CN109332009A - 台式离心装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及医疗器械技术领域，具体涉及台式离心装置，包括工作箱、转盘、压盘、安装块以及试管，安装块顶部设有和试管大小配合的凹槽，工作箱顶部开口，底部固定设有步进电机，步进电机连接有控制其输出轴转动角度的控制器，控制器连接有用于输入试管个数的键盘，步进电机输出轴同轴连接有转头，转头与转盘同轴连接，转盘同轴固定连接有转轴，转轴远离转盘的一端与压盘同轴连接，转盘与压盘之间依靠伸缩杆连接在一起，转盘与压盘之间形成供安装块插入其中的空间，以此方式，解决现阶段离心机在供试管放入的凹槽数量是固定的，有时需进行多次操作，效率低下，有时需人为配重，极为不便的问题，本发明主要应用于医疗机构对待检测液进行离心操作。

Description

台式离心装置

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，具体涉及台式离心装置。

背景技术

医学的检验大多是运用现代物理化学的方法或手段进行医学诊断的一门学科，通过实验室技术和医疗的设备为临床的诊断以及治疗提供可靠的依据，然而在医学的检验项目中对人体的血液、组织液以及尿液等一些液体样本的检验是十分重要的一项检验项目，而这些项目在检验的过程中，大多都会用到离心机，通过离心机对液体样本中的不同物质进行分离，然后检测各个成分的含量。

现阶段采用的离心机，包括电机、转头、转盘以及盛有检测样本的试管，其转盘沿轴线的周向均匀设置有多个可盛放试管的凹槽，但是这些凹槽的数量是固定的，若使用人员需要检测的试管的数量多于凹槽的数量，则需要进行多次操作，效率低下，并且当检测的试管数量少于凹槽的数量时，还需在空余凹槽中增加配重，使各个试管里的检测样本在离心过程中所受离心力均匀，因此现阶段采用的离心机不仅效率低下而且当试管数量少于凹槽的数量时，还得人为配重，极为不便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种台式离心装置，可根据离心的检测试管数量均匀分配其安装位置，不需另行配重或多次操作，使用方便，并且提高了效率。

为达到上述目的本发明的基础方案如下：

台式离心装置，包括工作箱、转盘、压盘以及盛放检测样本的试管，还包括安装块，安装块顶部设有和试管大小配合的倾斜的凹槽，所述工作箱内部中空，顶部开口，并且工作箱底部固定设有自带输出轴的步进电机，步进电机连接有控制其输出轴转动角度的控制器，控制器连接有用于输入试管个数的键盘，并且步进电机输出轴竖直且朝向工作箱顶部开口处，步进电机输出轴的自由端同轴连接有转头，转头与转盘同轴连接且镶嵌在转盘内，转盘同轴固定连接有转轴，转轴远离转盘的一端穿过压盘并且二者轴线相互重合，所述压盘与转轴滑动连接，并且压盘和转盘之间形成可供安装块插入其中的空间，且压盘和转盘之间依靠伸缩杆连接在一起。

本方案的原理及产生的有益效果：

利用控制器根据试管的数量，算出沿转轴周向均匀排布所需的度数，再把此度数的信号传递给步进电机，以此实现控制步进电机旋转的角度的功能，进而再通过步进电机旋转一次角度，就在压盘和转盘之间的特定位置处插入一块带有试管的安装板，实现把试管均布在转轴周向的目的，达到在离心时，根据需求的试管数量，均匀分配试管的位置，而不需要另行配重的目的，并且与现有技术中在转盘上均布若干放置试管的凹槽相比，可以不受固定数量的凹槽的局限，可一次性进行更多装有检测样本的试管的离心操作，解决了现阶段的离心机在检测试管的数量多于固定凹槽的数量时，需要进行多次操作，效率低下的问题，以及解决检测试管的数量少于固定凹槽数量时还需人为配重，极为不便的问题。

进一步，所述伸缩杆分为若干段，每段之间彼此滑动套接，并且伸缩杆从上至下开有通孔，通孔内部设有第一弹簧，第一弹簧和伸缩杆的两端均与压盘和转盘固定连接。

以此方式，当转盘旋转时，伸缩杆就可起到传动的作用，可带动压盘一起转动，当安装板插入压盘与转盘之间时，第一弹簧被拉伸，此时第一弹簧就具备回缩的弹力，在此弹力下就可带动压盘压紧安装块，并且伸缩杆可随第一弹簧一起伸缩，保证了第一弹簧在伸缩杆内部伸缩的可能性。

进一步，所述压盘和转盘之间还设有环形液囊，环形液囊与转轴同轴连接，所述伸缩杆置于环形液囊内部，且环形液囊内部装有两种不同密度的液体，环形液囊顶部与压盘固定连接，底部与转盘固定连接。

伸缩杆置于环形液囊内部，相比较于把伸缩杆置于环形液囊外部而言，避免了外部伸缩杆可能会阻挡环形液囊形变的问题；环形液囊内部装有两种不同密度的液体，环形液囊顶部与压盘固定连接，底部与转盘固定连接，当环形液囊在旋转的过程中，其内部密度大的液体会在离心力作用下扩散得更加远，密度小的液体则扩散得较近，因此在密度大的液体的带动下，环形液囊就会向压盘边沿伸展，伸展的过程中由于环形液囊本身的弹性又可进一步把连接于其顶部的压盘往下拉，进一步实现了对安装块的压紧，并且当环形液囊在离心力作用下挤满均布在转轴周向的安装块之间的空间时，就可限制安装块旋转过程中横向的窜动，又实现了横向夹紧安装块的目的。

进一步，所述压盘和转盘在与安装块接触的一面上设有摩擦材料。

以此方式，增大安装块与压盘和转盘之间的摩擦力，使安装块在旋转过程中更加不会由于离心力而被甩出。

进一步，所述摩擦材料为铁基粉末冶金摩擦材料。

利用铁基粉末冶金摩擦材料，在高负荷作用下可显示出更加优良的摩擦性能并且能够承受更大的压力。

进一步，转盘上表面还设有用于限定安装块伸入位置的环形凸起。

环形凸起是为了确保每一块安装盘插入的距离都完全相同，防止旋转过程中，由于安装盘插入距离的不一，其内盛有检测样本的试管所受离心力不均，导致的检测样本的分离效果不佳。

进一步，所述压盘顶面沿压盘轴线周向，均匀刻有若干校准线，校准线一端与压盘圆周边沿相连，另一端指向压盘轴心，并且压盘与转盘之间的安装块上表面刻有对准线，对准线方向与所述校准线方向一致并与安装块上表面对称中心线重合。

以此方式，在插入安装块时，把其上的对准线与压盘上的校准线对齐，可保证安装块准确的插入特定的位置，避免插入安装块时，出现较大误差，引起各个安装块的受力不均。

附图说明

图1为本发明台式离心装置实施例的主视剖视图；

图2为本发明台式离心装置实施例的A-A视图；

图3为本发明台式离心装置实施例的环形液囊延伸状态下的A-A视图；

图4为本发明台式离心装置实施例的A处放大图；

图5为本发明台式离心装置实施例的B处放大图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：工作箱1、安装块2、试管3、转盘4、环形凸起5、环形液囊6、伸缩杆7、第一弹簧8、转轴9、步进电机10、转头11、压盘12、第二弹簧13、楔形卡块14、按压开关15、校准线16、对准线17。

实施例基本如附图1所示：台式离心装置，包括工作箱1、转盘4、压盘12、安装块2以及盛放检测样本的试管3，安装块2顶部设有和试管3大小配合的倾斜的凹槽，工作箱1内部中空，顶部开口，开口处设有封闭开口的盖板，盖板右侧与工作箱1顶部的内壁铰接在一起，工作箱1底部为工作台，工作台中轴线位置开孔，孔内固定安装有自带输出轴的步进电机10，步进电机10连接有控制其输出轴转动角度的控制器，控制器连接有用于输入试管3个数的键盘；

如图5所示：步进电机10的输出轴竖直且其自由端朝向工作箱1顶部，且其输出轴同轴连接有转头11，转头11与转盘4同轴连接，且转头11为圆柱形，其柱面上左右对称设有两块楔形卡块14，楔形卡块14底面为平面且固定连接有按压开关15，圆柱形的转头11与两块楔形卡块14对应的位置处向内开有容纳楔形卡块14和按压开关15进入的滑槽，楔形卡块14与滑槽底壁之间和按压开关15与滑槽底壁之间均设有第二弹簧13，并且转盘4与楔形卡块14对应位置处设有供其嵌入其中的楔形卡槽；

转盘4顶部同轴固定连接有转轴9，转轴9远离转盘4的一端穿过压盘12并且二者轴线相互重合，压盘12与转轴9滑动连接，压盘12可相对转轴9上下滑动，并且压盘12和转盘4之间形成可供安装块2插入其中的空间，压盘12和转盘4在与安装块2接触的一面上还设有增加摩擦的铁基粉末冶金摩擦材料；

如图2所示：压盘12顶面，沿压盘12轴线周向，均匀刻有五条校准线16，校准线16一端与压盘12圆周边沿相连，另一端指向压盘12轴心，压盘12与转盘4之间的安装块2上表面刻有对准线17，对准线17方向与所述校准线16方向一致并与安装块2上表面对称中心线重合，且压盘12和转盘4之间依靠伸缩杆7连接在一起，伸缩杆7分为若干段，每段之间彼此滑动套接，并且伸缩杆7从上至下开有通孔，通孔内部设有第一弹簧8(如图4所示)，第一弹簧8和伸缩杆7的两端均与压盘12和转盘4固定连接，并且转盘4上表面还设有用于限定安装块2伸入位置的环形凸起5；

在压盘12和转盘4之间还设有环形液囊6，环形液囊6与转轴9同轴连接，伸缩杆7置于环形液囊6内部，且环形液囊6内部装有两种不同密度的液体,密度大的为水银，密度小的为水，环形液囊6顶部与压盘12固定连接，底部与转盘4固定连接。

具体实施过程如下：

A.装载安装块的过程：

把需要检测的样本装入五根试管3内，再把装有检测样本的试管3放入安装块2的凹槽内，此时打开工作箱1顶部盖板，手动旋转调整压盘12，使其顶部的其中一根校准线16与使用人员正面对齐，然后把第一块安装块2插入压盘12与转盘4之间，由于安装块2上表面刻有对准线17，在插入安装块2的过程中需要时刻注意对准线17和校准线16的位置，保持二者始终处于同一直线上，当安装块2插入到抵紧转盘4上表面的环形凸起5后，停止此操作，完成第一块安装块2的装入，并且由于压盘12和转盘4之间设有伸缩杆7，伸缩杆7内部的第一弹簧8在插入安装块2后会被拉伸，此时第一弹簧8就具备回缩的弹力，在此弹力下就可带动压盘12压紧安装块2，使安装块2在旋转过程中不易飞出；

此时可根据试管3的个数，在与控制器连接的键盘上，按下数字五的按钮，于是键盘就可把此数字的信号传递给控制器，由控制器计算出五根试管3沿转轴9周向均匀排布所需的度数为72°，再由控制器把此度数的信号传递给步进电机10，以此就可控制步进电机10的输出轴旋转72°，步进电机10输出轴旋转72°就可依次带动转盘4、转轴9、伸缩杆7以及压盘12同步转动72°，进而可带动已装入压盘12和转盘4之间的第一块安装块2旋转72°此时压盘12上的第二根校准线16正好与操作人员对齐，然后就可再次装入第二块安装块2(与第一块安装块2装入方法完全相同)，如此反复，直到把五块安装块2完全装入其中，完成安装块2的装载。

B.试管内部检测样本离心过程：

当五块安装块2全部装载完成后，启动步进电机10，使步进电机10的输出轴高速旋转，其输出轴的旋转就会依次带动转头11、与转头11同轴连接的转盘4、固定于转盘4上的伸缩杆7以及与转盘4同轴连接的转轴9同步转动，由于伸缩杆7顶端还固定连接有压盘12，压盘12与转轴9同轴连接，并可相对转轴9上下滑动，因此可进一步带动压盘12同步转动，并且由于压盘12和转盘4之间还设有环形液囊6，环形液囊6与转轴9同轴连接，伸缩杆7置于环形液囊6内部，环形液囊6顶部与压盘12固定连接，底部与转盘4固定连接；

因此在转盘4和压盘12转动的过程中还会带动环形液囊6一起转动，由于环形液囊6内部还装有水银和水两种密度不同的液体，因此在旋转过程中，水银由于其密度较大，在旋转过程中的离心力作用下会被甩得更远，进而可带动环形液囊6向压盘12边沿伸展更远，并且在伸展的过程中由于环形液囊6本身的弹性又可进一步把连接于其顶部的压盘12往下拉，再次实现了对安装块2的压紧，而且当环形液囊6在离心力作用下进一步拉伸，直至挤满均布在转轴9周向的五块安装块2之间的空间时，就可限制安装块2旋转过程中横向的窜动(如图3所示)，又实现了横向夹紧安装块2的目的，有效的防止安装块2在旋转过程中的移动；

此时被夹紧在转盘4和压盘12之间的安装块2也会随之高速旋转，进而安装块2凹槽内试管3的检测样本就会在离心力作用下逐渐分层，当检测样本被离心完成后，控制步进电机10停止旋转，至此完成试管3内部检测样本的离心。

步骤C.当需要拆下或装上转盘时：

当需装上转盘4时，对准转头11和转盘4的轴心，下压转盘4，使转头11柱面上的楔形卡块14斜面在转盘4底部开口处的挤压下逐渐滑入转头11内部滑槽中，当楔形卡块14完全进入转盘4内部的楔形卡槽中时，楔形卡块14在第二弹簧13的弹力作用下弹出，最终完全嵌入转盘4中的楔形卡槽中，使转盘4固定在转头11上，而当需要拆卸时，只需按压与楔形卡块14底面固定连接的按压开关15，按压开关15就可带动楔形卡块14一起收入转头11内的滑槽中，然后顺势提起转盘4，完成转盘4的拆卸。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (7)

1.台式离心装置，包括工作箱、转盘、压盘以及盛放检测样本的试管，其特征在于：还包括安装块，安装块顶部设有和试管大小配合的倾斜的凹槽，所述工作箱内部中空，顶部开口，并且工作箱底部固定设有自带输出轴的步进电机，步进电机连接有控制其输出轴转动角度的控制器，控制器连接有用于输入试管个数的键盘，并且步进电机输出轴竖直且朝向工作箱顶部开口处，步进电机输出轴的自由端同轴连接有转头，转头与转盘同轴连接且镶嵌在转盘内，转盘同轴固定连接有转轴，转轴远离转盘的一端穿过压盘并且二者轴线相互重合，所述压盘与转轴滑动连接，并且压盘和转盘之间形成可供安装块插入其中的空间，且压盘和转盘之间依靠伸缩杆连接在一起。

2.根据权利要求1所述的台式离心装置，其特征在于：所述伸缩杆分为若干段，每段之间彼此滑动套接，并且伸缩杆从上至下开有通孔，通孔内部设有第一弹簧，第一弹簧和伸缩杆的两端均与压盘和转盘固定连接。

3.根据权利要求1或2所述的台式离心装置，其特征在于：所述压盘和转盘之间还设有环形液囊，环形液囊与转轴同轴连接，所述伸缩杆置于环形液囊内部，且环形液囊内部装有两种不同密度的液体，环形液囊顶部与压盘固定连接，底部与转盘固定连接。

4.根据权利要求1所述的台式离心装置，其特征在于：所述压盘和转盘在与安装块接触的一面上设有摩擦材料。

5.根据权利要求4所述的台式离心装置，其特征在于：所述摩擦材料为铁基粉末冶金摩擦材料。

6.根据权利要求1所述的台式离心装置，其特征在于：转盘上表面还设有用于限定安装块伸入位置的环形凸起。

7.根据权利要求1所述的台式离心装置，其特征在于：所述压盘顶面，沿压盘轴线周向，均匀刻有若干校准线，校准线一端与压盘圆周边沿相连，另一端指向压盘轴心，并且压盘与转盘之间的安装块上表面刻有对准线，对准线方向与所述校准线方向一致并与安装块上表面对称中心线重合。