CN109374913A - 一种液路系统装置及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液路系统装置及控制方法，包括加样针、连接于所述加样针且用于控制所述加样针吸吐精度的吸吐控制机构、连接于所述吸吐控制机构且用于稳定液路系统水压的液路系统稳定机构、连接于各机构之间的管路以及用于清洗所述加样针外壁的样针清洗槽，通过降低样本加注过程中产生的携带污染，配合连续稳定高精度样本添加的方式，从而保证微量加样的结果高精度。

Description

一种液路系统装置及控制方法

技术领域

本发明涉及一种医疗器械,更具体地说，它涉及一种液路系统装置及控制方法。

背景技术

随着临床诊断需求的不断增长，以及研发技术的不断提高，体外诊断（IVD）行业已经成为医药行业中发展最快，也是最为活跃的行业之一。

体外诊断对人体样本（各种体液、细胞、组织样本等）进行体外检测，以达到疾病的预防、诊断、治疗监测、预后观察、健康状态评价以及遗传性疾病的预测效果。

然而设备在对人体样本进行数据分析的过程中，却不可避免的存在着检测结果存在较大偏差的问题，甚至出现错检、误检等严重问题。而避免这些问题的方法出了减少人为误操作等外在因素，更多的则是要从设备本身入手。

影响设备检测准确性的可能有很多。例如：为设备检测提供的样本及试剂添加量不准确导致反应液不精确造成的测试结果不准确；提供反应及观察的器皿清洗不净，多次检测后不同样本交叉污染造成反应液污染，从而影响测试结果；设备测试流程不合理，造成结果偏差；试剂、样本变质等等问题。

生化分析仪属于光学分析仪器，其检测原理是基于物质对光的选择性吸收，即分光光度法。单色器将光源发出的复色光分成单色光，特定波长的单色光通过盛有样品溶液的比色杯，光电转换器将透射光转换为电信号后送入信号处理系统进行分析。

而要连续的光学分析，就需要连续的样本加注系统和连续的比色杯清洗系统以及其他相关系统的配合。然而连续的加注样本及清洗过程，不可避免的有着很高几率造成样本加注量不精确、样本清洗不净引起的样本交叉污染现象。

因此，需要一种新的技术手段，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种液路系统装置及控制方法，通过降低样本加注过程中产生的携带污染，配合连续稳定高精度样本添加的方式，从而保证微量加样的结果高精度。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种液路系统装置，其中，包括加样针、连接于所述加样针且用于控制所述加样针吸吐精度的吸吐控制机构、连接于所述吸吐控制机构且用于稳定液路系统水压的液路系统稳定机构、连接于各机构之间的管路以及用于清洗所述加样针外壁的样针清洗槽。

所述的液路系统装置，其中，所述液路系统稳定机构包括依次设置的用于提供初级水源动力的一级动力供给泵、用于去除去离子水中气泡的除气装置以及用于稳定供水压力的二级稳流增压泵；所述一级动力供给泵包括供给泵叶轮，所述供给泵叶轮用于对去离子水进行脉冲式搅动从而产生波动式的水压变化。

所述的液路系统装置，其中，所述除气装置包括真空腔体以及设置在真空腔体内的脱气管路，所述真空腔体侧壁的下端设置有真空接口，所述真空腔体的上端设置有进水口以及出水口；所述真空腔体用于为去离子水中游离气体提供透过所述脱气管路的管壁而析出的真空环境。

所述的液路系统装置，其中，所述吸吐控制机构包括设置在二级稳流增压泵下游的大排量柱塞泵，所述大排量柱塞泵用于提供系统装置清洗探针内壁二段动力源；所述大排量柱塞泵与二级稳流增压泵之间设置有第一控制阀。

所述的液路系统装置，其中，所述大排量柱塞泵的下游设置有压力传感器，所述压力传感器用于检测液路系统中压力变化状态，在液路系统装置出现异常状态时进行报警；所述大排量柱塞泵与压力传感器之间设置有第二控制阀。

所述的液路系统装置，其中，所述压力传感器的下游设置有用于高精度定量吸取样本液的高精度小排量柱塞泵，所述第一控制阀、第二控制阀和高精度小排量柱塞泵配合完成微量样本准确吸取以及加注；所述加样针连接于高精度小排量柱塞泵。

所述的液路系统装置，其中，还包括连接于二级稳流增压泵且当第一控制阀截止时完成液路系统内部压力释放的回流管路。

所述的液路系统装置，其中，所述加样针包括针管、套设于针管外侧且用于保护针管的护套以及连接于管路与针管的连接口。

所述的液路系统装置，其中，所述样针清洗槽包括用于容纳加样针且通过清洗液或去离子水完成清洗加样针外壁的进液口、设置在进液口一侧的废液收集槽以及设置在所述废液收集槽一端的废液排放口；所述废液收集槽的槽底设置有斜面，所述废液排放口设置在斜面的底端。

一种基于如上任一项所述的液路系统控制方法，其中，包括：

泄压控制，第一控制阀关闭，二级稳流增压泵通过回流管路完成泄压；

一段稳定高压清洗控制，第一控制阀与第二控制阀同时打开，使的去离子水依次通过第一控制阀、大排量柱塞泵、第二控制阀、压力传感器以及高精度小排量柱塞泵，最终由加样针的出口流出完成加样针内壁的稳定高压清洗；

吸样控制，稳定高压清洗过程中，大排量柱塞泵的柱塞下拉以吸满去离子水；

二段稳定稳压清洗控制，第一控制阀关闭，第二控制阀继续开启，大排量柱塞泵的柱塞上推以完成二段稳流稳压清洗。

综上所述，本发明通过降低样本加注过程中产生的携带污染，配合连续稳定高精度样本添加的方式，来保证微量加样的结果高精度；主要采用脱气去离子水变压清洗探针内壁，从而达到加样针的高度清洁，降低样本交叉污染带来的影响；同时，本系统装置相比以往滴样系统装置提高了样本滴入量的精确度；高精度的样本滴入量配合相对洁净的反应环境，极大程度上提高了最终样本分析结果的准确性，使得设备能够分析提供出精确的检验结果。

附图说明

图1是本实施例中液路系统装置的整体结构示意图。

图2是本实施例中加样针的结构示意图。

图3是本实施例中除气装置的结构示意图。

图4是本实施例中样针清洗槽的结构示意图。

图中：1、一级动力供给泵；2、除气装置；21、真空腔体；22、脱气管路；23、进水口；24、出水口；25、；真空接口3、二级稳流增压泵；4、第一控制阀；5、大排量柱塞泵；6、第二控制阀；7、压力传感器；8、高精度小排量柱塞泵；9、加样针；91、针管；92、护套；93、连接口；10、样针清洗槽；101、进液口；102、废液收集槽；103、废液排放口；11、回流管路。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

实施例：一种液路系统装置，如图1所示，包括作为样本吸吐终端的加样针9、连接于所述加样针9且用于控制所述加样针9吸吐精度的吸吐控制机构、连接于所述吸吐控制机构且用于稳定液路系统水压的液路系统稳定机构以及连接于各机构之间的管路；还包括用于清洗所述加样针外壁的样针清洗槽。

所述液路系统稳定机构包括依次设置的用于提供初级水源动力的一级动力供给泵1、用于去除去离子水中气泡的除气装置2以及用于稳定供水压力的二级稳流增压泵3。所述一级动力供给泵1包括供给泵叶轮，所述供给泵叶轮用于对去离子水进行脉冲式搅动从而产生波动式的水压变化。

如图2所示，所述加样针包括针管91、套设于针管91外侧且用于保护针管91的护套92以及连接于管路与针管91的连接口93。

其中，针管91供液体流通，并最终通过端部完成吸吐工作。由于针管91壁薄而且细长，容易因外部刮碰造成损坏，因此在针管91外侧设置有护套92，护套92选用坚固材质，从而对加样针9进行有效保护。连接口93作为管路与加样针连接的接口。

如图3所示，所述除气装置包括真空腔体21以及设置在真空腔体21内的脱气管路22，所述真空腔体21侧壁的下端设置有真空接口25，所述真空腔体21的上端设置有进水口23以及出水口24；所述真空腔体21用于为去离子水中游离气体提供透过所述脱气管路22的管壁而析出的真空环境。

真空腔体21为去离子水中游离气体透过脱气管路22的管壁而析出提供真空环境，真空接口25为外部真空供给设备的接口，真空腔体21内部气体由真空接口25处抽离，去离子水由进水口23进入除气装置的内部，并由出水口24流出除气装置。脱气管路22优选为定量壁厚的硅胶管，其壁厚根据实际需要设置，其特性是在真空环境下，脱气管路22内部去离子水无法透壁渗出，但去离子水中游离的气体可被外部真空透过管壁，由去离子水中析出。

具体的，一级动力供给泵1用于对液路系统装置供给去离子水，除气装置2为系统装置内流经的去离子水除气，去除水中游离的空气，提高加样准确性。二级稳流增压泵3完成对供给去离子水的增加及稳流，由于一级动力供给泵1提供的水压不稳定，通过二级稳流增压泵3后，在提高液路系统装置内部水压的情况下，同时稳定供水压力。

通过一级动力供给泵1对液路系统装置供给去离子水，此时供给的去离子水经过供给泵叶轮脉冲式搅动后，水中含有较多游离气泡，这些游离的气泡在进行样本吸吐的过程中，因为相对去离子水更容易压缩或拉伸，影响微小样本量的吸吐准确度。而经过除气装置2脱气后，水中游离的气泡被去除。

所述吸吐控制机构包括设置在二级稳流增压泵3下游的大排量柱塞泵5，所述大排量柱塞泵5用于提供系统装置清洗探针内壁二段动力源；所述大排量柱塞泵5与二级稳流增压泵3之间设置有第一控制阀4。

经过一级动力供给泵1后的去离子水因脉冲形式产生波动式的水压变化，这种变化对较大样本量加注影响较小，但是在微小量加注时，这种波动将极大影响最终的准确度。脱气后的去离子水由二级稳流增压泵3完成稳定增压的效果，经过第二稳流增压泵后的去离子水水波动相对平稳一致。

所述大排量柱塞泵5的下游设置有压力传感器7，所述压力传感器7用于检测液路系统中压力变化状态，在液路系统装置出现异常状态时进行报警；所述大排量柱塞泵5与压力传感器7之间设置有第二控制阀6。其中，第一控制阀4和第二控制阀6优选为电磁阀。

所述压力传感器7的下游设置有用于高精度定量吸取样本液的高精度小排量柱塞泵8，所述第一控制阀4、第二控制阀6和高精度小排量柱塞泵8配合完成微量样本准确吸取以及加注。所述加样针9连接于高精度小排量柱塞泵8。

本液路系统装置还包括连接于二级稳流增压泵3且当第一控制阀4截止时完成液路系统内部压力释放的回流管路11。

具体的，所需增压压力可通过变更增压泵回流管路11通径调节加样针9出口端压力值，最高压力上线为第二稳流增压泵自身压力极限。

如图4所示，所述样针清洗槽10包括用于容纳加样针9且通过清洗液或去离子水完成清洗加样针外壁的进液口、设置在进液口一侧的废液收集槽以及设置在所述废液收集槽一端的废液排放口；所述废液收集槽的槽底设置有斜面，所述废液排放口设置在斜面的底端。

用于清洗加样针9的液体由进液口101进入，带有压力的清洗液体冲击冲洗加样针9的外壁，完成清洗，其中清洗液可选用清洗液或去离子水。清洗完加样针9外壁的废液流入废液收集槽102内，通过废液收集槽102槽底的斜面流至废液排放口103，废液由废液排放口103处流入后排放。

进一步地，柱塞泵动力源为步进电机，不仅脉冲极小，而且柱塞推理均匀。使得第二控制阀6至加样针9出口之间的液路系统内部压力十分平稳。当使用高精度小排量柱塞泵8吸取样本时，液路系统内部平稳的环境可提升样本吸取及加注的准确性。进而直接提升检测设备的检测性能。

工作原理，第一控制阀4配合第二控制阀6完成去离子水的分路选择供给，具体为，当第一控制阀4关闭时，二级稳流增压泵3通过回流管路11完成泄压。避免上时间憋压引起元器件损坏。当第一控制阀4、第二控制阀6同时打开时，去离子水一次通过第一控制阀4、大排量柱塞泵5、第二控制阀6、压力传感器7、高精度小排量柱塞泵8，最终由加样针9出口流出完成加样针9内壁的一段稳定高压清洗。

稳定清洗过程中，大排量柱塞泵5的柱塞下拉以吸满去离子水，当第一段稳定高压清洗结束后，第一控制阀4关闭，第二控制阀6继续开启。大排量柱塞泵5的柱塞上推，开始第二段稳流稳压清洗。经过多段不同压力清洗后的加样针9，样本携带污染将得到极大的控制，保障了加样针9的相对洁净，为设备检测的最终准确性提供了基础。

本发明实施例还提供了基于如上所述的液路系统控制方法，包括：

泄压控制，第一控制阀关闭，二级稳流增压泵通过回流管路完成泄压；

一段稳定高压清洗控制，第一控制阀与第二控制阀同时打开，使的去离子水依次通过第一控制阀、大排量柱塞泵、第二控制阀、压力传感器以及高精度小排量柱塞泵，最终由加样针的出口流出完成加样针内壁的稳定高压清洗；

吸样控制，稳定高压清洗过程中，大排量柱塞泵的柱塞下拉以吸满去离子水；

二段稳定稳压清洗控制，第一控制阀关闭，第二控制阀继续开启，大排量柱塞泵的柱塞上推以完成二段稳流稳压清洗；具体如上所述。

综上，本发明通过降低样本加注过程中产生的携带污染，配合连续稳定高精度样本添加的方式，来保证微量加样的结果高精度。其主要采用脱气去离子水变压清洗探针内壁，从而达到加样针的高度清洁，降低样本交叉污染带来的影响。同时，本系统装置相比以往滴样系统装置提高了样本滴入量的精确度。高精度的样本滴入量配合相对洁净的反应环境，极大程度上提高了最终样本分析结果的准确性，使得设备能够分析提供出精确的检验结果。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种液路系统装置，其特征是：包括加样针、连接于所述加样针且用于控制所述加样针吸吐精度的吸吐控制机构、连接于所述吸吐控制机构且用于稳定液路系统水压的液路系统稳定机构、连接于各机构之间的管路以及用于清洗所述加样针外壁的样针清洗槽。

2.根据权利要求1所述的液路系统装置，其特征是：所述液路系统稳定机构包括依次设置的用于提供初级水源动力的一级动力供给泵、用于去除去离子水中气泡的除气装置以及用于稳定供水压力的二级稳流增压泵；所述一级动力供给泵包括供给泵叶轮，所述供给泵叶轮用于对去离子水进行脉冲式搅动从而产生波动式的水压变化。

3.根据权利要求2所述的液路系统装置，其特征是：所述除气装置包括真空腔体以及设置在真空腔体内的脱气管路，所述真空腔体侧壁的下端设置有真空接口，所述真空腔体的上端设置有进水口以及出水口；所述真空腔体用于为去离子水中游离气体提供透过所述脱气管路的管壁而析出的真空环境。

4.根据权利要求1所述的液路系统装置，其特征是：所述吸吐控制机构包括设置在二级稳流增压泵下游的大排量柱塞泵，所述大排量柱塞泵用于提供系统装置清洗探针内壁二段动力源；所述大排量柱塞泵与二级稳流增压泵之间设置有第一控制阀。

5.根据权利要求4所述的液路系统装置，其特征是：所述大排量柱塞泵的下游设置有压力传感器，所述压力传感器用于检测液路系统中压力变化状态，在液路系统装置出现异常状态时进行报警；所述大排量柱塞泵与压力传感器之间设置有第二控制阀。

6.根据权利要求5所述的液路系统装置，其特征是：所述压力传感器的下游设置有用于高精度定量吸取样本液的高精度小排量柱塞泵，所述第一控制阀、第二控制阀和高精度小排量柱塞泵配合完成微量样本准确吸取以及加注；所述加样针连接于高精度小排量柱塞泵。

7.根据权利要求4所述的液路系统装置，其特征是：还包括连接于二级稳流增压泵且当第一控制阀截止时完成液路系统内部压力释放的回流管路。

8.根据权利要求1所述的液路系统装置，其特征是：所述加样针包括针管、套设于针管外侧且用于保护针管的护套以及连接于管路与针管的连接口。

9.根据权利要求8所述的液路系统装置，其特征是：所述样针清洗槽包括用于容纳加样针且通过清洗液或去离子水完成清洗加样针外壁的进液口、设置在进液口一侧的废液收集槽以及设置在所述废液收集槽一端的废液排放口；所述废液收集槽的槽底设置有斜面，所述废液排放口设置在斜面的底端。

10.一种基于权利要求1-9所述的液路系统控制方法，其特征是，包括：

泄压控制，第一控制阀关闭，二级稳流增压泵通过回流管路完成泄压；

一段稳定高压清洗控制，第一控制阀与第二控制阀同时打开，使的去离子水依次通过第一控制阀、大排量柱塞泵、第二控制阀、压力传感器以及高精度小排量柱塞泵，最终由加样针的出口流出完成加样针内壁的稳定高压清洗；

吸样控制，稳定高压清洗过程中，大排量柱塞泵的柱塞下拉以吸满去离子水；

二段稳定稳压清洗控制，第一控制阀关闭，第二控制阀继续开启，大排量柱塞泵的柱塞上推以完成二段稳流稳压清洗。