CN109212249B - 一种加样记录仪 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种加样记录仪，包括：容器放置架、第一激光发射器、第二激光发射器、红外摄像头、信息输出装置、微控制器和加样枪，加样枪上设有触发开关和信号传输模块；在加样枪给出单次排液完成的信号后，红外摄像头采集第一激光发射器和第二激光发射器在加样枪上产生的两个月牙形光斑图像，控制器分析处理后通过信息输出装置输出供加样者可视的包含加样信息的图文；无需实验人员时刻记忆加样进程，大大减轻了劳动强度，防止了人为误记，提高了实验结果准确性；采用加样枪与控制器联动，精准把握加样枪的排液操作，确保加样标记信息的准确度；采用双重激光发射器可以确保能准确检知加样枪在不同倾斜度操作手法下所对应的加样孔位。
Description
技术领域
本发明涉及一种实验辅助器材，特别是一种加样记录仪。
背景技术
在生物实验过程中，一般需要同时进行多组实验，分别往具有多个加样孔位的孔板容器中加样。实验人员在往样本容器中加样过程中，需要时刻记忆哪些孔位已经加样及相应的加样次数，增加了实验人员的工作量，实验人员保持高度紧张状态。但这种依赖于人工记忆的方式很难避免出现漏加样和重复加样的情况，特别是中间有干扰或者有其他事处理中断时，更容易出错，导致实验效率低下和试剂的浪费。
现在市场上出现的加样记录仪是通过设置在孔板容器上方的多个传感器阵列来检测加样枪的动作，以实现加样操作信息的记录。但这样的加样记录仪性能不可靠，对加样枪的握持角度都比较苛刻，如加样枪倾斜加样，很容易出现误检知，而且对加样枪在孔板容器上方有没有最终实际加液不能做出判定。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的是提供了一种加样记录仪。
为达到上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种加样记录仪，包括：
容器放置架，其用于定位孔板容器；
第一激光发射器，其产生与孔板容器平面相平行的平面光；
第二激光发射器，其产生与孔板容器平面相平行的平面光，所述第二激光发射器相对于孔板容器的高度大于第一激光发射器相对于孔板容器的高度；
红外摄像头，其用于采集第一激光发射器和第二激光发射器在加样枪上投射的光斑图像；
信息输出装置，其用于将孔板容器各孔位的加样信息输出显示；
加样枪，所述加样枪上设有触发开关和信号传输模块，所述触发开关用于产生加样枪排液完成的信号，并通过信号传输模块传输到控制器；
控制器，其与加样枪的信号传输模块以及红外摄像头和信息输出装置信号连接；所述控制器在接收到触发开关的触发信号后，发出控制红外摄像头进行采集加样枪上光斑图像的指令信号；红外摄像头将采集的光斑图像传输给控制器，控制器对光斑图像分析处理后得到加样枪对应的孔位信息，并根据孔位信息发出控制所述信息输出装置输出加样信息的指令信号。
本发明相较于现有技术，在加样枪给出单次排液完成的信号后，红外摄像头采集第一激光发射器和第二激光发射器在加样枪上产生的两个月牙形光斑图像，控制器分析处理后通过信息输出装置输出供加样者可视的包含加样信息的图文；无需实验人员时刻记忆加样进程，大大减轻了劳动强度，防止了人为误记，提高了实验结果准确性；采用加样枪与控制器联动，精准把握加样枪的排液操作，确保加样标记信息的准确度；采用双重激光发射器可以确保能准确检知加样枪在不同倾斜度操作手法下所对应的加样孔位。
进一步地，所述信息输出装置输出的加样信息包含各孔位是否被加样以及加样次数信息。
进一步地，所述加样枪上还设有液量调节模块，所述液量调节模块用于调节加样枪的单次加液量，所述液量调节模块还将当前的单次加液量规格信息通过信号传输模块传输到控制器，信息输出装置输出包含各孔位单次加液量或/和累计加液量的加样信息。
采用上述优选的方案，可以更为全面地记录加样信息，使实验人员能更好地把握加样进程信息。
进一步地，所述信息输出装置为显示器，所述显示器设有多个显示单元，所述显示单元与孔板容器的加样孔位一一对应。
进一步地，所述显示器在其安装支架上的角度可调节。
采用上述优选的方案，通过显示器直观明了地示出各孔位的加样信息。
进一步地，所述信息输出装置为加样标记投射器，所述加样标记投射器用于在孔板容器各孔位周边投射包含加样信息的光照标记，所述加样标记投射器投射的光线为可见光，所述第一激光发射器和第二激光发射器发射的光线为不可见光，所述红外摄像头上安装有与所述第一激光发射器和第二激光发射器发射光线波长适配的红外滤光片。
采用上述优选的方案，直接将加样信息投射到对应的孔板容器上，更便于实验人员的观察，提高操作便利性。
进一步地，所述第一激光发射器、第二激光发射器、红外摄像头和加样标记投射器都安装在一检知支架上，检知支架通过铰接件连接在容器放置架边部。
采用上述优选的方案，节约实验空间，提高装置的便携性。
进一步地，所述容器放置架上设有横向调节杆和纵向调节杆，横向调节杆和纵向调节杆之间形成规制孔板容器的定位空间。
进一步地，所述容器放置架上还设有用于检知横向调节杆和纵向调节杆的位置传感器，所述位置传感器与控制器信号连接，控制器根据接收的位置传感器检知的横向调节杆和纵向调节杆的位置信号，处理得到孔板容器的型号数据并通过信息输出装置输出与孔板容器型号相对应的加样信息。
进一步地，所述位置传感器为横向和纵向设置的两条光栅尺传感器，光栅尺安装在容器放置架边部，光栅读数头安装在横向调节杆和纵向调节杆上。
采用上述优选的方案，可以适配更多型号的孔板容器，且通过位置传感器的检知自动将孔板容器型号输入到控制器，以确保投射出相对应的准确的加样信息。
进一步地，所述容器放置架内设有控温组件，所述控温组件的表面温度调控范围为0-100℃。
进一步地，所述控温组件包括温控平台、半导体制冷片、散热器和散热风扇，所述半导体制冷片的上表面贴设于温控平台下表面或嵌合在温控平台内，所述散热器贴设于半导体制冷片的下表面，所述散热风扇用于将散热器的热量散发。
采用上述优选的方案，可以确保在加样过程中试液保持稳定的温度条件，提升实验结果准确度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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是本发明一种实施方式的结构示意图；
图2是本发明一种实施方式的结构示意图；
图3是本发明另一种实施方式的结构示意图；
图4是本发明另一种实施方式的结构示意图；
图5是本发明另一种实施方式的结构示意图；
图6是本发明另一种实施方式的结构示意图；
图7是本发明另一种实施方式的结构示意图。
图中数字和字母所表示的相应部件的名称：
1-容器放置架；11-横向调节杆；12-纵向调节杆；2-检测支架；21-第一激光发射器；22-第二激光发射器；23-红外摄像头；3-信息输出装置；31-显示器；311-显示单元；32-加样标记投射器；4-控制器；5-加样枪；51-触发开关；52-信号传输模块；53-液量调节模块；6-孔板容器；7-控温组件；71-温控平台；72-半导体制冷片；73-散热器；74-散热风扇。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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作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。
如图1-3所示，一种加样记录仪，包括：
容器放置架1，其用于定位孔板容器6；
第一激光发射器21，其产生与孔板容器6平面相平行的平面光；
第二激光发射器22，其产生与孔板容器6平面相平行的平面光，第二激光发射器22相对于孔板容器的高度大于第一激光发射器21相对于孔板容器的高度；
红外摄像头23，其用于采集第一激光发射器21和第二激光发射器22在加样枪5上投射的光斑图像；
信息输出装置3，其用于将孔板容器各孔位的加样信息输出显示；
加样枪5，加样枪5上设有触发开关51和信号传输模块52，触发开关51用于产生加样枪排液完成的信号，并通过信号传输模块52传输到控制器4；
控制器4，其与加样枪5的信号传输模块52以及红外摄像头23和信息输出装置3信号连接；控制器4在接收到触发开关51的触发信号后，发出控制红外摄像头23进行采集加样枪上光斑图像的指令信号；红外摄像头23将采集的光斑图像传输给控制器4，控制器4对光斑图像分析处理后得到加样枪对应的孔位信息，并根据孔位信息发出控制信息输出装置3输出加样信息的指令信号。
采用上述技术方案的有益效果是：在加样枪5给出单次排液完成的信号后，红外摄像头23采集第一激光发射器21和第二激光发射器22在加样枪5上产生的两个月牙形光斑图像，控制器4分析处理后通过信息输出装置3输出供加样者可视的包含加样信息的图文；无需实验人员时刻记忆加样进程，大大减轻了劳动强度，防止了人为误记，提高了实验结果准确性；采用加样枪5与控制器4联动，精准把握加样枪的排液操作，确保加样标记信息的准确度；采用双重激光发射器可以确保能准确检知加样枪在不同倾斜度操作手法下所对应的加样孔位。
在本发明的另一些实施方式中，红外摄像头23采用OmniVision公司生产的OV7670摄像头；控制器4采用基于ARM Cortex-M3内核的32位STM32F103RCT6控制器。
在本发明的另一些实施方式中，信息输出装置3输出的加样信息包含各孔位是否被加样以及加样次数信息。
在本发明的另一些实施方式中，加样枪5上还设有液量调节模块53，液量调节模块53用于调节加样枪5的单次加液量，液量调节模块53还将当前的单次加液量规格信息通过信号传输模块52传输到控制器4，信息输出装置3输出包含各孔位单次加液量或/和累计加液量的加样信息。采用上述技术方案的有益效果是：可以更为全面地记录加样信息，使实验人员能更好地把握加样进程信息。
如图1-2所示，在本发明的另一些实施方式中，信息输出装置3为显示器31，显示器31设有多个显示单元311，显示单元311与孔板容器6的加样孔位一一对应；显示器31在其安装支架上的角度可调节。采用上述技术方案的有益效果是：通过显示器直观明了地示出各孔位的加样信息。
如图4-5所示，在本发明的另一些实施方式中，信息输出装置3为加样标记投射器32，加样标记投射器32用于在孔板容器6各孔位周边投射包含加样信息的光照标记，加样标记投射器32投射的光线为可见光，第一激光发射器21和第二激光发射器22发射的光线为不可见光，红外摄像头23上安装有与所述第一激光发射器21和第二激光发射器22发射光线波长适配的红外滤光片。采用上述技术方案的有益效果是：直接将加样信息投射到对应的孔板容器上，更便于实验人员的观察，提高操作便利性。
如图4-5所示，在本发明的另一些实施方式中，第一激光发射器21、第二激光发射器22、红外摄像头23和加样标记投射器32都安装在一检知支架2上，检知支架2通过铰接件连接在容器放置架边部。采用上述技术方案的有益效果是：节约实验空间，提高装置的便携性。
如图6所示，在本发明的另一些实施方式中，容器放置架1上设有横向调节杆11和纵向调节杆12，横向调节杆11和纵向调节杆12之间形成规制孔板容器6的定位空间；容器放置架1上还设有用于检知横向调节杆11和纵向调节杆12的位置传感器(图中未示出)，所述位置传感器与控制器信号连接，控制器根据接收的位置传感器检知的横向调节杆和纵向调节杆的位置信号，处理得到孔板容器的型号数据并通过信息输出装置输出与孔板容器型号相对应的加样信息。采用上述技术方案的有益效果是：可以适配更多型号的孔板容器，且通过位置传感器的检知自动将孔板容器型号输入到控制器，以确保投射出相对应的准确的加样信息。
在本发明的另一些实施方式中，所述位置传感器为横向和纵向设置的两条光栅尺传感器，光栅尺安装在容器放置架边部，光栅读数头安装在横向调节杆和纵向调节杆上。
在本发明的另一些实施方式中，所述位置传感器为在容器放置架横向边部和纵向边部排列的多个光电传感器，横向调节杆和纵向调节杆上设有与光电传感器匹配的检知部，同时在容器放置架上贴设有指示横向调节杆和纵向调节杆移动位置的标识，以适配不同型号孔板容器的定位。
如图7所示，在本发明的另一些实施方式中，容器放置架1内设有控温组件7，控温组件7的表面温度调控范围为0-100℃；控温组件7包括温控平台71、半导体制冷片72、散热器73和散热风扇74，半导体制冷片72的上表面贴设于温控平台71下表面或嵌合在温控平台71内，散热器73贴设于半导体制冷片72的下表面，散热风扇74用于将散热器73的热量散发。采用上述技术方案的有益效果是：可以确保在加样过程中试液保持稳定的温度条件，提升实验结果准确度。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让本领域普通技术人员能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种加样记录仪，其特征在于，包括：
容器放置架，其用于定位孔板容器；
第一激光发射器，其产生与孔板容器平面相平行的平面光；
第二激光发射器，其产生与孔板容器平面相平行的平面光，所述第二激光发射器相对于孔板容器的高度大于第一激光发射器相对于孔板容器的高度；
红外摄像头，其用于采集第一激光发射器和第二激光发射器在加样枪上投射的光斑图像；
信息输出装置，其用于将孔板容器各孔位的加样信息输出显示；
加样枪，所述加样枪上设有触发开关和信号传输模块，所述触发开关用于产生加样枪排液完成的信号，并通过信号传输模块传输到控制器；
控制器，其与加样枪的信号传输模块以及红外摄像头和信息输出装置信号连接；所述控制器在接收到触发开关的触发信号后，发出控制红外摄像头进行采集加样枪上光斑图像的指令信号；红外摄像头将采集的光斑图像传输给控制器，控制器对光斑图像分析处理后得到加样枪对应的孔位信息，并根据孔位信息发出控制所述信息输出装置输出加样信息的指令信号。
2.根据权利要求1所述的加样记录仪，其特征在于，所述信息输出装置输出的加样信息包含各孔位是否被加样以及加样次数信息。
3.根据权利要求2所述的加样记录仪，其特征在于，所述加样枪上还设有液量调节模块，所述液量调节模块用于调节加样枪的单次加液量，所述液量调节模块还将当前的单次加液量规格信息通过信号传输模块传输到控制器，信息输出装置输出包含各孔位单次加液量或/和累计加液量的加样信息。
4.根据权利要求1所述的加样记录仪，其特征在于，所述信息输出装置为显示器，所述显示器设有多个显示单元，所述显示单元与孔板容器的加样孔位一一对应。
5.根据权利要求4所述的加样记录仪，其特征在于，所述显示器在其安装支架上的角度可调节。
6.根据权利要求1所述的加样记录仪，其特征在于，所述信息输出装置为加样标记投射器，所述加样标记投射器用于在孔板容器各孔位周边投射包含加样信息的光照标记，所述加样标记投射器投射的光线为可见光，所述第一激光发射器和第二激光发射器发射的光线为不可见光，所述红外摄像头上安装有与所述第一激光发射器和第二激光发射器发射光线波长适配的红外滤光片。
7.根据权利要求6所述的加样记录仪，其特征在于，所述第一激光发射器、第二激光发射器、红外摄像头和加样标记投射器都安装在一检知支架上，检知支架通过铰接件连接在容器放置架边部。
8.根据权利要求1所述的加样记录仪，其特征在于，所述容器放置架上设有横向调节杆和纵向调节杆，横向调节杆和纵向调节杆之间形成规制孔板容器的定位空间。
9.根据权利要求8所述的加样记录仪，其特征在于，所述容器放置架上还设有用于检知横向调节杆和纵向调节杆的位置传感器，所述位置传感器与控制器信号连接，控制器根据接收的位置传感器检知的横向调节杆和纵向调节杆的位置信号，处理得到孔板容器的型号数据并通过信息输出装置输出与孔板容器型号相对应的加样信息。
10.根据权利要求1所述的加样记录仪，其特征在于，所述容器放置架内设有控温组件，所述控温组件包括温控平台、半导体制冷片、散热器和散热风扇，所述半导体制冷片的上表面贴设于温控平台下表面或嵌合在温控平台内，所述散热器贴设于半导体制冷片的下表面，所述散热风扇用于将散热器的热量散发。
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