CN106512831B - 试剂混匀装置及方法 - Google Patents

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F31/00—Mixers with shaking, oscillating, or vibrating mechanisms
    • B01F31/20—Mixing the contents of independent containers, e.g. test tubes
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    • B01F31/201—Holders therefor

Abstract

本发明提供了一种试剂混匀装置及方法，试剂混匀装置包括环形曲线槽盘和转动设置在所述环形曲线槽盘上方的试剂盘，所述试剂盘的主轴与环形曲线槽盘的竖直中心线一致，所述试剂盘上开有一圈环形排列的竖直通孔，所述通孔上设有试剂瓶座以及试剂瓶座内的试剂瓶，所述环形曲线槽盘上开有波浪状的曲线槽，所述曲线槽以环形曲线槽盘的圆心为中心围成一圈，所述曲线槽内设置有多个S形状的摇杆机构组件，所述摇杆机构组件底端转动设置在曲线槽内，顶端穿过试剂盘的竖直通孔与所述试剂瓶座连接。本发明提供的试剂混匀装置采用了环形曲线形状的凸轮和摇杆进行传动的方法，实现了试剂有效混匀的目的。

Description

试剂混匀装置及方法
技术领域
本发明涉及实验装置，具体涉及一种试剂混匀装置。
背景技术
化学发光免疫分析仪在检测一个项目时，需要多种试剂，但必须用到的一种固相试剂极容易发生沉降，所以这种固相能否均匀的悬浮在缓冲液中对测试结果的准确性起到非常关键的作用。一般的混匀技术多采用搅拌杆混匀或超声混匀，但是前者容易发生交叉污染，而后者需要的技术和成本又太高。基于此有必要发明一种避免在混匀时产生交叉污染风险的试剂混匀装置。
与此发明目的接近的发明专利有：
试剂瓶、试剂混匀装置及方法，申请号：CN104107647A申请公布日：2014.10.22；
试剂混匀装置及分析仪，申请号：CN104931329A申请公布日：2015.09.23。
如图1、图2所示为类似的申请号为：CN104107647A的发明。
其混匀方法为：混匀齿轮固定，试剂盘可以绕其中心旋转，试剂瓶组件安装在试剂盘上，通过试剂瓶座底部的齿轮结构和混匀齿轮相互啮合，当试剂盘旋转时试剂瓶座可以绕试剂瓶套上的孔进行旋转，试剂瓶座和试剂瓶相对静止，最终试剂盘带动试剂瓶进行往复旋转，实现试剂的在线混匀目的。
该混匀方法的缺点主要有以下几点：
1.试剂盘需要做顺时针和逆时针交替旋转才能实现试剂瓶往复旋转运动，不利于试剂的混匀；
2.试剂盘在旋转时，试剂瓶在做等速圆周运动，不利于试剂的混匀；
3.对混匀齿轮加工精度要求比较高，制造成本比较高；
4.由于传动机构对试剂瓶组件额外施加的力比较大，使运行时的噪音比较大。
发明内容
针对现有技术的上述缺陷和问题，本发明所要解决的技术问题是现有试剂混匀装置混匀效果不好的问题。
为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
试剂混匀装置，包括环形曲线槽盘和转动设置在所述环形曲线槽盘上方的试剂盘，所述试剂盘的主轴与环形曲线槽盘的竖直中心线一致，所述试剂盘上开有一圈环形排列的竖直通孔，所述通孔上设有试剂瓶座以及试剂瓶座内的试剂瓶，所述环形曲线槽盘上开有波浪状的曲线槽，所述曲线槽以环形曲线槽盘的圆心为中心围成一圈，所述曲线槽内设置有多个S形状的摇杆机构组件，所述摇杆机构组件底端转动设置在曲线槽内，顶端与所述试剂瓶座连接。
上述技术方案中，所述曲线槽围成一个梅花状，所述曲线槽的横截面为矩形。
上述技术方案中，所述摇杆机构组件包括摇杆，所述摇杆的上部和下部竖直设置，中部水平设置，所述摇杆的上部转动设置有一个竖直的转轴，所述转轴穿过试剂盘的竖直通孔与试剂瓶座的底端连接，所述摇杆的下部转动设置有一个轴承，所述摇杆和轴承之间设有一个弹簧垫圈，所述轴承转动设置在曲线槽内。
上述技术方案中，所述转轴的顶端开有十字形凹槽，所述试剂瓶座的底端为与十字凹槽相适配的十字形的凸起，所述十字形的凸起插在十字形凹槽内。
本发明还提供了一种试剂混匀方法，包括以下步骤，环形曲线槽盘固定，试剂盘围绕主轴旋转的同时带动摇杆机构组件在环形曲线槽盘内移动，由于环形曲线槽盘内的曲线槽为环形波浪线形状，试剂盘在旋转时，摇杆会沿曲线槽做往复摆动，从而带动转轴实现往复旋转运动，最后带动放在其上边的试剂瓶座、试剂瓶做往复旋转运动，实现试剂的在线混匀。
本发明提供的试剂混匀装置采用了环形曲线形状的凸轮和摇杆进行传动的方法，实现了试剂有效混匀的目的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1、图2为背景技术中申请号为CN104107647A专利的结构示意图；
图3为本申请的整体结构示意图；
图4为环形曲线槽盘的结构示意图；
图5、图6为摇杆机构组件的结构示意图；
图7为摇杆机构组件的工作过程示意图。
其中：1、试剂瓶组件；2、试剂瓶；3、试剂瓶座；4、转轴；5、试剂盘；6、摇杆机构组件；7、环形曲线槽盘；8、试剂盘的主轴；9、摇杆；10、转轴；11、轴承；12、弹簧垫圈；13、混匀齿轮；14、试剂瓶套。
具体实施方式
下面将结合本发明的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
根据图3、图4所示，作为实施例所示的试剂混匀装置包括环形曲线槽盘和转动设置在环形曲线槽盘上方的试剂盘，试剂盘的主轴与环形曲线槽盘的竖直中心线一致。试剂盘上开有一圈环形排列的竖直通孔，通孔上设有试剂瓶座以及试剂瓶座内的试剂瓶；环形曲线槽盘上开有波浪状的曲线槽，曲线槽以环形曲线槽盘的圆心为中心围成一圈，本实施方式中曲线槽围成一个梅花状，而且曲线槽的横截面为矩形，曲线槽内设置有多个S形状的摇杆机构组件，摇杆机构组件底端转动设置在曲线槽内，顶端与试剂瓶座连接。
如图5、图6所示，本实施方式中，摇杆机构组件包括摇杆，摇杆的上部和下部竖直设置，中部水平设置，摇杆的上部转动设置有一个竖直的转轴，转轴穿过试剂盘的竖直通孔与试剂瓶座的底端连接，摇杆的下部转动设置有一个轴承，摇杆和轴承之间设有一个弹簧垫圈，轴承转动设置在曲线槽内。
本实施方式中，转轴的顶端开有十字形凹槽，试剂瓶座的底端为与十字凹槽相适配的十字形的凸起，十字形的凸起插在十字形凹槽内。
如图7所示，混匀方法为：环形曲线槽盘固定，试剂盘围绕主轴旋转的同时带动摇杆机构组件在环形曲线槽盘内移动，由于环形曲线槽盘内的曲线槽为环形波浪线形状，试剂盘在旋转时，摇杆会沿曲线槽做往复摆动，从而带动转轴实现往复旋转运动，最后带动放在其上边的试剂瓶座、试剂瓶做往复旋转运动，从而实现试剂的在线混匀目的。
其中环形曲线槽盘上的曲线槽的形状由方程式进行绘制，曲线槽中心线方程式为：
x＝(95.5+15*sin(t*5*360))*cos(360*t),
y＝(95.5+15*sin(t*5*360))*sin(360*t),
t＝0-1
各参数意义如下：
数值95.5决定了曲线槽半径的大小，此时曲线槽的中心线曲线的波峰与波谷相等位置所在圆的直径为95.5×2＝191mm。
数值15体现了了曲线波峰与波谷之间的高度的差值的大小，此时该曲线槽中心线曲线波峰与波谷高度差值为15×2＝30mm。
数值5决定了曲线波峰与波谷的数量，此时凸起(即波峰)的数量为5个，相应凹槽(即波谷)的数量为5个，调整此参数可以更改试剂盘旋转一周时，试剂瓶往复旋转的频率。
工作原理：采用了环形曲线形状的凸轮及摇杆机构进行传动，摇杆机构组件在环形曲线槽(即凸轮)内做往复摆动，实现转轴绕其自身的轴心进行往复旋转。受凸轮波峰与波谷的影响，当试剂盘在做单向匀速圆周运动时，摇杆机构组件在做非匀速往复摆动，这样可以使试剂快速混匀。曲线槽中心线的波峰与波谷之间的距离和摇杆的长度及与曲线槽的相对位置决定了摇杆往复摆动角度的大小，波峰与波谷的数量决定了试剂盘在旋转一周时，试剂瓶往复旋转的频率，数量越多频率就越高，相反会越低，其工作原理与齿轮、摩擦轮完全不同。
主要优点：试剂盘只需单方向旋转即可实现试剂瓶往复旋转动作，且可以达到很大的旋转角度，使试剂充分混匀。
由于结构的特殊性，当试剂盘做单向匀速圆周运动时，最终试剂瓶始终以非匀速做往复旋转运动，相比齿轮传动试剂瓶以恒定的速度进行旋转运动，此种混匀方式更有利于试剂的混匀。
此种传动方式，避免了传动机构施加给试剂瓶组件额外的力，使试剂瓶组件固定更稳定，运行时噪音大大降低。
对环形曲线槽盘的加工精度要求很低，降低了加工成本。
传动结构的不同，决定了试剂瓶组件安装方式的不同，此种传动结构更易于安装。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.试剂混匀装置，试剂盘上开有一圈环形排列的竖直通孔，所述通孔上设有试剂瓶座以及试剂瓶座内的试剂瓶，其特征在于：包括环形曲线槽盘和转动设置在所述环形曲线槽盘上方的试剂盘，所述试剂盘的主轴与环形曲线槽盘的竖直中心线一致，所述环形曲线槽盘上开有波浪状的曲线槽，所述曲线槽以环形曲线槽盘的圆心为中心围成一圈，所述曲线槽内设置有多个S形状的摇杆机构组件，所述摇杆机构组件底端转动设置在曲线槽内，顶端与所述试剂瓶座连接。
2.根据权利要求1所述的试剂混匀装置，其特征在于：所述曲线槽围成一个梅花状，所述曲线槽的横截面为矩形。
3.根据权利要求1所述的试剂混匀装置，其特征在于：所述摇杆机构组件包括摇杆，所述摇杆的上部和下部竖直设置，中部水平设置，所述摇杆的上部转动设置有一个竖直的转轴，所述转轴穿过试剂盘的竖直通孔与试剂瓶座的底端连接，所述摇杆的下部转动设置有一个轴承，所述摇杆和轴承之间设有一个弹簧垫圈，所述轴承转动设置在曲线槽内。
4.根据权利要求3所述的试剂混匀装置，其特征在于：所述转轴的顶端开有十字形凹槽，所述试剂瓶座的底端为与十字凹槽相适配的十字形的凸起，所述十字形的凸起插在十字形凹槽内。
5.试剂混匀方法，其特征在于：包括以下步骤，环形曲线槽盘固定，试剂盘围绕主轴旋转的同时带动摇杆机构组件在环形曲线槽盘内移动，由于环形曲线槽盘内的曲线槽为环形波浪线形状，试剂盘在旋转时，摇杆会沿曲线槽做往复摆动，从而带动转轴实现往复旋转运动，最后带动放在其上边的试剂瓶座、试剂瓶做往复旋转运动，实现试剂的在线混匀。
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