CN103917295B - 流体转移设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种流体转移设备，尤其是移液设备，用于转移至少一种流体实验室样本，尤其是生物化学或医学实验室样本，所述设备包括：基体，其具有用于将容器连接到所述基体以将至少一种流体样本吸入到容器中的连接部分；移动装置，其可以实现将至少一种流体实验室样本吸入和/或传输到容器中；电子控制装置，其控制流体转移设备的至少一个功能；传感器装置，其包括至少一个加速度传感器，加速度传感器信号连接到控制装置并且通过加速度传感器在流体转移设备的移动过程中可以测量至少一个加速度值；其中控制装置设计为使得其在至少一个功能的控制过程中利用至少一个加速度值。本发明还涉及用于利用在流体转移设备中的至少一个加速度值的方法。

Description

流体转移设备

技术领域

本发明涉及流体转移设备，尤其涉及移液设备及其使用方法。

背景技术

此流体转移设备主要用于在实验室中传送流体样本，尤其计量样本。在移液设备的情形中，例如液体样本通过减小的压力吸入到移液管端部，存储在端部，并且再次从端部喷射到目标位置。

流体转移设备包括计量设备，尤其是移液设备，尤其是诸如例如移液管与分配器的手持移液设备。移液管被理解为这样的仪器，尤其，其中通过分配给该仪器并且可以包括活塞的移动装置，可以将待移液的体积吸入连接到移液管的移液容器。分配器被理解为这样的仪器，尤其，其中通过可以包括活塞的移动装置，可以将待移液的体积吸入连接到分配器的移液容器，其中例如通过布置在移液容器中的活塞将移动装置至少部分地分配给移液容器。在手持移液设备的情形中，通过单个致动传输的样本量可以与吸入到仪器中的样本量相应。然而，供给物还适合于已经吸入的样本量并且与将在各步骤中再次传输的多个传输量相应。此外，在单通道仪器与多通道仪器之间作出区分，其中单通道仪器仅包括单个传输通道并且多通道仪器包括尤其允许平行传输或者吸入多个样本体积的多个传输通道。可以手动地操作移液设备，尤其，即意味着移动装置的使用者产生的驱动，并且尤其可以电性地操作。

手动操作移液管的实例是来自德国汉堡的EppendorfAG的Eppendorf和Eppendorf手动操作分配器的一个实例是另外地来自EppendorfAG的电子移液管的一个实例是来自EppendorfAG的Eppendorf电子分配器的实例是来自EppendorfAG的Eppendorf与

此流体转移设备被用于实验室中以便，尤其以极其高的精度在零点几微升到零点几毫升的范围内计量与传送极小样本量。通常重要的是分析表现为相当大值的生化或医学样本，例如，由于这一事实它们仅可以通过高的支出来制造，或者如在法医样本的情形中，仅能够以非常大的难度获得。在这些情形中，重要的是通过保持尽可能恒定的最高可能精度执行样本的处理。为此目的，当使用设备时，首先设备的可靠性并且其次人机工程学是重要的。

尤其，在手动地操作流体转移设备的情形中，设备的持续或重复的手动机械致动对设备与使用者都提出要求，并且由此首先影响仪器的老化过程以及磨损并且其次影响使用者的操作方便性。这在流体转移设备作为例如自动系统的一部分时而被强烈地被致动时是适用的。因此期望保持不变的生产力而减小流体转移设备的致动的强度，以便提高操作方便性以及保持仪器的可靠性，或者尤其，以获得至少关于致动强度的信息，以便当使用流体转移设备时能够估计可靠性。

发明内容

将此当作出发点，本发明是以提供改进的流体转移设备为目的，这使得尤其能够方便与持久可靠的操作流体转移设备。

通过根据权利要求1的流体转移设备以及根据权利要求10的方法实现的此目的。从属权利要求涉及优选的构造。

根据本发明的流体转移设备，尤其是移液设备，用于传送或转移至少一种流体实验室样本，尤其是生物化学或医学实验室样本，所述设备包括：基体，其具有用于将容器连接到基体以吸入至少一种流体样本的连接部分；移动装置，其可以实现将至少一种流体实验室样本吸入和/或传输到容器中；电子控制装置，其控制流体转移设备的至少一个功能；传感器装置，其包括至少一个加速度传感器，所述加速度传感器信号连接到控制装置并且通过所述加速度传感器在流体转移设备的移动过程中可以测量至少一个加速度值，其中控制装置设计为使得其在至少一个功能的控制过程中利用至少一个加速度值。

根据本发明的流体转移设备提供下述优点：可以自动地检测到流体转移设备的移动状态的改变，并且使用，尤其利用所述改变以根据加速度值的方式自动地执行，尤其是此功能。因此增加了操作的方便性。例如当流体转移设备的机械加载或致动并且负面地影响流体转移设备的可靠性时能够检测并且估计可能发生运动状态的改变。此功能可以是测试功能，其使用尤其观察并且尤其还估计至少一个加速度值，尤其使流体转移设备的机械加载成为特征。可以确定极限加载值或可以对加载值进行求和，以便获得作为流体转移设备的连续加载的测量值的叠加加载值。确定的加载值可以使流体转移设备的使用者能够关于其可靠性得出结论。关于用于影响流体转移设备的功能的加速度值的使用，下面描述多个优选的构造。

根据本发明的流体转移设备被理解为是这样的设备，即通过其流体可以转移到用于流体的容器中，并且尤其可以再次从容器中传送。流体转移设备可以是设计为计量待转移的流体的计量设备和/或可以尤其是移液设备。在移液设备的情形中，流体通过减小的压力吸入到容器中。减小的压力优选地通过移动装置的活塞产生，所述活塞在缸体中是可移动的。尤其，活塞尤其通过电子驱动手动或者机械地移动。可以在流体与流体侧活塞端之间的可膨胀空气体积的帮助下产生减小的压力。作为其另选，在直接置换器原理中，流体侧活塞端达到与流体直接接触或者达到至少直接靠近流体。

移液设备优选地是移液管或者分配器。移液设备可以进一步手动操作或者电动地操作，并且为此目的尤其具有手动操作或者电动操作移动装置。移液设备可以是单通道仪器或者多通道仪器。

流体转移设备优选地是可移动或者可加速设备，尤其是机械可移动设备或手持设备。为此目的，其优选地包括手持部分。优选地，基体设计为把手部分或者包括把手部分，所述把手部分由使用者的手抓握以便保持、并且尤其移动与操作流体转移设备。优选地，流体转移设备设计为单手操作，使得可以通过一只手执行要求用于流体转移的全部过程。然而，流体转移设备还可以是例如自动实验室机器的实验室设备的一部分。

基体优选地包括移动装置可以至少部分地或者全部布置在其中的壳体。优选地，控制装置至少部分地或者全部布置在基体中。

移动装置用于移动流体以便转移流体并且尤其用于将流体吸入到容器中并且从容器传输流体。在手动地操作移动装置的情形中，移动装置优选地包括尤其是操作按钮的致动元件，以便使用者例如通过张紧弹簧施加用于移动流体的作用力来致动移动装置。在电动操作移动装置的情形中，通过电力驱动施加用于使移动装置移动的力，尤其电力驱动可以使用在每种情形中都能够作为流体转移设备(尤其是基体)的一部分的电池或充电电池。移动装置优选地包括具有活塞的活塞装置，所述活塞在活塞装置的缸体中可移动以便在所述缸体中产生减小的压力。然而，如在例如当移动注射器容器的活塞时的情形中，移动装置还可以设计为移动作为流体转移设备的仅一部分或不是全部的活塞。

移液设备优选地设计为转移，尤其是计量小量流体。后者理解为尤其在0.1μl与200ml之间的范围中的流体体积。所述流体通常是含水液体但还可以例如是其它无机或有机液体。优选地根据ENISO8655测量的，用于系统性测量误差(SMA)的计量精度相应优选地为SMA＝+/-(0.02-0.08)μl，给定含水流体体积V＝1μl，SMA＝+/-(0.08-0.16)给定V＝10μl，SMA＝+/-(0.6-1.0)μl，给定V＝100μl。相关的系统测量误差(SMA/V)优选地在5-50千分率。系统测量误差是计量体积与移液设备的标定体积或者选定体积的偏差。其可以通过平均十次测量来确定。

可以连接到流体转移设备的连接部分的容器优选地设计为小流体体积的入口。所述容器可以是移液管端部或者分配器端部，尤其其在每种情形中都可以包括可移动活塞。在后者的情形中，容器根据注射器原理来塑造而成，并且设计为注射器容器。容器优选地包括塑料并且优选地是耗材，也就是说在单次使用以后优选地不清洗容器而是将它们丢弃。然而，容器还可以包括其它材料并且尤其是可再使用材料，尤其是在生物或医学实验室中高温高压消毒的材料。

传感器装置优选地包括至少一个加速度传感器，优选地精确地一个加速度传感器。加速度传感器是商业上可获得的并且以已知方式的不同测量原理为基础。所述原理例如以压电电阻效应、压电效应、利用霍尔效应、热效应或者石英振荡器的谐振为基础。由于此半导体传感器可以制成非常小并且在微机械的背景下成本有效地制造并且与其它类型的加速度传感器相比它们的测量基本上不依赖温度，因此电容式半导体传感器优选地用作加速度传感器。适当类型的加速度传感器是例如MEMS传感器(MEMS：微光电机械系统)。加速度传感器还可以包括例如集成电路的电路，以便估计测量的加速度值。例如从瑞士日内瓦的制造商STMICROELECTRONICS(意法半导体)可获得的适当的商业加速度传感器。

加速度传感器优选地具有至少一个测量范围，其包括优选地(+/-)0.5到10g，优选地(+/-)0.5到2g之间的最小与最大可检测加速度值。尤其，1g与基于重力的加速度相应并且可以固定在9.8m/(s*s)。加速度传感器优选地具有在1，0mg到32，0mg范围内，优选地在5，0mg与20，0mg之间的测量分辨率。

优选地，1g的测量与其在此情形中可以用作在加速度传感器上的仅有的力的重力相应。因此，1g的测量量可以与作用在其它未加速的传感器上的重力相应。此外，可能的是沿着一个方向的传感器的加速度的负值与沿着所述方向的传感器的减速度相应。优选地，加速度传感器设计为测量沿着至少一个空间方向的加速度或者优选沿着全部三个正交空间方向的加速度。优选地，控制装置设计为使用和/或估计与沿着空间方向的测量相应的至少一个加速度值。优选地，控制装置设计为使用和/或估计多个加速度值，所述多个加速度值与沿着至少两个空间方向的测量相应，或者与实际上三个尤其正交的空间方向相应，或者与由三个正交空间轴的正方向与负方向产生的总共六个空间方向相应。通过此种方式，控制装置可以估计加速度并且由此尤其以更加详细与更加可靠的方式加载。

此外，可以利用沿着至少一个空间方向或者平行于所述方向的测量结果获得加速度值。特别地，可以利用沿着两个优选正交的空间方向或者平行于所述方向的测量结果获得加速度值。此外，可以利用沿着三个优选地正交的空间方向或者平行于所述方向的测量结果获得加速度值。此加速度值可以是沿着至少两个、优选地两个或三个、优选地正交的空间方向或者平行于所述方向测量的至少两个、尤其是两个或三个加速度值的总和。通常，“值”可以表示“绝对值”。

优选地，流体转移设备包括至少一个操作元件，其尤其用于在使用者与控制装置之间输入和/或输出信息。操作元件可以包括至少一个操作按钮或键盘，至少一个显示器或触摸屏。流体转移设备还可以包括用于输出例如扬声器的声学指示的构件。

电子控制装置优选地包括至少一个印刷电路板以及优选地具有集成电路(ICs)的部件，所述集成电路优选地布置在至少一个印刷电路板上。优选地，控制装置包括可编程电路。优选地，传感器装置，尤其至少一个加速度传感器，也布置在印刷电路板上，这使得特别简单、紧凑和/或能量节约的设计成为可能。

控制装置优选地包括信号处理装置，通过所述信号处理装置检测到至少一个加速度值并且所述至少一个加速度值用于控制流体转移设备的功能。信号处理装置可以是估计装置的一部分或者形成估计装置。加速度值可以呈现为例如电压信号的模拟信号，或者呈现为数字信号。信号处理装置优选地设计为处理模拟信号，其被指定为模拟信号处理装置，通过所述信号处理装置，尤其，至少一个加速度值被检测为模拟信号并且用于控制流体转移设备的功能，尤其将至少一个加速度值以模拟方式估计。优选地，信号处理装置包括数字数据处理装置，其尤其包括计算单元(CPU)、数据总线、数据存储器、微处理器、用于设备内部或设备外部数据转移的一个或多个界面、和/或有线传导或无线传导到其它电子装置的一个或多个信号连接件。优选地，控制装置设计为数字地检测，尤其数字地处理，尤其数字地估计并且尤其数字地存储至少一个加速度值。

优选地，控制装置包括加速度值存储器，尤其是加速度数据存储器，以便存储临时连续地或至少部分地同时地测量的至少一个加速度值或多个加速度值。由此可以实现根据本发明的流体转移设备的不同构造。优选地，控制装置包括时间检测装置，通过其可获得关于相对或绝对时间点的信息。优选地，例如通过使用者可以修正并且设定绝对时间。时间检测装置还可以是传感器装置的一部分，尤其是加速度传感器的一部分。此外可以通过时间检测装置实现根据本发明的流体转移设备的其它构造。优选地，控制装置包括时间数据存储器，用于存储临时连续地测量的至少一个加速度值或多个加速度值。加速度数据存储器与时间数据存储器优选地容纳在例如RAM、FLASH存储器、EEPROM的相同的物理可再写入存储器部件中，但是也可以布置在不同的存储器部件中。

根据测量的加速度值的功能可以是测试功能，所述测试功能测量至少一个加速度值，尤其是测量在时间间隔的多个加速度值，以及估计加速度值。为了估计至少一个加速度值，此流体转移设备，和/或相应地，控制装置优选地包括电子估计装置。尤其，此估计装置是用于执行所述功能、尤其是测试功能的构件。估计装置可以包括例如构造为执行此功能的电路，并且其例如估计表示加速度值的模拟或数字信号并且例如通过比较电路将其与参考信号或参考值进行比较。尤其，在加速度值呈现为数字方式的情形中，估计装置可以包括数字信号处理系统。

优选地，控制装置包括程序代码可以存储于其中的至少一个程序数据存储器。程序代码优选地设计为使用至少一个加速度值并且设计为尤其根据上述与下述的一个方法估计至少一个加速度值。此程序代码优选为用于实现流体转移设备的测试功能的构件，其中所述测试功能尤其使用至少一个加速度值并且尤其根据上述与下述一个方法估计至少一个加速度值。在此情形中，可以提供程序代码以便存取加速度值存储器或一些其它数据存储器。程序代码优选地设计为实现根据本发明的流体转移设备中的测试功能。程序代码可以优选地设置在根据本发明的数据存储介质上，尤其以便从所述数据存储介质转移到控制装置或者根据本发明的流体转移设备的程序数据存储器。

优选地，控制装置设计为存储至少一个加速度值，尤其与时间标识(＝具有关于相对或绝对时间点的、尤其是测量时间点的信息的时间数据)存储在一起。通过此种方式，使得其中检测、存储并且估计至少一个加速度值的测量的时间点的测试功能成为可能。这使得能够，例如，随后获得关于流体转移设备的机械加载或过载的时间点的信息，以便例如能够作出陈述：流体转移设备的期望可靠性未受到相反的影响直到此时间点并且可靠性应该估计为是从此时间点的下方开始。在极端情形中，在流体转移设备确定为“不可靠”的情况下，能够拒绝从加载和/或过载的此时间点开始执行的工作过程。当利用流体转移设备时此测试功能增加了安全性。

优选地，控制装置设计为存储多个加速度值，尤其在可以是等距的时间间隔处相继地存储它们，尤其连续地存储它们，否则以不规则时间间隔存储它们，和/或通过时间标识存储它们。通过这种方式，在测试功能的一个构造中，可以记录流体转移设备的机械加载系列，这可以提供关于流体转移设备的多次机械加载的信息，尤其可以使得能够对加载进行统计学估计，以便在每种情形中尤其根据时间确定例如加载的总和、平均值、变化。此估计可以在流体转移设备或控制装置中实现“在场(onboard)”或者通过在流体转移设备外部估计的数据“离场(offboard)”。

可以通过流体转移设备或控制装置记录加载历史以便实现测试功能，所述历史使得能够得出关于流体转移设备的可靠性的结论。加载历史可以包括具有通过传感器装置测量的至少一个加速度值的至少一个数据组以及优选地至少一个测量时间点的至少一个时间标识。控制装置可以设计为使得加载历史以有线传导或无线传导方式经由数据输入/输出界面可获得，并且可以产生或使得可获得加载日志，所述加载日志包括至少一个加速度值、尤其是最大加速度值或者包括多个加速度值。此外，加载日志可以包括至少一个加速度值的至少一个时间标识。加载日志可以进一步包括关于流体转移设备的类型、仪器序列号、以及存储在控制装置中的其它数据的指示，例如仪器传输的时间点、最后维护、或者使得能够得出关于流体转移设备的可靠性的结论的其它值。当通过此种方式使用流体转移设备时进一步增加了安全性。

测试功能的另一个方面提供了根据至少一个测量加速度值通过流体转移设备输出的指示信号，其中可以通过流体转移设备的输出装置，例如通过流体转移设备的显示装置光学地或者通过流体转移设备的扬声器，输出此信号。控制装置或者评估装置可以设计为将至少一个加速值与参考值进行比较，并且尤其根据此比较结果输出指示信号。可以以预定时间间隔、尤其是以等距时间间隔持续地并且重复的执行此比较。尤其，当不及、达到和/或超过预定参考值时，这可以发生。

控制装置和/或估计装置和/或加速度传感器可以设计为将至少一个加速度值与参考值进行比较，并且尤其将此称作为“比较数据”的比较的结果数据，存储在加速度值存储器中和/或加载历史的数据组中。如前所述，可以以预定时间间隔，尤其是以等距时间间隔持续地并且重复的执行此比较，如果参考值不及、和/或超过、和/或达到，那么此比较数据可以包含信息；此比较数据还可以包括关于何时作出此比较和/或哪个期间作出此比较的时间标识或者时间信息，例如以指示参考值达到或不及或超过多久。在至少部分地通过加速度传感器自身执行比较操作的情形中，传感器估计测量值；因此加速度传感器成为流体转移设备的控制装置的估计装置的一部分。因此，还可以至少部分地通过加速度传感器的电路执行此测试功能。

优选地，流体转移设备包括用于输出使用者的指示信号的输出装置，其中，特别地，如果至少一个加速度值优选地超过预定参考值或者另选地降到预定参考值以下，那么根据加速度的方向或不依赖加速度的方向测试功能提供待输出的指示信号。还可以在评估不止一个比较值以后尤其利用不止一次比较的比较数据输出指示信号。可以在满足预定条件以后输出指示信号。此条件可以是：例如，不止一个比较值，尤其是预定数量的比较值，尤其在预定期间内，示出参考值不及、超过和/或达到。

一个参考值或多个参考值可以存储在流体转移设备的参考值数据存储器中，此存储器可能与控制装置关联。可以为使用者提供供给物以从多个推荐的参考值中选定参考值并将其设为预定参考值，或者为使用者提供供给物以经由例如操作元件的使用者界面输入预定参考值，其中此输入参考值然后优选地存储在参考值数据存储器中。

还可以自动地经由流体转移设备的数据界面从流体转移设备的外部限定参考值。所述数据界面可以是无线的，例如根据无线电波或RFID，或者根据ISM波段或其它波段中的无线电波，或者可以是有线的。优选地通过工厂预定或者通过使用者确定参考值。优选地，控制装置设计为执行程序以便实验性地确定参考值。在此程序的情形中，使用者执行流体转移设备的至少一个移动，从其中自动地获得参考值。优选地，使用者执行流体转移设备的多个移动，通过其所述使用者期望限定参考值，并且从其中自动地获得参考值，例如通过检测到的多个加速度值的平均值。

还可以通过控制装置自动地确定预定参考值，尤其根据一个或多个标准，例如根据尤其是仪器序列号的流体转移设备的识别信息。通过此指示信号，使用者可以注意到特定的加速度或尤其是流体转移设备的过载的加载，由此增加了流体转移设备的使用的可靠性。通过实例，可能发生多个使用者使用此流体转移设备。然后可以使第二使用者意识到流体转移设备的可能的不可靠性，这可能在例如由于下落而过载的情形中通过第一使用者在流体转移设备的使用期间发生。然后第二使用者可以开始仪器的维护。

用于成为流体转移设备的下落或者任何其它运动的特征的参考值被选定，优选地不依赖加速度的方向，优选地还取决于加速度的方向，根据下述加速度范围：具有优选地LL＝0mg与LL＝350mg之间的下限(LL)与UL＝350mg与UL＝2000mg或者UL＝1000mg之间的上限(UL)，或者优选地在LL＝150mg与LL＝350mg之间的下限以及在UL＝350mg与UL＝900mg之间的上限(UL)。参考值优选地在200mg与700mg之间，优选地在2200mg与650mg之间，优选地在240mg与550mg之间。“g”是9.8m/(s*s)，“mg”是0.0098m/(s*s)。尤其在此参考值的情形中，优选地使用具有(+/-)2g的测量范围的加速度传感器。在小于1g的范围内的加速度的值可以尤其表示传感器的自由下落，以及由此的流体转移设备的自由下落。在自由下落过程中，在基本上没有沿着相反竖直方向作用的任何反作用力的情况下，重力相应地沿着竖直方向作用在传感器与设备上。然而，在自由下落过程中，传感器仍可以测量沿着重力方向的、与由空气阻力产生的反作用力相关的小的加速度。

例如可以通过检测传感器的自由下落和/或通过检测当设备碰撞地面时的冲击来相应地检测传感器和设备的下落。测试功能可适于测量自由下落或另选地冲击，以便检测下落。此外，测试功能可适于测量自由下落与冲击，即测量两个事件。

例如可以通过确定加速度值是否超过或者达到或低于预定参考值来检测冲击的事件。通常冲击以在自由下落以后在传感器急剧减速过程中作用在传感器上的高的g值为特征。冲击可能以多个g为特征：利用加速度传感器，在碰撞过程中冲击将致使传感器处于“过载”状态。因此，通常检测加速度的最大可能绝对值，这在具有加速度传感器的设备撞击地面时被测量。例如，适于在LL(例如-2或-4g的下限)与UL(例如2或4g的上限)的预定范围中测量的加速度传感器可以在冲击事件期间测量LL(例如-2或-4g)或UL(2或4g)的加速度值。优选地，测试功能适于检测用于加速度值的下限或者上限，例如+/-2g或+/-4g，以便检测冲击。此值可以与确定用于测量加速度的加速度传感器的物理容量的范围极限(LL或UL)相应。

冲击还可以以加速度值为特征，其通常在短的反弹期间发生，其就在碰撞以后发生。撞击地面的物体通常由于物体和/或地面的弹性而从地面弹回。在反弹期间的过程中，可以测量低g加速度值。优选地，测试功能适于检测加速度值，其可以是0,0mg与150,0mg之间的，或者0,0mg与125,0mg之间的绝对值，以便检测冲击。

进一步可能并且优选的是测试功能适于测量时间期间，在此时间期间中随后地测量加速度值的比较，并且参考值具有一定结果，例如，在所述期间加速度值超过参考值，或者在所述期间加速度值在参考值以下或者在所述期间加速度值等于参考值。优选的是，流体转移设备和/或加速度传感器和/或控制装置反复地执行加速度的测量，尤其通过随后测量的频率f，其中优选地10Hz<＝f<＝100Hz，优选地15Hz<＝f<＝50Hz。

此外，测试功能可以适于测量自由下落与冲击，即通过检测与自由下落和冲击的结合运动相应的加速度值的特征顺序来测量两个事件。优选地，测量具有自由下落特征的多个加速度值的第一数据组，并且其次，测量具有冲击特征的多个加速度值的第二数据组。第一数据组与第二数据组的值至少部分不同。第二数据组可以包括相应地与碰撞与反弹相应的高g加速度值和/或低g加速度值。可能优选的是在第二数据组中的加速度值的代数符号，优选地至少部分地与在第一数据组中的加速度值的代数符号相反。这意味着，在自由下落过程中并且在流体转移设备的弹回过程中测量的加速度的方向是相反的。此特征顺序更可靠地指示作用在设备上的冲击事件。

优选的是，估计装置和/或测试功能适于分析测量的加速度值，以便确定指示自由下落和/或冲击事件，或者另一个待检测事件的加速度值中的特征模式。还可以提供此分析以执行关于数据的至少一个统计方法，例如计算值的至少一部分或者基本上全部值的平均和/或标准偏离。还可以提供此分析以将包含多个加速度值的数据与同样包含多个加速度值(参考值)的参考数据进行比较。利用加速度数据的此特征模式可以更可靠地指示一些事件，例如作用在设备上的自由下落和/或冲击事件。

测试功能还可以提供用于致动或执行仪器的第二功能的至少一个加速度值。优选地根据至少一个加速度值执行第二功能。所述第二功能可以是例如将流体转移设备从第一操作状态转换到第二操作状态。流体转移设备的操作状态可以以能量消耗或者通过流体转移设备的电力装置电动地执行的工作的特定值为特征。优选地，第一操作状态是流体转移设备的待机状态，其中流体转移设备的电控功能临时无效，并且第二操作状态优选地是有用状态，其中在第一状态中无效的功能中的至少一个被致动，并且尤其流体转移设备被如所期望地使用。尤其可以通过此测试功能实现的是，通过至少一个加速度值的自动估计自动地执行第二功能，使得不需要专用的操作元件或者要求有意使用者干涉的此操作功能来启动第二功能。此操作还可以是流体转移设备的机械致动，这可能同样地导致磨损以及流体转移设备的不可靠功能。由此，第二功能的自动实施提高了流体转移设备的使用的可靠性。此外，通过此测试功能可以提高电池或者可充电电池的待机期间或使用寿命。

优选地，控制装置和/或估计装置设计为将加速度值与预定参考值进行比较，并且尤其根据将至少一个加速度值与至少一个参考值进行比较的结果执行第二功能，即启动或者不启动它，或者以修改的方式启动它，即通过转移到第二功能的一个或多个参数，其中所述参数可以包括加速度值或者例如时间值。可以以预定时间间隔，尤其是以相等时间间隔持续地并且重复地，并且尤其自动地即尤其没有使用者动作地执行所述比较。可以以基于时间的方式区别地执行第二功能，例如，使得例如流体转移设备可以以基于时间的方式打开(致动到有用状态中)或者关闭(使电功能无效)。可以根据用于确定预定参考值的上述或下述方法中的一个来限定参考值。

用于将流体转移设备从待机状态转移到有用状态的参考值被选定，优选地独立于加速度的方向，优选地还取决于加速度方向，根据下述加速度范围：具有LL＝1mg与LL＝150mg之间的下限(LL)以及UL＝200mg与UL＝500mg之间的上限(UL)。参考值优选地在0mg与400mg之间，优选地在150mg与350mg之间，优选地在200mg与350mg之间，优选地在220mg与320mg之间。“g”是9.8m/(s*s)，“mg”是0.0098m/(s*s)。尤其在此参考值的情形中，优选地使用具有(+/-)2g的测量范围的加速度传感器。

在本情形中，设计为体现尤其是测试功能的特定功能的流体转移设备或控制装置，理解为此流体转移设备或控制装置，所述流体转移设备或控制装置不仅原理上适于执行所述功能，例如在运行软件以后，而且具有用于实际实现所述功能的全部构件，例如通过已经具有必要的程序代码或必要的软件，尤其以流体转移设备的固件的形式。

用于执行所述功能或测试功能的构件尤其包括估计装置。

本发明还涉及用于利用在所述流体转移设备中的由根据本发明的流体转移设备测量的至少一个加速度值的方法，其中此方法提供为，尤其用于估计至少一个加速度值，尤其用于将至少一个加速度值与至少一个参考值进行比较，或者用于执行上述测试功能的全部或者在多个测试功能的描述中的上述其它步骤。

附图说明

根据结合附图对示例性实施方式的下述描述，根据本发明的设备的以及根据本发明的方法的其它优选构造将变得显而易见。

图1示出了根据本发明的流体转移设备的示例性实施方式，在这里所述设备是电子活塞冲程移液管。

图2示出了根据本发明的方法的一部分的示例性实施方式，其中在图1中的流体转移设备中估计加速度值。

具体实施方式

在图1中的电子活塞冲程移液管1包括具有壳体2的基体。壳体2体现为把手并且用于通过一只手操作移液管1，使得使用者例如通过另一只手能够将样本容器(未示出)固定在其间，其中使用者通过移液管1转移流体，例如在显著含水溶剂中的生化实验室样本(水样本)或者医学实验室样本。为此目的，使用者开始通过移液管的中心致动按钮3吸入或者传输样本。致动按钮3是具有中性位置以及“吸入”和“传输”位置的跷板开关(rockerswitch)。移液管包括缸体与在所述缸体中以气密方式可移动的活塞，并且气垫定位在移液管下端与布置在移液管端部7中的样本液体之间。移液管还包括电力驱动移动装置，活塞可以通过其移动。在向上移动的情形中(沿着正z方向)，气垫膨胀，由于此可以使液体通过开口8进入到移液管端部7中，并且，在向下移动的情形中，气垫被压缩，由于此可以将液体从移液管端部7传输到开口8。可以根据移液管以及随其使用的移液管端部的类型计量非常小量的液体。期望的是最高可能的精度。移液管端部7在移液管的连接部分10处连接到移液管。

移液管1包括控制装置5，控制装置5以集成电路的形式至少部分地容纳在印刷电路板14上。移液管的传感器装置的加速度传感器6布置在相同的印刷电路板上，所述加速度传感器通过与控制装置和移液管1的相同电压供给起作用。移液管1还包括经由线15信号连接到控制装置5的定时器11并且通过独立电池供电。加速度传感器6经由电线9信号连接到控制装置5，使得电信号能够在传感器装置与控制装置之间以有线传导方式传递。控制装置5设计为以例如500ms的预定时间间隔将触发信号转移到传感器装置，由于此电信号通过加速度传感器6传递到控制装置。电信号基于触发信号通过所述加速度传感器沿着正交空间轴基本上同时地执行传送与加速度传感器6的三个测量值相应的三个加速度值。此测量是图2中的方法100的步骤101。

电控装置设计为执行测试功能。所述测试功能提供为将加速度B的三维向量的量级与参考值(在图2中步骤102)进行比较，并且如果加速度值B超过参考值R，则执行步骤103，并且否则重新开始测量101。还可能的是为此连续重复的估计提供结束条件，但是在图2中未示出所述条件。特别地，切断电移液管优选地大体上结束此测试功能，尤其还是在可能例如为零或接近零的特定加速度值的、未超过优选地通过使用者设定的预定时间期间的情形中。

步骤103可以提供经由用户界面13(图1)待输出给用户的声音或光学指示信号。通过此种方式，可以使使用者意识到存在于测量的时间点处的移液管的过载状态。相应测量的与通过估计确定的加速度值可以作为具有时间标识的过载值存储在移液管的数据存储装置中，以便取回以及随后输出。用于移液管的下落的通常参考值是例如250mg到520mg。由于可以及时地开始仪器的维护，因此凭借测试功能使得移液管的使用变得更加可靠。

步骤103优选地还可以提供为用于将移液管从待机状态传移到有用状态，在所述待机状态中具有相对高能量消耗的移液管的一些电功能无效并且在此期间执行所述测试功能，在所述有用状态中所述电功能被致动并且其中移液管完全可供使用。用于改变移液管的操作模式的通常参考值在此情形中例如是220mg到350mg。这些值与当将移液管从桌子上的存储位置拾取到使用者的手中时出现的典型加速度相应。规定在工厂处预订的此参考值可以经由移液管的使用者界面通过使用者改变，这使得对于使用者来说使用更加方便。移液管根据测量的加速度在操作模式之间自动地切换，使得操作元件的致动不发生容易受到潜在磨损也不要求使用者介入。可以通过此种方式能够更加方便地操作此移液管，磨损减小并且移液管的使用更加可靠。

Claims (9)

1.一种流体转移设备(1)，该流体转移设备(1)是移液设备，用于转移至少一种流体实验室样本，所述设备包括：

-基体(2)，其具有用于将容器(7)连接到所述基体以将至少一种流体样本吸入到所述容器中的连接部分(10)；

-移动装置，其可以实现将至少一种流体实验室样本吸入和/或传输到所述容器中；

-电子控制装置(5)，其控制所述流体转移设备的至少一个功能；

-传感器装置，其具有至少一个加速度传感器(6)，所述加速度传感器(6)信号连接到所述电子控制装置并且通过所述加速度传感器(6)在所述流体转移设备的移动过程中可以测量至少一个加速度值；

-其中，所述电子控制装置设计为使得其在所述至少一个功能的控制过程中利用至少一个加速度值。

2.根据权利要求1所述的流体转移设备，其具有估计装置，所述估计装置设计为将所述至少一个测量的加速度值与至少一个预定参考值比较。

3.根据权利要求1或2所述的流体转移设备，其中，所述流体转移设备构造为通过电路和程序代码执行所述功能，其中，所述功能是利用所述至少一个加速度值的测试功能。

4.根据权利要求2所述的流体转移设备，其中，所述估计装置包括信号处理装置。

5.根据权利要求3所述的流体转移设备，其中，所述流体转移设备具有参考值数据存储器，并且其中，所述测试功能提供待与存储在所述参考值数据存储器中的加速度的至少一个参考值进行比较的至少一个加速度值。

6.根据权利要求3所述的流体转移设备，其中所述流体转移设备具有用于将指示信号输出给使用者的输出装置，并且其中，如果所述至少一个加速度值位于以预定参考值为特征的范围以外，那么所述测试功能还提供待输出的指示信号。

7.根据权利要求3所述的流体转移设备，其中，所述测试功能基于所述至少一个加速度值提供待从第一操作状态进入到第二操作状态的所述流体转移设备。

8.根据权利要求7所述的流体转移设备，其中，所述第一操作状态是待机状态，在所述第一操作状态期间所述流体转移设备的至少一个电动操作功能无效，并且所述第二操作状态是其中所述电动操作功能被致动的有用状态。

9.一种用于利用在所述流体转移设备中的由根据权利要求1至8中任一项所述的所述流体转移设备(1)测量至少一个加速度值的方法(100)，其中，所述方法提供待与参考值进行比较的至少一个加速度值。