CN107024368A - 一种基于物联网的用于生物医药生产的取样装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于物联网的用于生物医药生产的取样装置，包括壳体、横梁、底座、取样机构和中控机构，取样机构包括气泵、连接杆和取样针管，固定机构包括驱动组件、传动组件和固定组件，驱动组件包括驱动电机和驱动轴，传动单元包括第一连杆、第二连杆、铰接支座和推拉块，固定组件包括固定块和两个固定板，语音控制模块包括功率放大电路，所述功率放大电路包括集成电路，集成电路的型号为TDA7245，该基于物联网的用于生物医药生产的取样装置中，通过取样机构能够实现对取样针管进行自动灵活地回收利用，从而提高了取样装置的实用性；不仅如此，通过功率放大电路能够实现音频信号的可靠发送，从而提高了取样装置工作的可靠性。

Description

一种基于物联网的用于生物医药生产的取样装置

技术领域

本发明涉及生物医药设备领域，特别涉及一种基于物联网的用于生物医药生产的取样装置。

背景技术

在当代社会，为了能够给人们提供可靠的医药，来保证人们的安全健康的生活，所以生物医药的开发必不可少。

在现在的生物医药的开发过程中，生物医药的取样装置在其中扮演着很重要的角色。在研发人们在研究药物的时候，需要对药物进行可靠取样，但是在取样以后，都是需要手动对这些用过以后的取样针管进行回收，而这样就增加了工作人员的工作量，降低了取样装置的实用性；不仅如此，在取样装置取样的过程中，会进行语音提示或者报警，但是往往会因为输出功率不足，从而使得工作人员无法很好的听清楚指示，容易造成失误，这样就降低了取样装置的可靠性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种基于物联网的用于生物医药生产的取样装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于物联网的用于生物医药生产的取样装置，包括壳体、设置在壳体一侧的横梁和底座、设置在横梁下方的取样机构和设置在壳体内部的中控机构，所述横梁设置在底座的上方；

所述取样机构包括气泵、连接杆和取样针管，所述气泵与取样针管连通，所述取样针管设置在连接杆的下方，所述连接杆与气泵连接，所述连接杆的内部设有固定机构，所述固定机构包括驱动组件、传动组件和固定组件，所述驱动组件通过传动组件与固定组件传动连接；

所述驱动组件包括驱动电机和驱动轴，所述驱动电机竖向设置在连接杆的内壁，所述驱动电机与驱动轴传动连接，所述传动组件包括两个传动单元，两个传动单元分别位于驱动轴的两端且与驱动轴传动连接，所述传动单元包括第一连杆、第二连杆、铰接支座和推拉块，所述第一连杆的一端与驱动轴的中部铰接，所述第一连杆的另一端与第二连杆的一端铰接，所述第二连杆的另一端与推拉块铰接，所述第二连杆的中部与铰接支座铰接；

所述固定组件包括固定块和两个固定板，所述固定块设置在连接杆的内部，两个固定板设置在固定块的下端面且与固定块滑动连接，所述固定块与第二连杆一一对应，所述固定块远离另一个固定块的一侧与第二连杆铰接，两个所述铰接支座分别设置在固定块的两侧；

其中，通过气泵能够实现取样针管对取样杯中的样液进行抽取，随后进行取样检测。而且，通过固定机构，能够实现对取样针管的可靠固定，其工作原理是，驱动电机通过控制驱动轴的伸缩，来实现第一连杆推动第二连杆的中部绕着铰接支座发生摆动，随后就能够通过第二连杆的一端推动推拉块在固定板上移动，实现了两个固定板在固定块上进行开合，从而能够实现对取样针管的可靠装卸，提高了取样装置的实用性。

所述中控机构包括中央控制模块、与中央控制模块连接的气泵控制模块、无线通讯模块、电机控制模块、压力检测模块、语音控制模块、显示控制模块、按键控制模块、状态指示模块和工作电源模块，所述中央控制模块为PLC，所述气泵与气泵控制模块电连接，所述第一电机和第二电机均与电机控制模块电连接；

所述气泵与气泵控制模块电连接，所述驱动电机与电机控制模块电连接，所述固定板的内部设有压力传感器，所述压力传感器与压力检测模块电连接；

所述语音控制模块包括功率放大电路，所述功率放大电路包括集成电路、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、第七电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻和蜂鸣器，所述集成电路的型号为TDA7245，所述集成电路的第九端与第一电容连接，所述集成电路的第七端通过第二电容接地，所述集成电路的第六端接地，所述集成电路的第八端通过第七电容分别与第三电阻和第四电阻连接，所述集成电路的第三端外接5V直流电压电源且通过第三电容接地，所述集成电路的第五端通过第四电容接地且通过第一电阻接地，所述集成电路的第一端接地，所述集成电路的第二端通过第五电容和蜂鸣器组成的串联电路接地，所述集成电路的第二端通过第三电阻和第四电阻组成的串联电路接地，所述集成电路的第二端通过第二电阻和第六电容组成的串联电路接地。

其中，中央控制模块，用来对取样装置进行智能化控制的模块，在这里，中央控制模块是PLC，也能够是单片机，实现了对取样装置中的每个模块进行智能化控制，从而提高了取样装置的智能化；气泵控制模块，用来控制气泵工作的模块，在这里，通过对气泵进行控制，从而能够对指定的取样杯的内部的样液进行取样；无线通讯模块，用来进行无线通讯的模块，在这里，通过对外部通讯终端进行无线连接，从而就能够实现工作人员对取样装置远程监控，提高了取样装置的智能化；电机控制模块，用来控制电机工作的模块，在这里，通过控制驱动电机，能够对取样针管进行可靠的固定或者放开，从而能够实现对取样针管的灵活回收；压力检测模块，用来进行压力检测的模块，在这里，通过对压力传感器的检测数据进行分析，从而能够实现对夹取的力度进行实时检测；语音控制模块，用来进行语音控制的模块，在这里，通过对扬声器进行控制，从而能够进行语音报警提示；显示控制模块，用来实现显示控制的模块，在这里，通过对显示界面进行控制，能够对取样装置的工作信息进行实时显示，提高了取样装置的实用性；按键控制模块，用来进行按键控制的模块，在这里，通过对控制按键的操控信息进行采集，从而能够对取样装置进行实施现场操控，提高了取样装置的可操作性；状态指示模块，用来实现状态指示的模块，在这里，通过对状态指示灯的亮暗控制，能够对取样装置的工作状态进行实时显示，提高了其实用性；工作电源模块，用来提供稳定电源电压的模块，在这里，用来给取样装置内部的各个模块提供稳定的工作电压，提高了取样装置的可靠性。

其中，在功率放大电路中，集成电路的型号为TDA7245，首先将音频信号输入到集成电路的第九端，随后再经过集成电路内部的功率放大部分进行功率放大，接着从集成电路的第二端输出，同时通过第三电阻和第四电阻能够对输出信号的电压进行实时取样，再由集成电路的第八端对取样电压进行采集反馈，从而提高了信号输出的可靠性和稳定性，进一步提高了取样装置工作的可靠性。

具体的，所述底座上设有取样杯和回收杯，所述取样杯设置在回收杯的一侧，所述底座的一端设有排水管，所述排水管与回收杯的内部连通。

具体的，所述壳体的一侧还设有水龙头，所述水龙头位于回收杯的上方。

具体的，所述横梁的下端面设有移动机构，所述移动机构包括传送带，所述传动带与气泵传动连接。

其中，移动机构将用过以后的取样针管从取样杯处移动至回收杯的上方，随后固定机构松开，将取样针管放入到回收杯中，接着打开水龙头注入清洗液，进行清洗，最后从排水管中排出废水。

具体的，所述壳体上还设有显示界面、控制按键、状态指示灯和扬声器，所述显示界面与显示控制模块电连接，所述控制按键与按键控制模块电连接，所述状态指示灯与状态指示模块电连接，所述扬声器与语音控制模块电连接。

其中，显示界面，用来对取样装置的工作信息进行实时显示，从而提高了取样装置的实用性；控制按键，便于工作人员或者用户对取样装置进行实施操控，从而提高了其可操作性；状态指示灯，用于对取样装置的工作状态进行实时显示，从而提高了其实用性；扬声器，用来对取样装置的异常工作状态进行报警提示，从而提高了取样装置的可靠性。

具体的，为了提高取样装置的续航能力，所述壳体的内部还设有蓄电池，所述蓄电池与工作电源模块电连接。

具体的，所述显示界面为液晶显示屏。

具体的，所述控制按键为轻触按键。

具体的，所述状态指示灯包括双色发光二极管。

具体的，所述无线通讯模块包括蓝牙，所述蓝牙通过蓝牙4.0通讯协议与外部通讯终端无线连接。

本发明的有益效果是，该基于物联网的用于生物医药生产的取样装置中，通过取样机构能够实现对取样针管进行自动灵活地回收利用，从而提高了取样装置的实用性；不仅如此，通过功率放大电路能够实现音频信号的可靠发送，从而提高了取样装置工作的可靠性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的基于物联网的用于生物医药生产的取样装置的结构示意图；

图2是本发明的基于物联网的用于生物医药生产的取样装置的固定机构的结构示意图；

图3是本发明的基于物联网的用于生物医药生产的取样装置的系统原理图；

图4是本发明的基于物联网的用于生物医药生产的取样装置的功率放大电路的电路原理图；

图中：1.壳体，2.横梁，3.底座，4.显示界面，5.控制按键，6.状态指示灯，7.扬声器，8.传送带，9.气泵，10.连接杆，11.取样针管，12.取样杯，13.回收杯，14.水龙头，15.排水管，16.驱动电机，17.驱动轴，18.固定块，19.固定板，20.第一连杆，21.第二连杆，22.铰接支座，23.推拉块，24.中央控制模块，25.气泵控制模块，26.无线通讯模块，27.电机控制模块，28.压力检测模块，29.语音控制模块，30.显示控制模块，31.按键控制模块，32.状态指示模块，33.工作电源模块，34.蓄电池，35.压力传感器，U1.集成电路，R1.第一电阻，R2.第二电阻，R3.第三电阻，R4.第四电阻，C1.第一电容，C2.第二电容，C3.第三电容，C4.第四电容，C5.第五电容，C6.第六电容，C7.第七电容，BL.蜂鸣器。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1-图4所示，一种基于物联网的用于生物医药生产的取样装置，包括壳体1、设置在壳体1一侧的横梁2和底座3、设置在横梁2下方的取样机构和设置在壳体1内部的中控机构，所述横梁2设置在底座3的上方；

所述取样机构包括气泵9、连接杆10和取样针管11，所述气泵9与取样针管11连通，所述取样针管11设置在连接杆10的下方，所述连接杆10与气泵9连接，所述连接杆10的内部设有固定机构，所述固定机构包括驱动组件、传动组件和固定组件，所述驱动组件通过传动组件与固定组件传动连接；

所述驱动组件包括驱动电机16和驱动轴17，所述驱动电机16竖向设置在连接杆10的内壁，所述驱动电机16与驱动轴17传动连接，所述传动组件包括两个传动单元，两个传动单元分别位于驱动轴17的两端且与驱动轴17传动连接，所述传动单元包括第一连杆20、第二连杆21、铰接支座22和推拉块23，所述第一连杆20的一端与驱动轴17的中部铰接，所述第一连杆20的另一端与第二连杆21的一端铰接，所述第二连杆21的另一端与推拉块23铰接，所述第二连杆21的中部与铰接支座22铰接；

所述固定组件包括固定块18和两个固定板19，所述固定块18设置在连接杆10的内部，两个固定板19设置在固定块18的下端面且与固定块18滑动连接，所述固定块18与第二连杆21一一对应，所述固定块18远离另一个固定块18的一侧与第二连杆21铰接，两个所述铰接支座22分别设置在固定块18的两侧；

其中，通过气泵9能够实现取样针管11对取样杯12中的样液进行抽取，随后进行取样检测。而且，通过固定机构，能够实现对取样针管11的可靠固定，其工作原理是，驱动电机16通过控制驱动轴17的伸缩，来实现第一连杆20推动第二连杆21的中部绕着铰接支座22发生摆动，随后就能够通过第二连杆21的一端推动推拉块23在固定板19上移动，实现了两个固定板19在固定块18上进行开合，从而能够实现对取样针管11的可靠装卸，提高了取样装置的实用性。

所述中控机构包括中央控制模块24、与中央控制模块24连接的气泵控制模块25、无线通讯模块26、电机控制模块27、压力检测模块28、语音控制模块29、显示控制模块30、按键控制模块31、状态指示模块32和工作电源模块33，所述中央控制模块24为PLC，所述气泵9与气泵控制模块25电连接，所述第一电机和第二电机均与电机控制模块27电连接；

所述气泵9与气泵控制模块25电连接，所述驱动电机16与电机控制模块27电连接，所述固定板19的内部设有压力传感器35，所述压力传感器35与压力检测模块28电连接；

所述语音控制模块29包括功率放大电路，所述功率放大电路包括集成电路U1、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4和蜂鸣器BL，所述集成电路U1的型号为TDA7245，所述集成电路U1的第九端与第一电容C1连接，所述集成电路U1的第七端通过第二电容C2接地，所述集成电路U1的第六端接地，所述集成电路U1的第八端通过第七电容C7分别与第三电阻R3和第四电阻R4连接，所述集成电路U1的第三端外接5V直流电压电源且通过第三电容C3接地，所述集成电路U1的第五端通过第四电容C4接地且通过第一电阻R1接地，所述集成电路U1的第一端接地，所述集成电路U1的第二端通过第五电容C5和蜂鸣器BL组成的串联电路接地，所述集成电路U1的第二端通过第三电阻R3和第四电阻R4组成的串联电路接地，所述集成电路U1的第二端通过第二电阻R2和第六电容C6组成的串联电路接地。

其中，中央控制模块24，用来对取样装置进行智能化控制的模块，在这里，中央控制模块24是PLC，也能够是单片机，实现了对取样装置中的每个模块进行智能化控制，从而提高了取样装置的智能化；气泵控制模块25，用来控制气泵9工作的模块，在这里，通过对气泵9进行控制，从而能够对指定的取样杯12的内部的样液进行取样；无线通讯模块26，用来进行无线通讯的模块，在这里，通过对外部通讯终端进行无线连接，从而就能够实现工作人员对取样装置远程监控，提高了取样装置的智能化；电机控制模块27，用来控制电机工作的模块，在这里，通过控制驱动电机16，能够对取样针管11进行可靠的固定或者放开，从而能够实现对取样针管11的灵活回收；压力检测模块28，用来进行压力检测的模块，在这里，通过对压力传感器35的检测数据进行分析，从而能够实现对夹取的力度进行实时检测；语音控制模块29，用来进行语音控制的模块，在这里，通过对扬声器7进行控制，从而能够进行语音报警提示；显示控制模块30，用来实现显示控制的模块，在这里，通过对显示界面4进行控制，能够对取样装置的工作信息进行实时显示，提高了取样装置的实用性；按键控制模块31，用来进行按键控制的模块，在这里，通过对控制按键5的操控信息进行采集，从而能够对取样装置进行实施现场操控，提高了取样装置的可操作性；状态指示模块32，用来实现状态指示的模块，在这里，通过对状态指示灯6的亮暗控制，能够对取样装置的工作状态进行实时显示，提高了其实用性；工作电源模块33，用来提供稳定电源电压的模块，在这里，用来给取样装置内部的各个模块提供稳定的工作电压，提高了取样装置的可靠性。

其中，在功率放大电路中，集成电路U1的型号为TDA7245，首先将音频信号输入到集成电路U1的第九端，随后再经过集成电路U1内部的功率放大部分进行功率放大，接着从集成电路U1的第二端输出，同时通过第三电阻R3和第四电阻R4能够对输出信号的电压进行实时取样，再由集成电路U1的第八端对取样电压进行采集反馈，从而提高了信号输出的可靠性和稳定性，进一步提高了取样装置工作的可靠性。

具体的，所述底座3上设有取样杯12和回收杯13，所述取样杯12设置在回收杯13的一侧，所述底座3的一端设有排水管15，所述排水管15与回收杯13的内部连通。

具体的，所述壳体1的一侧还设有水龙头14，所述水龙头14位于回收杯13的上方。

具体的，所述横梁2的下端面设有移动机构，所述移动机构包括传送带8，所述传动带与气泵9传动连接。

其中，移动机构将用过以后的取样针管11从取样杯12处移动至回收杯13的上方，随后固定机构松开，将取样针管11放入到回收杯13中，接着打开水龙头14注入清洗液，进行清洗，最后从排水管15中排出废水。

具体的，所述壳体1上还设有显示界面4、控制按键5、状态指示灯6和扬声器7，所述显示界面4与显示控制模块30电连接，所述控制按键5与按键控制模块31电连接，所述状态指示灯6与状态指示模块32电连接，所述扬声器7与语音控制模块29电连接。

其中，显示界面4，用来对取样装置的工作信息进行实时显示，从而提高了取样装置的实用性；控制按键5，便于工作人员或者用户对取样装置进行实施操控，从而提高了其可操作性；状态指示灯6，用于对取样装置的工作状态进行实时显示，从而提高了其实用性；扬声器7，用来对取样装置的异常工作状态进行报警提示，从而提高了取样装置的可靠性。

具体的，为了提高取样装置的续航能力，所述壳体1的内部还设有蓄电池34，所述蓄电池34与工作电源模块33电连接。

具体的，所述显示界面4为液晶显示屏。

具体的，所述控制按键5为轻触按键。

具体的，所述状态指示灯6包括双色发光二极管。

具体的，所述无线通讯模块26包括蓝牙，所述蓝牙通过蓝牙4.0通讯协议与外部通讯终端无线连接。

与现有技术相比，该基于物联网的用于生物医药生产的取样装置中，通过取样机构能够实现对取样针管11进行自动灵活地回收利用，从而提高了取样装置的实用性；不仅如此，通过功率放大电路能够实现音频信号的可靠发送，从而提高了取样装置工作的可靠性。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种基于物联网的用于生物医药生产的取样装置，其特征在于，包括壳体、设置在壳体一侧的横梁和底座、设置在横梁下方的取样机构和设置在壳体内部的中控机构，所述横梁设置在底座的上方；

所述取样机构包括气泵、连接杆和取样针管，所述气泵与取样针管连通，所述取样针管设置在连接杆的下方，所述连接杆与气泵连接，所述连接杆的内部设有固定机构，所述固定机构包括驱动组件、传动组件和固定组件，所述驱动组件通过传动组件与固定组件传动连接；

所述驱动组件包括驱动电机和驱动轴，所述驱动电机竖向设置在连接杆的内壁，所述驱动电机与驱动轴传动连接，所述传动组件包括两个传动单元，两个传动单元分别位于驱动轴的两端且与驱动轴传动连接，所述传动单元包括第一连杆、第二连杆、铰接支座和推拉块，所述第一连杆的一端与驱动轴的中部铰接，所述第一连杆的另一端与第二连杆的一端铰接，所述第二连杆的另一端与推拉块铰接，所述第二连杆的中部与铰接支座铰接；

所述固定组件包括固定块和两个固定板，所述固定块设置在连接杆的内部，两个固定板设置在固定块的下端面且与固定块滑动连接，所述固定块与第二连杆一一对应，所述固定块远离另一个固定块的一侧与第二连杆铰接，两个所述铰接支座分别设置在固定块的两侧；

所述中控机构包括中央控制模块、与中央控制模块连接的气泵控制模块、无线通讯模块、电机控制模块、压力检测模块、语音控制模块、显示控制模块、按键控制模块、状态指示模块和工作电源模块，所述中央控制模块为PLC，所述气泵与气泵控制模块电连接，所述第一电机和第二电机均与电机控制模块电连接；

所述气泵与气泵控制模块电连接，所述驱动电机与电机控制模块电连接，所述固定板的内部设有压力传感器，所述压力传感器与压力检测模块电连接；

所述语音控制模块包括功率放大电路，所述功率放大电路包括集成电路、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、第七电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻和蜂鸣器，所述集成电路的型号为TDA7245，所述集成电路的第九端与第一电容连接，所述集成电路的第七端通过第二电容接地，所述集成电路的第六端接地，所述集成电路的第八端通过第七电容分别与第三电阻和第四电阻连接，所述集成电路的第三端外接5V直流电压电源且通过第三电容接地，所述集成电路的第五端通过第四电容接地且通过第一电阻接地，所述集成电路的第一端接地，所述集成电路的第二端通过第五电容和蜂鸣器组成的串联电路接地，所述集成电路的第二端通过第三电阻和第四电阻组成的串联电路接地，所述集成电路的第二端通过第二电阻和第六电容组成的串联电路接地。

2.如权利要求1所述的基于物联网的用于生物医药生产的取样装置，其特征在于，所述底座上设有取样杯和回收杯，所述取样杯设置在回收杯的一侧，所述底座的一端设有排水管，所述排水管与回收杯的内部连通。

3.如权利要求2所述的基于物联网的用于生物医药生产的取样装置，其特征在于，所述壳体的一侧还设有水龙头，所述水龙头位于回收杯的上方。

4.如权利要求1所述的基于物联网的用于生物医药生产的取样装置，其特征在于，所述横梁的下端面设有移动机构，所述移动机构包括传送带，所述传动带与气泵传动连接。

5.如权利要求1所述的基于物联网的用于生物医药生产的取样装置，其特征在于，所述壳体上还设有显示界面、控制按键、状态指示灯和扬声器，所述显示界面与显示控制模块电连接，所述控制按键与按键控制模块电连接，所述状态指示灯与状态指示模块电连接，所述扬声器与语音控制模块电连接。

6.如权利要求1所述的基于物联网的用于生物医药生产的取样装置，其特征在于，所述壳体的内部还设有蓄电池，所述蓄电池与工作电源模块电连接。

7.如权利要求5所述的基于物联网的用于生物医药生产的取样装置，其特征在于，所述显示界面为液晶显示屏。

8.如权利要求5所述的基于物联网的用于生物医药生产的取样装置，其特征在于，所述控制按键为轻触按键。

9.如权利要求5所述的基于物联网的用于生物医药生产的取样装置，其特征在于，所述状态指示灯包括双色发光二极管。

10.如权利要求1所述的基于物联网的用于生物医药生产的取样装置，其特征在于，所述无线通讯模块包括蓝牙，所述蓝牙通过蓝牙4.0通讯协议与外部通讯终端无线连接。