CN110672869A - 样本针的堵针检测装置及堵针检测方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种样本针的堵针检测装置及堵针检测方法。该堵针检测装置包括：设于透明连接管上的液体传感器，液体传感器用于检测透明连接管中相对于液体传感器所在位置的气泡；检测电路，检测电路分别与液体传感器和样本针电连接，针体为可变阻抗，检测电路获取液体传感器的检测信息以及流经样本针的液体的检测信息，并根据检测信息判断样本针是否堵塞以及确保流经样本针的液体的连续性。该堵针检测方法采用如上所述的堵针检测装置进行检测。本申请通过液体传感器检测透明连接管中的气泡检测样本针堵针状态；并通过针体的阻抗变化检测液面，而判断流经样本针的液体是否连续。

Description

样本针的堵针检测装置及堵针检测方法

技术领域

本申请涉及生化分析仪样本针的堵针检测装置及堵针检测方法。

背景技术

全自动生化分析仪是集光、机、电、算和生物化学分析技术于一体的智能光电医用仪器，通过样本臂把样本从样本盘取出加到比色杯，试剂臂把试剂从试剂盘取出加到比色杯，通过搅拌臂搅拌均匀，再通过光度计读取吸光度，计算出样本中所测试物资的浓度。全自动生化分析仪包括样本针，样本臂和样本吸量器；全自动生化分析仪主要测试的血清，样本都是样本管进行采血，经过孵育，离心把血清和红细胞分离，由于一些原因，分离的血清可能含有纤维蛋白，红细胞，脂肪血等，为了提高加样精度，样本针一般都很细，这样就容易导致堵针，样本针的防堵是非常必要的。

发明内容

本申请提供一种样本针的堵针检测装置及堵针检测方法，其可简单有效地检测样本针是否畅通。

为实现上述目的，本申请实施例提供一种样本针的堵针检测装置，所述样本针包括依次连接且连通的针体、透明连接管和吸量器，所述堵针检测装置包括：

液体传感器，所述液体传感器设于所述透明连接管上，所述液体传感器用于检测所述透明连接管中相对于所述液体传感器所在位置的气泡；

有检测电路，所述检测电路分别与所述液体传感器和所述样本针电连接，所述针体为可变阻抗，所述检测电路获取所述液体传感器的检测信息以及流经所述样本针的液体的检测信息，并根据所述检测信息判断所述样本针是否堵塞以及确保流经所述样本针的液体的连续性。

可选的，所述检测电路包括液面检测电路，所述针体作为可变阻抗接入到所述液面检测电路中，通过判断所述针体的阻抗变化，判断所述针体是否接触到液面。

可选的，所述检测电路包括液面检测电路，所述针体作为可变阻抗接入到所述液面检测电路中，所述液面检测电路包括依次连接分压子电路、整流子电路、滤波子电路、以及比较子电路；所述分压子电路用于将获得的信号进行分压并输出至所述整流子电路；所述整流子电路用于将分压后的信号进行整流并输出至所述滤波子电路；所述滤波子电路用于将整流后的信号进行滤波并输出至所述比较子电路；所述比较子电路用于比较滤波后的信号与前一个储存于所述比较子电路中的滤波后的信号，并输出比较结果。

可选的，所述堵针检测装置还包括检测板，所述检测电路设置于所述检测板上，所述检测板固定于所述透明连接管上。

可选的，所述堵针检测装置还包括控制器，所述样本针、所述液体传感器和所述检测电路均与所述控制器电连接。

可选的，所述堵针检测装置还包括针内壁清洗阀，所述针内壁清洗阀与所述吸量器连接，且与所述控制器电连接；所述堵针检测装置还包括针内壁清洗流路，所述内壁清洗流路依次通过所述针内壁清洗阀、所述吸量器、所述透明连接管和所述针体。

可选的，所述堵针检测装置还包括水槽和针外壁清洗阀，所述水槽用于清洗所述样本针的针体的外壁，所述针外壁清洗阀与所述水槽连接，且与所述控制器电连接，所述水槽开设有下水管。

可选的，所述针体通过同轴电缆接入到所述液面检测电路中。

根据本申请实施例的第二方面，提供一种样本针的堵针检测方法，所述堵针检测方法采用如上所述的堵针检测装置，所述堵针检测方法包括：

样本针吸入容量为a的气泡；

样本针吸入容量为d的检测液，其中，d＝b-a-c，b为针体的针尖到液体传感器之间的针体和透明连接管内的通道的容积，c为待测试样本的容量；

样本针吸入容量为c的待测试样本；

判断液体传感器是否检测到气泡。

可选的，在传感器检测到气泡的情况下，所述堵针检测方法还包括：

通过吸量器排出容量为a的检测液；

再次判断液体传感器是否检测到气泡。

可选的，在样本针吸入容量为d的检测液之后，且在样本针吸入容量为c的待测试样本之前，所述堵针检测方法还包括：

判断样本针的针体是否接触到待测试样本的液面。

可选的，在样本针吸入容量为a的气泡之前，所述堵针检测方法还包括：

对样本针内的通道进行清洗；

对样本针的针体的外壁进行清洗。

上述实施例的样本针的堵针检测装置及堵针检测方法，通过液体传感器检测透明连接管中的气泡检测样本针堵针状态；并通过针体的阻抗变化检测液面，而判断流经所述样本针的液体是否连续。

附图说明

图1是本申请实施例的堵针检测装置的结构示意图。

图2是本申请实施例的液面检测电路示意图。

图3(a)至图3(c)是本申请实施例的液面检测电路中各节点的信号示意图。

图4是本申请实施例的光耦的结构示意图。

图5是本申请实施例的光耦和液体检测电路示意图。

图6是根据本申请实施例提出的堵针检测方法的流程图。

图7是根据本申请实施例提出的堵针检测方法中步骤100的操作示意图。

图8是根据本申请实施例提出的堵针检测方法中完成步骤300的操作示意图。

附图标记说明

针体11

透明连接管12

吸量器13

液体传感器20

液面检测电路30

分压子电路31

整流子电路32

滤波子电路33

比较子电路34

光耦41

检测槽411

管脚412

集电极413

发射极414

液体检测电路42

检测板50

针内壁清洗阀61

水槽62

针外壁清洗阀63

同轴电缆70

气泡81

检测液82

待测试样本83

样本盘84

第一电阻R1

第二电阻R2

第三电阻R3

第四电阻R4

第一电容C1

第二电容C2

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置的例子。

在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。除非另作定义，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请说明书以及权利要求书中使用的“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而且可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“多个”包括两个，相当于至少两个。在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

请结合图1至图8予以理解，本实施案例提供一种样本针的堵针检测装置及堵针检测方法。如图1所示，样本针包括依次连接且连通的针体11、透明连接管12和吸量器13。堵针检测装置包括：液体传感器20、检测板50、检测电路、控制器、针内壁清洗阀61、水槽62和针外壁清洗阀63。其中，样本针、液体传感器20、检测电路、针内壁清洗阀61、针外壁清洗阀63均与控制器电连接。

液体传感器20设于透明连接管12上，液体传感器20用于检测透明连接管12中相对于液体传感器20所在位置的气泡。

所述检测电路设置于检测板50上，检测板50固定于透明连接管12上，以方便对透明连接管12中的气泡的检测，但不限于此，检测板50也可以设置在其他位置。在一个实施例中，透明连接管12的材质为特氟龙；透明连接管12的外径为3.2mm，内径为1.6mm。

检测电路分别与液体传感器20和样本针电连接，针体11为可变阻抗，检测电路获取液体传感器20的检测信息以及流经样本针的液体的检测信息，并根据检测信息确保流经样本针的液体的连续性，并判断样本针是否堵塞。具体的，通过针体的阻抗变化检测样本针是否接触样本液面，确保流经所述样本针的液体的连续性；通过液体传感器检测透明连接管中的气泡从而检测样本针是否堵针。

检测电路包括液面检测电路30，针体11作为可变阻抗接入到液面检测电路30中，通过判断针体11的阻抗变化，判断针体11是否接触到液面。在其他实施例中，可以通过控制器判断针体11的阻抗变化，从而判断针体11是否接触到液面。在本实施例中可变阻抗为可变电容。这样，通过确定样本针的针体11接触到待测试样本的液面后，再进行测试样本的吸入，能够保证检测液与待测试样本在针体11和透明连接管12内的连续性。

在本实施例中，液位探测采用的是样本针的针体11接触到液面阻抗发生变化的原理，这里不是检测针体11阻抗变化绝对值，而是通过当前状态与前一个状态发生变化达到一个阈值，发出一个信号。这样就对环境和器件的性能要求降低了。

液面检测电路30包括依次连接分压子电路31、整流子电路32、滤波子电路33、以及比较子电路34。分压子电路31用于将获得的信号进行分压并输出至整流子电路32；整流子电路32用于将分压后的信号进行整流并输出至滤波子电路33；滤波子电路33用于将整流后的信号进行滤波并输出至比较子电路34；比较子电路34用于比较滤波后的信号与前一个储存于比较子电路34中的滤波后的信号，并输出比较结果。其中，比较子电路34包括：放大器D1、第一电阻R1、第二电阻R2和第一电容C1。放大器D1作为比较器。第一电容C1用于保存前一个电压状态。放大器D1的负输入端分别与第一电阻R1的一端和滤波子电路33的输出端连接，放大器D1的正输入端分别与第一电阻R1的另一端、第二电阻R2的一端、第一电容C1的一端连接，放大器D1的输出端输出比较结果。第一电容C1的另一端与第二电阻R2的另一端均接地。放大器D1作为比较器。

具体地，如图2所示，图中为液位探测电路，当样本针的针体11未接触到待测试样本的液面时候(即探测到液面前)，样本针的针体11的正弦信号通过分压子电路31，即第三电阻R3、第二电容C2和第四电阻R4分压得到A点一个分压后正弦信号，通过整流子电路32得到B点探测到液面前信号，经过滤波子电路33得到C点探测到液面前信号，C点与放大器D1的负输入端连接，这时放大器D1的负输入端的电压大于正输入端的电压，放大器D1输出低电平。当针体11接触液面时(即探测到液面后)，样本针的针体11的阻抗变小，C点电压下降，由于此时第一电容C1为保存前一个电压状态，第一电容C1会放电，电流从第一电容C1的正极经过第一电阻R1流向C点，这时放大器D1的负输入端的电压小于正输入端的电压，放大器D1输出一个高电平，高电平时间为t＝ln2*((R1+R2)/R1*R2)*C1，待到第一电容C1放电结束的时候，放大器又输出低电平。A点信号如图3(a)所示，B点信号如图3(b)所示，C点信号如图3(c)所示。

这样，本实施例通过使用比较器进行样本针的针体11自身阻抗变化比较，相对于现有技术中通过A/D采集的方法，结构简单，成本低，对环境和器件要求简单，使系统更为稳定。

具体地，针体11通过同轴电缆70接入到液面检测电路30中。同轴电缆70具有保护信号的优势，能够最大限度避免样本针的针体11的正弦信号的信号衰减。

检测电路还包括液体检测电路42，并与液体传感器20电连接。在一个实施例中，液体传感器20为光耦41，以检测透明连接管12中液体的状况。光耦41为市售产品，如TubeLiquid Sensor生产的型号为OPB350L125的光耦。使用光耦41作为液体传感器20具有检测准确且成本较低的优势，其有益于量产化。在其他实施例中，液体传感器20也可以是超声波探测器，通过超声波检测透明连接管12中相对于超声波探测器所在位置的气泡的情况，但超声波探测器的成本较高。

光耦41的结构如图4所示，光耦41的一端设有检测槽411，另一端设有管脚412，液体检测电路42与光耦41的管脚412电连接。透明连接管12卡设于检测槽413中。光耦41和液体检测电路42的电路图如图5所示，根据透明连接管路中液体的状况，当有清澈的液体时集电极413到发射极414电流最大，没有液体时电流最小，当存在气泡时电流值介于最大和最小之间，采用上面电路，当透明连接管路中没有气泡的时候，液体检测电路42输出低电平，当检测到气泡的时候，液体检测电路42输出高电平。

针内壁清洗阀61与吸量器13连接，且与控制器电连接；堵针检测装置还可以包括针内壁清洗流路，内壁清洗流路依次通过针内壁清洗阀61、吸量器13、透明连接管12和针体11。与针内壁清洗阀61连接的管路中的清洗液是有压力的，当控制器控制针内壁清洗阀61打开时，清洗液在压力的作用下，沿内壁清洗流路对样本针内的通道进行清洗，最终废水从针体11的针尖排出。在本实施例中，清洗液为水。

水槽62用于清洗样本针的针体11的外壁，针外壁清洗阀63与水槽62连接，且与控制器电连接，水槽62开设有下水管。与针外壁清洗阀63连接的管路中的清洗液是有压力的，当控制器控制针外壁清洗阀63打开时，清洗液在压力的作用下，从针外壁清洗阀63进入水槽62，并从水槽62中喷出，以清洗样本针的针体11的外壁。

在本实施例中，在清洗样本针内的通道时，也可以将样本针的针体11移至水槽62的上方，通过水槽62来承接清洗样本针内的通道的废水。

针内壁清洗阀61、针外壁清洗阀63均与控制器电连接，以通过控制器控制针内壁清洗阀61、针外壁清洗阀63的开启或者关闭。

如图6所示，本申请的实施例还提供一种样本针的堵针检测方法，堵针检测方法采用如上所述的堵针检测装置，堵针检测方法包括：

步骤100：样本针吸入容量为a的气泡81；

步骤200：样本针吸入容量为d的检测液82，其中，d＝b-a-c，b为针体11的针尖到液体传感器20之间的针体11和透明连接管12内的通道的容积，c为待测试样本83的容量；

步骤300：样本针吸入容量为c的待测试样本83；

步骤400：判断液体传感器20是否检测到气泡81。

在完成步骤400，在传感器检测到气泡81的情况下，堵针检测方法还包括：

步骤500：通过吸量器13排出容量为a的检测液82；

步骤600：再次判断液体传感器20是否检测到气泡81。

在步骤100样本针吸入容量为a的气泡81之前，堵针检测方法还包括：对样本针内的通道进行清洗；对样本针的针体11的外壁进行清洗。具体地，将样本针的针体11移动至水槽62处，打开针内壁清洗阀61，清洗液在压力的作用下，沿内壁清洗流路对样本针内的通道进行清洗，最终废水从针体11的针尖排出。打开针外壁清洗阀63，清洗液在压力的作用下，从针外壁清洗阀63进入水槽62，并从水槽62中喷出，以清洗样本针的针体11的外壁。

在完成清洗工序后，进入步骤100，如图7所示，样本针的针体11向上离开水槽62，吸入容量为a的气泡81(如1uL的气泡81)。

然后进入步骤200，样本针的针体11向下进入水槽62，吸入水槽62内容量为d的检测液82，d＝b-a-c，b为针体11的针尖到液体传感器20之间的针体11和透明连接管12内的通道的容积(如80uL)，c为待测试样本83的容量(如20uL)，则d＝80uL-1uL-20uL，吸入的检测液82容量为59uL。在本实施例中，检测液82为水。气泡81的容量a是根据液体传感器20在透明连接管12上所对应的检测区域而决定，即气泡81在透明连接管12内的长度，应基本等于液体传感器20在透明连接管12上所对应的检测区域的长度。且针体11在吸入气泡前，样本针内已充满液体。

如图8所示，旋转样本针的针体11至样本盘84的上方，样本针的针体11向下，针体11作为可变阻抗接入到液面检测电路30，判断样本针的针体11是否接触到待测试样本83的液面，并将判断结果信息发送给控制器，控制器根据确定样本针的针体11接触到待测试样本83的液面的判断结果信息控制样本针吸入容量为c的待测试样本83，即进行步骤300，以此保证流经样本针的液体是连续的。这样，通过确定样本针的针体11接触到待测试样本83的液面后，再进行测试样本的吸入，能够保证检测液82与待测试样本83在针体11和透明连接管12内的连续性。至此，样本针吸入了a容量的气泡81、d容量的检测液82以及c容量的待测试样本83，如果针体11内的通道畅通，则气泡81应到达液体传感器20能够检测的位置，即可以通过液体传感器20能否检测到气泡81，而判断针体11内的通道是否畅通，即步骤400。

进一步，通过步骤500和步骤600，即通过液体传感器20可以二次判断样本针的针体11内的通道是否畅通。在步骤500中，样本针的针体11旋转到比色杯，通过吸量器13排出容量为a的检测液82，此时，如果针体11内的通道畅通，则气泡81应离开液体传感器20能够检测的位置，即可以通过液体传感器20能否检测到气泡81，而判断针体11内的通道是否畅通，即步骤600。

上述实施例的样本针的堵针检测装置及堵针检测方法，通过液体传感器检测透明连接管中的气泡检测样本针堵针状态；并通过针体的阻抗变化检测液面，而判断流经所述样本针的液体是否连续。

以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (12)

1.一种样本针的堵针检测装置，所述样本针包括依次连接且连通的针体、透明连接管和吸量器，其特征在于，所述堵针检测装置包括：

液体传感器，所述液体传感器设于所述透明连接管上，所述液体传感器用于检测所述透明连接管中相对于所述液体传感器所在位置的气泡；

检测电路，所述检测电路分别与所述液体传感器和所述样本针电连接，所述针体为可变阻抗，所述检测电路获取所述液体传感器的检测信息以及流经所述样本针的液体的检测信息，并根据所述检测信息判断所述样本针是否堵塞以及确保流经所述样本针的液体的连续性。

2.如权利要求1所述的堵针检测装置，其特征在于，所述检测电路包括液面检测电路，所述针体作为可变阻抗接入到所述液面检测电路中，通过判断所述针体的阻抗变化，判断所述针体是否接触到液面。

3.如权利要求1所述的堵针检测装置，其特征在于，所述检测电路包括液面检测电路，所述针体作为可变阻抗接入到所述液面检测电路中，所述液面检测电路包括依次连接分压子电路、整流子电路、滤波子电路、以及比较子电路；所述分压子电路用于将获得的信号进行分压并输出至所述整流子电路；所述整流子电路用于将分压后的信号进行整流并输出至所述滤波子电路；所述滤波子电路用于将整流后的信号进行滤波并输出至所述比较子电路；所述比较子电路用于比较滤波后的信号与前一个储存于所述比较子电路中的滤波后的信号，并输出比较结果。

4.如权利要求1所述的堵针检测装置，其特征在于，所述堵针检测装置还包括检测板，所述检测电路设置于所述检测板上，所述检测板固定于所述透明连接管上。

5.如权利要求1所述的堵针检测装置，其特征在于，所述堵针检测装置还包括控制器，所述样本针、所述液体传感器和所述检测电路均与所述控制器电连接。

6.如权利要求5所述的堵针检测装置，其特征在于，所述堵针检测装置还包括针内壁清洗阀，所述针内壁清洗阀与所述吸量器连接，且与所述控制器电连接；所述堵针检测装置还包括针内壁清洗流路，所述内壁清洗流路依次通过所述针内壁清洗阀、所述吸量器、所述透明连接管和所述针体。

7.如权利要求5所述的堵针检测装置，其特征在于，所述堵针检测装置还包括水槽和针外壁清洗阀，所述水槽用于清洗所述样本针的针体的外壁，所述针外壁清洗阀与所述水槽连接，且与所述控制器电连接，所述水槽开设有下水管。

8.如权利要求2所述的堵针检测装置，其特征在于，所述针体通过同轴电缆接入到所述液面检测电路中。

9.一种样本针的堵针检测方法，其特征在于，所述堵针检测方法采用如权利要求1-8所述的堵针检测装置，所述堵针检测方法包括：

样本针吸入容量为a的气泡；

样本针吸入容量为d的检测液，其中，d＝b-a-c，b为针体的针尖到液体传感器之间的针体和透明连接管内的通道的容积，c为待测试样本的容量；

样本针吸入容量为c的待测试样本；

判断液体传感器是否检测到气泡。

10.如权利要求9所述的堵针检测方法，其特征在于，在传感器检测到气泡的情况下，所述堵针检测方法还包括：

通过吸量器排出容量为a的检测液；

再次判断液体传感器是否检测到气泡。

11.如权利要求9所述的堵针检测方法，其特征在于，在样本针吸入容量为d的检测液之后，且在样本针吸入容量为c的待测试样本之前，所述堵针检测方法还包括：

判断样本针的针体是否接触到待测试样本的液面。

12.如权利要求9所述的堵针检测方法，其特征在于，在样本针吸入容量为a的气泡之前，所述堵针检测方法还包括：

对样本针内的通道进行清洗；

对样本针的针体的外壁进行清洗。

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