CN106153964A - 一种电解质分析仪及自动采样方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电解质分析仪及自动采样方法，属于医疗器械领域。本发明电解质分析仪包括主机、采样机构，所述采样机构包括底座，设置在所述底座上的自动采样装置、自动进样装置，其中，所述自动采样装置包括采样架、采样针、驱动所述采样架垂直和水平运动的第一驱动装置、驱动采样针吸样的吸样泵、清洗接嘴、分配阀；所述自动进样装置包括自动进样盘、自动进样盘控制板、驱动所述自动进样盘旋转的第二驱动装置、试管识别装置，所述自动进样盘的周边设有多个放置试管的试管夹。本发明通过自动采样，整个过程提高了设备利用率，通过自动化的试管识别和条码扫描，大大缩短了信息采集时间及人工成本。

Description

一种电解质分析仪及自动采样方法
技术领域
本发明涉及医疗器械领域，尤其涉及一种电解质分析仪及基于该电解质分析仪的自动采样方法。
背景技术
目前来说，传统电解质分析仪采用的是手动采样过程，即使有自动采样过程，但也都是只可进行吸样，而不能识别试管或量杯，即使有扫描条码功能，也需要人工手动旋转试管来进行条码扫描。
并且当出现急诊时，现有的电解质分析仪无法自动识别并且优先处理急诊样品的分析检测，有些支持此操作的电解质分析仪在做急诊时，一般采用的都是一个固定急诊位做一次急诊，如果还有第二个急诊样品，需等待下个样品测试完后，才可进行下一个急诊，不能连续多个急诊测试，更不能急诊过程中做急诊。
不论电解质分析仪采用的是自动还是手动采样，测试过程中几乎都没有续加功能，测试当前批次样品时，后续收集的样品均需等待当前批次样品测试完成后再进行测样操作。在有需要增加新的样品时，也无法实现随时随检。
同时，在测试过程中，取样针位一般固定，而不是摆动式取样针，即使是摆动式取样针，那自动进样盘也是不可更换的，这样固定其一才可保证取样时位置一定，非常不灵活。
发明内容
为解决现有技术中的问题，本发明提供一种电解质分析仪，还提供了一种基于该电解质分析仪的自动采样方法。
本发明电解质分析仪包括主机、采样机构，所述采样机构包括底座，设置在所述底座上的自动采样装置、自动进样装置，其中，所述自动采样装置包括采样架、采样针、驱动所述采样架垂直和水平运动的第一驱动装置、驱动采样针吸样的吸样泵、清洗接嘴，所述采样针固定在所述采样架上，所述清洗接嘴设置在所述采样架的下方，所述采样针能够将液体标本注入清洗接嘴；所述自动进样装置包括自动进样盘、自动进样盘控制板、驱动所述自动进样盘旋转的第二驱动装置、试管识别装置，所述自动进样盘的周边设有多个放置试管的试管夹，所述自动进样盘控制板分别与所述试管识别装置、第一驱动装置、第二驱动装置相连；所述主机的主板分别与自动进样盘控制板和吸样泵相连。
本发明作进一步改进，还包括清洗机构，所述清洗机构包括主管道、分配阀、流通池、废液收集装置，所述主管道一端与采样泵相连，所述主管道另一端连接分配阀，分配阀连接有清洗液，所述废液收集装置与主机内的流通池相连，所述采样泵能够抽取清洗液清洗采样针，清洗后的废液通过清洗接嘴、流通池流入废液收集装置。自洁净功能，无需人为操作，提高生产效率，降低成本。
本发明作进一步改进，所述电解质分析仪还包括条码扫描装置，所述条码扫描装置通过自动进样盘控制板与主机1的主板相连，所述底座上还设有驱动试管转动的第三驱动装置，所述第三驱动装置驱动试管转动使条码对准条码扫描装置，完成条码扫描。自主完成信息扫描和采集，大大缩短了信息采集时间，提高效率。
本发明作进一步改进，所述自动进样装置还包括零位光耦和杯位光耦，所述零位光耦和杯位光耦固定在所述底座上，所述自动进样盘上设有光耦挡片，所述零位光耦能够检测到所述光耦挡片，所述光耦挡片对应的杯位为自动进样盘的零位。
本发明作进一步改进，所述采样针上设有液面检测装置，所述液面检测装置通过自动进样盘控制板与主机主板相连；另所述主机的主板上还设有用于校准采样针在试管中心的采样位置的采样针校准模块。
本发明还提供了一种基于该电解质分析仪的自动采样方法，包括如下步骤：
试管检测步骤：测试开始，自动进样盘在第二驱动装置的驱动下转动，试管识别装置检测自动采样盘上是否有试管，如果是，执行下一步，如果否，继续执行本步骤或退出；
采样步骤：试管识别装置给主机发送信号，主机接收信号后，发送信号给第二驱动装置使自动进样盘停止转动，并发信号给第一驱动装置，进而带动采样架摆动完成采样；
分析排样步骤：主机对样品采集数据并进行分析，采集完数据后，发送信号给吸样泵，将样品排出。
本发明作进一步改进，还包括清洗步骤：包括测试开始，采样步骤执行前的清洗流路步骤A1：吸样泵转动，抽取清洗液清洗流路；样品排出后清洗流路步骤A2：吸样泵抽取清洗液清洗采样针内外壁及流路，并通过清洗接嘴流入废液收集装置。
本发明作进一步改进，试管检测步骤具体包括：
B11：自动进样盘转动回零位；
B12：自动进样盘再次转动，杯位光耦和试管识别装置开始工作，检测每一个杯位内是否有试管，如果是，记录下试管对应的杯位数；
B13：自动进样盘转动一圈后回到零位；
B14：自动进样盘根据识别到的试管对应的杯位数走固定步数到试管扫描装置处，进行试管扫描，直到完成所有试管的扫描。
本发明作进一步改进，采样步骤及分析排样步骤具体包括：
C11：采样架在第一驱动装置带动下垂直上升一定高度后，再水平摆动一定步数到吸样位上方，然后下降，待液面检测装置检测到液体时，采样架停止下降，给主机应答，吸样泵开始转动，通过采样针进行吸样；
C12：采样针吸取一定量后，采样架上升一定高度后，再水平摆动回归到原位，然后采样架下降一定步数到清洗接嘴处；
C13：吸样泵将样品吸入流通池，主机对样品采集数据，并进行分析；
C14：采集完数据后，发送信号给吸样泵，将流通池中的样品排出到废液收集装置，然后执行样品排出后清洗流路步骤A2；
C15：判断是否还有下一个试管样品待测，如果是，自动进样盘转动一定步数，然后返回执行步骤C11，如果否，结束。
本发明作进一步改进，在测试开始后，当需要续加测试样品时，在执行步骤C15之前，增加判断步骤：判断是否进行续加，如果是，自动进样盘和采样架停止运动，将续加的含样品试管放入自动进样盘，然后执行步骤C15，当步骤C15执行完毕后，自动进行续加测试，返回重新从试管检测步骤开始执行。自动控制进行新收集样品的后续测试，能够不定时放入新的收集的样品，保证了当前测样的连贯性也很好的解决了等待当前批次样品测试完后由操作人员进行添加样品再进行测样的时间问题。
本发明作进一步改进，在测试开始后，当有样品为急诊，急需测试时，在执行步骤C15之前，增加判断步骤：判断是否有急诊，如果是，自动进样盘和采样架停止运动，将含急诊样品的试管放入自动进样盘，然后开始执行针对本急诊样品的采样步骤及分析排样步骤，如果否，执行步骤C15。急需测试的样品可先进行测样，并且可一次做多个急诊，也可急诊中进行急诊，能够连续不定时进行急诊样品的测试，保证了系统测样的连贯性也很好的解决了等待当前批次样品测试完后由操作人员进行急诊样品测样的时间问题。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：自动控制进行样品杯位的识别，试管条码扫描，自动采样，整个过程提高了设备利用率，通过自动化的试管识别和条码扫描，大大缩短了信息采集时间及人工成本，对于进行大样本量电解质分析来说，降低了人工采集信息时的风险，提高了自动化采集信息和自动化进行测样的效率，同时，装置简易，相对于人工采集信息和手动测试，该仪器利用率大大提高，相对于人工成本也大大降低，并且易于生产制造及质量控制。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明采样机构结构示意图；
图3为本发明采样机构的半剖面图；
图4为本发明自动采样方法流程图；
图5为本发明自动采样过程中续加方法流程图；
图6为本发明自动采样过程中急诊方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。
如图1-图3所示，本发明的电解质分析仪包括主机1、采样机构2，所述采样机构包括底座201，设置在所述底座201上的自动采样装置、自动进样装置，其中，所述自动采样装置包括采样架202、采样针204、驱动所述采样架202垂直和水平运动的第一驱动装置，本例的第一驱动装置包括驱动所述采样架202垂直运动的垂直电机203和驱动所述采样架202水平摆动的摆动电机213，所述自动采样装置还包括驱动采样针204吸样的吸样泵、及清洗处，所述清洗处设有非工作状态下容纳和保护采样针204的容纳嘴及清洗接嘴205，所述采样针204固定在所述采样架202上，所述清洗接嘴205设置在所述采样架202的下方，所述采样针204能够将液体标本注入清洗接嘴205。
所述自动进样装置包括自动进样盘206、自动进样盘控制板、驱动所述自动进样盘206旋转的第二驱动装置、试管识别装置211，所述自动进样盘206的周边设有多个放置试管的试管夹207；所述自动进样盘控制板分别与所述试管识别装置211、第一驱动装置、第二驱动装置相连；所述主机1的主板分别与自动进样盘控制板和吸样泵相连。本例的第二驱动装置为与所述自动进样盘206通过传动齿轮连接的自动进样盘电机208。
本例的电解质分析仪还包括清洗机构，所述清洗机构包括主管道3、分配阀、流通池、废液收集装置，所述主管道3一端与采样泵相连，所述主管道3另一端连接分配阀，分配阀连接有清洗液，所述废液收集装置与主机内的流通池相连，所述采样泵能够抽取清洗液清洗采样针204，清洗后的废液通过清洗接嘴205、流通池流入废液收集装置。
本发明只需人工放入试管样品，然后通过主机控制第一驱动装置、第二驱动装置及吸样泵的运动及顺序、执行时间，完成采样针204的自动采样、分析测试及采样后清洗流路操作。无需人工操作，大大节约了人工成本，提高了工作效率。
为了进一步提高本发明的工作效率，能够自动采集试管信息并保存，本发明还包括条码扫描装置212，所述条码扫描装置212通过自动进样盘控制板与主机1的主板相连，所述底座201上还设有驱动试管转动的第三驱动装置214，所述第三驱动装置214驱动试管转动使条码对准条码扫描装置，完成条码扫描并上传至主机1。本例的第三驱动装置214为试管转动电机。
所述自动进样装置还包括零位光耦215和杯位光耦216，所述零位光耦215和杯位光耦216固定在所述底座201上，所述自动进样盘206上设有光耦挡片，所述零位光耦215能够检测到所述光耦挡片，所述光耦挡片对应的杯位为自动进样盘206的零位209，零位对应的试管夹为自动进样盘206的零位试管夹。本例通过零位光耦215和杯位光耦216实现检测到的试管的定位和计数功能。
本发明能由主机自动控制进行样品杯位的识别，试管条码扫描，自动采样，整个过程提高了本发明电解质分析仪的利用率，通过自动化的试管识别和条码扫描，大大缩短了信息采集时间及人工成本，对于进行大样本量电解质分析来说，降低了人工采集信息时的风险，提高了自动化采集信息和自动化进行测样的效率，同时，装置简易，相对于人工采集信息和手动测试，该仪器利用率大大提高，相对于人工成本也大大降低，并且易于生产制造及质量控制。
为了使采样操作更加准确和易于控制，所述采样针204上设有液面检测装置，所述液面检测装置通过自动进样盘控制板与主机1的主板相连，此外，所述主机1内还设有用于校准采样针204在试管中的采样位置的采样针校准模块，根据操作人员可更换自动进样盘206后就进行取样针位调整，保证了更换进样盘后采样针能在杯位中心，避免了取样时采样针204不对位的现象。
作为本发明的一个实施例，本例的自动进样盘206设置40个杯位，每个杯位上设有1个试管夹，从而能够支持40个试管样品的统一检测。其中，零位光耦215对应的试管夹为自动进样盘206的零位试管夹，其对应的为零位杯位209，然后沿着逆时针方向给每个试管夹对应的杯位依次编号。本发明回零位是指所述零位杯位209位于试管识别装置211处，当本发明为非工作状态时，所述零位杯位209靠近试管扫描装置211设置，所述采样架202待采集样品的试管位于第36号杯位210的位置。
本发明还提供了一种基于上述电解质分析仪的自动采样方法，包括如下步骤：
试管检测步骤：测试开始，自动进样盘206在第二驱动装置的驱动下转动，试管识别装置211检测自动采样盘206上是否有试管，如果是，执行下一步，如果否，继续执行本步骤或退出；
采样步骤：试管识别装置206给主机1发送信号，主机1接收信号后，发送信号给第二驱动装置使自动进样盘206停止转动，并发信号给第一驱动装置，进而带动采样架202摆动完成采样；
分析排样步骤：主机1对样品采集数据并进行分析，采集完数据后，发送信号吸样泵，将采样针中的样品排出。
优选地，所述自动采样还包括清洗步骤：包括测试开始，采样步骤执行前的清洗流路步骤A1：吸样泵转动，抽取清洗液清洗流路；
样品排出后清洗流路步骤A2：吸样泵抽取清洗液清洗采样针内外壁，并通过清洗接嘴流入废液收集装置。其中，流路是指本例的采样针、清洗接嘴、流通池组成的样品及清洗液流通通道。
如图4所示，作为本发明的一个最佳实施例，本发明的自动采样步骤具体包括如下步骤：操作人员将待测试的样品放入自动进样盘，测试开始，同时执行试管检测步骤及采样步骤执行前的清洗流路步骤A1：吸样泵转动，抽取清洗液清洗流路。
其中试管检测步骤具体包括步骤：
B11：自动进样盘转动回零位；
B12：自动进样盘再次转动，杯位光耦和试管识别装置开始工作，检测每一个杯位内是否有试管，如果是，记录下试管对应的杯位数；
B13：自动进样盘转动一圈后回到零位；
B14：自动进样盘根据识别到的试管对应的杯位数走固定步数到试管扫描装置处，进行试管扫描，直到完成所有试管的扫描。
执行完步骤A1及试管检测步骤后，执行步骤C11。
C11：采样架在第一驱动装置带动下垂直上升一定高度后，再水平摆动一定步数到吸样位上方，然后下降,给主机应答，吸样泵开始转动，通过采样针进行吸样；如果采样针204上设有液面检测装置时，待液面检测装置检测到液体时，发送信号给主机，采样架停止下降，然后吸样泵开始转动，通过采样针进行吸样。
C12：采样针吸取一定量后，采样架上升一定高度后，再水平摆动回归到原位，然后采样架下降一定步数到清洗接嘴处；
C13：吸样泵将样品吸入流通池，主机对样品采集数据，并进行分析；
C14：采集完数据后，发送信号给吸样泵，将流通池中的样品排出到废液收集装置，然后执行样品排出后清洗流路步骤A2；
A2：吸样泵抽取清洗液清洗采样针内外壁，然后执行步骤C15；
C15：判断是否还有下一个试管样品待测，如果是，自动进样盘转动一定步数，然后返回执行步骤C11，如果否，结束。
在结束前，也可以再执行一遍样品排出后清洗流路步骤A2，彻底清洗流路及采样针，以便保持本发明的设备处于洁净状态。
自动控制自动进样盘、采样架进行自动采样及信息采集，提高了自动化程度，节约了人工成本，对于大样本量来说，提高了效率，节省了时间，并且节约了成本。对于大样本量进行电解质分析仪的测样来说，这种全自动化电解质分析仪自动采样过程，具有较好的市场前景，值得广泛推广，特别是对于快速进行病人血样中电解质离子浓度分析及对应患者信息采集提供了很好的方法，且成本低廉，可应用范围广，值得推荐。
其中，在步骤C11中，采样架带动采样针下降到试管中采样，如果采样针不是处于试管中间位置时，还包括采样针校准子步骤：输入校准参数，主机中的采样针校准模块根据校准参数发送信号给第一驱动装置，进而带动所述采样架微调。操作在更换自动进样盘时，只需调整一下取样针位即可开始进行测样，提高了患者就诊效率，节约了测试时间，并且节约了成本。
如图5所示，在自动采样过程中，当需要续加测试样品时，在执行步骤C15之前，增加判断步骤：判断是否进行续加，如果是，自动进样盘和采样架停止运动，将续加的含样品试管放入自动进样盘，然后执行步骤C15，当步骤C15执行完毕后，自动进行续加的样品的测试，返回重新从测试开始，同时执行试管检测步骤及采样步骤执行前的清洗流路步骤A1开始执行。
自动控制进行新收集样品的后续测试，能够不定时放入新收集的样品，保证了当前测样的连贯性，也很好的解决了等待当前批次样品测试完后，由操作人员进行添加样品再进行测样的时间问题，充分利用了40个杯位的自动进样盘，整个过程提高了设备的利用率。
如图6所示，在测试开始后，当有样品为急诊，急需测试时，在执行步骤C15之前，增加判断步骤：判断是否有急诊，如果是，自动进样盘和采样架停止运动，将含急诊样品的试管放入自动进样盘，然后自动进样盘开始旋转，将含急诊样品送到采样位后停止运动，开始执行针对本急诊样品的采样步骤及分析排样步骤，如果否，执行步骤C15。
当测试完本急诊样品，如果后续还有急诊样品待测试，继续进行下一个急诊样品的测试，直到所有的急诊样品测试完成，才开始继续按照原来设定的顺序进行非急诊样品的测试。
本发明可一次做多个急诊，也可急诊中进行急诊，能够连续不定时进行急诊样品的测试，保证了系统测样的连贯性，也很好的解决了等待当前批次样品测试完后，由操作人员进行急诊样品测样的时间问题，提高了设备的利用率，提高了患者就诊效率。
以上所述之具体实施方式为本发明的较佳实施方式，并非以此限定本发明的具体实施范围，本发明的范围包括并不限于本具体实施方式，凡依照本发明所作的等效变化均在本发明的保护范围内。

Claims (11)

1.一种电解质分析仪，其特征在于：包括主机、采样机构，所述采样机构包括底座，设置在所述底座上的自动采样装置、自动进样装置，其中，所述自动采样装置包括采样架、采样针、驱动所述采样架垂直和水平运动的第一驱动装置、驱动采样针吸样的吸样泵、清洗接嘴，所述采样针固定在所述采样架上，所述清洗接嘴设置在所述采样架的下方，所述采样针能够将液体标本注入清洗接嘴；所述自动进样装置包括自动进样盘、自动进样盘控制板、驱动所述自动进样盘旋转的第二驱动装置、试管识别装置，所述自动进样盘的周边设有多个放置试管的试管夹，所述自动进样盘控制板分别与所述试管识别装置、第一驱动装置、第二驱动装置相连；所述主机的主板分别与自动进样盘控制板和吸样泵相连。
2.根据权利要求1所述的电解质分析仪，其特征在于：还包括清洗机构，所述清洗机构包括主管道、分配阀、流通池、废液收集装置，所述主管道一端与采样泵相连，所述主管道另一端连接分配阀，分配阀连接有清洗液，所述废液收集装置与主机内的流通池相连，所述采样泵能够抽取清洗液清洗采样针，清洗后的废液通过清洗接嘴、流通池流入废液收集装置。
3.根据权利要求1或2所述的电解质分析仪，其特征在于：所述电解质分析仪还包括条码扫描装置，所述条码扫描装置通过自动进样盘控制板与主机的主板相连，所述底座上还设有驱动试管转动的第三驱动装置，所述第三驱动装置驱动试管转动使条码对准条码扫描装置，完成条码扫描。
4.根据权利要求3所述的电解质分析仪，其特征在于：所述自动进样装置还包括零位光耦和杯位光耦，所述零位光耦和杯位光耦固定在所述底座上，所述自动进样盘上设有光耦挡片，所述零位光耦能够检测到所述光耦挡片，所述光耦挡片对应的杯位为自动进样盘的零位。
5.根据权利要求1或2所述的电解质分析仪，其特征在于：所述采样针上设有液面检测装置，所述液面检测装置通过自动进样盘控制板与主机的主板相连；另所述主机的主板上还设有用于校准采样针在试管中心的采样位置的采样针校准模块。
6.一种基于权利要求1-5任一项所述电解质分析仪的自动采样方法，其特征在于包括如下步骤：
试管检测步骤：测试开始，自动进样盘在第二驱动装置的驱动下转动，试管识别装置检测自动采样盘上是否有试管，如果是，执行下一步，如果否，继续执行本步骤或退出；
采样步骤：试管识别装置给主机发送信号，主机接收信号后，发送信号给第二驱动装置使自动进样盘停止转动，并发信号给第一驱动装置，进而带动采样架摆动完成采样；
分析排样步骤：主机对样品采集数据并进行分析，采集完数据后，发送信号给吸样泵，将样品排出。
7.根据权利要求6所述的自动采样方法，其特征在于：还包括清洗步骤：包括测试开始，采样步骤执行前的清洗流路步骤A1：吸样泵转动，抽取清洗液清洗流路；
样品排出后清洗流路步骤A2：吸样泵抽取清洗液清洗采样针内外壁及流路，并通过清洗接嘴流入废液收集装置。
8.根据权利要求7所述的自动采样方法，其特征在于：试管检测步骤具体包括：
B11：自动进样盘转动回零位；
B12：自动进样盘再次转动，杯位光耦和试管识别装置开始工作，检测每一个杯位内是否有试管，如果是，记录下试管对应的杯位数；
B13：自动进样盘转动一圈后回到零位；
B14：自动进样盘根据识别到的试管对应的杯位数走固定步数到试管扫描装置处，进行试管扫描，直到完成所有试管的扫描。
9.根据权利要求7所述的自动采样方法，其特征在于：采样步骤及分析排样步骤具体包括：
C11：采样架在第一驱动装置带动下垂直上升一定高度后，再水平摆动一定步数到吸样位上方，然后下降，待液面检测装置检测到液体时，采样架停止下降，给主机应答，吸样泵开始转动，通过采样针进行吸样；
C12：采样针吸取一定量后，采样架上升一定高度后，再水平摆动回归到原位，然后采样架下降一定步数到清洗接嘴处；
C13：吸样泵将样品吸入流通池，主机对样品采集数据，并进行分析；
C14：采集完数据后，发送信号给吸样泵，将流通池中的样品排出到废液收集装置，然后执行样品排出后清洗流路步骤A2；
C15：判断是否还有下一个试管样品待测，如果是，自动进样盘转动一定步数，然后返回执行步骤C11，如果否，结束。
10.根据权利要求9所述的自动采样方法，其特征在于：在测试开始后，当需要续加测试样品时，在执行步骤C15之前，增加判断步骤：判断是否进行续加，如果是，自动进样盘和采样架停止运动，将续加的含样品试管放入自动进样盘，然后执行步骤C15，当步骤C15执行完毕后，自动进行续加测试，返回重新从试管检测步骤开始执行。
11.根据权利要求9所述的自动采样方法，其特征在于：在测试开始后，当有样品为急诊，急需测试时，在执行步骤C15之前，增加判断步骤：判断是否有急诊，如果是，自动进样盘和采样架停止运动，将含急诊样品的试管放入自动进样盘，然后开始执行针对本急诊样品的采样步骤及分析排样步骤，如果否，执行步骤C15。
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