CN110348550A - 样品管理装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种样品管理装置，包括柜体、存储单元、传感单元以及控制器，存储单元的数量为多个，并呈阵列式排布于柜体内，存储单元用于收容样品，样品上设有电子标签；传感单元设于存储单元内，多个传感单元也呈阵列式排布，各传感单元分别电连接于控制器，并用以感应电子标签，将反馈信号传输至控制器。上述样品管理装置，解决了实验室样品保存中面对样品规格多样化，数量规模化的情况下，精确定位样品存放位置，可以很迅速地反应样品状态，大大增加了样品管理系统的安全性和可靠性。

Description

样品管理装置

技术领域

本发明涉及样品管理设备技术领域，特别是涉及一种样品管理装置。

背景技术

现有的科研院所和检测机构的实验室中需要用到大量的标准物质或样品，其中包含一些贵重的、危险的或者受管制的样品，其统一规范管理十分重要。传统的做法是在实验室中安排专人进行样品的管理，并构建样品库或标准物质库，可以采用Excel表格或者软件进行管理，但其面临管理效率低下的问题，样品在存取过程中需要手动登记和更新、定位不准、易出现误操作、难以进行数据统计和调取等，也无法实现较好的对样品库或标准物质库的记录和监控。

特别是在实验室样品面临微小多样化的情况下，传统的样品管理方法无法在样品的取用和归还上实现精确定位和高效管理，调取样品和数据均不便利。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能精确定位并高效管理的样品管理装置。

一种样品管理装置，包括柜体、存储单元、传感单元以及控制器，其中，

所述存储单元的数量为多个，并呈阵列式排布于所述柜体内，所述存储单元用于收容样品，所述样品上设有电子标签；

所述传感单元设于所述存储单元内，多个所述传感单元也呈阵列式排布，各所述传感单元分别电连接于所述控制器，并用以感应所述电子标签，并将反馈信号传输至所述传感器。

在其中一个实施例中，所述控制器包括主控电路以及与所述主控电路电连接的检测电路，所述存储单元在移动时向所述主控电路发送触发信号，所述主控电路根据所述触发信号驱动所述检测电路对所述开关矩阵的检测。

在其中一个实施例中，所述控制器还包括与所述主控电路电连接的报警器，所述主控电路根据所述检测电路的反馈信号与预存的样品信息进行比较，并在不匹配时驱动所述报警器报警。

在其中一个实施例中，所述电子标签内置有RFID模块，相应地，所述样品管理装置还包括与所述主控电路电连接的RFID检测装置，用以对所述电子标签的RFID模块进行信息识别。

在其中一个实施例中，所述RFID检测装置还包括设于所述柜体背部的 RFID天线，所述RFID天线的数量为多个，且每个所述RFID天线与每个电子标签相对应设置。

在其中一个实施例中，所述存储单元内设有样品架，所述样品架具有与样品尺寸适配的样品容置腔，所述电子标签设置于样品底部，所述传感单元设置于所述样品架的底部。

在其中一个实施例中，所述柜体包括外壳和隔板，所述隔板连接于所述外壳并将所述外壳的内部空间分隔成若干存储腔，所述存储单元设于所述存储腔内，并通过滑轨可移动地连接于所述隔板。

在其中一个实施例中，所述控制器设于所述柜体的底部。

在其中一个实施例中，所述传感单元为反射式光耦电阻或压力式开关电阻。

在其中一个实施例中，上述样品管理装置还包括与所述主控器电连接的管理界面，用以模拟并显示所述柜体内存储的样品。

在其中一个实施例中，所述控制器为STC单片机或STM单片机。

上述样品管理装置，解决了实验室样品保存中面对样品规格多样化，数量规模化的情况下，精确定位样品存放位置，可以很迅速地反应样品状态，大大增加了样品管理系统的安全性和可靠性。

附图说明

图1为其中一个实施例提供的样品管理装置在其中一视角的结构示意图；

图2为其中一个实施例提供的样品管理装置的电路框图。

附图标号：

柜体-10、存储单元-101、外壳-102、传感单元-20、电子标签-30、主控电路-40、检测电路-50、报警器-60、RFID检测装置70、管理界面-80。

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做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“固定于”另一个组件，它可以是直接固定在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

参阅图1所示，为其中一个实施例提供的样品管理装置的结构示意图。

该样品管理装置包括柜体10、存储单元101、传感单元20以及控制器。

其中，柜体10包括外壳102和隔板，外壳102大致呈正方形或长方形，当然也可以根据使用需求设计为其它形状，隔板连接于外壳102并将外壳102的内部空间分割成若干存储腔，具体来说，隔板包括一个以上的横板和一个以上的竖板，并通过专用的角件、连接件固定，隔板之间彼此交错间隔设置，以使划分出的多个存储单元101呈阵列式排布。

每一存储单元101对应设置于每一存储腔内，并通过滑轨可移动地连接于隔板。该存储单元101类似于抽屉，具有打开和关闭两个使用状态。为了防止长期存放腐蚀性样品对柜体10造成损害，存储单元101及滑轨均由不锈钢材质制成，隔板由2020铝型材制成。

存储单元101用于收容样品，样品上设有与其位置相对应的电子标签30，具体地，存储单元101内设有样品架，样品架具有与样品尺寸适配的样品容置腔，样品架的数量、形式可根据用户实际情况定制，以满足用户样品规格多样化的需求。

进一步地，传感单元20设于存储单元101内，多个传感单元20也呈阵列式排布，各传感单元20分别电连接于控制器，并用以感应电子标签30，将反馈信号传输至控制器；多个传感单元20互相连接构成开关矩阵，传感单元20感应到电子标签30时，其发射光线被电子标签30所反射，该传感单元20输出低电平，传感单元20未感应到电子标签30时，其发射光线无法被反射，该传感单元20输出高电平，该开关矩阵中的高电平信号被传输至控制器，可以确定具体某一行某一列的样品被取出。具体在本实施例中，电子标签30设置于样品底部，传感单元20设置于样品架的底部。在其中一个实施例中，控制器设于柜体 10的底部。

参阅图2所示，控制器包括主控电路40以及与主控电路40电连接的检测电路50，存储单元101在移动时向主控电路40发送触发信号，主控电路40根据触发信号驱动检测电路50对开关矩阵的检测，并将反馈信号传输至主控电路 40，用以识别相应位置是否是样品存在，以监测样品的取用情况，精确到每一个样品的取出和归还。

上述矩阵开关在工作状态下处于断开状态，具有一定的安全性和节能型，存储单元101在移动时向主控电路40发送触发检测信号，用以检测无样品存放的存储单元101。

控制器还包括与主控电路40电连接的报警器60，主控电路40根据检测电路50的反馈信号与预存的样品信息进行比较，并在不匹配时驱动报警器60报警，该警报功能能够保证的样品安全。

由于仅仅通过位置与样品关联，准确度有限，很容易在大批量取用和归还时发生误拿误放，为了进一步提高该样品管理装置的定位准确度，并精准识别某一位置的样品是否位于系统中预设的位置，在其中一个实施例中，电子标签 30内置有RFID模块，相应地，样品管理装置还包括与主控电路40电连接的 RFID检测装置，用以对电子标签30的RFID模块进行信息识别。

RFID的全称是Radio Frequency Identification，又称无线射频识别技术，是一种通信技术，可以通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需在识别与特定目标之间建立接触。

通过RFID识别，可以检测到贴在样品上的标签内容，从而确认是否有相应的样品是否被归还以及是否取用了正确的样品，可以有效防止使用过程中有人多拿、偷拿珍稀样品的情况，能够严格杜绝样品被错拿、多拿而造成的浪费。

进一步地，RFID检测装置还包括设于柜体10背部的RFID天线，RFID天线的数量为多个，且每个RFID天线与每个电子标签30相对应设置。

在其中一个实施例中，上述样品管理装置还包括与主控器电连接的管理界面80，用以模拟并显示柜体10内存储的样品。在存放样品时生成对应位置条码签，已达到精确记录样品存放位置的目的。

在其中一个实施例中，传感单元20为反射式光耦电阻或压力式开关电阻。

反射式光耦电阻的红外发射管发射出红外光，接收管根据反射回来的红外光强度大小计数，故被检测的样品上设有黑白相间的部位用于吸收和反射红外光，这样接收管才能有效实现计数。

由于反射式光耦电阻体积很小，而且互相之间影响范围小，因此最小可以在8mm的间距内放置两个工作状态下的传感器，从而可以实现大规模阵列式排布。而且由于间距小，可以实现任何形状和规格的矩阵开关的设计。

所构筑的矩阵开关，行与列的交叉处都有一个反射式光耦电阻，可以将其看成是一个光电耦合开关，当该传感单元20检测到样品时为低电平，断开在矩阵开关中的连接；未检测到样品时，为接通状态接通在矩阵开关中的连接。在该传感单元20的工作时可用以判断是否有样品被拿出，也可以读取出拿出样品所在的位置，并对行值和列值进行读取。

由于反射式光耦电阻尺寸远小于样品大小，所以可以贴设于样品底部。在其中一个优选实施例中，反射式光耦电阻采用ITR8307贴片开关，其响应时间快、灵敏度高、产品轻薄紧凑且可屏蔽可见波长造成的影响。

压力式开关电阻的工作原理是在感应到样品压力时开关断开，样品被拿出时开关闭合。

在其中一个实施例中，控制器为STC单片机或STM单片机，其处理速度可以达到每秒百万次以上。

本实施例提供的样品管理装置，解决了实验室样品保存中面对样品规格多样化，数量规模化的情况下，精确定位样品存放位置，可以很迅速地反应样品状态，大大增加了样品管理系统的安全性和可靠性。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种样品管理装置，其特征在于，包括柜体(10)、存储单元(101)、传感单元(20)以及控制器，其中，

所述存储单元(101)的数量为多个，并呈阵列式排布于所述柜体(10)内，所述存储单元(101)用于收容样品，所述样品上设有电子标签(30)；

所述传感单元(20)设于所述存储单元(101)内，多个所述传感单元(20)也呈阵列式排布，各所述传感单元(20)分别电连接于所述控制器，并用以感应所述电子标签(30)，将反馈信号传输至所述控制器。

2.根据权利要求1所述的样品管理装置，其特征在于，所述控制器包括主控电路(40)以及与所述主控电路(40)电连接的检测电路(50)，所述存储单元(101)在移动时向所述主控电路(40)发送触发信号，所述主控电路(40)根据所述触发信号驱动所述检测电路(50)对所述开关矩阵的检测。

3.根据权利要求2所述的样品管理装置，其特征在于，所述控制器还包括与所述主控电路(40)电连接的报警器(60)，所述主控电路(40)根据所述检测电路(50)的反馈信号与预存的样品信息进行比较，并在不匹配时驱动所述报警器(60)报警。

4.根据权利要求2或3任一项所述的样品管理装置，其特征在于，所述电子标签(30)内置有RFID模块，相应地，所述样品管理装置还包括与所述主控电路(40)电连接的RFID检测装置(70)，用以对所述电子标签(30)的RFID模块进行信息识别。

5.根据权利要求4所述的样品管理装置，其特征在于，所述RFID检测装置(70)还包括设于所述柜体(10)背部的RFID天线，所述RFID天线的数量为多个，且每个所述RFID天线与每个电子标签(30)相对应设置。

6.根据权利要求1所述的样品管理装置，其特征在于，所述存储单元(101)内设有样品架，所述样品架具有与样品尺寸适配的样品容置腔，所述电子标签(30)设置于样品底部，所述传感单元(20)设置于所述样品架的底部。

7.根据权利要求1或6所述的样品管理装置，其特征在于，所述柜体(10)包括外壳(102)和隔板，所述隔板连接于所述外壳(102)并将所述外壳(102)的内部空间分隔成若干存储腔，所述存储单元(101)设于所述存储腔内，并通过滑轨可移动地连接于所述隔板。

8.根据权利要求1所述的样品管理装置，其特征在于，所述控制器设于所述柜体(10)的底部。

9.根据权利要求1所述的样品管理装置，其特征在于，所述传感单元(20)为反射式光耦电阻或压力式开关电阻。

10.根据权利要求2所述的样品管理装置，其特征在于，还包括与所述主控电路(40)电连接的管理界面(80)，用以模拟并显示所述柜体(10)内存储的样品。