CN107957499A - 血栓弹力图仪 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种血栓弹力图仪，属于医用血样检测设备领域，该血栓弹力图仪包括：检测头、背板、驱动装置、导轨、传动装置、连接组件、恒温台、顶杯组件、顶杯体和退杯组件；导轨与背板的直立板连接，驱动装置通过传动装置连接连接组件，连接组件还与恒温台和导轨连接连接，恒温台内部设置杯腔以及位于杯腔下方的与杯腔连通的组件容置腔，顶杯组件设置在组件容置腔内，顶杯体设置在背板的水平板上，检测头与直立板连接并位于恒温台的上方，退杯组件连接导轨，退杯组件能够将检测头上的样本内杯向下顶出；该血栓弹力图仪实现对样本杯进行自动进杯、自动退杯及自动顶杯操作，具有自动化程度高、检测效率高、安全性能高的特点。

Description

血栓弹力图仪

技术领域

本发明涉及医用血样检测设备领域，具体涉及一种血栓弹力图仪。

背景技术

粘弹性凝血分析仪是一种从血小板聚集、凝血、纤溶等整个动态过程来监测凝血过程的分析仪，其原理是基于凝血过程的最终结果为形成血凝块的物理特性(血凝块强度和稳定性)决定其是否具有正常凝血功能。

目前传统的血栓弹力图仪在样本检测时，具有自动化程度低的缺点，检测过程需要用户手动配合机器完成检测，具有有一定危险性且效率低下的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种血栓弹力图仪，该血栓弹力图仪实现对样本杯进行自动进杯、自动退杯及自动顶杯操作，具有自动化程度高、检测效率高、安全性能高的特点。

基于上述目的，本发明提供的血栓弹力图仪，包括：检测头、背板、驱动装置、导轨、传动装置、连接组件、恒温台、顶杯组件、顶杯体和退杯组件；

所述背板具有相连接的直立板和水平板，所述导轨与所述直立板连接，所述驱动装置通过传动装置连接所述连接组件，所述连接组件还与所述恒温台和所述导轨连接连接，所述驱动装置能够依次通过所述传动装置、所述连接组件驱动所述恒温台在竖直方向上下移动，所述恒温台内部设置用以容纳样本杯的杯腔以及位于所述杯腔下方的与所述杯腔连通的组件容置腔，所述顶杯组件设置在所述组件容置腔内，

所述顶杯体设置在水平板上，所述恒温台向下移动时，所述顶杯体与所述顶杯组件能够接触，所述顶杯组件能够对样本杯产生向上的压力以使所述样本杯脱离于杯腔；

所述检测头与所述直立板连接，且所述检测头位于所述恒温台的上方，所述恒温台朝向所述检测头方向移动时，所述检测头能够与所述样本杯中的样本内杯卡接，以使所述恒温台竖直向下移动时样本杯中的样本内杯脱离于样本外杯；

所述退杯组件连接导轨，所述退杯组件能够将检测头上的样本内杯向下顶出，使样本内杯与所述检测头分离。

进一步的，所述检测头包括外壳以及设置在外壳内的磁编码转子、传感器PCBA检测板、测量探头主轴、弹力游丝和轴承；

所述磁编码转子包括转子基础盘、音圈电机磁铁和多极充磁位移磁铁组件；所述转子基础盘一端设置电机磁铁槽，所述音圈电机磁铁设置在所述电机磁铁槽内，所述转子基础盘的另一端设置位移磁铁槽，所述多极充磁位移磁铁组件设置在所述位移磁铁槽内；

所述传感器PCBA检测板包括PCB电路板以及分别于所述PCB电路板电连接的音圈电机驱动线圈、线性霍尔阵列传感器，所述音圈电机驱动线圈和所述线性霍尔阵列传感器分别设置在所述PCB电路板靠近所述磁编码转子的端面，并且，所述转子基础盘旋转时，所述音圈电机磁铁投影到所述PCB电路板的运动轨迹能够覆盖所述音圈电机驱动线圈，所述多极充磁位移磁铁组件投影到所述PCB电路板的运动轨迹能够覆盖所述线性霍尔阵列传感器；

所述测量探头主轴与所述转子基础盘同轴连接，所述弹力游丝和所述轴承自上之下依次套接在所述测量探头主轴上。

进一步的，所述音圈电机磁铁采用扇形磁铁，所述音圈电机磁铁的轴向两极充磁，所述多极充磁位移磁铁组件设置为瓦形磁铁，所述多极充磁位移磁铁组件在轴向上通过充磁形成8个磁极对，共16个磁极。

进一步的，所述连接组件包括第一滑块和跟随滑台，所述第一滑块与所述传动装置连接，同时，所述第一滑块还与所述导轨连接，所述驱动装置驱动所述传动转动，以使所述第一滑块能够沿导轨在竖直方向上下移动，所述跟随滑台同时连接所述第一滑块和所述恒温台。

进一步的，所述退杯组件包括退杯架、第二滑块、软磁金属块和电磁铁；所述第二滑块与所述导轨连接，所述退杯架一端连接所述第二滑块，另一端具有用以容纳所述测量探头主轴的退杯部，所述软磁金属块设置在所述第二滑块上，所述电磁铁设置在所述连接组件上；

所述恒温台静止在上限位置时所述软磁金属块和通电的电磁铁能够吸附，所述恒温台通过连接组件带动通电的所述电磁铁向下运动时，所述软磁金属块在通电的所述电磁铁的吸附作用下同步带动所述第二滑块及退杯架向下运动，以通过退杯部将装卡在测量探头主轴上的样本内杯向下顶出，使样本内杯与所述测量探头主轴分离。

进一步的，所述退杯部设置为U形架，其中部的缺口用以容纳所述测量探头主轴，所述U形架的能够对样本内杯施加下压力使所述样本内杯脱离所述测量探头主轴。

进一步的，还包括导向复位机构，所述导向复位机构包括导向杆、线性轴承和复位弹簧，所述导向杆一端部与所述检测头的外壳连接，所述退杯架通过线性轴承与所述导向杆连接，所述复位弹簧套接在靠近所述导向杆上，所述导向杆底部设置弹簧限位部，所诉复位弹簧位于所述弹簧限位部与所述退杯架之间，所述复位弹簧能够对所述退杯架施加向上的弹力。

进一步的，所述恒温台包括温台上盖、恒温块、半导体换能片、温台下盖；所述温台上盖具有用以容纳所述恒温块、所述半导体换能片的容置腔，所述恒温块和所述半导体换能片设置在所述容置腔内，所述半导体换能片位于所述恒温块下方，并且所述半导体换能片位于所述恒温块相接触，所述温台下盖与所述温台上盖相连接，以使所述恒温块和所述半导体换能片封闭在所述温台下盖与所述温台上盖之间；

所述恒温块具有用以容纳样本杯的杯腔；

所述温台下盖上具有凸起，所述半导体换能片上具有凹槽，所述半导体换能片通过所述凹槽与所述温台下盖的凸起连接；

所述凸起内部设置与杯腔相连通的组件容置腔。

进一步的，所述顶杯组件包括弹簧和顶杯针，所述顶杯针包括相连接的针杆和针体，所述针体直径大于所述针杆直径，所述组件容置腔包括自上至下设置的针杆容置腔和针体容置腔，所述针杆容纳腔与所述杯腔连通，所述针杆设置在所述针杆容置腔内，所述针体设置在所述针体容置腔内，所述弹簧设置在所述针体上端面和所述针体容置腔靠近杯腔的端面之间，所述弹簧在具有使针体朝向远离样本杯的方向的运动趋势。

进一步的，所述针体容置腔远离所述杯腔的端部设置第一限位部，所述第一限位部中部具有用以容纳针体穿过的通孔，所述针体上设置环状的第二限位部，所述第二限位部直径大于所述通孔的直径。

采用上述技术方案，本发明具有以下有益效果：

本发明提供的血栓弹力图仪，能够实现对样本杯进行自动进杯、自动退杯及自动顶杯操作，具有自动化程度高、检测效率高、安全性能高的特点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的血栓弹力图仪的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的血栓弹力图仪(不含杯套)的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的血栓弹力图仪在第一状态的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的血栓弹力图仪在第二状态的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的血栓弹力图仪在第三状态的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的血栓弹力图仪在第四状态的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的血栓弹力图仪中，恒温台的外观结构示意图；

图8为本发明实施例提供的血栓弹力图仪中，恒温台的内部结构示意图；

图9为本发明实施例提供的血栓弹力图仪中，恒温台(不含顶杯组件)在第一视角的分解结构示意图；

图10为本发明实施例提供的血栓弹力图仪中，恒温台(不含顶杯组件)在第二视角的分解结构示意图；

图11为本发明实施例提供的恒温台中，半导体换能片的结构示意图；

图12为本发明实施例提供的血栓弹力图仪中，检测头的结构示意图；

图13为图12的分解结构示意图；

图14为本发明实施例提供的血栓弹力图仪(不含传感器PCBA检测板)的俯视图；

图15为图14的立体结构示意图；

图16为本发明实施例提供的血栓弹力图仪中磁编码转子与传感器PCBA检测板的工作原理图；

图17为本发明实施例提供的血栓弹力图仪中检测头的俯视图。

图标：100-背板；101-直立板；102-水平板；200-驱动装置；300-导轨；400-传动装置；500-连接组件；501-第一滑块；502-跟随滑台；600-恒温台；901-退杯架；902-第二滑块；903-软磁金属块；904-电磁铁；905-退杯部；906-导向杆；907-线性轴承；908-复位弹簧；909-线性阻尼器；910-杯套；10-样本内杯；20-样本外杯；100a-温台上盖；101a-容置腔；200a-恒温块；201a-杯腔；202a-安装孔；300a-半导体换能片；301a-凹槽；400a-温台下盖；401a-凸起；402a-散热区；600a-温度传感器；602a-组件容置腔；603a-针杆容置腔；604a-针体容置腔；605a-第一限位部；700a-顶杯组件；701a-弹簧；702a-顶杯针；703a-针杆；704a-针体；705a-第二限位部；800a-顶杯体；100’-检测头；101'-转子基础盘；102'-音圈电机磁铁；103'-多极充磁位移磁铁组件；104'-电机磁铁槽；105'-位移磁铁槽；106'-配重孔；201'-PCB电路板；202'-音圈电机驱动线圈；203'-线性霍尔阵列传感器；300'-测量探头主轴；301'-限位部；400'-弹力游丝；500'-轴承；600'-辅助轴承；700'-游丝盒。

具体实施方式

下面将结合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做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。

请参照图1-图6所示；本发明实施例中提供的血栓弹力图仪包括：检测头100'、背板100、驱动装置200、导轨300、传动装置400、连接组件500、恒温台600、顶杯组件700a、顶杯体800a和退杯组件。

背板100具有相连接的直立板101和水平板102，导轨300与直立板101连接，驱动装置200通过传动装置400连接连接组件500，连接组件500还与恒温台600和导轨300连接连接，驱动装置200能够依次通过传动装置400、连接组件500驱动恒温台600在竖直方向上下移动，恒温台600内部设置用以容纳样本杯的杯腔201a以及位于杯腔下方的与杯腔连通的组件容置腔602a，顶杯组件700a设置在组件容置腔602a内，顶杯体800a设置在水平板102上，恒温台600向下移动时，顶杯体800a与顶杯组件700a能够接触，顶杯组件700a能够对样本杯产生向上的压力以使样本杯脱离于杯腔201a；检测头100'与直立板101连接，且检测头100'位于恒温台600的上方，恒温台600朝向检测头100'方向移动时，检测头100'能够与样本杯中的样本内杯10卡接，以使恒温台600竖直向下移动时样本杯中的样本内杯10脱离于样本外杯20；退杯组件700a连接导轨300，退杯组件700a能够将检测头100'上的样本内杯10向下顶出，使样本内杯10与检测头分离。

如图12-17所示，本发明的优选实施方案中，检测头100'包括外壳以及设置在外壳内的磁编码转子、传感器PCBA检测板、测量探头主轴300'、弹力游丝400'和轴承500'。

磁编码转子包括转子基础盘101'、音圈电机磁铁102'和多极充磁位移磁铁组件103'；转子基础盘101'优选采用航空铝材加工而成，具有重量轻，惯性小，无磁性，结构强度大，不易变形的特点。转子基础盘101'一端设置电机磁铁槽104'，音圈电机磁铁102'设置在电机磁铁槽104'内，转子基础盘101'的另一端设置位移磁铁槽105'，多极充磁位移磁铁组件103'设置在位移磁铁槽105'内。

传感器PCBA检测板包括PCB电路板201'以及分别于PCB电路板201'电连接的音圈电机驱动线圈202'、线性霍尔阵列传感器203'。音圈电机驱动线圈202'和线性霍尔阵列传感器203'分别设置在PCB电路板201'靠近磁编码转子的端面。

原始状态下，音圈电机磁铁102'位于音圈电机驱动线圈202'的正下方，多极充磁位移磁铁组件103'位于线性霍尔阵列传感器203'的正下方，并且，转子基础盘101'旋转时，音圈电机磁铁102'投影到PCB电路板201'的运动轨迹能够覆盖音圈电机驱动线圈202'，多极充磁位移磁铁组件103'投影到PCB电路板201'的运动轨迹能够覆盖线性霍尔阵列传感器203'。

测量探头主轴300'与转子基础盘101'同轴连接，测量探头主轴300'能够与转子基础盘101'同步转动，弹力游丝400'和轴承500'自上之下依次套接在测量探头主轴300'上。测量探头主轴300'即是驱动轴，又是检测轴，用以连接样本杯，在血栓检测过程中，不需要样本杯的旋转，而是利用测量探头主轴300'转动来测量血液的粘弹性变化情况，因此，作用于样本杯的恒温装置会更加简单稳定，整套血栓弹力图的检测设备结构会更简单，容易维护。

其中，在不工作的状态下，转子基础盘101'受到弹力游丝400'的弹力，保持在中立点的位置，这个位置也是该磁编码转子安装时的初始位置。即，弹力游丝400'能够保障磁编码转子在工作完毕后，能够在弹力游丝400'的弹力作用下转动到初始位置，实现磁编码转子归零动作。

在测量探头主轴300'靠近底部位置设置限位部301'，限位部301'用以连接样本杯。具体实施时，限位部可以是环状凸起，也可以是卡槽，其目的是用以与样本杯能够卡接。

轴承500'套接在测量探头主轴300'上，轴承500'起到对测量探头主轴300'的径向和轴向固定的作用，保障测量探头主轴300'转动时的稳定性，不会产生轴向或径向窜动影响测量结果。本发明的优选实施方案中，测量探头主轴优选采用无磁不锈钢棒加工而成，不受磁铁磁化影响，强度高，进而能够提高测量精度。

本发明的优选实施方案中，还包括辅助轴承600'，辅助轴承600'套接在测量探头主轴300'上。辅助轴承600'位于轴承500'的下方，该辅助轴承600'同样起到对测量探头主轴300'的径向和轴向固定的作用，保障测量探头主轴转动时的稳定性，不会产生轴向或径向窜动影响测量结果。本发明的优选实施方案中，上述的轴承500'以及辅助轴承600'均采用陶瓷轴承，陶瓷轴承具有自润滑功能，以及耐高温、阻力小、绝缘、寿命长等特点。

本发明的优选实施方案中，还包括游丝盒700'，其套设在弹力游丝400'外部，起到容纳弹力游丝400'的作用。避免弹力游丝400'受到外界其他部件干扰而影响精度。

本发明的优选实施方案中，弹力游丝400'采用平面蜗卷弹簧。其是用金属细丝经冷轧、绕丝、定形而成的阿基米德螺旋状盘簧，是一种能产生反作用力矩的弹性元件。

本发明的优选实施方案中，传感器PCBA检测板平行设置在磁编码转子上方，其中，线性霍尔阵列传感器203'距离多极充磁位移磁铁组件103'的轴向距离不大于0.5mm，以保障检测精度。

本发明的优选实施方案中，音圈电机磁铁102'采用扇形磁铁，音圈电机磁铁102'的轴向两极充磁。上述技术方案中，音圈电机磁铁102'是采用整块扇形磁铁，其轴向两极充磁(厚度方向充磁)，形成N极和S极，该音圈电机磁铁102'镶嵌在转子基础盘101'上的电机磁铁槽104'中。

本发明的优选实施方案中，多极充磁位移磁铁组件103'设置为瓦形磁铁，多极充磁位移磁铁组件103'在轴向上通过充磁形成8个磁极对，共16个磁极，并且每两个相邻磁极的间距是1mm。

上述技术方案中，每个磁极对包括一个N极和S极，并且，相邻的磁极对中，其中一个磁极对的N极与另一个磁极对的S极相邻设置。

本发明的优选实施方案中，转子基础盘101'上靠近多极充磁位移磁铁组件103'的一侧设置配重孔106'。上述技术方案中，由于多极充磁位移磁铁组件103'的重量大于音圈电机磁铁102'重量，为了使整个磁编码转子动平衡不受影响，转子基础盘101'上靠近多极充磁位移磁铁组件103'的一侧设置配重孔106'，以保障磁编码转子的动平衡。

如图16所示，描述了多极充磁位移磁铁组件103'配合线性霍尔阵列传感器203'的数据采集原理，在2mm的磁极对上，水平位移可以产生分辨率为4096的脉宽变化，线性霍尔阵列内部的多个线性霍尔传感器，通过差值运算，可以提供稳定的精度输出，实际有效的位移精度可达2um，但这个位移输出是相对位移，通过积分的方式来计算出精确的绝对角度。

图17为本发明实施例提供的血栓弹力图仪的俯视图；并且，该图描述了音圈电机驱动线圈与音圈电机磁铁组成的音圈电机的工作原理，其中传感器PCBA检测板是固定的，音圈电机驱动线圈202'是个扇形的线圈，在音圈电机驱动线圈202'没有通电的情况下，磁编码转子受弹力游丝400'的弹力，保持在中立点的位置，这个位置也是该血栓弹力图仪安装时的初始位置，当音圈电机驱动线圈202'通过直流上正下负的时候，音圈电机驱动线圈202'产生的磁极是上端S极，下端N极，由于磁极异性相吸，磁编码转子旋转的角度是由音圈电机驱动线圈202'的电流和弹力游丝400'的弹力所决定，当音圈电机驱动线圈202'的驱动力和弹力游丝400'的弹力达到平衡时，磁编码转子能够稳定在某个角度上，同理，如果音圈电机驱动线圈202'是上负下正的通电顺序，则磁编码转子转子顺时针转动，当音圈电机驱动线圈202'以正弦波的电流通过时，磁编码转子则根据通过电流的频率和幅值做周期性的摆动，调整电流的大小，可以改变磁编码转子摆动的角度，改变电流的频率则可以改变磁编码转子摆动的周期。这样的设计原理，可以在没有负载的时候，用电流做零阻尼补偿，以抵消轴承500'带来的微小阻力，并且可以消除因为安装工艺的公差造成的中点误差。

本发明提供的检测头100'的检测原理为：

首先PCB电路板201'的驱动电路利用音圈电机驱动线圈202'驱动音圈电机磁铁102'，使磁编码转子以4°45”的旋转角度以1/6Hz的频率(驱动的角度和频率都可以通过软件控制，无级可调)驱动测量探头主轴300'旋转，同时多极充磁位移磁铁组件103'和线性霍尔阵列传感器203'配合精确检测角度的反馈，PCB电路板201'的驱动电路以稳定的频率和角度持续的驱动磁编码转子转动，由于血栓的形成过程中的血液粘度变化会引起测量探头主轴300'上阻力的变化，要继续保持稳定的旋转频率和角度，就需要同步增加驱动电流，通过PCB电路板201'的驱动电路检测音圈电机驱动线圈202'的驱动电流的变化量，即可反映血液粘度的变化量；同理，利用音圈电机驱动线圈202'以稳定频率和电流来驱动磁编码转子，血液的粘度会影响测量探头主轴300'阻力，如果驱动音圈电机驱动线圈202'的电流没有同步的增加，势必影响测量探头主轴300'的旋转角度，通过多极充磁位移磁铁组件103'和线性霍尔阵列传感器203'测量角度的变化量，也可以反映血液粘度的变化指标。

本发明提供的检测头100'，通过音圈电机驱动线圈202'驱动音圈电机磁铁102'带动测量探头主轴300'实现最大正负9度的旋转角度，并且测量探头的旋转周期时间为任意可调，通过多极充磁位移磁铁组件103'配合线性霍尔阵列传感器203'进行精确位置的检测，测量出测量探头主轴300'的精确旋转角度和角位移变化量，通过计算旋转周期和驱动电流的变化，精确的计算出血小板聚集、凝血、纤溶等整个动态过程中血液粘度的变化数据。

本发明的优选实施方案中，驱动装置200采用步进电机。传动装置400采用丝杠。丝杠具有传动精度高，稳定可靠的特点。同时，丝杠连同导轨300，能够将旋转运动转化为连接组件500的直线运动，具有结构简单，运动稳定，占空间较小的特点。

如图1和图2所示，本发明的优选实施方案中，连接组件500包括第一滑块501和跟随滑台502，第一滑块501与丝杠连接，同时，第一滑块501还与导轨300连接，驱动装置200驱动丝杠转动，以使第一滑块501能够沿导轨300在竖直方向上下移动，跟随滑台502同时连接第一滑块501和恒温台600。

上述技术方案中，第一滑块501同时连接丝杠和导轨300，其中，丝杠起到驱动作用，导轨300起到稳定和导向的作用，保障第一滑块501移动的准确性，跟随滑台502起到连接恒温台600和滑块的作用，以使恒温台600能够同步跟随第一滑块501沿竖直方向上下移动。

本发明的优选实施方案中，跟随滑台502与恒温台600和恒温台600可拆卸连接。优选地，跟随滑台502与恒温台600和第一滑块501之间采用螺钉连接方式的可拆卸连接方式，便于对上述各个部件的拆卸和更换。

如图1-图6所示，本发明的优选实施方案中，退杯组件包括退杯架901、第二滑块902、软磁金属块903和电磁铁904；第二滑块902与导轨300连接，退杯架901一端连接第二滑块902，另一端具有用以容纳测量探头主轴300'的退杯部905，软磁金属块903优选采用柱状，软磁金属块903设置在第二滑块902上，电磁铁904设置在连接组件500上。

恒温台600静止在上限位置时软磁金属块903和通电的电磁铁904能够吸附，恒温台600带动电磁铁904向下运动时，软磁金属块903在通电的电磁铁904的吸附作用下同步带动第二滑块902及退杯架901向下运动，以通过退杯部905将装卡在测量探头主轴300'上的样本内杯10向下顶出，使样本内杯10与测量探头主轴300'分离。

上述技术方案中，驱动装置200、传动装置400、连接组件500能够驱动恒温台600上下移动，相对于现有技术中手工操控方式，具有便于机械设计和控制实现、操控方便、快捷的特点。

当需要进杯操作时，电磁铁904不通电，不会对软磁金属块903产生吸附力；在恒温台600向上移动使测量探头主轴300'插入样本杯中的样本内杯10时，测量探头主轴300'能够与样本杯中的样本内杯10卡接，继而在恒温台600竖直向下移动时，样本杯中的样本内杯10能够脱离于样本外杯20。

当需要退杯操作时，电磁铁904通电，对软磁金属块903产生吸附力；从而在恒温台600带动电磁铁904向下运动时，软磁金属块903在电磁铁904的吸附作用下同步带动第二滑块902及退杯架901向下运动，以通过退杯部905将装卡在测量探头主轴300'上的样本内杯10向下顶出，使样本内杯10与测量探头主轴300'分离。大大减少了退杯过程中发生人为差错的问题，提高了自动化程度以及使用的安全性。

本发明的优选实施方案中，退杯部905设置为U形架，其中部的缺口用以容纳测量探头主轴300'，U形架的能够对样本内杯10施加下压力使样本内杯10脱离测量探头主轴300'。

本发明的优选实施方案中，该自动退杯装置还包括导向复位机构，导向复位机构包括导向杆906、线性轴承907和复位弹簧908，导向杆906一端部与检测头100'的外壳连接，退杯架901通过线性轴承907与导向杆906连接，复位弹簧908套接在靠近导向杆906上，导向杆906底部设置弹簧限位部，复位弹簧908位于弹簧限位部与退杯架901之间，复位弹簧908能够对退杯架901施加向上的弹力。

上述的导向杆906起到对退杯架901上下移动的导向作用，保证其移动位置的准确性，复位弹簧908在不受力的状况下，对退杯架901施加向上弹力，使退杯架901的一端的退杯部905能够远离样本内杯10。

本发明的优选实施方案中，该自动退杯装置还包括线性阻尼器909，线性阻尼器909设置在检测头100'的外壳底部，所述线性阻尼器909在受到复位弹簧908向上弹力时，防止了退杯架901回弹速度及力度多大对机器内部的损耗；能够对退杯架901向上移动的位置及速度起到限制作用。

本发明的优选实施方案中，该自动退杯装置还包括杯套910，杯套910与检测头100'的外壳底部连接，杯套910具有用以容纳测量探头主轴300'、退杯架901和样本内杯10的空腔(图中并未示意)。杯套910起到保护测量探头主轴300'以及退杯架901的作用。另外，杯套910的空腔还起到对退杯架901的限位作用，即软磁金属块903在电磁铁904的吸引力作用下，带动第二滑块902、退杯架901下移，直至退杯架901运动到空腔的腔底，退杯架901不再继续向下移动。

本发明的优选实施方案中，测量探头主轴300'的轴线与样本内杯10的轴线共线。上述技术方案中，测量探头主轴300'的轴线与样本内杯10的轴线共线的布置方式，在样本内杯10随同恒温台600移动过程中，能够确保测量探头主轴300'能够准确插入至样本内杯10内部，以实现两者的卡接。

本发明实施例提供的自动退杯装置的工作流程为：

1.退杯杆退杯:

血液试样检测完成后，恒温台600静止在上限位置，此时软磁金属块903和通电的电磁铁904已经吸附在一起(图3)，驱动装置200通过传动装置400、连接组件500驱动恒温台600向下运动，由于软磁金属块903和通电的电磁铁904的吸附作用，使第二滑块902带动退杯架901向下运动，退杯架901端部的退杯部905将装卡在测量探头主轴300'上的样本内杯10向下顶出，使样本内杯10与测量探头主轴300'分离；

2.退杯杆回弹:

样本内杯10与测量探头主轴300'彻底分离后，在重力的作用下与样本外杯20嵌套在一起，退杯架901及线性轴承907向下运动一段距离后，退杯架901端部的退杯部905到达杯套910内空腔底部，由于杯套910的限位作用(图4)，此时软磁金属块903和通电的电磁铁904被分离(图5)；

3.退杯杆回弹：

软磁金属块903和通电的电磁铁904分离后，退杯架901在复位弹簧908的弹力作用下回弹，退杯架901向上运动到与线性阻尼接触的位置停止(图6)，完成退杯工序。

如图7-图11所示，本发明的优选实施方案中，恒温台600包括温台上盖100a、恒温块200a、半导体换能片300a、温台下盖400a；温台上盖100a具有用以容纳恒温块200a、半导体换能片300a的容置腔101a，恒温块200a设置和半导体换能片300a设置在容置腔101a内，半导体换能片300a位于恒温块200a下方，并且半导体换能片300a位于恒温块200a相接触，温台下盖400a与温台上盖100a相连接，以使恒温块200a和半导体换能片300a封闭在温台下盖400a与温台上盖100a之间。

半导体换能片300a是采用陶瓷封装的半导体材料制成，如图所示，通电的电流方向决定了半导体换能片300a两面的发热或制冷，正向通电则上端面吸热、下端面散热，半导体换能片300a上方的区域则会降温，而下方则会升温；若驱动电流方向相反则下边吸热、上边散热，半导体换能片300a下端面温度会降低，上端面会升温。

半导体换能片300a是利用帕尔贴原理，不需要任何制冷剂，可连续工作，没有污染源没有旋转部件，不会产生回转效应，半导体换能片300a具有两种功能，既能制冷，又能加热，因此使用一个元件就可以代替分立的加热系统和制冷系统。通过高精度的温度检测和反馈控制手段，很容易实现对驱动电流自动控制，进而精确的控制系统温度。半导体换能片300a热惯性非常小，制冷制热时间很快，在该恒温台的设置的结构下，通电一分钟内，就能实现恒温。

电荷载体在导体中运动形成电流，由于电荷载体在不同的材料中处于不同的能级，当它从高能级向低能级运动时，就会释放出多余的热量。反之，就需要从外界吸收热量(即表现为制冷)。通电源之后，冷端的热量被移到热端，导致冷端温度降低，热端温度升高。因此，通过控制电流的方向，可以实现半导体换能片300a的任意面的加热或制冷。

上述技术方案中，基于珀尔帖效应，可控加热或制冷的恒温台，其基本原理是当电流通过半导体换能片300a时，其中一个结点散发热量而另一个结点吸收热量，利用该原理使样本杯可以在25℃到40℃范围内精确恒温环境下进行检测，该恒温台既可以模拟手术室的低温凝血环境又可以模拟发热病人的高温凝血环境，从而为进一步医疗诊断提供更准确的依据。

本发明的优选实施方案中，恒温块200a具有用以容纳样本杯的杯腔201a。样本杯可以放置到恒温块200a内，由于恒温块200a与半导体换能片300a相接触，利用半导体换能片300a能够对恒温块200a的温度进行控制，从而调整样本杯内的待检测液体进行温度控制。恒温块200a采用导热能力较好的金属材质制造，可以是铜质或者铝质等，本实施例中优选采用航空铝加工而成，其不受磁铁磁化影响，具有强度高，良好的机械性能，强度大,便于加工，而且密度小，重量轻的特点。

本发明的优选实施方案中，温台上盖100a是由聚醚醚酮(PEEK)树脂加工而成，具有重量轻，无磁性，结构强度大，不易变形以及优异的隔热保温性。

本发明的优选实施方案中，温台下盖400a上具有凸起401a，该凸起401a至少设置一个，半导体换能片300a上具有至少一个凹槽302，半导体换能片300a通过凹槽302与温台下盖400a的凸起401a连接。上述技术方案中，半导体换能片300a通过凹槽302与温台下盖400a的凸起401a连接，半导体换能片300a不易与温台下盖400a之间产生相对移动，起到对半导体换能片300a加固作用，同时，具有结构简单、便于装配的特点。

如图8所示，凸起401a内部设置与杯腔201a相连通的组件容置腔602a。

本发明的优选实施方案中，温台下盖400a远离温台上盖100a的端面设置有散热区402a。散热区402a的设置，使半导体换能片300a无论在加热还是在制冷模式，都可以快速的实现在空气中换能。

本发明的优选实施方案中，温台下盖400a与温台上盖100a可拆卸连接。便于恒温台中各个部件的拆卸和装配，也便于对各个部件进行更换。

本发明的优选实施方案中，恒温块200a与温台上盖100a中容置腔101a之间的空隙中填充有硅纳米气凝胶。在恒温块200a和温台上盖100a中容置腔101a之间的空隙中填充了硅纳米气凝胶，硅纳米气凝胶以纤细的纳米网络结构有效地限制了热量的传导和辐射传播，起到了良好的保温作用。

本发明的优选实施方案中，还包括温度传感器600a，温度传感器600a与恒温块200a连接以检测恒温块200a的温度值。温度传感器600a可以实时感应采集到温度的变化，由于恒温块200a体积足够大，因此温度平衡后的温度漂移非常小，加上有硅纳米气凝胶及温台上盖100a、温台下盖400a内部空间保温，受环境温度影响较小。

本发明的优选实施方案中，恒温块200a一侧具有用以容纳温度传感器600a的安装孔202a，该安装孔202a便于对温度传感器600a的装配，便于将温度传感器600a置入在接近恒温块200a中心的位置，方便对恒温块200a的温度检测。

本发明的优选实施方案中，温台下盖优选采用航空硬铝加工而成，具有良好的机械性能，强度大,便于加工，而且密度小，质量较轻，且温台下盖下端被加工成齿片状散热区402a，无论在加热还是在制冷模式，半导体换能片300a都可以快速的实现在空气中换能，进一步提高加热或制冷的效率。

如图8所示，本发明的优选实施方案中，顶杯组件700a包括弹簧701a和顶杯针702a，顶杯针702a包括相连接的针杆703a和针体704a，针体704a直径大于针杆703a直径，组件容置腔602a包括自上至下设置的针杆容置腔603a和针体容置腔604a，针杆703a容纳腔与杯腔201a连通，针杆703a设置在针杆容置腔603a内，针体704a设置在针体容置腔604a内，弹簧701a设置在针体704a上端面和针体容置腔604a靠近杯腔201a的端面之间，弹簧701a在具有使针体704a朝向远离样本杯的方向的运动趋势。

上述技术方案中，针杆703a能够直接穿过针杆容置腔603a与样本外杯20底部相接处，弹簧701a在不受外力状态下，能够对针体704a施加向下的弹力，使针体704a带动针杆703a朝向远离杯腔201a的方向移动，以便于将样本外杯20放置在杯腔201a内而不受到针杆703a的影响，当恒温台600持续竖直向下移动使针体704a与顶杯体800a接触，针体704a在顶杯体800a的作用下，克服弹簧701a的弹力朝向靠近杯腔201a的方向移动，通过针杆703a对样本外杯20施加向上的压力使样本外杯20部分脱离于杯腔201a，以便于进行取杯操作。具有结构简单、自动顶杯的特点。

本发明的优选实施方案中，针体容置腔604a远离杯腔201a的端部设置第一限位部605a，第一限位部605a中部具有用以容纳针体704a穿过的通孔，针体704a上设置环状的第二限位部705a，第二限位部705a直径大于通孔的直径。第一限位部605a上的通孔用于穿过针体704a，以使针体704a能够移动，同时，针体704a部分露出于针体容置腔604a外部便于与顶杯体800a相接触，方便进行顶杯操作，以使取出血样杯更加快捷和方便。

另外，第二限位部705a直径大于通孔的直径，以使在弹簧701a弹力作用下，针体不会脱离于针体容置腔604a。

本发明的优选实施方案中，第一限位部605a采用环状挡片，第一限位部605a与恒温台600可拆卸连接，环状挡片的中部通孔用以穿过针体704a，以使针体704a能够移动，该环状挡片与恒温台600采用螺钉连接方式可拆卸连接，方便更换环状挡片，同时，也方便对组件容置腔602a中的顶杯组件700a进行拆卸和更换。

如图1所示，本发明的优选实施方案中，顶杯体800a采用螺柱，水平板102上设置螺纹孔，螺柱与螺纹孔相连接，其中螺柱与水平板102上设置螺纹孔螺纹连接，使螺柱具有高度可调的特点。

本发明提供的上述的顶杯装置，使测试完成后的取杯过程变得简单容易，传统做法是用手直接接触从盛放样本杯的杯腔中取出，因样本杯与杯腔的设计是过盈配合，摩擦力较大，人工受力不均匀平稳，致使不能绝对水平，会使样本杯内的血容易洒出。本发明采用顶杯组件直接顶杯，电动机带动恒温台从原始位置均匀下降，直至接触顶样本杯，在恒温台向下移动的过程中缩小了样本杯和顶杯针之间的距离，直至相互接触，恒温台继续下降，样本杯则从杯腔中顶出一部分，样本杯则比恒温台高出一段距离，可以很轻松的取出样本杯，避免了血样洒出的污染问题，具有结构简单，垂直受力，运动稳定，占空间较小的特点。取走样本杯后，恒温台回到原始位置后，顶杯体不与顶杯组件接触后，恒温台内部顶杯组件中的弹簧助力顶杯针回弹到原始位置。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种血栓弹力图仪，其特征在于，包括：检测头、背板、驱动装置、导轨、传动装置、连接组件、恒温台、顶杯组件、顶杯体和退杯组件；

所述背板具有相连接的直立板和水平板，所述导轨与所述直立板连接，所述驱动装置通过传动装置连接所述连接组件，所述连接组件还与所述恒温台和所述导轨连接连接，所述驱动装置能够依次通过所述传动装置、所述连接组件驱动所述恒温台在竖直方向上下移动，所述恒温台内部设置用以容纳样本杯的杯腔以及位于所述杯腔下方的与所述杯腔连通的组件容置腔，所述顶杯组件设置在所述组件容置腔内，

所述顶杯体设置在水平板上，所述恒温台向下移动时，所述顶杯体与所述顶杯组件能够接触，所述顶杯组件能够对样本杯产生向上的压力以使所述样本杯脱离于杯腔；

所述检测头与所述直立板连接，且所述检测头位于所述恒温台的上方，所述恒温台朝向所述检测头方向移动时，所述检测头能够与所述样本杯中的样本内杯卡接，以使所述恒温台竖直向下移动时样本杯中的样本内杯脱离于样本外杯；

所述退杯组件连接导轨，所述退杯组件能够将检测头上的样本内杯向下顶出，使样本内杯与所述检测头分离。

2.根据权利要求1所述的血栓弹力图仪，其特征在于，所述检测头包括外壳以及设置在外壳内的磁编码转子、传感器PCBA检测板、测量探头主轴、弹力游丝和轴承；

所述磁编码转子包括转子基础盘、音圈电机磁铁和多极充磁位移磁铁组件；所述转子基础盘一端设置电机磁铁槽，所述音圈电机磁铁设置在所述电机磁铁槽内，所述转子基础盘的另一端设置位移磁铁槽，所述多极充磁位移磁铁组件设置在所述位移磁铁槽内；

所述传感器PCBA检测板包括PCB电路板以及分别于所述PCB电路板电连接的音圈电机驱动线圈、线性霍尔阵列传感器，所述音圈电机驱动线圈和所述线性霍尔阵列传感器分别设置在所述PCB电路板靠近所述磁编码转子的端面，并且，所述转子基础盘旋转时，所述音圈电机磁铁投影到所述PCB电路板的运动轨迹能够覆盖所述音圈电机驱动线圈，所述多极充磁位移磁铁组件投影到所述PCB电路板的运动轨迹能够覆盖所述线性霍尔阵列传感器；

所述测量探头主轴与所述转子基础盘同轴连接，所述弹力游丝和所述轴承自上之下依次套接在所述测量探头主轴上。

3.根据权利要求2所述的血栓弹力图仪，其特征在于，所述音圈电机磁铁采用扇形磁铁，所述音圈电机磁铁的轴向两极充磁，所述多极充磁位移磁铁组件设置为瓦形磁铁，所述多极充磁位移磁铁组件在轴向上通过充磁形成8个磁极对，共16个磁极。

4.根据权利要求1所述的血栓弹力图仪，其特征在于，所述连接组件包括第一滑块和跟随滑台，所述第一滑块与所述传动装置连接，同时，所述第一滑块还与所述导轨连接，所述驱动装置驱动所述传动转动，以使所述第一滑块能够沿导轨在竖直方向上下移动，所述跟随滑台同时连接所述第一滑块和所述恒温台。

5.根据权利要求2所述的血栓弹力图仪，其特征在于，所述退杯组件包括退杯架、第二滑块、软磁金属块和电磁铁；所述第二滑块与所述导轨连接，所述退杯架一端连接所述第二滑块，另一端具有用以容纳所述测量探头主轴的退杯部，所述软磁金属块设置在所述第二滑块上，所述电磁铁设置在所述连接组件上；

所述恒温台静止在上限位置时所述软磁金属块和通电的电磁铁能够吸附，所述恒温台通过连接组件带动通电的所述电磁铁向下运动时，所述软磁金属块在通电的所述电磁铁的吸附作用下同步带动所述第二滑块及退杯架向下运动，以通过退杯部将装卡在测量探头主轴上的样本内杯向下顶出，使样本内杯与所述测量探头主轴分离。

6.根据权利要求5所述的血栓弹力图仪，其特征在于，所述退杯部设置为U形架，其中部的缺口用以容纳所述测量探头主轴，所述U形架的能够对样本内杯施加下压力使所述样本内杯脱离所述测量探头主轴。

7.根据权利要求2所述的血栓弹力图仪，其特征在于，还包括导向复位机构，所述导向复位机构包括导向杆、线性轴承和复位弹簧，所述导向杆一端部与所述检测头的外壳连接，所述退杯架通过线性轴承与所述导向杆连接，所述复位弹簧套接在靠近所述导向杆上，所述导向杆底部设置弹簧限位部，所诉复位弹簧位于所述弹簧限位部与所述退杯架之间，所述复位弹簧能够对所述退杯架施加向上的弹力。

8.根据权利要求1所述的血栓弹力图仪，其特征在于，所述恒温台包括温台上盖、恒温块、半导体换能片、温台下盖；所述温台上盖具有用以容纳所述恒温块、所述半导体换能片的容置腔，所述恒温块和所述半导体换能片设置在所述容置腔内，所述半导体换能片位于所述恒温块下方，并且所述半导体换能片位于所述恒温块相接触，所述温台下盖与所述温台上盖相连接，以使所述恒温块和所述半导体换能片封闭在所述温台下盖与所述温台上盖之间；

所述恒温块具有用以容纳样本杯的杯腔；

所述温台下盖上具有凸起，所述半导体换能片上具有凹槽，所述半导体换能片通过所述凹槽与所述温台下盖的凸起连接；

所述凸起内部设置与杯腔相连通的组件容置腔。

9.根据权利要求8所述的血栓弹力图仪，其特征在于，所述顶杯组件包括弹簧和顶杯针，所述顶杯针包括相连接的针杆和针体，所述针体直径大于所述针杆直径，所述组件容置腔包括自上至下设置的针杆容置腔和针体容置腔，所述针杆容纳腔与所述杯腔连通，所述针杆设置在所述针杆容置腔内，所述针体设置在所述针体容置腔内，所述弹簧设置在所述针体上端面和所述针体容置腔靠近杯腔的端面之间，所述弹簧在具有使针体朝向远离样本杯的方向的运动趋势。

10.根据权利要求9所述的血栓弹力图仪，其特征在于，所述针体容置腔远离所述杯腔的端部设置第一限位部，所述第一限位部中部具有用以容纳针体穿过的通孔，所述针体上设置环状的第二限位部，所述第二限位部直径大于所述通孔的直径。