CN105334192A - 一种能够进行故障自我检测的样本检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种能够进行故障自我检测的样本检测系统，包括待测样本放置区、已完成测试样本放置区、样本传输装置、检测装置、第一机械手、第二机械手和控制器；所述样本传输装置用于将样本传输到测试位置，所述检测装置具有两个光接收器用于对样本进行检测；所述第一、二机械手用于拾取、放置样本；所述传输装置包括透明的同步带，同步带上设有空旷区，检测装置通过对空旷区的测试判断检测装置是否存在故障，并判断存在故障的具体部件。本发明的检测系统检测效率高，且能够降低误检风险。

Description

一种能够进行故障自我检测的样本检测系统

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，具体涉及一种能够进行故障自我检测的样本检测系统。

背景技术

在一些大型机构中，每天需要检测的样本数量非常庞大，因为不但涉及到对样本的检测，还涉及到对检测装置的标定、调校，当样本检测出现异常时，可能是样本的问题，也可能是检测装置的故障，现有技术中，通常利用标准样本或空白容器对检测装置进行调较。通常在设备启动时进行一次标准样本或空白容器的测试，在对样本的测试过程中并不对检测装置判断是否出现故障，这样导致存在误检的风险。

发明内容

发明目的：本发明旨在克服现有技术的缺陷提供一种样本检测系统。

技术方案：一种样本检测系统，包括待测样本放置区、已完成测试样本放置区、样本传输装置、检测装置、第一机械手、第二机械手和控制器；所述样本传输装置包括主动轮、驱动主动轮的步进电机、从动轮、设置在主动轮和从动轮上的同步带，所述同步带由透明材料制成，所述同步带上等间距设有多个样本盒放置区，同步带相邻的样本盒放置区之间的区域为空旷区，样本盒为透明的长方体盒子，其外表面设有条形码，内部盛装有样本；检测装置包括激光发射器、位于激光发射器光轴上的与光轴呈-45度角的半透半反镜、位于光轴上与光轴呈45度角的平面反射镜、第一条形码读取器、第一光接收器、第二条形码读取器、第二光接收器，所述激光发射器、半透半反镜、平面反射镜位于同步带围成的内部空间内，所述第一条形码读取器、第一光接收器位于同步带上方空间，所述第二条形码读取器、第二光接收器位于同步带下方空间，激光发射器发出的光到达半透半反镜后一部分光被其反射后经过被测样本达到第一光接收器，另一部分光透过半透半反镜继续传播至平面反射镜，被平面反射镜反射后经过另一个被测样本达到第二光接收器；所述第一机械手和第二机械手均包括多关节机械臂和位于多关节机械臂端部的爪部；第一机械手用于将待测样本放置区的样本盒取出放置在样本盒放置区进行测试；第二机械手用于将已经完成测试的样本盒取出放置在已完成测试样本放置区内；第一机械手、第二机械手、步进电机、激光发射器、第一条形码读取器、第一光接收器、第二条形码读取器、第二光接收器均与控制器相连；当第一光接收器和第二光接收器对其光路中的样本的测试结果均异常时，控制器控制步进电机移动同步带使第一、二光接收器的光路分别经过同步带的空旷区，控制器根据第一、二光接收器对空旷区的测试结果判断检测装置是否存在故障。

进一步地，在检测装置对空旷区的检测结果中，如果第一光接收器的检测结果存在异常而第二光接收器的检测结果不存在异常，则判断为第一光接收器存在故障、第二光接收器和激光发射器正常；如果第一光接收器的检测结果不存在异常而第二光接收器的检测结果存在异常，则判断为第二光接收器存在故障、第一光接收器和激光发射器正常；如果第一、二光接收器对空旷区的检测结果均正常，判断检测装置不存在故障。

进一步地，在检测装置对空旷区的检测结果中，如果第一、二光接收器的检测结果都存在异常，则判断为激光发射器、第一光接收器、第二光接收器均可能存在故障。

进一步地，当仅第一光接收器存在故障时，判断上述被第一光接收器检测的样本为需复检样本，被第二光接收器检测的样本为异常样本；当仅第二光接收器存在故障时，判断上述被第一光接收器检测的样本为异常样本，被第二光接收器检测的样本为需复检样本；当第一、二光接收器对空旷区的检测结果都存在异常，判断上述被第一、二光接收器检测的样本均为需复检样本；当判断检测装置不存在故障时，判断上述被第一、二光接收器检测的样本均为异常样本。

进一步地，所述同步带上的样本盒放置区上设有用于固定样本盒不会从同步带脱落的固定装置。

进一步地，所述固定装置包括相对设置的两个倒“L”形卡块，两个卡块之间的空间用于容纳样本盒。

进一步地，所述同步带上的样本盒放置区为偶数个，相邻的两个样本盒放置区的样本被不同的光接收器检测。

进一步地，在第一光接收器对一个样本进行检测的同时，第二光接收器对另一个样本同时进行检测；同步带的运动方式为间歇性运动；当对样本进行测试时，同步带每次行走的距离为相邻样本盒放置区间隔距离的2倍。

进一步地，当第一、二光接收器光路中的样本的检测结果出来且检测结果均正常时，控制器控制同步带行走相邻样本盒放置区间隔距离的2倍继续样本的测试；

当仅第一光接收器对其光路中的样本测试结果异常时，判断该样本为异常样本，控制器控制同步带行走相邻样本盒放置区间隔距离的2倍继续样本的测试；

当仅第二光接收器对其光路中的样本测试结果异常时，判断该样本为异常样本，控制器控制同步带行走相邻样本盒放置区间隔距离的2倍继续样本的测试；

当被第一光接收器和第二光接收器测试的样本测试得到的结果均为异常时，控制器控制步进电机使同步带移动相邻样本盒之间距离的0.5倍，从而使第一、二光接收器的光路分别经过同步带的空旷区。

进一步地，所述检测系统还包括需复检样本放置区，第二机械手用于将盛装需复检样本的样本盒从同步带上取下放置在需复检样本放置区。

有益效果：本发明的样本检测系统，能够利用一个激光发射器实现对两个样本的同时检测，检测效率高。由于光源来源相同，因此系统检测误差小。并且本发明的检测系统能够及时判断检测装置是否存在故障，从而减小误检的可能性，并且能够判断出出现故障的具体部件，智能化程度高。

附图说明

图1为本发明检测系统示意图；

图2为第一、二机械手示意图；

图3为一段同步带示意图；

图4为样本盒固定结构示意图。

具体实施方式

附图标记：

1主动轮；2从动轮；3同步带；4样本盒；5空旷区；6激光发射器；7半透半反镜；8平面反射镜；9第一光接收器；10第一条形码读取器；11第二光接收器；12第二条形码读取器；13第一机械手；14第二机械手；13.1、14.1多关节机械臂；13.2、14.2爪部；3.1卡块。

下面结合图1-4作具体说明：

一种样本检测系统，包括待测样本放置区、已完成测试样本放置区、样本传输装置、检测装置、第一机械手13、第二机械手14和控制器；所述样本传输装置包括主动轮1、驱动主动轮的步进电机、从动轮2、设置在主动轮和从动轮上的同步带3，所述同步带由透明材料制成，所述同步带上等间距设有多个样本盒放置区，样本盒放置区上设有用于固定样本盒4不会从同步带脱落的固定装置。固定装置包括相对设置的两个倒“L”形卡块3.1，两个卡块之间的空间用于容纳样本盒。同步带相邻的样本盒放置区之间的区域为空旷区，样本盒为透明的长方体盒子，其外表面设有条形码，内部盛装有样本；检测装置包括激光发射器6、位于激光发射器光轴上的与光轴呈-45度角的半透半反镜7(例如半透半反镜的反射和透射比为1：1)、位于光轴上与光轴呈45度角的平面反射镜8、第一条形码读取器10、第一光接收器9、第二条形码读取器12、第二光接收器11，所述激光发射器、半透半反镜、平面反射镜位于同步带围成的内部空间内，所述第一条形码读取器、第一光接收器位于同步带上方空间，所述第二条形码读取器、第二光接收器位于同步带下方空间，激光发射器发出的光到达半透半反镜后一部分光被其反射后经过被测样本达到第一光接收器，另一部分光透过半透半反镜继续传播至平面反射镜，被平面反射镜反射后经过另一个被测样本达到第二光接收器；所述第一机械手和第二机械手均包括多关节机械臂13.1、14.1和位于多关节机械臂端部的爪部13.2、14.2；第一机械手用于将待测样本放置区的样本盒取出进行测试；第二机械手用于将已经完成测试的样本盒取出放置在已完成测试样本放置区内；第一机械手、第二机械手、步进电机、激光发射器、第一条形码读取器、第一光接收器、第二条形码读取器、第二光接收器均与控制器相连；当第一光接收器和第二光接收器对其光路中的样本的测试结果均异常时，控制器控制步进电机移动同步带使第一、二光接收器的光路分别经过同步带的空旷区，控制器根据第一、二光接收器对空旷区的测试结果判断检测装置是否存在故障。

同步带上的样本盒放置区为偶数个，相邻的两个样本盒放置区的样本被不同的光接收器检测。为了便于理解，将所有的样本盒放置区分别单号放置区和双号放置区，第一光接收器专门检测单号放置区上的样本，第二光接收器专门检测双号放置区上的样本。如图1所示，同一时间第一光接收器和光接收器可以分别检测一个样本盒里的样本。在样本盒到达检测位置后，条形码读取器可以获得样本的识别信息，光接收器可以获得样本的检测信息。同步带的运动方式为间歇性运动；当对样本进行测试时，同步带每次行走的距离为相邻样本盒放置区间隔距离的2倍。例如第一光接收器对一个样本检测完毕后，同步带走两个样本盒的距离，继续进行样本的检测，跳过去的那个样本盒里的样本将会由第二光接收器检测。两个机械手不停地放置、取出样本盒，第一、二光接收器分别对单双号放置区上的样本进行测试。

当第一、二光接收器光路中的样本的检测结果出来且检测结果均正常时，控制器控制同步带行走相邻样本盒放置区间隔距离的2倍继续样本的测试，即按上一段同步带的行走方式行走；当仅第一光接收器对其光路中的样本测试结果异常时，判断该样本为异常样本，控制器控制同步带行走相邻样本盒放置区间隔距离的2倍继续样本的测试；当仅第二光接收器对其光路中的样本测试结果异常时，判断该样本为异常样本，控制器控制同步带行走相邻样本盒放置区间隔距离的2倍继续样本的测试；由于此时仅有一个光接收器得到了异常的测试结果，比较大的可能性是样本的问题，所以仍然默认检测器是没有故障的，将样本认定为异常样本。

当被第一光接收器和第二光接收器测试的样本测试得到的结果均为异常时，控制器控制步进电机使同步带移动相邻样本盒之间距离的0.5倍，从而使第一、二光接收器的光路分别经过同步带的空旷区。此时第一、二光接收器光路中的两个样本的测试结果均为异常，很有可能是检测装置出现了故障，因此此时开始利用空旷区对检测装置进行故障判定。在检测装置对空旷区的检测结果中，如果第一光接收器的检测结果存在异常而第二光接收器的检测结果不存在异常，则判断为第一光接收器存在故障、第二光接收器和激光发射器正常；如果第一光接收器的检测结果不存在异常而第二光接收器的检测结果存在异常，则判断为第二光接收器存在故障、第一光接收器和激光发射器正常；如果第一、二光接收器对空旷区的检测结果均正常，判断检测装置不存在故障。在检测装置对空旷区的检测结果中，如果第一、二光接收器的检测结果都存在异常，则判断为激光发射器、第一光接收器、第二光接收器均可能存在故障。这里的透明同步带的空旷区起到了空白容器的作用，由于空旷区的光透过率是固定的，因此当光接收器对空旷区的检测结果异常时，只可能是检测装置出现了故障。

相应地，对于样本的判断过程如下：当仅第一光接收器存在故障时，判断上述被第一光接收器检测的样本为需复检样本，被第二光接收器检测的样本为异常样本；当仅第二光接收器存在故障时，判断上述被第一光接收器检测的样本为异常样本，被第二光接收器检测的样本为需复检样本；当第一、二光接收器对空旷区的检测结果都存在异常，判断上述被第一、二光接收器检测的样本均为需复检样本；当判断检测装置不存在故障时，判断上述被第一、二光接收器检测的样本均为异常样本。在上述对检测装置和被测样品的判断结束后，控制器控制同步带移动相邻样本盒放置区间隔距离的1.5倍继续接下来的样本进行测试

另外，所述样本检测系统还包括需复检样本放置区，第二机械手用于将盛装需复检样本的样本盒从同步带上取下放置在需复检样本放置区。第二机械手将检测后无需复检的样本盒放置在已完成测试样本放置区，将需要复检的样本盒放置在需复检样本放置区。

第一机械手取出样本盒放置在同步带上的操作可以选择在靠近主动轮上方的某个位置；第二机械手从同步带上取出样本盒的操作也可以选择在靠近主动轮上方的一个位置(例如，为了保证同步带上每个样本盒放置区都被使用不浪费，这两个位置可以是同步带相邻的两个样本盒放置区所在的位置)，这样便于机械手操作，一边放置新的样本盒，一边取下测试过的样本盒，可以实现对大量样本的测试。当然第一、二机械手的可操作范围可以设计得很大，向同步带放置样本盒和从同步带取出样本盒的操作位置根据需要也可以选择其他位置。

本发明第二光接收器位于第一光接收器的下游。

这里的光学测试方式可以是吸光度的测试，并且虽然透明的同步带会对光有一定影响，但是其影响是固定的，在处理测试信号的时候可以将这个影响去掉。

本发明所称的样本可以是直接从人体采集的样本，例如血液、尿液、吐沫，也可以是上述样本加入试剂反应后的反应液。

尽管本发明就优选实施方式进行了示意和描述，但本领域的技术人员应当理解，只要不超出本发明的权利要求所限定的范围，可以对本发明进行各种变化和修改。

Claims (10)

1.一种样本检测系统，其特征在于，包括待测样本放置区、已完成测试样本放置区、样本传输装置、检测装置、第一机械手、第二机械手和控制器；所述样本传输装置包括主动轮、驱动主动轮的步进电机、从动轮、设置在主动轮和从动轮上的同步带，所述同步带由透明材料制成，所述同步带上等间距设有多个样本盒放置区，同步带相邻的样本盒放置区之间的区域为空旷区，样本盒为透明的长方体盒子，其外表面设有条形码，内部盛装有样本；检测装置包括激光发射器、位于激光发射器光轴上的与光轴呈-45度角的半透半反镜、位于光轴上与光轴呈45度角的平面反射镜、第一条形码读取器、第一光接收器、第二条形码读取器、第二光接收器，所述激光发射器、半透半反镜、平面反射镜位于同步带围成的内部空间内，所述第一条形码读取器、第一光接收器位于同步带上方空间，所述第二条形码读取器、第二光接收器位于同步带下方空间，激光发射器发出的光到达半透半反镜后一部分光被其反射后经过被测样本达到第一光接收器，另一部分光透过半透半反镜继续传播至平面反射镜，被平面反射镜反射后经过另一个被测样本达到第二光接收器；所述第一机械手和第二机械手均包括多关节机械臂和位于多关节机械臂端部的爪部；第一机械手用于将待测样本放置区的样本盒取出放置在样本盒放置区进行测试；第二机械手用于将已经完成测试的样本盒取出放置在已完成测试样本放置区内；第一机械手、第二机械手、步进电机、激光发射器、第一条形码读取器、第一光接收器、第二条形码读取器、第二光接收器均与控制器相连；当第一光接收器和第二光接收器对其光路中的样本的测试结果均异常时，控制器控制步进电机移动同步带使第一、二光接收器的光路分别经过同步带的空旷区，控制器根据第一、二光接收器对空旷区的测试结果判断检测装置是否存在故障。

2.根据权利要求1所述的样本测试系统，其特征在于，在检测装置对空旷区的检测结果中，如果第一光接收器的检测结果存在异常而第二光接收器的检测结果不存在异常，则判断为第一光接收器存在故障、第二光接收器和激光发射器正常；如果第一光接收器的检测结果不存在异常而第二光接收器的检测结果存在异常，则判断为第二光接收器存在故障、第一光接收器和激光发射器正常；如果第一、二光接收器对空旷区的检测结果均正常，判断检测装置不存在故障。

3.根据权利要求2所述的样本检测系统，其特征在于，在检测装置对空旷区的检测结果中，如果第一、二光接收器的检测结果都存在异常，则判断为激光发射器、第一光接收器、第二光接收器均可能存在故障。

4.根据权利要求3所述的样本检测系统，其特征在于，当仅第一光接收器存在故障时，判断上述被第一光接收器检测的样本为需复检样本，被第二光接收器检测的样本为异常样本；当仅第二光接收器存在故障时，判断上述被第一光接收器检测的样本为异常样本，被第二光接收器检测的样本为需复检样本；当第一、二光接收器对空旷区的检测结果都存在异常，判断上述被第一、二光接收器检测的样本均为需复检样本；当判断检测装置不存在故障时，判断上述被第一、二光接收器检测的样本均为异常样本。

5.根据权利要求1所述的样本检测系统，其特征在于，所述同步带上的样本盒放置区上设有用于固定样本盒不会从同步带脱落的固定装置。

6.根据权利要求5所述的样本检测系统，其特征在于，所述固定装置包括相对设置的两个倒“L”形卡块，两个卡块之间的空间用于容纳样本盒。

7.根据权利要求1-4任一项所述的样本检测系统，其特征在于，所述同步带上的样本盒放置区为偶数个，相邻的两个样本盒放置区的样本被不同的光接收器检测。

8.根据权利要求7所述的样本检测系统，其特征在于，在第一光接收器对一个样本进行检测的同时，第二光接收器对另一个样本同时进行检测；同步带的运动方式为间歇性运动；当对样本进行测试时，同步带每次行走的距离为相邻样本盒放置区间隔距离的2倍。

9.根据权利要求8所述的样本检测系统，其特征在于，当第一、二光接收器光路中的样本的检测结果出来且检测结果均正常时，控制器控制同步带行走相邻样本盒放置区间隔距离的2倍继续样本的测试；

当仅第一光接收器对其光路中的样本测试结果异常时，判断该样本为异常样本，控制器控制同步带行走相邻样本盒放置区间隔距离的2倍继续样本的测试；

当仅第二光接收器对其光路中的样本测试结果异常时，判断该样本为异常样本，控制器控制同步带行走相邻样本盒放置区间隔距离的2倍继续样本的测试；

当被第一光接收器和第二光接收器测试的样本测试得到的结果均为异常时，控制器控制步进电机使同步带移动相邻样本盒之间距离的0.5倍，从而使第一、二光接收器的光路分别经过同步带的空旷区。

10.根据权利要求9所述的样本检测系统，其特征在于，所述检测系统还包括需复检样本放置区，第二机械手用于将盛装需复检样本的样本盒从同步带上取下放置在需复检样本放置区。