CN110488036A - 生化分析仪用注射装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了生化分析仪用注射装置，包括支架、位于支架上的透明管体、用于密封透明管体的密封盖组件、一端伸入透明管体内且可沿内壁来回移动的陶瓷棒以及用于带动陶瓷棒运动的动力组件，所述动力组件包括与陶瓷棒固定的同步块、与同步块固定的齿条、与齿条相啮合的传动齿轮和用于驱动传动齿轮转动的驱动组件，所述同步块通过直线轴承与支架相连接；驱动组件通过传动齿轮与齿条啮合传动，带动运动块连同陶瓷棒沿直线来回移动。本发明通过陶瓷棒在透明管体内腔的来回运动来实现流体的吸入和推出，通过控制陶瓷棒在透明管体内的体积变化，精确地吸、注液体样本或试剂。
Description
技术领域
本发明涉及一种注射装置，尤其涉及一种生化分析仪用注射装置。
背景技术
生化分析仪是一种应用广泛的临床检验仪器，主要用于定量分析血清、血浆、尿液、脑脊液等样本的临床化学成分。其中用于加样的注射器一直是生化分析仪的关键技术，直接影响测量结果。目前国内研制的注射器一般采用直线丝杆电机带动活塞运动，实现吸、注液体样本或试剂；但高精度丝杆电机价格较高，精度低，难以满足目前使用的高精度要求；同时难以精准控制注射量。
因此，亟需解决上述问题。
发明内容
发明目的：本发明的目的是提供一种注射精度高、使用寿命长且造价低利于推广的生化分析仪用注射装置。
技术方案：为实现以上目的，本发明公开了一种生化分析仪用注射装置，包括支架、位于支架上的透明管体、用于密封透明管体的密封盖组件、一端伸入透明管体内且可沿内壁来回移动的陶瓷棒以及用于带动陶瓷棒运动的动力组件，所述动力组件包括与陶瓷棒固定的同步块、与同步块固定的齿条、与齿条相啮合的传动齿轮和用于驱动传动齿轮转动的驱动组件，所述同步块通过直线轴承与支架相连接；驱动组件通过传动齿轮与齿条啮合传动，带动运动块连同陶瓷棒沿直线来回移动。
其中，所述密封盖组件包括外壁与透明管体内壁相适配的透明管螺母和位于透明管螺母端部和透明管体内壁台阶面之间的密封圈，所述透明管螺母上开设有可供陶瓷棒穿过的通道，位于通道内的陶瓷棒上依次套设有密封垫块、防松弹簧和密封套。
优选的，所述直线轴承包括两端与支架相连接的圆柱轴和套设在圆柱轴上且可沿着圆柱轴来回移动轴承，运动块与轴承相连接，可随着轴承一同运动。
再者，所述驱动组件包括与传动齿轮同轴设置的第一齿轮、与第一齿轮外啮合传动的第二齿轮和用于驱动第二齿轮转动的驱动电机。
进一步，所述运动块上设置有光耦挡块，运动块的行程起始位置处设置有一光耦器，当运动块往起始位置运动时，光耦挡块挡住光耦器的光线的瞬间，光耦器产生电信号发送至控制系统，控制系统根据电信号控制驱动组件停止动作，运动块复位至起始位置。
优选的，所述透明管体上具有注射口和吸液口。
再者，所述支架包括用于安装透明管体的第一支架和用于安装直线轴承和驱动组件的第二支架，且第一支架与第二支架固定连接。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下显著优点：
(1)、本发明通过陶瓷棒在透明管体内腔的来回运动来实现流体的吸入和推出，通过控制陶瓷棒在透明管体内的体积变化，精确地吸、注液体样本或试剂；
(2)、本发明的透明管体上配置较高耐磨性能的密封组件，保证了长期使用的可靠性；
(3)、本发明注射装置在传动中配置了较高减速比的齿轮传动，配合斜齿齿轮稳定的运动性能，进一步避免了传动过程中的回程误差，理论上在精度方面预留了较高冗余。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的主视图；
图3为本发明的剖视图；
图4为本发明的后视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。
如图1和图2所示，本发明一种生化分析仪用注射装置，包括透明管体1、陶瓷棒2、同步块3、齿条4、传动齿轮5、透明管螺母6、密封圈7、密封垫块8、防松弹簧9、密封套10、圆柱轴11、轴承12、第一齿轮13、第二齿轮14、驱动电机15、光耦挡块16、光耦器17、第一支架20和第二支架21，其中第一支架20和第二支架21相互连接固定。
如图3和图4所示，本发明的透明管体1设置在第一支架20上，透明管体1上的前端具有用于注射流体的注射口18，透明管体1的侧壁上具有一与内腔相连通的吸液口19，该吸液口可与外部管道相连接，用于吸取流体。透明管体1具有两个内腔直径不同的第一管体和第二管体，且第一管体的直径大于第二管体的直径，第一管体和第二管体之间形成一台阶面，第一管体内壁与透明管螺母6的外壁相适配。密封圈7位于透明管螺母端部和透明管体内壁台阶面之间，透明管螺母上开设有可供陶瓷棒2穿过的通道，位于通道内的陶瓷棒2上依次套设有密封垫块8、防松弹簧9和密封套10。透明管螺母6、密封圈7、密封垫块8、防松弹簧9和密封套10构成密封盖组件，用于密封透明管体；密封套10和密封圈7分别采用UPE和POM耐磨材料加工成型，以保持密封组件在长期使用后，密封性能不会因磨损下降。
圆柱轴11的两端设置在第二支架21上，轴承12套设在圆柱轴11上，且可沿圆柱轴11上下移动，与圆柱轴构成直线轴承。陶瓷棒2的下端通过陶瓷棒座22和螺母与同步块3固定连接，同步块3上具有可套设在直线轴承的轴承外与轴承固连一同沿圆柱轴11上下移动的套筒。同步块3的套筒一侧开设有一缺口，齿条4位于该缺口内与同步块相固定。齿条4与传动齿轮5相啮合，驱动电机15设置在第二支架21上，驱动电机的输出轴与第二齿轮14相连接，第二齿轮14与第一齿轮13相外啮合，第一齿轮13和传动齿轮5同轴设置；驱动电机启动，第二齿轮14和第一齿轮13相啮合传动，第一齿轮13带动传动齿轮5与齿条4相啮合，将圆周运动转化为直线运动；齿条4与同步块3固定连接，通过同步块3带动陶瓷棒2沿透明管体1的内壁来回移动。第一齿轮13与第二齿轮14的啮合传动达到一个减速的作用，第一齿轮13可选用166齿斜齿齿轮，第二齿轮14可选用34齿斜齿齿轮，传动齿轮5可选用20齿斜齿齿轮，齿条4可选用斜齿齿条。
本发明中光耦挡块16设置在运动块3上，光耦器17设置在运动块的行程起始位置处，当运动块往起始位置运动时，光耦挡块挡住光耦器的光线的瞬间，光耦器产生电信号发送至控制系统，控制系统根据电信号控制驱动组件停止动作，运动块复位至起始位置。
在流体学知识里通常认为流体的压缩性极小，随着压强和温度的变化，液体的密度仅有微小的变化，在大多数情况下，可以忽略压缩性的影响。注射器作为为生化分析仪精确输送流体的装置正利用此原理。由于流体的不可压缩性，只需要通过稳定的传动结构，将精确的位移变化转变为体积变化。当注射装置工作时，安装在陶瓷棒座22上的陶瓷棒2在动力组件的驱动下，可以保证高精度直线运动。基于上述结构，在陶瓷棒2直径尺寸不变的情况下，通过精确控制陶瓷棒2上下运动，就可以改变陶瓷棒2在透明管体1中插入的棒体体积，基于流体不可压缩的特性，注射装置可根据陶瓷棒2在透明管体1内的体积变化，精确地吸、注液体样本或试剂。本发明注射装置在传动中配置了较高减速比的齿轮传动，配合斜齿齿轮稳定的运动性能，进一步避免了传动过程中的回程误差，理论上在精度方面预留了较高冗余；同时配置较高耐磨性能的密封组件，保证了长期使用的可靠性。
Claims (7)
1.一种生化分析仪用注射装置，其特征在于：包括支架、位于支架上的透明管体(1)、用于密封透明管体的密封盖组件、一端伸入透明管体内且可沿内壁来回移动的陶瓷棒(2)以及用于带动陶瓷棒运动的动力组件，所述动力组件包括与陶瓷棒(2)固定的同步块(3)、与同步块固定的齿条(4)、与齿条相啮合的传动齿轮(5)和用于驱动传动齿轮转动的驱动组件，所述同步块(3)通过直线轴承与支架相连接；驱动组件通过传动齿轮(5)与齿条(4)啮合传动，带动运动块(3)连同陶瓷棒(2)沿直线来回移动。
2.根据权利要求1所述的生化分析仪用注射装置，其特征在于：所述密封盖组件包括外壁与透明管体(1)内壁相适配的透明管螺母(6)和位于透明管螺母端部和透明管体内壁台阶面之间的密封圈(7)，所述透明管螺母(6)上开设有可供陶瓷棒(2)穿过的通道，位于通道内的陶瓷棒(2)上依次套设有密封垫块(8)、防松弹簧(9)和密封套(10)。
3.根据权利要求1所述的生化分析仪用注射装置，其特征在于：所述直线轴承包括两端与支架相连接的圆柱轴(11)和套设在圆柱轴上且可沿着圆柱轴来回移动轴承(12)，运动块(3)与轴承(12)相连接，可随着轴承(12)一同运动。
4.根据权利要求1所述的生化分析仪用注射装置，其特征在于：所述驱动组件包括与传动齿轮同轴设置的第一齿轮(13)、与第一齿轮外啮合传动的第二齿轮(14)和用于驱动第二齿轮转动的驱动电机(15)。
5.根据权利要求1所述的生化分析仪用注射装置，其特征在于：所述运动块(3)上设置有光耦挡块(16)，运动块的行程起始位置处设置有一光耦器(17)，当运动块往起始位置运动时，光耦挡块挡住光耦器的光线的瞬间，光耦器产生电信号发送至控制系统，控制系统根据电信号控制驱动组件停止动作，运动块复位至起始位置。
6.根据权利要求1所述的生化分析仪用注射装置，其特征在于：所述透明管体(1)上具有注射口(18)和吸液口(19)。
7.根据权利要求1所述的生化分析仪用注射装置，其特征在于：所述支架包括用于安装透明管体(1)的第一支架(20)和用于安装直线轴承和驱动组件的第二支架(21)，且第一支架(20)与第二支架(21)固定连接。
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