接，用于在位置检测单元检测到采血管未到位时对采血管进行调节对中；倾转零位检测单元，与所述控制单元连接，用于检测采血管的倾转装置的零位；旋转零位检测单元，与所述控制单元连接，用于检测采血管的摇转装置的零位。
还包括按键单元及显示单元，与所述控制单元连接，用于输入设定及显示工况。
本实施例中，位置检测单元包括两个成上下排布的激光二极管及对应的光敏探头。管型识别单元为管型识别探头，该探头包括位于边缘的多个白光源、位于中心的透镜以及位于透镜后方的感光芯片。落管检测单元为一个激光二极管及对应的光敏探头。倾转执行单元为步进电机。摇转执行单元为步进电机。对中执行单元为步进电机。倾转零位检测单元为光电传感器。摇转零位检测单元为光电传感器。
在采血混匀仪的硬件架构中，必然需要设置一个可变形的倾转及摇转支架，该支架能够在倾转执行单元即步进电机的驱动下发生预设角度的变形，以使采血管倾斜至预设角度。该支架还能够在摇转执行单元即步进电机的驱动下进行整体旋转，该旋转的具体参数设置决定于采血管的类型，由控制单元自动进行模式匹配。
采血管放入采血混匀仪之后第一步需进行位置检测，用于检测采血管是否在倾转及摇转框架上已经放置到位，此检测操作是采血混匀仪开始工作运行的基础。检测原理是：采用两组检测探头对采血管的管帽部分进行检测，在采血管已经放置到位的情况下，上述位于上方的激光二极管与光敏探头组能够进行正常的发送和接收、位于下方的激光二极管与光敏探头组的发送和接收被阻断，这样完全相反的两个信号在控制单元内进行逻辑判断，即可认定采血管已经就位。另外的两种状态是：两组激光二极管与光敏探头组的发送和接收均同时正常进行或者同时被阻断，同时进行时控制单元的逻辑判断为采血管还未放入，同时阻断时控制单元的逻辑判断为采血管未到位。
在检测到采血管未到位时，控制单元控制对中执行单元即步进电机动作，对中装置在步进电机的驱动下横向移动，模仿人工对采血管的晃动过程。其调节过程是，控制单元向对中执行单元即步进电机发送一系列的正向和反向脉冲电流，对中装置在步进电机的驱动下进行横向往返移动。
采血管到位后，管型识别单元对其进行管型识别，此识别步骤是控制单元为采血管自动匹配摇转模式的关键。本实例中管型识别单元选用的是颜色识别探头，对采血管的管帽颜色进行识别，包括位于边缘的多个白光源、位于中心的透镜以及位于透镜后方的感光芯片。管型识别单元将数据提供给控制单元，控制单元对数据进行处理并与素材库进行比对，确定采血管的类型，随之自动匹配摇转模式。每种摇转模式下的控制参数值均来源于经验值或实验值，包括采血管倾转的角度、摇转的速度以及摇转的时间。采血混匀仪出厂时预设各种采血管各自对应的参数值，这些参数值也可以在采血混匀仪的使用过程中根据需要而人工调整设定。
可以想到的是，管型识别单元还可以采取其它形式，如条码扫描头或射频标签阅读器等，与之分别对应的是，当管型识别单元为条码扫描头时，需要人工预先在采血管上粘贴标示管型的条形码标签，当管型识别单元为射频标签阅读器时，需要人工预先在采血管上粘贴标示管型的射频标签。
控制单元匹配摇转模式之后，进行动作的执行单元主要是倾转执行单元和摇转执行单元，即两组步进电机。通过控制倾转执行单元步进电机的转动角度控制倾转及摇转支架一端的位移量，进而控制倾转及摇转支架的变形量（即倾转角度）。通过控制摇转执行单元步进电机的转速和转动时间，可以控制采血管摇转的速度和时间。
为了掌控倾转和摇转支架倾转角度的精度和转动起始位置的准确度，在控制系统中包含了倾转零位检测单元和旋转零位检测单元，其结构都是光电传感器。在倾转及摇转支架上的特定部位设置与上述光电传感器配合的触发板，即当支架倾转至触发板对倾转零位检测单元的光电传感器进行触发，使之产生信号给控制单元时，控制单元为倾转执行单元的步进电机赋值零位；当支架旋转至触发板对旋转零位检测单元的光电传感器进行触发，使之产生信号给控制单元时，控制单元为摇转执行单元的步进电机赋值零位。
完成匹配模式的摇转之后，采血管需要落管并由采血混匀仪的壳体内排出。是否顺利落管是检测的重点内容。本实例中，落管检测单元为一组激光二极管及对应的光敏探头组。采血管顺利落管时从激光二极管与光敏探头之间通过，产生触发信号并传递给控制单元。
若未顺利落管，即采血管在倾转及摇转支架上发生卡组情况，控制单元应控制倾转执行单元和摇转执行单元进行多次微调节。具体动作为：先向倾转执行单元的步进电机发送一系列正向和反向的脉冲电流，使倾转及摇转支架的变形角度发生多次微调，再向摇转驱动单元的步进电机发送一系列正向和反向的脉冲电流，使倾转及摇转支架在圆周方向上发生多次微调。直至采血管落管即落管检测单元向控制单元发送落管信号。
本实例中，设置按键单元用于对摇转模式的各参数进行设置，包括倾转角度值、旋转速度值和旋转时间值。设置显示单元用以显示工况，包括当前管型名称、倾转角度值、旋转速度值和旋转时间值。
Claims (10)
1.一种采血混匀仪的控制系统，其特征在于：包括
控制单元，用于接收检测单元传递的检测信号、进行数据处理和模式匹配并向执行单元发送指令；
位置检测单元，与所述控制单元连接，用于检测采血管是否到位；
管型识别单元，与所述控制单元连接，用于识别采血管类型；
落管检测单元，与所述控制单元连接，用于检测采血管是否落管；
倾转执行单元，与所述控制单元连接，用于使采血管倾转至预设角度；
摇转执行单元，与所述控制单元连接，用于使采血管按照匹配摇转模式进行摇转；
对中执行单元，与所述控制单元连接，用于在位置检测单元检测到采血管未到位时对采血管进行调节对中；
倾转零位检测单元，与所述控制单元连接，用于检测采血管的倾转装置的零位；
旋转零位检测单元，与所述控制单元连接，用于检测采血管的摇转装置的零位。
2.按照权利要求1所述的采血混匀仪的控制系统，其特征在于：所述位置检测单元包括两个成上下排布的激光二极管及对应的光敏探头。
3.按照权利要求1所述的采血混匀仪的控制系统，其特征在于：所述管型识别单元为管型识别探头，该探头包括位于边缘的多个白光源、位于中心的透镜以及位于透镜后方的感光芯片。
4.按照权利要求1所述的采血混匀仪的控制系统，其特征在于：所述落管检测单元为一个激光二极管及对应的光敏探头。
5.按照权利要求1所述的采血混匀仪的控制系统，其特征在于：所述倾转执行单元为步进电机。
6.按照权利要求1所述的采血混匀仪的控制系统，其特征在于：所述摇转执行单元为步进电机。
7.按照权利要求1所述的采血混匀仪的控制系统，其特征在于：所述对中执行单元为步进电机。
8.按照权利要求1所述的采血混匀仪的控制系统，其特征在于：所述倾转零位检测单元为光电传感器。
9.按照权利要求1所述的采血混匀仪的控制系统，其特征在于：所述旋转零位检测单元为光电传感器。
10.按照权利要求1至9任一项所述的采血混匀仪的控制系统，其特征在于：还包括按键单元及显示单元，与所述控制单元连接，用于输入设定及显示工况。
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