CN108459171A - 一种高精度加样系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高精密度加样系统，包括依次连通的吸样针、柱塞泵组件和清洗桶，柱塞泵组件包括串联设置的1个隔离阀和至少2个柱塞泵或者若干并联设置的阀泵组，每个阀泵组包括串联设置的至少1个柱塞泵和1个隔离阀，其中最大量程的柱塞泵的量程是最小量程的柱塞泵的量程的5～8倍。通过不同量程的柱塞泵的并联或串联设置，在吸取加样时，根据所需加液的量来选择相应量程的柱塞泵，从而减少在加样时的误差，特别是克服了大量程吸取少量样本时而导致误差较大的缺点。从而解决加样针在加样量范围较大时对于少量样本的加样精度差的问题，从而提出了一种高精密度且结构简单的加样系统。

Description

一种高精度加样系统

技术领域

本发明涉及一种高精密度加样系统，属于医疗器械技术领域。

背景技术

目前医学领域最为普遍使用的诊断方法—体外诊断，是指采集人体的体液、排泄物、分泌物进行化学成分或者化学反应分析，从而判断人体病变。如化学发光分析法、分子诊断等，这些诊断方法，均采用自动或者半自动仪器进行加样和分析，最后给出诊断报告。

使用全自动化学发光免疫分析仪进行体外诊断时对加样要求很高，在加样时，加样量程范围大，有时需要的加样量较小，如,5μL、10μL、25μL、50μL的加样量，也同时又需要较大的加液量，如 100ul、200μL、475μL等的加样量。同时全自动化学发光免疫分析仪对于加样精密度要求很高，要求在各个加样量下，误差均要小于 2％。目前对于加样针的加样通常采用柱塞泵来进行吸样并量取，若采用小量程的柱塞泵，则难以吸取大的加样量，若采用大量程的柱塞泵，则在吸取小的加样量时，误差较大，难以保证精度。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为解决加样针在大范围加样量程情况下，在各个加样量的精确度无法保证的技术问题，提供一种能够在各种加样量下均具有高精密度的结构简单的加样系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高精密度加样系统，包括依次连通的吸样针、柱塞泵组件和清洗桶，所述柱塞泵组件包括串联设置的1个隔离阀和至少2个柱塞泵或者若干并联设置的阀泵组，每个所述阀泵组包括串联设置的至少1个柱塞泵和1个隔离阀；其中最大量程的柱塞泵的量程是最小量程的柱塞泵的量程的5～8 倍。

优选地，本发明的高精密度加样系统，所述柱塞泵组件包括串联设置的第一柱塞泵、第二柱塞泵和隔离阀，第一柱塞泵的量程A是第二柱塞泵的量程B的5～8倍。

优选地，本发明的一种高精密度加样系统，

设定第一预设值为B·(1/2)到B·(2/3)，第二预设值为A·(1/2) 到A·(2/3),第三预设值为(A+B)·(1/2)到(A+B)·(2/3)；

当加样量X小于第一预设值时，使用第二柱塞泵进行吸液；

当加样量X不小于第一预设值且小于第二预设值时，使用第一柱塞泵进行吸液；

当加样量X不小于第二预设值且小于第三预设值时，先使用第一柱塞泵进行吸液再使用第二柱塞泵进行吸液。

优选地，本发明的高精密度加样系统，

设定第一预设值为B·(1/2)到B·(2/3)，第二预设值为A·(1/2) 到A·(2/3),第三预设值为(A+B)·(1/2)到(A+B)·(2/3)；

当加样量X小于第一预设值时，使用第二柱塞泵进行吸液；

当加样量X不小于第一预设值且小于第二预设值时，先使用第一柱塞泵进行第一次吸液，再使用第二柱塞泵进行第二次吸液，第一次吸液的加样量为X-第一预设值/2,第二次吸液为剩余加样量；

当加样量X不小于第二预设值且小于第三预设值时，先使用第一柱塞泵进行吸液再使用第二柱塞泵进行吸液，第一柱塞泵的吸液量为 X-第一预设值，第二柱塞泵的吸液量为剩余加样量。

优选地，本发明的高精密度加样系统，所述A为400μL～800μL，所述B为80μL～150μL。

优选地，本发明的高精密度加样系统，所述第一柱塞泵和所述第二柱塞泵吸样时先吸取空气形成上封空气柱，然后吸取样本，最后再次吸取空气形成下封空气柱。

优选地，本发明的高精密度加样系统，所述上封空气柱的量Y为加样量X的三分之一到五分之一，但最少不低于10μL，最多不超过 25μL，所述下封空气柱的量Z为加样量X的四分之一到六分之一，但最少不低于6μL，最多不超过20μL。

优选地，本发明的高精密度加样系统，若上封空气柱的量Y或下封空气柱的量Z小于三分之一到二分之一的B时，采用第二柱塞泵，上封空气柱的量Y或下封空气柱的量Z超过三分之一到二分之一的B 时，则采用第一柱塞泵。

优选地，本发明的高精密度加样系统，每次加完样本后，均吸取清洗桶内清洗液，使清洗液流过吸样针和柱塞泵组件。

本发明的有益效果是：为了解决加样精度的问题，本发明提出了一种高精密度加样系统，包括依次连通的吸样针、柱塞泵组件和清洗桶，柱塞泵组件包括串联设置的1个隔离阀和至少2个柱塞泵或者若干并联设置的阀泵组，每个阀泵组包括串联设置的至少1个柱塞泵和 1个隔离阀，其中最大量程的柱塞泵的量程是最小量程的柱塞泵的量程的5～8倍。通过不同量程的柱塞泵的并联或串联设置，在吸取加样时，根据所需加液的量来选择相应量程的柱塞泵，从而减少在加样时的误差，特别是克服了大量程吸取少量样本时而导致误差较大的缺点。从而解决加样针在加样量范围较大时对于少量样本的加样精度差的问题，从而提出了一种高精密度且结构简单的加样系统。

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是本发明实施例1中的高精密度加样系统的结构示意图；

图2是本发明实施例2中的高精密度加样系统的结构示意图；

图中的附图标记为：

1-吸样针；2-柱塞泵组件；3-清洗桶；21-第一柱塞泵；22-第二柱塞泵；23-隔离阀。

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。

在发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在发明中的具体含义。

实施例1

本实施例提供一种高精密度加样系统，如图1所示，包括依次连通的吸样针1、柱塞泵组件2和清洗桶3。

柱塞泵组件2包括串联设置的第一柱塞泵21、第二柱塞泵22和隔离阀23，当然根据情况，可以串联设置更多的柱塞泵，但是其基本控制原理与本实施例相同，即为了提高加样的精度，根据加样量X 来选择对应的柱塞泵来吸取样本，大加样量时采用大量程的柱塞泵进行，小加样量时采用小量程的柱塞泵进行，克服了大量程吸取少量样本时而导致误差较大的缺点。

加样时，可分为以下几个步骤：

S1：吸取空气形成上封空气柱；

S2：吸取样本，将样本吸入吸样针1内；

S3：吸取空气形成下封空气柱；

S4：加样，依次排出下封空气柱、样本，部分上封空气柱，使样本加入到反应杯或试管中；

S5：清洗，每次加完样本后，均吸取清洗桶3内的清洗液，使清洗液流过吸样针1和柱塞泵组件2。

--吸取空气形成空气柱时

需遵循以下方法：上封空气柱的量Y为加样量X的三分之一到五分之一，但最少不低于10μL，最多不超过25μL，所述下封空气柱的量Z为加样量X的四分之一到六分之一，但最少不低于6μL，最多不超过20μL。

若上封空气柱的量Y或下封空气柱的量Z小于三分之一到二分之一的B时，采用第二柱塞泵22进行吸取空气，上封空气柱的量Y或下封空气柱的量Z超过三分之一到二分之一的B时，则采用第一柱塞泵21进行吸取空气。

--吸取样本时

为了实现根据加样量X来对不同的柱塞泵的工作进行控制，设定三个预设值，其中第一预设值为B·(1/2)到B·(2/3)，第二预设值为A·(1/2)到A·(2/3),第三预设值为(A+B)·(1/2)到(A+B)·(2/3)，并将加样量X与上述三个预设值进行比较，从而控制不同的柱塞泵来进行吸样操作。

第一种控制方法为：

当加样量X小于第一预设值时，使用第二柱塞泵22进行吸液；

当加样量X不小于第一预设值且小于第二预设值时，先使用第一柱塞泵21进行第一次吸液，再使用第二柱塞泵22进行第二次吸液，第一次吸液的加样量为X-第一预设值/2,第二次吸液为剩余加样量；

当加样量X不小于第二预设值且小于第三预设值时，先使用第一柱塞泵21进行吸液再使用第二柱塞泵22进行吸液，第一柱塞泵21 的吸液量为X-第一预设值，第二柱塞泵22的吸液量为剩余加样量。

吸取样本的第二种控制方法为：

当加样量X小于第一预设值时，使用第二柱塞泵21进行吸液；

当加样量X不小于第一预设值且小于第二预设值时，使用第一柱塞泵21进行吸液；

当加样量X不小于第二预设值且小于第三预设值时，先使用第一柱塞泵21进行吸液再使用第二柱塞泵22进行吸液。

加样量X与三个预设值的关系及柱塞泵的工作关系，如表1所示。

表1加样量X与柱塞泵加样关系表

注1为采用第一种吸样方式，注2为采用第二种吸样方式。

--加样时

与吸取样本时的操作方式相反，即通过相应柱塞泵排出样品即可。

以下以第一柱塞泵量程为400-800μL，第二柱塞泵量程为 80-150μL进行举例，同时，上述两个量程也为优选的量程范围。柱塞泵量程值与预设值的关系如下表2所示。

表2柱塞泵量程值与预设值关系表

柱塞泵量程与每个柱塞泵加样量关系如下表3所示：

表3柱塞泵量程与每个柱塞泵加样量关系表

注1为采用第一种吸样方式，注2为采用第二种吸样方式。

以下以具体的某个加样值为例：

以需要加样40μL为例，先用第二柱塞泵22先吸取量为13μL 的空气，形成上封空气柱，再用第二柱塞泵22吸取40μL样本，再吸取空气柱，形成10μL下封空气柱。加样时用第二柱塞泵22先将下封空气柱排出，然后将所吸取的样本和部分上封空气柱排出。

以需要加样100μL为例，用第二柱塞泵22先吸取20μL的空气，形成上封空气柱；再由第一柱塞泵21吸取值为100μL的加样量，再使用第二柱塞泵22吸取为16μL的空气柱，形成下封空气柱。加样时用第一柱塞泵21先将下封空气柱排出，然后将所吸取的样本和部分上封空气柱排出。以上为采用第二种控制方法的步骤。

采用第一种控制方法的步骤为，仍然以需要加样100μL为例，用第二柱塞泵22先吸取20μL的空气，形成上封空气柱；第一柱塞泵21吸取值为75μL的加样量，第二柱塞泵22吸取剩下25μL样本，吸取加样后，再使用第二柱塞泵22吸取为16μL的空气柱，形成下封空气柱。加样时用第一柱塞泵21先将下封空气柱排出，然后将所吸取的样本和部分上封空气柱排出。由于这种控制方法中，后续的部分的加样量在小量程的柱塞泵中进行吸取，能够在保证大吸取量的情况提高吸取量的精度。

以需要加样280μL为例，先用第二柱塞泵22先吸取量为25μL 的空气，形成上封空气柱，再用第一柱塞泵21吸取280μL样本，再用第二柱塞泵22先吸取量为20μL的空气，形成下封空气柱。加样时用第一柱塞泵21先将下封空气柱排出，然后将所吸取的样本和部分上封空气柱排出。

实施例2

本实施例提供一种高精密度加样系统，如图2所示，包括依次连通的吸样针1、柱塞泵组件2和清洗桶3。

柱塞泵组件2包括并联设置的第一阀泵组和第二阀泵组，第一阀泵组包括串联设置的至第一柱塞泵21和隔离阀23，第二阀泵组包括串联设置的第二柱塞泵22和隔离阀23。也可以为更多组由柱塞泵和隔离阀构成的阀泵组。

控制方法与实施例1中的相同。

上述实施例1和2中，使用前，先用清洗液清洗加样针(或者在上次加样完成后进行清洗步骤)，清洗液留在加样针中，因此，在吸取样本前，需要吸取上封空气柱，上述量的上封空气柱能够将样本与清洗液完全隔离，防止清洗液污染样本。样本吸取完成后，再形成下封空气柱防止样本在加样针移动时漏出。

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 (9)

1.一种高精密度加样系统，其特征在于，包括依次连通的吸样针(1)、柱塞泵组件(2)和清洗桶(3)，所述柱塞泵组件(2)包括串联设置的1个隔离阀(23)和至少2个柱塞泵或者若干并联设置的阀泵组，每个所述阀泵组包括串联设置的至少1个柱塞泵和1个隔离阀(23)；其中最大量程的柱塞泵的量程是最小量程的柱塞泵的量程的5～8倍。

2.根据权利要求1所述的高精密度加样系统，其特征在于，所述柱塞泵组件(2)包括串联设置的第一柱塞泵(21)、第二柱塞泵(22)和隔离阀(23)，第一柱塞泵(21)的量程A是第二柱塞泵(22)的量程B的5～8倍。

3.根据权利要求2所述的一种高精密度加样系统，其特征在于，

设定第一预设值为B·(1/2)到B·(2/3)，第二预设值为A·(1/2)到A·(2/3),第三预设值为(A+B)·(1/2)到(A+B)·(2/3)；

当加样量X小于第一预设值时，使用第二柱塞泵(22)进行吸液；

当加样量X不小于第一预设值且小于第二预设值时，使用第一柱塞泵(21)进行吸液；

当加样量X不小于第二预设值且小于第三预设值时，先使用第一柱塞泵(21)进行吸液再使用第二柱塞泵(22)进行吸液。

4.根据权利要求2所述的高精密度加样系统，其特征在于，

设定第一预设值为B·(1/2)到B·(2/3)，第二预设值为A·(1/2)到A·(2/3),第三预设值为(A+B)·(1/2)到(A+B)·(2/3)；

当加样量X小于第一预设值时，使用第二柱塞泵(22)进行吸液；

当加样量X不小于第一预设值且小于第二预设值时，先使用第一柱塞泵(21)进行第一次吸液，再使用第二柱塞泵(22)进行第二次吸液，第一次吸液的加样量为X-第一预设值/2,第二次吸液为剩余加样量；

当加样量X不小于第二预设值且小于第三预设值时，先使用第一柱塞泵(21)进行吸液再使用第二柱塞泵(22)进行吸液，第一柱塞泵(21)的吸液量为X-第一预设值，第二柱塞泵(22)的吸液量为剩余加样量。

5.根据权利要求3或4所述的高精密度加样系统，其特征在于，所述A为400μL～800μL，所述B为80μL～150μL。

6.根据权利要求3～5任一项所述的高精密度加样系统，其特征在于，所述第一柱塞泵(21)和所述第二柱塞泵(22)吸样时先吸取空气形成上封空气柱，然后吸取样本，最后再次吸取空气形成下封空气柱。

7.根据权利要求6所述的高精密度加样系统，其特征在于，所述上封空气柱的量Y为加样量X的三分之一到五分之一，但最少不低于10μL，最多不超过25μL，所述下封空气柱的量Z为加样量X的四分之一到六分之一，但最少不低于6μL，最多不超过20μL。

8.根据权利要求7所述的高精密度加样系统，其特征在于，若上封空气柱的量Y或下封空气柱的量Z小于三分之一到二分之一的B时，采用第二柱塞泵(22)，上封空气柱的量Y或下封空气柱的量Z超过三分之一到二分之一的B时，则采用第一柱塞泵(21)。

9.根据权利要求1～8任一项所述的高精密度加样系统，其特征在于，每次加完样本后，均吸取清洗桶(3)内清洗液，使清洗液流过吸样针(1)和柱塞泵组件(2)。