CN106999937A - 移液装置和用于操作移液装置的方法 - Google Patents

移液装置和用于操作移液装置的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于移液流体实验室样品的移液装置，更特别地是移液器或中继移液器，其包括：电控制设备，通过电控制设备，移液处理是可电控的；可移动部件，通过可移动部件的移动，流体样品是可移液的；电可致动电动机设备，通过电可致动电动机设备，可移动部件的移动根据限定了可移动部件的速度的至少一个第一速度值是可驱动的；测量设备，通过测量设备，当对流体样本进行移液时引起的拖拽力所影响的至少一个测量值是可测量的，其中电控制设备被配置用于如下目的：根据至少一个测量值，至少一个第一速度值可由电控制设备固定。本发明还涉及一种用于操作移液装置的方法。

Description

移液装置和用于操作移液装置的方法
技术领域
本发明涉及一种电子移液装置和用于操作电子移液装置的方法。
背景技术
这种移液装置通常用于医疗、生物、生化、化学和其它实验室中。在实验室中，它们用于运输和转移体积小的流体样品，特别是精确计量样品。在移液装置中，例如液体样品通过移液器容器(例如，移液器尖端)中的负压而被吸取，存储在那里并在目标位置处从其再次发射。电子移液装置使用至少一个电子操作参数，其至少影响或控制移液装置的操作。电子移液装置也以缩写方式用下面的术语“移液装置”表示。
移液装置包括例如手持式移液器和中继移液器(repeater pipette)，后者也被称为分配器。移液器被理解为是指这样一种仪器，其中待移液的样品可以被抽吸到移液容器中，特别是移液尖端，其通过移动设备可拆卸地连接到移液器，移动设备被分配给仪器并且其特别地可以具有柱塞。在气垫移液器中，将柱塞分配给仪器，并且当将样品接收到移液器容器中时处于负压下的气垫位于待移液样品和柱塞端之间，其中所述负压用于将样品抽吸到移液容器中。分配器被理解为是指这样一种仪器，其中待移液的体积可以被抽吸到移液容器中，特别是根据注射器原理构造的分配器尖端，其通过移动设备连接到分配器，该移动设备可以特别地具有柱塞，其中例如通过将柱塞布置在移液容器中来将移动设备至少部分地分配给移液容器。在分配器的情况下，柱塞端被定位为非常接近待移液的样品或与其接触，这就是为什么分配器也被称为直接位移移液器。移液器尖端或分配器尖端优选地由塑料组成，并且也可以在使用后作为一次性制品丢弃或者由新的移液器尖端或分配器尖端代替。移液器尖端、分配器尖端可制成各种尺寸，用于各种体积范围的计量。
在移液装置中，通过单个致动分配的样品量可以对应于抽吸到仪器中的样品量。然而，也可以针对与待分配的多个量对应的接收的样品量进行提供，以逐步重新分配。此外，在单通道移液装置和多通道移液装置之间进行区分，其中单通道移液装置仅包含单个分配/接收通道，并且多通道移液装置包含多个分配/接收通道，其特别地允许平行分配或接收多个样本。
手持式电子移液器的示例是德国汉堡的Eppendorf AG的Eppendorf 手持式电子分配器的示例是德国汉堡的Eppendorf AG的Multipette 和Multipette这些装置与根据本发明的移液装置一样，通过由移液装置的电动机设备移动的移液可移动部件(特别是柱塞)被电操作。
电子移液装置提供了超过非电子移液装置的许多优点，因为可以以简单的方式实现多种功能。特别地，通过式这些自动化或半自动化，可以在电子移液装置中简化执行特定的程序控制的移液处理。用于通过相应的移液程序控制这种移液处理的典型操作参数涉及当吸入或分配液体时的体积、其序列和重复以及这些处理随时间的分布中的可选时间参数。特别地，这样的操作参数由用户或仪器预先确定，使得根据这些操作参数的移液处理以不灵活且通常很难有效的方式被设定。
发明内容
本发明的目的是提供一种改进的电子移液装置和用于操作电子移液装置的改进方法。
特别地，本发明通过根据权利要求1的移液装置和根据权利要求11的方法实现了该目的。特别地，优选的细化是从属权利要求的主题。
根据本发明的用于移液流体实验室样品的移液装置，更特别地是移液器或中继移液器，包括：电控制设备，通过电控制设备，移液处理是可电控的；可移动部件，通过可移动部件的移动，流体样品是可移液的，并且特别地是被移液；可电控电动机设备，通过可电控电动机设备，可移动部件的移动是可驱动的，并且特别是根据限定了可移动部件的速度的至少一个第一速度值来驱动；测量设备，通过测量设备，当对流体样品进行移液时引起的拖拽力(drag)所影响的至少一个测量值是可测量的或被测量，其中电控制设备被配置用于如下目的：根据至少一个测量值，至少一个第一速度值特别是通过电控制设备可固定的并且被其固定。优选地，电控制设备被配置用于如下目的：特别是至少在移液装置的操作状态下，通过电控制设备根据至少一个测量值固定至少一个第一速度值。
根据本发明的移液装置提供的优点是，当移液时，特别是当接收液体和/或分配液体时，可以使被电驱动的部件(特别是柱塞)的速度自动适应。结果，当接收液体和/或分配液体时，移液装置的操作更加灵活。特别地，这种移液装置不限于根据由用户选择的或由移液装置预先确定的单速度值执行移液处理。相反，当接收液体和/或当分配液体时，移液处理的速度可以适应于在对流体样品进行移液时发生的拖拽力。特别地，第一速度值与移液速度成比例。这被理解为是指每单位时间通过开口截面运输的流体样品的样品量。开口截面可以是连接到移液装置的运输容器(特别是移液器尖端或分配器尖端)的开口截面。
本发明基于由于发生拖拽力而使移液速度不能任意高的经验。首先，移液装置的电动机功率受到限制，并且应避免过载。其次，过快速度会导致计量错误。通过示例，如果由于样品的高粘度而在移液期间增加了柱塞和样品之间的气垫，则可能发生计量误差。此外，在本发明的范围内确定的是用户经常将移液速度选择为相对较小，导致相对较长持续时间的移液处理。通常，为速度值选择已知的标准值，或由移液装置默认使用已知的标准值。
首先，本发明提供了以这样的方式实施移液装置的可能性，并且以这样的方式使至少一个第一速度值适应：使得由用户或由移液装置预先选择的速度值被自动减少以便避免移液错误和/或在检查后保持预先选择的速度。其次，本发明提供了以这样的方式实施移液装置的选项，并且以这样的方式使速度值适应：使得至少一个第一速度值根据拖拽力而增加，其导致移液器处理的持续时间减少，并且当使用移液装置时的生产率提高。
拖拽力已知为物理变量，其表示流体用来与其移动对抗的力。该拖拽力的特征在于压力阻力和摩擦阻力。拖拽力FW取决于流体的流入速度v、密度ρ和动态粘度η以及流动所指向的主体的几何尺寸L。因此，在恒定拖拽力的情况下，特别是在可以以最大允许电动机功率测量的恒定拖拽力的情况下，流体流动的速度以及因此导致流体流动的可移动部件(柱塞)的速度特别地取决于流体的粘度。移液装置用于对具有不同粘度的不同流体样品进行移液。可适用于移液的可能速度值的范围取决于相应样品的粘度。在这些合适的范围内，由可移动部件(特别是柱塞)移动的样品的量与柱塞的偏转成正比。在非均匀流体样品的情况下，拖拽力还可以通过样品中粘度分布的变化来表征，特别是通过流体样品中存在的固体诸如薄片或细丝、或样品中的其它颗粒、凝聚物或相差来表征。
由测量设备登记的测量值受到当对流体样品进行移液时引起的拖拽力的影响。当接收液体和分配液体时测量值可以不同，并且可以被单独确定，否则可以相同。特别地，测量值取决于拖拽力，或者其为取决于拖拽力的已知关系或函数。特别地，该关系可以是预先知道的速度值和测量值的表格分配，或者数学函数，通过其可以对值的唯一分配进行计算。
由于拖拽力取决于样品的粘度，所以测量值取决于样品的粘度。在移液装置的优选实施例中，特别地，电动机设备的电操作参数被评估为用于至少间接地测量拖拽力或用于登记测量值的选项，其中该操作参数的特性特别地是在预定操作条件下(特别是在预定的速度值下)由电动机设备执行的工作的能量消耗或物理变量。特别地，可以在预定的操作条件下测量表征电动机设备的能量消耗的测量值。可替代地，该测量值可以直接测量在测量处理期间移动可移动部件所需的力或转矩。优选地，特别是在可移动部件的预定速度值的情况下，在这里发生的电动机设备的电动机电流被登记。此外，还可以借助于在移液装置的情况下测量的每单位时间通过开口截面的流体的量(其流体的量在移液处理期间被移动)来测量至少一个测量值。
测量设备优选地集成到电动机设备中。电动机设备优选地配置为登记电动机设备的操作参数并使其可用，使得该操作参数可以特别地由电控制设备读出。操作参数优选为电动机设备的电动机电流。电动机设备可以包括移液装置的电控制设备的一部分。特别地，电动机设备的控制设备可以包括该测量设备和/或其可被配置为根据至少一个测量值来设定至少一个第一速度值。特别地，电动机设备可以以程序控制的方式操作，可以以软件控制的方式配置和/或可以具有集成到电动机设备的控制设备中的闭环控制设备。电控制设备特别地被配置为控制电动机设备和/或特别地被配置为通过控制设备的闭环控制设备以闭环方式控制电动机设备，其中至少一个测量值可以特别是该闭环控制的测量变量，并且至少一个速度值可以是该闭环控制的操纵变量。闭环控制设备优选地被配置为比例微分控制器(PD控制器)。
测量设备和/或控制设备特别地被配置用于测量至少一个测量值的目的，该测量值受到当在电动机设备驱动可移动部件的同时对流体样品进行移液时引起的拖拽力的影响。该测量优选地在可移动部件的移动未被该测量中断的情况下发生。结果，移液特别是在不受测量中断的情况下发生，结果提高了移液装置的效率。特别地，测量设备和/或控制设备被配置用于如下目的：在电动机设备驱动可移动部件时，优选地在可移动部件的移动不被设定至少一个第一速度值中断的情况下，通过电控制设备根据至少一个测量值来设定至少一个第一速度值。
电动机设备可以具有电驱动步进电动机。电动机设备也可以具有线性电动机。优选地，电动机设备具有直流电动机，其优选地以恒定的DC电压驱动，该恒定的DC电压特别是位于4V和40V之间，特别是在15V。DC电动机优选地被逐步驱动。这可以借助于电控制设备通过矩形电压驱动而引起，其占空因数特别限定了步进持续时间。特别地，矩形电压的范围可以在0V和15V之间。可以由周期性矩形电压的周期来限定一步。
移液装置可以具有特别地布置在电动机设备和可移动部件之间的传动设备，以便将由电动机设备产生的移动传递到可移动部件(特别是柱塞)，特别是步进增大或步进降低转速。电动机设备可以具有转子。转子可以旋转传动设备的主轴，这转而可以引起移液装置的柱塞的平移移动。转子、主轴或柱塞可以分别被认为是该可移动部件。以这种方式，转子的速度唯一地确定了柱塞的速度，并因此确定了移液处理的速度。速度值特别可以是可通过平移移动的部件的速度，特别是柱塞的速度，或者其可以是转速，特别是可通过旋转移动的部件(例如转子或主轴)的转速。特别地，至少一个速度值可以与电动机转速成比例，或者它可以是电动机转速。特别是如果电动机设备具有逐步驱动的电动机，则速度值可以与每单位时间的步数成比例。
电控制设备可以具有电路，特别是集成电路，和/或它可以具有微处理器和/或CPU、数据存储器和/或程序存储器。控制设备可以被配置为处理程序代码。程序代码可以被配置为根据至少一个测量值来确定至少一个第一速度值，并且其特别地可以被配置为实现移液装置的这个功能的优选实施例，对其的描述在本发明的范围内。
特别地，电控制设备被配置为根据至少一个(特别是根据多个)操作参数来控制移液处理，特别是自动或半自动地控制它。自动控制意味着：为了执行移液处理，用户通过移液装置的用户接口设备基本上仅输入起始信号；和/或特别是至少一个流体样品的进入被连接到移液装置的至少一个运输容器的接收处理在不需要用户输入的情况下可被执行或被执行；和/或特别地来自被连接到移液装置的至少一个运输容器的至少一个流体样品的分配处理在不需要用户输入的情况下可被执行或被执行。在半自动控制的情况下，除了起始信号的输入之外，还需要至少一个进一步的用户输入来执行接收或分配处理，例如用户在输入起始信号之后并且在执行移液处理之前用来确认要使用的至少一个操作参数的输入。移液处理的两个控制——自动和半自动控制——都提供了在移液处理期间要通过电动机设备的驱动来执行的可移动部件的移动。
电子移液装置可以被配置为在一个操作模式或多个操作模式中操作。一个操作模式可以提供具有移液装置的一个或多个操作参数的集合，其影响或控制移液装置的一个移液处理，以被自动查询、设定和/或应用。在使用移液装置时，通常分别由用户决定操作值的值应该是什么，并相应地设定操作参数。操作参数的集合的至少一个操作参数，特别是速度参数的该至少一个速度值，由电控制设备设定。
根据移液程序，可编程移液装置的移液处理通常可以提供来自起始容器的要在与移液装置连接的移液容器中接收的特定数量的样品，并且特别是随后被再次发射，特别是以计量方式发射到目标容器。根据应用，(多个)样品的接收和/或分配可以遵循接收和分配步骤的特定顺序，特别是序列，可以以时间相关的方式执行并且可以在时间上匹配。移液处理可以优选地通过操作参数的集合来控制，通过其可以根据需要影响上述处理。
用于控制移液处理的操作参数优选地涉及在将样品抽吸到被连接到移液装置的移液容器中的步骤中或在从该移液容器分配样品的步骤中设定待移液的体积，可选地涉及步骤的序列和重复，并且可选地涉及这些处理在时间上的分布的时间参数，特别是涉及这些处理在时间上的变化，特别是基于样品的吸入-分配的速度值和/或加速度的速度。根据本发明，提供了待由控制设备设定的速度参数的至少一个速度值。
移液处理优选地由操作参数的集合唯一地设定。该操作参数的集合优选地由用户，特别是通过移液装置的操作设备至少部分地(优选完全地)选择和/或输入。用于执行所期望移液处理的控制程序优选地通过操作参数的集合来控制。控制程序可以分别以控制设备的电路的形式来配置和/或由可适用于对控制设备进行控制的可执行程序代码来配置，该控制设备优选地可由程序代码控制并且优选地可编程。
移液装置优选地被配置为自动检查用户输入的参数值，并将其与相应操作参数的允许范围进行比较。如果用户输入的参数值在允许范围之外，则该输入优选地不被接受或被设定为默认值，该默认值例如可以是输入的最小值或最大值或最后允许值。
移液装置的操作状态表示移液装置的就绪状态，其中执行移液处理所需的操作参数具有这样的值，使得可以基于这些值来执行移液处理。
优选地，电控制设备被配置为自动地评估至少一个测量值，并且根据该评估的结果，特别是以自动的方式来修改至少一个第一速度值。借助于提供相应的输入和/或选择可能性的移液装置，该功能可以由用户激活或停用。因此，该功能特别是在移液装置的至少一个操作状态下被激活，而也可以是其中该功能被停用的操作状态，尽管其存在于移液装置中。
上述对至少一个速度值的自动修改可以提供增加或减小的速度值。优选地，不提供要被设定为零的至少一个第一速度值，这使得可移动部件在移液处理期间将不移动。然而，在移液装置的优选实施例中提供了对至少一个测量值的评估，导致了由于至少一个速度值在不允许的范围内而需要中止移液处理。这种情况不应被误认为其中至少一个速度值被控制设备根据至少一个测量值来设定或修改的根据本发明的功能。作为示例，如果测量从移液装置的操作可能导致其损坏的区域中提供测量值(特别是用于电动机电流的值)，则移液处理可以被中止。这种中止条件也被称为紧急停机。
如果移液装置被配置为根据测量值降低速度值，则优点出现特别是可以避免紧急停机。特别地，这可以借助于在移液处理的第一时间间隔内(例如，优选在50ms，优选30ms，优选25ms，特别优选20ms，优选15ms，优选10ms的第一时间间隔内，特别是在实现第一速度值的定位点值之后所测量的)执行的测量来实现，并且取决于测量结果，必要时降低至少一个第一速度值。同样的测量可以用于进行评估，在此基础上执行紧急停机。可替代地，在另一个时间间隔之后可以存在第二测量，其特别地，可以直接与该第一时间间隔相邻，以便进行该评估，在此基础上执行紧急停机。结果，可以通过第一测量来降低速度值，以便优化移液处理，并且通过相同的测量或第二测量来确保可以执行紧急停机以便保护移液装置和可选地避免样品被浪费。
作为测量设备的替代或补充，电动驱动器的旋转速度和/或可移动部件(特别是移液器的柱塞或分配器尖端的针筒柱塞)的移动速度也可以通过传感器测量。为此，也可以相应提供多个传感器。
优选地，控制设备被配置为根据至少一个测量值连续地或以逐步地方式修改至少一个第一速度值。优选地，提供至少一个第一速度值的多个不同的恒定速度水平。取决于在移液处理期间连接到移液装置的运输容器的类型，特别是类型的最大体积，可以选择这些速度水平，并且特别地可以自动或手动地选择所述速度水平。作为示例，可以在每种情况下为每个可预定类型的运输容器提供N3个速度水平，其中5<＝N3<＝50，其中相应的可预定运输容器的速度水平彼此不同。以这种方式，可以考虑可能发生的(特别是根据运输容器的几何形状的)各种流动条件和阻力条件。
优选地，控制设备逐步地改变至少一个第一速度值，并且特别地，如果在预定时间段内分别没有实现更高的速度水平，或者如果在每种情况下用于操作电动机设备的可预定的电流超过相应的速度值，则逐步地降低至少一个第一速度值。该可预定的时间段可以在ms范围内，并且优选在10和50ms之间，特别优选在20和40ms之间，并且特别优选在25ms。
优选地，控制设备被配置为根据多个这些第一速度值执行至少一个第一速度值或速度曲线(profile)的计算，优选是在预定时间间隔内，其优选地为1ms，优选为800μs，优选为500μs，并且特别优选为300μs。其优点在于具有非优化的第一速度值的移液仅在使速度值适应之前的非常短的时间段内发生，并且移液处理最佳地进行。
当根据多个这些第一速度值计算速度曲线时，可移动部件(特别是移液装置的柱塞或分配器尖端的柱塞)已经覆盖的路径被优选地考虑并包括在计算中。结果，在移液处理期间实现了待移液的样品体积的高精度。
优选地，电控制设备被配置用于如下目的：在移液装置的至少一个操作状态下的至少一个第一速度值由电控制设备根据至少一个测量值增加。
优选地，移液处理的特征在于至少一个时间值，并且控制设备优选地被配置为根据至少一个时间值来设定至少一个第一速度值，使得可以考虑到至少一个测量值、特别是在预定的时间间隔内执行移液处理。这考虑到至少一个测量值而发生，特别是至少一个测量值表征拖拽力。结果，可以关于时间值使移液处理适应或优化。特别地，可以减小时间值，并且特别地，考虑到至少一个测量值，可以最小化移液处理的总持续时间。控制设备优选地具有时钟。
优选地，电控制设备被配置用于如下目的：根据至少一个测量值以至少一个测量值不会偏离预定的公差范围的方式自动设定至少一个速度值。结果，特别地，可以根据至少一个测量值来调节至少一个第一速度值，该第一速度值然后用作操纵变量，该至少一个测量值然后用作闭环控制的测量变量。与至少一个参考值一样，公差范围可以被预先确定并存储在移液装置的数据存储器中，或者其特别是可以通过用户或通过机器执行的存储的方式而存储在那里。
优选地，移液处理的特征在于移液装置(更特别是电动机设备)的至少一个能量消耗值，特别是电流消耗值，并且控制设备优选地被配置为根据至少一个能量消耗值以特别是以预定的、更特别地是以最小的能量消耗值来执行移液处理的方式设定至少一个第一速度值。首先，这可以用于观察拖拽力的容许值，其直接影响能量消耗，以便启用可靠和精确的移液处理。
其次，也就是说替代地或另外地，该功能可以用于优化仪器的能量消耗，特别是减少或最小化至少一个第一速度值的预定公差范围内的能量消耗。因此，使用速度参数集合的第一速度值的移液装置的操作参数集合可以表征移液装置的节能模式(节能功能)。特别地，这种节能功能可以根据优选地在移液装置中提供的电池装置的充电状态而执行，并且特别地用于操作电动机设备。因此，可以特别地根据电池装置的充电状态来选择至少一个第一速度值。能够在至少一个操作状态下自动使用或者关闭节能功能，特别是如果充电状态低于或超过某个阈值，则操作状态特别是可以由用户激活和停用。
优选地，移液装置具有用户接口设备。用户接口设备可以包括被称为触摸屏的触敏显示器和/或显示器、和/或至少一个操作旋钮、摇杆、杆和/或旋转钮。用户接口设备还可以包括扬声器，特别是根据所测量的至少一个测量值发出声音信号，通过该扬声器向用户通知或警告特别是测量值和/或至少一个第一速度值的变化和/或移液处理的中止。
优选地，控制设备被配置为使用特别是由用户选择的至少一个第二速度值，以便根据至少一个第二速度值设定至少一个第一速度值。至少一个第二速度值可以表征公差范围，由移液装置自动设定的至少一个第一速度值可以位于其内。结果，用户可以影响移液装置的功能性，从而其可以被更灵活地使用。
优选地，移液装置包括用于存储数字数据的用户接口设备、时钟和存储设备，其中控制设备优选地具有计算机设备，特别是CPU或微处理器，并且被配置为：
*使用由用户选择的至少一个第二速度值，以便在第一时间间隔期间使用至少一个第二速度值执行移液处理，
*在第一时间间隔期间确定至少一个第一测量值，
*使用计算机设备进行比较操作，以便将第一测量值与存储在存储设备中的参考值进行比较。
该过程的优点在于，可以检查用户选择的第二速度值，并且特别地，当测量期间第一速度值优选地保持恒定时，第二速度值可以用于可靠地确定第一测量值。第一时间间隔可选择为很短，优选小于或等于50ms，优选小于或等于30ms，优选小于或等于20ms，优选小于或等于15ms，优选小于或等于10ms，使得在任何情况下，由于第二速度值太高而导致的移液装置损坏被避免，特别是在移液装置的整个使用寿命期间被避免。
优选地，第一测量值表征在第一时间间隔期间移动的流体实验室样品的第一拖拽力，并且参考值表征流体实验室样品的最大可允许拖拽力，其中控制设备在第二时间间隔期间(特别地，在第一时间间隔之后)被配置为进行比较操作，并且根据结果，执行至少一个进一步的操作，如下所述：
*如果第一测量值小于参考值：使用大于至少一个第二速度值的至少一个第一速度值执行移液处理，并且替代地或另外地：
*如果第一测量值大于参考值：使用小于至少一个第二速度值的至少一个第一速度值执行移液处理，并且另外地或替代地：中止移液处理(“紧急关闭”)。
至少一个第一速度值可以由移液装置计算，或者可以从对所测量的测量值分配至少一个第一速度值的表格收集。该表格或该计算规则优选地在用于存储移液装置的数字数据的存储设备中存储或是可存储的并且预先确定或可预先确定的。
优选地，控制设备被配置为测量多个N1或多重性(multiplicity)N2测量值，其中2<＝N1<＝10并且N2>10，特别是顺序地或周期性地重复序列，特别是采用优选5ms<＝T<＝50ms的时间间隔T，并且对速度值执行评估。然后，至少一个第一速度值的变化可以以这样的方式执行：使得根据多个、特别是连续的测量值来对至少一个第一速度值进行改变，特别是减小或者替代地增加。评估可以提供要与至少一个参考值或多个参考值进行比较的测量值。可以确定两个测量值之间的差，特别是将其与差的参考值进行比较。结果，可以识别测量值中的非连续曲线，并且可以使用该发现来改变至少一个第一速度值以再次实现测量值的连续曲线。测量值的非连续曲线可以特别是异质的流体样品的指示。
优选地，控制设备被配置为被设定为将根据至少一个测量值来执行移液处理的至少一个第一速度值存储在移液装置的数据存储器中。优选地，存储了包含至少第一速度值v1和以该速度值测量的测量值M的数据记录。特别地，数据记录可以包含相关性例如作为表格，其中移液装置可以从针对第一速度v1设定的已知参数和测量值M唯一地导出针对第一速度v1_a和测量值M_a的另一数据记录。该另一数据记录可以具有理想值v1和M，在其处使用优化值v1_a和M_a来操作展示出在第一速度v1下的测量值M的样本的移液处理。“优化”可以意味着具有由M表征的已知拖拽力的样品利用安全速度v1_a被移液，在该速度下不发生计量错误。也可以选择值v1_a使得以允许速度尽可能快地完成移液处理。这样的数据记录还可以包括进一步的数据，以便以期望的方式确定参数v1_a和M_a。作为示例，进一步的数据可以是表征拖拽力的数据，例如，关于与移液装置连接的运输容器(即分配器尖端或移液器尖端)的类型的信息。此外，值M或M_a可以借助于以与样品类型或样品材料关联的特定第一速度值建立的测量值而与样品相关。材料可以通过例如显示器传送给用户，使得这种移液装置具有材料或样品识别功能。优选地，移液装置具有这样的数据记录：其通过该移液装置(“记忆功能”)建立的或处在不同的移液装置中，并且特别是通过出厂设定或随后的加载过程而存储到数据存储器中。
优选地，移液装置被配置为用于滴定液体的系统的计量装置，特别是由申请人如公开为EP 1 825 915A2的欧洲专利申请号06027038.6的权利要求1至30之一所述，或如在本专利申请中的系统的优选实施例中所述，其在此方面的公开内容通过引用并入本申请中。特别地，这种移液装置具有读取器设备，用于读取通过移液装置的另一保持设备(特别是注射器或尖端)保持的可拆卸地连接的移液容器的标签。这种移液容器，特别是注射器或尖端，具有至少一个标签，其例如包含有关移液容器的相应类型和/或状态的信息。作为示例，该信息涉及标称体积和/或类型(例如形式和/或尺寸)和/或材料和/或纯度和/或制造商和/或制造日期和/或已经进行的移液容器的使用。计量装置具有读取器设备，该读取器设备被配置为当通过另一保持装置将注射器或尖端保持在计量装置处时读取注射器或尖端的标签。控制设备根据读取器设备读取的标签来控制可移动部件(特别是柱塞)的移动。
作为其结果，可以使可移动部件(特别是柱塞)的移动适应于例如分别使用的注射器或尖端的类型和/或状态。作为示例，可移动部件的速度和/或加速度和/或位移(即由可移动部件覆盖的距离)可以与相应的移液容器相匹配。因此，分配的体积流量可以特别地与相应的移液容器相匹配。因此，例如，对于在特定分配步骤的情况下分配的体积流量可以对应于在具有不同标称体积的移液容器的情况下的体积流量，这使得利用具有不同标称体积的注射器或尖端的滴定对于用户更容易。此外，可以独立于分别使用的移液容器，在滴定结束时分配小的限定量的液体(例如，液滴)。分配小的限定量的液体使得对于用户更容易识别终点。可以避免由于用户的反应时间引起的错误。因此，系统使达到滴定的终点对于用户更容易。当由于使用不同的移液容器而建立滴定终点时的损害将被免除。
标签可以以许多不同的方式进行配置。特别地，可以想到通过传感器或测量变量记录器可检测的各种实施例。标签包括例如写入和/或可写入数据的微芯片和/或RFID，该数据可由读取器设备读取。根据一个实施例，标签是机械和/或光学可扫描的。作为示例，这涉及通过机械和/或光学装置可扫描的移液容器的表面中的隆起和/或凹陷。隆起和/或凹陷的具体布置形成相应注射器或尖端的标签。根据另一实施例，读取器设备是用于机械和/或光学扫描的设备。读取器设备适于扫描机械和/或光学可扫描标签。特别地，标签和读取器设备可以被配置为类似于根据EP 0 657 216 B1的扫描表面和扫描设备，其在这方面的公开内容通过引用并入本申请中。
优选地，移液装置和/或其控制设备被配置为根据关于移液容器的相应类型和/或状态的信息或者基于存储在数据记录中的相关性来设定限定了可移动部件的速度的至少一个速度值，该信息通过读取器设备建立，优选地以在该第一速度值下未超过要被移液的样品的预先设定的拖拽力阈值的方式建立。移液装置和/或其存储设备优选地包含数据记录，该数据记录包含一方面关于移液容器的相应类型和/或状态的信息与另一方面分别分配给其的至少一个速度值之间的相关性。该数据记录也可以通过移液装置的通信设备传输到移液装置的存储设备中，其中该传输优选地可以通过控制设备按照需要控制。
作为关于移液容器的类型和/或操作状态的信息与至少一个速度值之间已知的相关性的结果，特别是在测量设备已经测量了受流体样品移液期间引起的拖拽力影响的测量值之前或之后，或在没有测量该测量值的情况下，移液装置被配置为设定通过读取器设备建立的至少一个速度值装置，作为至少一个第一速度值。读取器设备的速度值可以被设定为至少一个第一速度值，其然后通过测量设备的速度值来检查，特别是被证实——其中优选地，设定速度值不被修改，或被证伪——其中优选地，设定速度值被修改和重新设定。如果移液容器的类型是已知的，则可以特别地使用已经适应的速度值，在该速度值下可以进行安全和快速的移液。第一速度值的进一步调整(例如，微调)然后可以使用关于所测量的测量值的知识来进行。控制设备优选地被配置为根据测量值建立至少一个速度值，并将其与根据关于移液容器的相应类型和/或状态的信息而出现的至少一个速度值进行比较，并且其优选地被配置为从两个速度值的比较来设定至少一个第一速度值。在没有这样的比较的情况下，也可以设定理想的速度值。
优选的是，进行闭环控制处理用于建立其中第一速度值被调节的理想的第一速度值。特别地，这可以如下进行：为了测量至少一个测量值，可移动部件的移动优选地通过电可控电动机设备根据至少一个速度值来驱动，至少一个速度值限定可移动部件的速度，并且例如可以存储在移液装置的存储设备中和/或可由用户调节。优选地，在可移动部件被驱动时建立至少一个测量值。特别地，这可以在驱动启动后的设定时间间隔内进行。测量值优选地由控制设备特别是通过使用在控制设备的微处理器和/或CPU中执行的比较操作来评估，并且优选地根据这个评估的结果设定至少一个第一速度值。在比较操作中，特别地借助于实际值和形成的定位点值之间的差，将测量值的定位点值特别地与测量值的测量实际值进行比较。这种差被称为系统偏差。当确定至少一个第一速度值(其特别地被用作闭环控制的操纵变量)时，可以使用该系统偏差。特别地，控制可以优选地是PD、ID或PID控制。测量值的定位点值可以特别是最大可容许电动机电流和/或可以可特别地存储在移液装置的存储设备中。
在借助于使用预先设定的速度值驱动的可移动部件和在该处理中执行的测量来设定至少一个速度值之后重新建立测量值是可能的和优选的，并且在进一步评估在该处理中测量的至少一个第一速度值之后重新设定该至少一个第一速度值是可能的和优选的。特别是在移液处理期间该过程可以重复多次，或者其特别地还可以以规定时间间隔或定期地根据不同的参数(例如，移液的样本体积)重复进行。作为这些闭环控制处理的结果，可以以理想的方式设定至少一个第一速度值。优选地，在上述评估中使用系统偏差，以便设定(特别地，再次设定)至少一个第一速度值。特别地，系统偏差是之间的差。
优选地，如果识别出包含由至少一个速度值和至少一个测量值组成的值对的曲线，即存储的数据记录，则移液装置被配置为采取已经存储的速度值。作为其结果，特别是通过理想的第一速度值的更快设定，移液装置的更快适应是可能的。特别地，这可以实现如下：
优选地，移液装置和/或控制设备被配置为比较数据记录A以及数据记录B，A包括a)至少一个测量值M1，其根据至少一个第一速度值W1建立，和b)该至少一个速度值W1，B包含至少一个第二速度值W2和与第二速度值相关的至少一个测量值M2。第二数据记录B可以存储在移液装置的存储设备中。特别地，在该比较期间，特别是借助于包含具有相关值对(M2i、W2i)的表格的数据记录B，M1可以与M2进行比较；如果该比较确定M1＝M2i适用，则由W1＝W2i来设定值W1。如果该比较确定W1＝W2i适用，则也可以由M1＝M2i设定值M1。
优选地，移液装置和/或控制设备被配置为使得数据记录(特别是数据记录A和/或数据记录B)可以在移液装置和外部数据处理仪器(例如PC)之间，和/或在控制设备和外部数据处理仪器(例如PC)之间互换，即，特别地从移液装置转移到外部数据处理仪器和/或从外部数据处理仪器转移到移液装置。特别地，移液装置可以被配置为使得能够以有线或无线方式进行这种数据交换。
优选地，移液装置被配置为允许用户手动输入粘度值，该粘度值受到当对流体样品进行移液时引起的拖拽力的影响，特别是待移液样品的粘度值，然后粘度值特别地，由移液装置存储并优选地评估。控制设备优选地被配置为从该手动输入的粘度值中选择分配给粘度值的至少一个速度值，并且优选地将所述速度值设定为至少一个第一速度值。通过手动输入的选项，移液装置的使用变得更加灵活。
优选地，根据申请人在欧洲专利申请号12001933.6中的权利要求之一或根据其中所述的优选实施例来配置移液装置，在此方面的申请的公开内容通过引用并入本申请中。用于根据移液装置的至少一个操作模式对至少一个流体实验室样品执行至少部分电控制的移液处理的移液装置包括：-用于控制移液处理的电控制设备，其是通过可由用户设定的操作参数集合可控制的，该移液处理被分配给操作模式，并分别包括至少一个操作参数，其中为了设定操作参数的目的，用户选择操作参数的期望值作为参数值并且因此确定具有至少一个参数值的参数值集合；-用于由用户设定操作参数集合的至少一个操作设备；-用于存储至少一个参数值集合的电存储设备，其中电控制设备被配置为自动存储由用户确定的至少一个参数值集合作为在存储设备中的该操作模式的至少一个历史参数值集合。优选地，在该参数集合中包含当对流体样品进行移液时引起的拖拽力所影响的至少一个测量值，和/或特别地，根据该至少一个测量值来获得至少一个第一速度值。该移液装置提供以下优点：如果移液装置的上述历史功能是活动的，特别是被激活，则不需要再次设定在用户之前已经设定的移液装置的操作历史中的至少一个参数值集合，特别是所使用的参数值集合，该参数值集合特别地包含该至少一个测量值和/或至少一个第一速度值。以这种方式，用户可以在该时间期间节省自己在移液装置处的大量编辑处理；特别地，可以使用适合于根据用户知识而被移液的样本的参数值集合，该参数值集合特别地包含相应适合的至少一个测量值和/或至少一个第一速度值。因此，可以更快或更有效地设定理想速度值。
根据本发明的移液装置可以是单通道移液器或多通道移液器。此外，特别地，它可以是移液器或中继移液器(分配器)。移液装置优选配置为手持操作；也就是说，优选地由用户使用一只手来操作。然而，也可以并且优选地将移液装置配置为自动化实验室机器，其特别地被配置为机器人控制的运输、计量和/或分配流体样品。特别是在德国汉堡的Eppendorf AG的商标“epMotion”下的专利申请的优先权日期提供了没有根据本发明的实施例的这种类型的自动化实验室机器。
此外，本发明涉及一种用于操作移液装置、特别是根据本发明的移液装置的方法，其包括以下步骤：
a)在移液处理期间通过移液装置的测量设备测量至少一个测量值，其中至少一个测量值被当对流体样品进行移液时引起的拖拽力影响，特别是被确定；
b)根据至少一个测量值，通过移液装置的电控制设备自动设定至少一个第一速度值，其中这样的第一速度值限定移液装置的可移动部件的速度，其中，流体样品可通过可移动部件的移动而被移液；
c)使用限定了可移动部件的速度的步骤b)中设定的至少一个第一速度值来电控制移液装置的电动机设备，通过该第一速度值，电动机设备驱动可移动部件的移动。
根据本发明的方法的特征和优选实施例可以从根据本发明的移液装置及其优选实施例的描述中收集。
本发明还涉及一种用于可软件控制的移液装置(特别是移液器或中继移液器)的程序代码，其包括：电控制设备，通过电控制设备，移液处理是可电控的；可移动部件，通过可移动部件的移动，流体样品是可移液的；可电致动电动机设备，通过可电致动电动机设备，可移动部件的移动根据限定可移动部件的速度的至少一个第一速度值是可驱动的；以及测量设备，通过测量设备，当对流体样品进行移液时引起的拖拽力所影响的至少一个测量值是可测量的，其中，特别地，电控制设备最初不被配置用于如下目的：取决于至少一个测量值，至少一个第一速度值可由电控制设备固定。
该可软件控制的移液装置变得能够执行根据本发明以及可选地根据其优选实施例之一的方法，或者能够执行如下步骤：将电控制设备配置用于至少一个第一速度值可由电控制设备根据至少一个测量值来固定的目的，并且可选地通过使用程序代码，特别是通过将程序代码加载到该可软件控制的移液装置的程序代码存储器，来执行上面已经提及的其它步骤。因此，本发明还涉及一种用于可软件控制的移液装置的程序代码，其通过使用根据本发明的程序代码转换或扩展到根据本发明的移液装置。以这种方式，可以改造电子移液装置以具有根据本发明的性质。特别地，本发明涉及数据介质，例如，光学数据介质(例如CD)、闪存或硬盘驱动器，其包含根据本发明的该程序代码。
附图说明
结合附图及其描述，根据本发明的移液装置和根据本发明的方法的进一步优选实施例从示例性实施例的随后描述中出现。除非描述了其它内容或者从上下文中出现的内容，在示例性实施例中，相同的组件大致由相同的参考标号表示。详细地说：
图1a示出了根据本发明的移液装置的侧视图，其配置为根据优选实施例的具有与其连接的分配器尖端的中继移液器。
图1b示出了来自图1a的分配器尖端。
图1c示意性地示出了具有来自图1a的分配器尖端的图1a的移液装置。
图1d示出了根据本发明的移液装置的透视侧视图，其被配置为电子气垫移液器并且具有连接到其连接锥体的移液尖端。
图2a示出了根据本发明的用于操作根据优选实施例的移液装置的方法的流程图。
图2b示出了根据本发明的用于操作根据优选实施例的移液装置的方法的流程图。
图2c示出了根据本发明的用于操作根据另一优选实施例的移液装置的方法的流程图。
图3示出了取决于测量值的第一速度值的电子闭环控制的框图，其可用于根据本发明的方法中和根据本发明的移液装置中。
图4示出了在移液处理期间的时间曲线，在一个优选实施例中其可在根据本发明的方法中执行或可利用根据本发明的移液装置执行。
图5示出了在移液处理期间的时间曲线，在另一优选实施例中其可在根据本发明的方法中执行或可利用根据本发明的移液装置执行。
具体实施方式
图1a示出了根据本发明的移液装置1，其被配置为根据优选实施例的具有与其连接的分配器尖端11的中继移液器1。移液装置具有用户接口设备，其具有显示器3，其特别地用于显示移液装置的操作参数的值，并且特别地用于描述操作参数。用户接口设备还具有操作摇杆4作为具有上致动区域4a和下致动区域4b的中央操作元件，其中用户通过按压所述摇杆设定第一操作状态(第一操作区域被按压)和第二操作状态(第二操作区域被按压)。特别地，第一操作状态通过根据预定操作参数设定的抽吸过程开始将流体样品从初始容器(未示出)抽吸到分配器尖端11的储存容器中。特别地，这些操作参数涉及在该过程中使用的待抽吸的样品体积和接收速度(每单位时间的体积)，或者在已知容器几何形状的情况下与待抽吸的样品体积和接收速度等同的用于抽吸的时间间隔。容器几何形状或容器类型可以通过优选提供的读取器设备(特别是通过在运输容器中编码的方式)由移液装置自动读出。当通过分配器注射器11移动样品时使用直接位移原理，如开始所述。
分配器尖端11的柱塞(未示出)具有向外暴露的连接凸耳11a，其可连接到移液装置的可移动部件12，并且可再次从其移除——如图1c所示。特别地，第二操作状态开始分配处理，其中根据预定操作参数分配运输容器11中包含的样品。特别地，这些操作参数设定了分配步骤的数量、分配步骤的分配体积以及分配速度(每单位时间的体积)或与其成比例的值，其在分配步骤或多个分配步骤或每个分配步骤期间应该被观察到。接收速度和分配速度可以通过取决于测量值由移液装置的电控制设备15自动设定的至少一个第一速度值来确定。下面以示例性方式说明该处理。描述的各个特征可用于限定本发明的优选实施例。移液装置1特别是程序控制的，即分别分配给移液程序从而分配给特定操作模式的操作参数的各种集合可以以程序控制的方式设定，使得用户可选地选择期望的移液程序，并且如果需要，设定至少一个操作参数以便执行期望的移液处理。
分配器尖端11有具有较大直径d2的存储容器，并且有具有较小直径d1的开口，d1<d2(图1b)。小开口负责当使用分配器尖端11移液时产生的大部分拖拽力。过高的移液速度可能导致样品和柱塞端之间的附加气垫，从而导致不正确的计量，而相对较慢的移液速度将导致长持续时间的移液处理，这将在使用移液装置时降低生产率。由于以下所述的优选实施例，移液装置1不具有这样的缺点。
如图1c所示，用于移液流体实验室样品的移液装置1至少具有以下组件：电控制设备15，通过其移液处理是可电控的；可移动部件12，通过其移动液体样品是可移液的；可电控电动机设备14，通过其可移动部件的移动可根据限定了可移动部件速度的至少一个第一速度值v1来驱动；测量设备16，通过其当对流体样本进行移液时引起的拖拽力所影响的至少一个测量值是可测量的，其中电控制设备被配置用于如下目的：根据至少一个测量值，至少一个第一速度值可由电控制设备固定。
在这种情况下，测量设备16是电动机设备14的电子闭环控制设备的组件——在这种情况下是步进电动机14——并且可以被认为是测量设备16被信号连接到的电控制设备15的组件。步进电动机以非常小的增量逐步地旋转转子设备(这里未示出)，该转子设备转而逐步地移动主轴(这里未示出)，主轴的旋转导致柱塞沿着方向A(图1c)的逐步平移移动，因此所述柱塞导致样品被接收和分配到运输容器中或从运输容器接收和分配。
图1d示出了根据本发明的移液装置1'的透视侧视图，其被配置为电子气垫移液器1'并且具有连接到其连接锥体11a'的移液尖端11'。气垫移液器包括一体的柱塞(这里不可见)，当柱塞向上移动时，其可以在移液器尖端的内部产生真空。因此，待移液的样品进一步被抽吸到移液器尖端中。这种气垫移液器的典型最大容量为几十微米至1毫米。气垫移液器1'具有用户接口设备，特别是选择轮3a'、显示器3'和操作摇杆4'。移液器尖端可以通过丢弃按钮3b'被丢弃。气垫移液器1'还包括电控制设备和测量设备(这里每个都不可见)。
电控制设备，特别是控制设备15，特别地被配置为执行根据本发明的方法，其特别地以示例性方式在图2a中示出：
根据本发明的用于操作移液装置1的方法100特别地包括以下步骤(参照图2a)：
(110)在移液处理期间通过移液装置的测量设备测量至少一个测量值，其中至少一个测量值受到当对流体样品进行移液时引起的拖拽力的影响(a)；特别地，步骤110可以包括下面描述的步骤111和112；
(120)根据至少一个测量值通过移液装置的电控制设备设定至少一个第一速度值，其中速度值限定移液装置的可移动部件的速度，其中流体样品可由移动部件的移动而被移液(b)；特别地，步骤120可以包括下面描述的步骤121至124；
(130)使用限定了可移动部件的速度的在步骤b)中设定的至少一个第一速度值来电致动移液装置的电动机设备，通过该第一速度值，电动机设备驱动可移动部件的移动(c)；特别地，步骤130可以包括下面描述的步骤131和132。
在根据本发明的方法的两个不同的优选实施例中，其根据优选实施例利用移液装置操作，该方法具有基于图2a至图5描述的特征：
接收和/或分配速度优选地由用户通过可在移液装置1的显示器3上显示的菜单来预先确定；这是在本发明的描述的范围内被描述为“至少一个第二速度值”的值。在这种情况下，速度值分别是仪器专用刻度的刻度值。
该软件计算速度曲线，其特别地，自动设定至少一个第一速度值。
图2b和图4示出了其中根据测量值自动降低第一速度值的方法的示例。可以在预定时间间隔(在这种情况下为t6-t2)内测量测量值，因为在电动机电流太高的情况下，可再充电电池的保护电路将在过载的情况(紧急停机)下在时间t7在20ms后变得有效。时间间隔t6-t2可以特别是15ms。
步骤111：在时间t1(图4)开始移液处理之后，柱塞移动的速度v以坡度R1增加，直到在步骤112处由用户选择的最大值(第2速度值v2)在时间t2被达到为止。
在第一时间t2和第三时间t3之间速度恒定保持在值v2(图4)，其中t3特别地从t3＝t2+dt2得到，其中dt2是优选<15ms的预先选择的第一时间间隔。
在移液(部分)处理(例如接收液体)结束时，速度通过坡度R2(图4)降回到值0。
当电动机14启动时，速度v通过坡度R1增加到最大值v2。在此时间期间，软件控制的控制电子设备不进行干预(图4)。
如图4所示，在时间t2到达最大值后电动机的电动机电流在时间t3被测量为(第一)测量值M(121)。将电流与参考值、最大值进行比较(122)。在图4的示例中，电动机电流的最大值正好位于第一速度的值v1'。
如果针对电流测量的测量值M低于最大值，则根据第一速度的第一预先计算的速度曲线执行移液处理(图2b，130a)。
如果步骤122中的比较操作121示出测量值处于预定的不允许的范围内，则通过控制设备可以自动执行以下步骤：步骤124：第一速度值被自动重新建立，并且用作柱塞速度的闭环控制的定位点值。因此，如图4中的情况，如果针对电流测量的测量值M高于最大值，则根据第一速度的新速度曲线(图2b，124)继续移液处理，该第一速度在时间t3计算，优选在时间间隔<1ms内，并且优选小于或等于300μs。这里，通过控制设备自动选择第一速度值v1，所述速度值低于由用户选择的第二速度值v2。作为示例，值v1可以是由用户选择的第二速度值的一半、四分之一、十分之一，或者通常为第二速度值的分数，和/或可以由控制电子装置特别是考虑到第一测量值以预定的方式设定。在将第一速度值降低到第一速度值v1之后并且在t4和t5之间的电动机恒定操作之后，可以在时间t5执行另一测量，如图4中的情况，以便进一步根据测量值调节速度值，即将其向下调节到v1'，或者如果比较操作122'示出测量值在预定的可允许范围内，则可以利用自动设定的第一速度值(130a')继续移液处理。进一步的测量可以在时间t7进行。在图4的示例中，后者示出电动机电流的测量值现在位于可允许的范围内，因此没有紧急停机，并且当其在坡度R2处停止之前(其停止柱塞的前进并且因此停止移液)，电动机可以根据在时间t5计算的速度曲线继续操作。
图2b，步骤131：特别是通过可移动部件在时间t3和t4之间沿着坡度R3的负加速度，柱塞速度被调节到新的定位点值。这里，新的定位点值被传送到控制设备15的闭环控制设备的PD控制器，其调节电动机14的电动机电压。实际值通过控制设备的计数器记录并转发到控制设备的闭环控制设备的受控系统。控制设备的增量编码器将电动机14的旋转转换成可移动部件12(主轴、杆等)的行进距离。行进距离对于待接收和分配的样品体积是决定性的。增量编码器的值被包括在受控系统中。
在图3中示意性地示出闭环控制的优选实施例。图3示出了取决于可用在根据本发明的方法以及根据本发明的移液装置(特别是图2b中的方法)中的测量值的第一速度值的电子闭环控制的框图。这里，闭环控制是电控制设备的组件，并且适于使第一速度值适应于由样品粘度确定的移液样品的拖拽力。在移液装置(151)的操作期间记录电动机设备150的至少一个特征测量值。这样的测量值可以优选地是电动机电流(即电动机的电流吸收)，或是电动机从其电源吸取的电压(特别是电动机电压)，或是转矩，或是从旋转速度导出的值，诸如例如联接螺杆的行进距离。这些值被传送到PD控制器154，并且与至少一个或多个仪器专用最大可允许参考值(152)进行比较。特别地，“电动机电流”测量值的参考值是针对该电流预先设定的值。当在正(或可替代地，负)方向上超过了至少一个参考值或全部参考值时，如果参考值是电动机过载的特性，则特别地可以通过向控制器传送信号(紧急关闭)来停止电动机。当在正(或可替代地，负)方向上超过至少一个其它参考值或其它参考值时，可以借助于将第一速度值减小预定量值来制动电动机。如果测量值或至少一个测量值位于参考值之下，则速度曲线的重新计算(153)在用户预先确定的最大可允许边界内进行。
用于计算至少一个第一速度值或该第一速度值的速度曲线的时间通常优选小于1ms，并且优选小于或等于300μs。这是有利的，因为具有非理想的第一速度值的移液仅发生在使速度值适应之前的非常短的时间段内，并且移液处理以理想的方式执行。
当计算速度曲线时，可移动部件(特别是移液装置的柱塞或分配器尖端的柱塞)已经行进的距离被优选地考虑并且包括在计算中。根据速度曲线的值被传送到控制器(154)。
步骤132：在时间t4和时间t5之间使用建立的定位点值继续移液(部分)处理。在时间t5再次测量测量值，其中t5特别地从t5＝t4+dt3得到，其中dt3是优选小于15ms的预先选择的第一时间间隔，以及方法步骤122、130a、124、131和132以类似的方式以较低的第一速度值再次作为步骤122'、130a'、124'、131'和132'执行。
在时间t5还计算剩余时间或待由柱塞覆盖的剩余距离的新速度曲线。根据该曲线，速度以坡度R4下降直到时间t6。在时间t6和时间t9之间速度v2恒定保持在值v2(图4)。
时间t5或t6是从待移液的所期望样品体积和速度值或坡度R2(对应于减速，即负加速度)计算的；在移液(部分)处理(例如，液体接收)结束时，速度经由坡度R2降回到值0。
因此，完成的在于能够可靠地操作移液装置1，而没有由于移液速度过高而导致的计量错误。
图2c和图5示出了其中根据测量值自动增加第一速度值的方法的示例。
步骤211：在时间t1(图5)开始移液处理之后，柱塞移动的速度v通过坡度R1增加，直到在步骤212中在时间t2达到由用户选择的第二速度值v2为止。
在第一时间t2和第三时间t3之间速度恒定保持在值v2(图5)，其中t3特别地从t3＝t2+dt2得到，其中dt2是优选<15ms的预先选择的第一时间间隔。
在移液(部分)处理(例如，液体接收)结束时，速度通过坡度R2(图5)降回到值0。
当电动机14启动时，速度v经由坡度R1增加到最大值v2。在此时间期间，软件控制的控制电子设备不进行干预(图5)。
在时间t1处达到最大值之后，在时间t2和t3之间步进电动机的电动机电流被测量为(第一)测量值M(221)。将电流与最大值进行比较(222)。
如果对于电流测量的测量值M高于最大值，则动作中止(230a)——电动机停止。在dt2＝15ms内做出决定，因为在电动机电流过高的情况下，在过载(紧急停机)的情况下可再充电电池的保护电路将在20ms后变为有效。可替代地，在由用户选择的第二速度值之下的第一速度值由控制设备自动选择。作为示例，该值可以是由用户选择的第二速度值的一半或分数和/或可以由控制电子设备特别是考虑到第一测量值以预定方式设定。为了进一步调节速度值，即向上调节速度值或向下调节速度值，可以在将速度值降低到第一速度值之后执行另一个测量，或者如果比较操作121示出了测量值位于预定的可允许范围内则可以利用自动设定的第一速度值继续移液处理。
如果步骤222中的比较操作221示出了测量值在预定的可允许范围内，则控制设备可以自动执行以下步骤：
步骤224：第一速度值被自动建立并用作柱塞速度的闭环控制的定位点值。如果测量值在最大值之下，则针对可移动部件12(柱塞)的剩余路径计算优化速度曲线。在这种情况下的该速度曲线的至少一个第一速度v1位于界限v3和v4(图5)内，其优选地由用户针对应用(即针对操作模式)预先确定为公差区域。
步骤231：通过特别是在时间t3和t4之间沿坡度R3加速可移动部件，将柱塞速度调节到新的定位点值。这里，新的定位点值被传送到控制设备15的闭环控制设备的PD控制器，其调节DC电动机14的电动机电压。实际值通过控制设备的计数器记录并转发到控制设备的闭环控制设备的受控系统。控制设备的增量编码器将电动机14的旋转转换成由可移动部件12(主轴、杆等)覆盖的路径。该路径对于要接收和分配的样品体积是决定性的。增量编码器的值输入受控系统。
如上所述，图4和图5中的示例中的过程也可以被组合，以便例如首先能够为了安全的原因而自动降低速度(根据图4)和/或自动增加它以减少整体移液时间(图5)。该组合的优点还在于能够灵活地对待移液的样品中的粘度的变化作出反应，其可能是决定性的，特别是在异质样品的情况下。

Claims (12)

1.一种用于移液流体实验室样品的移液装置(1)，更特别地是移液器或中继移液器，包括：
电控制设备(15)，通过所述电控制设备，移液处理是可电控的，
可移动部件(12)，通过所述可移动部件的移动，所述流体样品是可移液的，
可电控电动机设备(14)，通过所述可电控电动机设备，所述可移动部件的移动根据限定了所述可移动部件的速度的至少一个第一速度值是可驱动的，
测量设备(16)，通过所述测量设备，当对所述流体样品进行移液时引起的拖拽力所影响的至少一个测量值是可测量的，
其中，所述电控制设备被配置用于如下目的：根据所述至少一个测量值，所述至少一个第一速度值是可由所述电控制设备固定的。
2.根据权利要求1所述的移液装置，其中，所述电控制设备被配置为自动地评估所述至少一个测量值并根据所述评估的结果自动修改所述至少一个第一速度值。
3.根据权利要求1或2所述的移液装置，其中，所述电控制设备被配置用于如下目的：根据至少一个测量值，通过所述电控制设备减少所述至少一个第一速度值。
4.根据前述权利要求中任一项所述的移液装置，其中，移液处理由所述可移动部件的至少一个移动距离来表征，并且所述控制设备被配置为根据所述移动距离来固定所述至少一个第一速度值，使得特别是利用用户设定的所述移动距离执行移液处理。
5.根据前述权利要求中任一项所述的移液装置，其中，所述电控制设备被配置用于如下目的：根据所述至少一个测量值以所述至少一个测量值没有偏离预定公差范围的方式而自动设定所述至少一个速度值。
6.根据前述权利要求中任一项所述的移液装置，其中，移液处理由所述移液装置的至少一个能量消耗值来表征，并且所述控制设备被配置为根据所述至少一个能量消耗值特别是以预定的、特别是最小的能量消耗值执行移液处理的方式来设定所述第一速度值。
7.根据前述权利要求中任一项所述的移液装置，包括用户接口设备，其中，所述控制设备被配置为使用由所述用户选择的至少一个第二速度值，以便根据所述至少一个第二速度值来设定所述至少一个第一速度值。
8.根据前述权利要求中任一项所述的移液装置，包括用户接口设备、时钟和存储设备，其中，所述控制设备具有计算机设备，并且被配置为：
*使用由所述用户选择的至少一个第二速度值，以便在第一时间间隔期间使用所述至少一个第二速度值执行移液处理，
*在所述第一时间间隔期间确定至少一个第一测量值，
*使用所述计算机设备执行比较操作，以便将所述第一测量值与存储在所述存储设备中的参考值进行比较。
9.根据权利要求8所述的移液装置，其中，所述第一测量值表征在所述第一时间间隔期间移动的所述流体实验室样品的第一拖拽力，并且所述参考值表征流体实验室样品的最大可允许拖拽力，其中，所述控制设备被配置为在所述第一时间间隔之后的第二时间间隔期间，执行以下操作：
*如果所述第一测量值大于所述参考值：
则使用小于所述至少一个第二速度值的至少一个第一速度值执行所述移液处理，或者——另外地或替代地：
中止所述移液处理。
10.根据前述权利要求中任一项所述的移液装置，其中，所述测量设备被配置为测量电动机参数，特别是所述电动机设备的电动机电流，并且其中，所述测量值表征所述电动机参数。
11.一种用于操作移液装置的方法(100；100'；200)，特别是根据权利要求1至10中任一项所述的移液装置，包括以下步骤：
a)在移液处理期间通过所述移液装置的测量设备测量至少一个测量值，其中，所述至少一个测量值受在当对所述流体样品进行移液时引起的拖拽力的影响(110)；
b)根据所述至少一个测量值，通过所述移液装置的电控制设备来设定至少一个第一速度值，其中，速度值限定所述移液装置的可移动部件的速度，其中，所述流体样品通过所述可移动部件的移动是可移液的(120)；
c)使用限定了所述可移动部件的速度的步骤b)中设定的所述至少一个第一速度值来电控制所述移液装置的电动机设备，通过所述至少一个第一速度值，所述电动机设备驱动所述可移动部件的移动(130)。
12.一种用于在移液装置中实施根据权利要求11所述的方法的程序代码，其以所述移液装置是具有根据权利要求1至10中任一项所述的特征的移液装置并且由此可执行根据权利要求11所述的方法的方式而由移液装置可使用。
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