CN106896232B - 实验室样品分配系统和实验室自动化系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及实验室样品分配系统和实验室自动化系统。具体而言，本发明涉及一种实验室样品分配系统，并且涉及一种包括这样的实验室样品分配系统的实验室自动化系统。所述实验室样品分配系统包括多个电磁促动器，其中，每个电磁促动器包括铁磁芯和励磁绕组。每个励磁绕组超过其分配的铁磁芯。
Description
技术领域
本发明涉及一种实验室样品分配系统和一种实验室自动化系统。
背景技术
已知的实验室样品分配系统通常被用在实验室自动化系统中，以便在不同的实验室站之间运输包含在样品容器中的样品。
文献WO 2013/064656 A1中公开了一种典型的实验室样品分配系统。这样的实验室样品分配系统提供了高通量和可靠的操作。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种实验室样品分配系统，其相对于现有技术的样品分配系统具有优化的操作参数。本发明的另一目的在于提供一种包括这样的实验室样品分配系统的实验室自动化系统。
这通过根据权利要求1所述的实验室样品分配系统和根据权利要求12所述的实验室自动化系统来实现。
本发明涉及一种实验室样品分配系统。所述实验室样品分配系统包括适于承载一个或多个样品容器的若干（例如，2-2000个）样品容器载体，其中，每个样品容器载体包括至少一个磁激活装置（magnetically active device）。它还包括适于支承样品容器载体的运输平面。它还包括布置在运输平面之下固定的若干电磁促动器，这些电磁促动器适于通过对样品容器载体施加磁驱动力而使样品容器载体在运输平面之上移动。电磁促动器中的每一个包括励磁绕组和铁磁芯，其中，所述励磁绕组和所述铁磁芯被布置成使得励磁绕组围绕铁磁芯。
根据一个实施例，所述励磁绕组具有垂直于运输平面的绕组轴线。
所述实验室样品分配系统还包括控制装置，所述控制装置被配置成通过驱动电磁促动器来控制样品容器载体在运输平面之上的移动，使得样品容器载体沿相对应的运输路径移动。
根据本发明，励磁绕组在竖直方向上超过其分配的铁磁芯。
借助于创造性的实验室样品分配系统，能够优化样品分配系统的磁性参数。特别是，已发现励磁绕组范围内的磁场高于励磁绕组的相应的边缘或外部，并且该优化的磁场能够通过减小铁磁芯相对于励磁绕组的长度来产生。例如，这能够改善操作并且节省能量。此外，能够降低总重量。
样品容器通常被设计为由玻璃或透明塑料制成的管，并且通常在上端处具有开口。样品容器能够被用于包含、储存和运输例如血液样品或化学样品之类的样品。
所述运输平面也能够被表示为运输表面。运输平面支承样品容器载体，这也能够被表示为承载样品容器载体。
可以给电磁促动器供能，以便提供能够用于移动或驱动样品容器载体的磁场。为了所述目的，每个样品容器载体中的所述至少一个磁激活装置可以是永磁体。替代性地或附加地，还能够使用电磁体。
所述控制装置通常是微处理器、微控制器、现场可编程门阵列、标准计算机或类似的装置。在一个典型的实施例中，控制装置包括处理器装置和存储装置，其中，程序代码被存储在存储装置中，以便当在处理器装置上执行存储代码时控制处理器装置的行为。
样品容器载体通常适于在运输平面上沿两个维度移动。为了所述目的，电磁促动器可以在运输平面之下沿两个维度布置。电磁促动器可以按照具有行和列的网格或矩阵来布置，电磁促动器沿这些行和列布置。
根据一个实施例，所有励磁绕组的相应的上端具有相同的高度。这提供了简单和可扩展的设计。
根据一个实施例，所有铁磁芯的相应的上端具有相同的高度。这也提供了简单和可扩展的设计。
在下文中，公开了与具体尺寸或值相关的一些实施例。这些值已被证明适合于典型应用。
根据一个实施例，每个励磁绕组以介于1mm和3mm之间、优选为2mm的距离竖向超过其分配的铁磁芯。
根据一个实施例，所有励磁绕组的相应的上端被布置在运输平面之下4,5mm至6,5mm之间，优选为5,5mm。
根据一个实施例，每个铁磁芯具有介于30mm和40mm之间、优选为35mm的竖向长度。
根据一个实施例，每个铁磁芯具有圆形的水平截面。这允许容易地缠绕和装卸电磁促动器。
根据一个实施例，每个铁磁芯在其水平截面中具有介于7mm和9mm之间、优选为8mm的直径。
根据一个实施例，在每个铁磁芯和运输平面之间形成相应的气隙。这样的气隙提供了合适的磁场线分布。
根据一个实施例，每个气隙具有介于7mm和8mm之间、优选为7.5mm的竖直延伸部。
根据一个实施例，每个励磁绕组包括多个线匝，其中，这些线匝被直接缠绕在所分配的铁磁芯上或周围。这减小了电磁促动器的总体尺寸。
本发明还涉及一种实验室自动化系统，其包括至少一个实验室站和根据本发明的样品分配系统。所述实验室站能够是预分析、分析和/或后分析站。这些站可以被布置成与实验室样品分配系统相邻。
预分析站可适于执行样品、样品容器和/或样品容器载体的任何类型的预处理。
分析站可适于使用样品或样品的一部分和试剂来产生测量信号，所述测量信号指示是否存在分析物，并且如果存在，则指示其浓度。
后分析站可适于执行样品、样品容器和/或样品容器载体的任何类型的后处理。
所述预分析站、分析站和/或后分析站可包括脱盖站、重加盖站、等分站、离心站、归档站、移液站、分拣站、管类型识别站、样品质量确定站、附加缓冲站、液位检测站以及密封/脱封站中的至少一个。
借助于根据本发明的实验室自动化系统，能够使如上文所论述的根据本发明的实验室样品分配系统的优点也适用于实验室自动化系统。对于实验室样品分配系统，能够应用上面论述的所有实施例和变型。上面论述的优点也相应地适用。
应当注意的是，所述铁磁芯能够是由导磁材料（magnetically permeablematerial）制成的相应的片材的一部分。这些片材能够平行布置，使得铁磁芯被安置在相应的位置处并且延伸至上侧。这些片材能够彼此电隔离。这允许高效的生产，并且允许抑制涡流。
附图说明
将关于示意性地描绘了本发明的一个实施例的附图来详细地描述本发明。详细来说：
图1示出了包括实验室样品分配系统的实验室自动化系统；以及
图2示出了图1中所示的实验室样品分配系统中所包括的电磁促动器的剖视图。
具体实施方式
图1示出了实验室自动化系统10，其包括第一实验室站20、第二实验室站25和实验室样品分配系统100。应当注意的是，仅示例性地示出了实验室站20、25，并且典型的实验室自动化系统包括多个实验室站。
实验室样品分配系统100适于运输样品往返布置成与实验室样品分配系统100相邻的实验室站20、25。
实验室样品分配系统100包括运输平面110。在运输平面110之下，布置有多个电磁促动器120。此外，还存在分布在运输平面110上的多个位置传感器130。位置传感器130被实施为霍尔传感器（Hall sensor）。
样品分配系统100还包括多个样品容器载体140。出于例示的目的，图1中仅示出了一个样品容器载体140。
每个样品容器载体140适于承载相应的样品容器145。样品容器145适于运输特别是待通过实验室站20、25来分析或以其他方式来处理的样品。每个样品容器载体140包括在图1中不可见的永磁体，使得所述永磁体能够与电磁促动器120所产生的磁场相互作用，以便对使它在运输平面110之上移动的样品容器载体140施加磁驱动力。
实验室样品分配系统100还包括控制装置150，其被连接到电磁促动器120和位置传感器130。因此，控制装置150能够驱动电磁促动器120，使得产生磁场，以便同时沿相应的运输路径驱动样品容器载体140。控制装置150还能使用位置传感器130来确定每个样品容器载体140的位置，这是因为它们检测样品容器载体140的永磁体所产生的磁场。
电磁促动器120中的每一个包括励磁绕组122和铁磁芯125。励磁绕组122围绕铁磁芯125。励磁绕组122和铁磁芯125二者都具有圆形的截面。
如沿着以剖面图示出了电磁促动器120的线来布置的电磁促动器120所示，每个励磁绕组122竖向超过其分配的铁磁芯125，即，相对应的电磁促动器120的铁磁芯125。这允许产生在相关区域中具有增加的磁场强度的磁场，而无需增加流过励磁绕组122的电流。因此，能够优化实验室样品分配系统100的操作参数和能量消耗。
这种优化特别是由于在没有铁磁芯125的相应的励磁绕组122内磁场具有增加的磁场强度。
要注意的是，尽管其他电磁促动器的相对尺寸在图1中是不可见的，但所有的电磁促动器120与剖面图中所示的那些以相同的方式来实施。
所有励磁绕组122的相应的上端具有相同的高度。相应地，所有铁磁芯125的相应的上端具有相同的高度。
现在参照图2，每个励磁绕组122以大约2mm的距离竖向超过其分配的铁磁芯125。
所有励磁绕组122的相应的上端被布置在运输平面110之下大约5,5mm。
每个铁磁芯125具有大约35mm的竖向长度。
每个铁磁芯125具有圆形的水平截面。
每个铁磁芯125在其水平截面中具有大约8mm的直径。
在每个铁磁芯125和运输平面110之间形成大约7.5mm的相应的气隙。
Claims (18)
1.实验室样品分配系统（100），包括：
- 多个样品容器载体（140），其适于承载一个或多个样品容器（145），其中，每个样品容器载体（140）包括至少一个磁激活装置，
- 运输平面（110），其适于支承所述样品容器载体（140），
- 多个电磁促动器（120），其布置在所述运输平面（110）之下固定，所述电磁促动器（120）适于通过对样品容器载体（140）施加磁力而使所述样品容器载体（140）在所述运输平面（110）之上移动，
- 其中，所述电磁促动器（120）中的每一个包括励磁绕组（122）和铁磁芯（125），其中，所述励磁绕组（122）和所述铁磁芯（125）被布置成使得所述励磁绕组（122）围绕所述铁磁芯（125），以及
- 控制装置（150），其配置成通过驱动所述电磁促动器（120）来控制所述样品容器载体（140）在所述运输平面（110）之上的移动，使得所述样品容器载体（140）沿相对应的运输路径移动，
其特征在于，
- 所述励磁绕组（122）竖向超过其分配的铁磁芯（125）。
2.根据权利要求1所述的实验室样品分配系统（100），
其特征在于，
- 所有励磁绕组（122）的相应的上端具有相同的高度。
3.根据前述权利要求中任一项所述的实验室样品分配系统（100），
其特征在于，
- 所有铁磁芯（125）的相应的上端具有相同的高度。
4.根据权利要求1或2所述的实验室样品分配系统（100），
其特征在于，
- 每个励磁绕组（122）以介于1mm和3mm之间的距离（D1）竖向超过其分配的铁磁芯（125）。
5.根据权利要求4所述的实验室样品分配系统（100），
其特征在于，
所述距离（D1）是2mm。
6.根据权利要求1或2所述的实验室样品分配系统（100），
其特征在于，
- 所有励磁绕组（122）的相应的上端被布置在所述运输平面（110）之下4. 5mm至6mm之间。
7.根据权利要求6所述的实验室样品分配系统（100），
其特征在于，
- 所有励磁绕组（122）的相应的上端被布置在所述运输平面（110）之下5. 5mm处。
8.根据权利要求1或2所述的实验室样品分配系统（100），
其特征在于，
- 每个铁磁芯（125）具有介于30mm和40mm之间的竖向长度。
9.根据权利要求8所述的实验室样品分配系统（100），
其特征在于，
- 每个铁磁芯（125）具有35mm的竖向长度。
10.根据权利要求1或2所述的实验室样品分配系统（100），
其特征在于，
- 每个铁磁芯（125）具有圆形的水平截面。
11.根据权利要求1或2所述的实验室样品分配系统（100），
其特征在于，
- 每个铁磁芯（125）在其水平截面中具有介于7mm和9mm之间的直径。
12.根据权利要求11所述的实验室样品分配系统（100），
其特征在于，
- 每个铁磁芯（125）在其水平截面中具有8mm的直径。
13.根据权利要求1或2所述的实验室样品分配系统（100），
其特征在于，
- 相应的气隙形成在每个铁磁芯（125）和所述运输平面（110）之间。
14.根据权利要求13所述的实验室样品分配系统（100），
其特征在于，
- 每个气隙具有介于7mm和8mm之间的竖直延伸部。
15.根据权利要求14所述的实验室样品分配系统（100），
其特征在于，
- 每个气隙具有7.5mm的竖直延伸部。
16.根据权利要求1或2所述的实验室样品分配系统（100），
其特征在于，
- 每个励磁绕组（122）包括多个线匝，其中，所述线匝被直接缠绕在所分配的铁磁芯（125）上。
17.实验室自动化系统（10），包括：
- 至少一个实验室站（20、25），以及
- 根据前述权利要求中任一项所述的样品分配系统（100）。
18.根据权利要求17所述的实验室自动化系统（10），包括：
所述实验室站（20、25）是预分析、分析和/或后分析站。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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