CN111050915A - 有功能测试的移液设备和用于对移液设备进行功能测试的方法 - Google Patents

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CN111050915A CN201880049541.XA CN201880049541A CN111050915A CN 111050915 A CN111050915 A CN 111050915A CN 201880049541 A CN201880049541 A CN 201880049541A CN 111050915 A CN111050915 A CN 111050915A
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Abstract

本发明涉及用于识别移液设备的用于移液的抽吸机构的至少一个输出状态的方法和移液设备。这种方法和这种移液设备分别利用了：电气控制装置；抽吸机构，该抽吸机构还具有电动地驱动的马达；具有压力传感器的或进行马达电流检测的用于表征由抽吸机构完成的物理功的测量装置，其中，移液设备可以部分配设有阻力装置，借助该阻力装置在执行所述方法期间相对由马达完成的物理功提高抽吸机构的机械的、特别是液压的阻力，其中，控制装置为了识别移液设备的输出状态而设置用于，根据活塞元件的限定的运动检测这个测量参量的至少一个值、将这个测量参量的至少一个值储存在数据存储装置中。

Description

有功能测试的移液设备和用于对移液设备进行功能测试的 方法
技术领域
本发明涉及一种有功能测试的电子移液设备和一种用于对电子液压装置进行功能测试的方法。
背景技术
当前将手持式实验室器械称为移液设备，移液设备通常使用在医学的、生物的、生化的、化学的和其它的实验室中。它们在实验室中用于精准的计量以及用于运输小体积的流体的试样并且用于这种体积在不同的试样容器之间的转移。在移液设备中，例如借助在移液器容器中的、例如移液器吸头中的负压吸入液态的试样、储存在那里并且到目标地点再次将试样从这些移液设备排出。电子移液设备使用至少一个电子的运行参数，该电子的运行参数至少影响或控制移液设备的运行。电子移液设备接下来也缩写为术语“移液设备”。
例如手持式移液器和重复式移液器属于所述移液设备，其中，重复式移液器也称为分液器。移液器指的是这样一种器械，在该器械中，借助运动装置可以将有待移取的试样吸入到与移液器能拆卸地连接的移液容器、特别是移液器吸头中，所述运动装置配属于该器械并且尤其可以具有活塞。在气垫式移液器中，活塞配属于所述器械并且在有待移取的试样和活塞端部之间有一个气垫，该气垫在将试样吸收到移液容器中时处于负压下，试样通过所述负压吸入到移液容器中和/或保持在移液容器中。分液器指的是这样一种器械，在该器械中，借助尤其可以具有活塞的运动装置能将有待移取的体积吸入到与分液器连接的移液容器中、特别是根据注射器原理设计的分液器吸头中，其中，运动装置至少部分以如下方式分配给移液容器，即，活塞例如布置在移液容器中。在分液器中，活塞端部极为靠近有待移取的试样或者与这个试样接触，因此人们也将分液器称为直接挤压排移液器。移液器吸头或分液器吸头优选由塑料制成并且可以作为一次性物品在使用后丢弃或者用新的移液器吸头或分液器吸头替代。移液器吸头或分液器吸头以不同的尺寸可供用于不同的体积范围内的计量。
在移液设备中，通过单独的操纵排出的试样量对应抽吸到所述器械中的试样量。但也可以规定，对应多个排出量的所吸收的试样量再次被逐步排出。此外还区分为单道移液设备和多道移液设备，其中，单道移液设备包含仅唯一一个排出/吸收通道并且多道移液包含多个排出/吸收通道，所述多个排出/吸收通道尤其允许了多个试样的并行的排出或吸收。
针对手持式电子移液器的示例是德国汉堡的艾本德股份公司的Eppendorf
Figure BDA0002378263890000021
和
Figure BDA0002378263890000022
plus；针对手持式电子分液器的示例是德国汉堡的艾本德股份公司的
Figure BDA0002378263890000023
E3和
Figure BDA0002378263890000024
E3x。这些器械以及根据本发明的移液设备，以如下方式电气运行，即，正在移液的能运动的部分，特别是活塞，通过移液设备的电动马达装置运动。
电子移液设备相比非电子移液设备提供了大量优点，因为能以简单的方式实现多个功能。在电子移液设备中尤其能以如下方式简化特定的、经程序控制的移液过程的执行，即，这些移液过程是自动化的或部分自动化的。用于借助相应的移液程序控制这种移液过程的典型的运行参数涉及在抽吸或排出液体时的体积、所述移液过程的顺序和重复、以及必要时在这些过程的时间分配时的时间参数。
移液设备用于计量并且因此用于测定液体体积。作为测量器件，移液设备在许多情况下经受测量器件监控。在此要求对仪器作常规校准。校准必须在限定的物理条件下由专业人员在遵守ISO8655的情况下执行。这个较为耗时和耗成本的过程典型地以6至12个月的间隔进行。在符合规范地使用移液设备时，这种控制间隔通常足够了。但实验室工作的典型的场景包含这样的状况，在这些状况中，特别是当多个用户使用同一器械时，用户对器械状态存疑。因此在用户方面希望对移液设备作简单的、能在每个时间点上执行的功能测试，所述功能测试确定了移液设备的输出状态并且特别是允许了可靠的好/坏陈述。
文献EP 0 658 769 B1和WO 96/41200 A1说明了伴随集成的密封性测试的静态的自动移液器，在静态的自动移液器中使用自动化的密封性测试方法。这种密封性测试方法规定，自动地定位与抽吸系统连接的移液头，以便在不同的位置中通过集成到抽吸系统中的压力传感器测量在抽吸系统的内部施加的(负)压力。这种方案不能用于非全自动化工作的、而是手动操纵的移液设备。
因此在文献EP 2 494 328 B1中建议了一种用于借助密封性测试装置测试手持式移液设备的密封性的方法，密封性测试装置以如下方式结合移液设备使用，即，该密封性测试装置在预定的测试条件下测量施加在移液器吸头上的压力并且将其与参考值相比较。为此，密封性测试装置具有真空泵、移液器吸头容纳部、管路、阀、带有数据存储器和显示装置的电气控制装置以及压力传感器。这种技术方案提供的优点是，为了测试多个移液设备仅需唯一一个密封性测试装置。另一方面，在实验室中的多个移液设备的功能测试关键地取决于唯一一个测试装置的功能性，该唯一一个测试装置必然作为单独的测量器械单独地保养和使用。
文献EP 0 571 100 A1以类似的方式说明了一种手持式移液设备，该移液设备的负压缸从外部与压力传感器连接，以便在移取期望的体积时通过与之前获得的参考压力曲线的比较能推断出负压缸的密封性。这种方式同样旨在查明移液器上的密封性问题。
US 2014/0137980 A1也说明了一种用于识别在借助移液设备移取期望的体积时的异常的方法，移液设备具有集成的压力传感器。事先求出两个参考压力曲线并且将其用作评估在移取任意体积时求出的压力变化曲线是否处在期望的范围内的基础。
发明内容
所述用于在移液设备中进行功能测试的方案一部分是耗费的并且局限于功能测试的范围。因此本发明的任务是，提供用于在移液设备中进行功能测试的改进的方法和有功能测试的改进的移液设备。
本发明尤其通过根据权利要求1所述的方法、根据权利要求2所述的方法、根据权利要求12所述的移液设备和根据权利要求15所述的移液设备解决所述任务。优选的设计方案尤其是从属权利要求的主题。
按本发明的方法在第一种优选的实施方案中用于识别移液设备的、特别是移液器或重复式移液器的用于移液的抽吸机构的至少一种输出状态，其中，抽吸机构具有电动驱动的马达、活塞室和活动地布置在活塞室内的并且借助马达驱动的活塞元件，通过活塞元件的运动能在形成流体流动的情况下促成通过活塞室的敞开的抽吸通道抽吸流体，其中，移液设备设置用于，检测作为用于表征物理功的测量参量的由马达消耗的马达电流，物理功通过这个活塞元件借助抽吸机构的电动驱动的运动完成，
并且其中，所述方法具有能通过移液设备的处理数据的控制装置实施的下列
步骤：
a)根据活塞元件的限定的运动检测这个测量参量的至少一个值；
b)将所述至少一个测量参量与至少一个参考值相比较。
所述步骤优选规定：将这个测量参量的所述至少一个值储存在移液设备的数据存储装置中。这个步骤优选在步骤a)之后并且尤其在步骤b)之前执行。所述储存为了在步骤b)中的数据处理的目的可以尤其在易失性数据存储器中进行，在非易失性数据存储器中的储存可以尤其在步骤b)之后进行。
活塞元件的限定的运动可以尤其也规定了活塞在一个或多个预先确定的位置中的停留时间。当马达电流在这个停留时间期间偏离参考值时，特别是当马达电流在活塞的停留位置中改变，例如以一个处在预先确定的允许的公差范围外的程度减小时，可以由此推断出在抽吸机构中或活塞室中的不密封。
按本发明的用于确定输出状态、特别是用于查明活塞室的不密封的方法的另一种优选的实施方式规定了这样的步骤，即，使活塞元件运动直至预先确定的位置和/或直至存在预先确定的针对测量参量的值，然后停止活塞元件和/或关断马达，并且在例如可以在5ms和5s之间选择的停留时间之后重新起动马达并且使活塞元件继续运动和/或求出测量参量。备选或附加优选的是，马达这样长时间地运行，直至存在测量参量的预先确定的值或测量参量的另一个预先确定的值，这尤其可以通过反复求出测量参量求出。测量参量的这个预先确定的值可以尤其是最大允许的马达电流(最大的马达电流)。最大的马达电流可以是这样的值，在该值中，安装在马达中或安装在电气控制装置中、特别是移液设备的处理数据控制装置中、特别是在电子印制电路板上的内置安全装置关断马达。最大的马达电流也可以是另一个由移液设备的制造商确定的值。所述方法尤其可以规定，活塞元件运动至达到最大的马达电流，并且然后关断马达；在所述的安全装置的情况下，马达自动地关断，在此尤其可以求出在重新起动和关断马达之间的时间间隔。在预先确定的停留时间之后，马达重新起动。若马达由于立即达到了最大的马达电流而立刻再次关断，那么可以推断出，活塞室被密封。反之，若马达没有立刻再次关断，那么可以推断出不密封，因为在这种情况下重新将空气从活塞室吸出，或者在活塞室中存在的空气备选被重新压缩，直至达到最大的马达电流。
接下来的实施方案同样涉及按本发明的移液设备和按本发明的方法，倘若没有明确另行说明的话。所述的可选的和优选的措施可以规定为是按本发明的方法的可选的方法步骤，特别是在规定为能在相应设置的移液设备中或该移液设备的电气控制装置中实施的方法步骤。这可以尤其通过相应匹配的控制程序代码实现，所述控制程序代码能由电气控制装置运行。
根据本发明的第一个方面，也称为马达电流的由电动机消耗的电流，被用作参数，以便查明移液设备的输出状态。在基于本发明的测试中，求出马达电流作为优化的参数，以便不仅查明抽吸机构的故障状态，而且也较为差异化地评判输出状态。对此有利的是，储存测量参量的至少一个测量值并且在本发明的特定的实施方式中也持久地储存该测量值以及因此保持能用于之后的比较。
根据本发明的另一个方面，尤为有利的是，移液设备配设有阻力装置，特别是配设有用于抽吸通道的单独的封闭元件，以便以预定义的方式提高机械的和/或液压的阻力，所述阻力在抽吸机构运行中施加并且要求相应的、有待检测的马达功率。
电动马达、特别是直流马达，使用电功率Pel并且将这个电功率转化成机械功率Pmech。出现了功率损失，功率损失在正常的情况下由马达的电功率和机械功率(工作功率)之间的差得出。工作功率是在移取期望的体积时为了执行为此在正常的情况下所需的机械的/液压的功所使用的功率。适用的直流马达例如由日本大阪的C.I.Takiron公司特别是作为“DC无芯马达A12系列”类型的马达、例如A12B-24-S型提供。
马达的工作功率典型地与施加在马达轴上的扭矩M乘以转速n(每单位时间转动的数量)成比例。马达的功率损失包含正常的摩擦损失，所述正常的摩擦损失可以被视作是有待提供的机械的工作功率的一部分。功率损失还包含由马达绕组的电阻R引起的热损失PW。这种热功率可以说明为PW＝R*I2。由马达单独提供的功率因此是Pel＝Pmech+PW。若马达在移液时特别是通过机械的传动机构驱动在活塞室内的活塞元件，那么在抽吸/排出流体时出现了其它的机械的摩擦损失和液压的功率。在气垫式移液器的情况下，在活塞沿近端的方向运动时，即离开移液器吸头运动时，气垫在活塞元件和流体的试样之间膨胀，在排出时(超过重力引起的排出速度)则被压缩。在直接压排器中，流体基本上是液态的试样，其被吸入到分液器容器中或者从分液器容器排出。
马达电流的在正常情况下常见的时间变化曲线Imot(t；Parb)在提供以预定的移液速度vpip移取期望的体积V的工作功率Parb时可以被假定为是已知的，因为这些信息可以通过工厂方面的参考测量或在移液设备运行中采取的参考测量求出并且可以储存在移液设备的数据存储装置中。这个预先公知的变化曲线Iref＝Imot(t；vpip；V)可以作为参考变化曲线或者以参考数据的形式储存。时间变化曲线可以由多个值对(Imot；t)构成或者可以由值Imot构成，所述值在移液时的限定的时间点t0上加以检测。
马达电流Imot(t；Parb)在真实运行中取决于移液设备的其它的不同的状态变量。马达电流在用于提供相应的工作功率的预定义的负荷下的时间变化曲线的偏差可以用作是衡量移液设备的功率变化、特别是功率损失的尺度。移液设备的特定的故障状态导致了通过马达的更高的功率消耗。通过使用之前确定的、特别是与负荷相关的电流值作为参考数据，可以通过对测量数据和参考数据的比较性评估得出移液设备的故障状态是存在还是不存在的决定。
可能的故障状态尤其由在抽吸机构中的不密封性或污物、特别是在活塞元件-活塞室-抽吸通道系统内的不密封性和污物、在驱动系统(所述驱动系统包括电动机、该电动机的轴和可选的传动机构)内的污物、电动机的可能的粗略的步骤错误和/或一个或多个包含在抽吸机构内的组成部分的耗损或磨损产生。这种故障状态可以在移液设备运行时突然出现并且致使移液时出现问题。因此值得期望的尤其是有待简单地执行的、优选系统性的或至少由用户推动的对移液设备在这种故障状态方面的观察或测试。
优选规定，在执行由用户在移液设备运行中启动的(常规的)液压过程之前执行步骤a)。在这种情况下，步骤a)尤其在活塞元件的仅用于识别至少一个输出状态的运动期间实施。这意味着，这种运动不用于执行常规的移液过程并且在功能测试期间尤其不移取实验室试样。备选优选地规定，在由用户在移液设备运行期间启动的(常规的)移液过程期间执行步骤a)，在移液过程时尤其移取实验室试样。
在本发明的分别优选的实施方式中，在移液设备的常规的运行之前、之后或期间执行功能测试。为了在执行常规的移液过程期间执行功能测试，这种常规的移液过程被视为是预定义的负荷。在移液过程中，用预定的或由用户调整的移液速度移取具有由用户选择的体积的液态的试样。在此，优选利用由用户选择的这些移液过程，所述移液过程的体积和移液速度也基于可用的参考数据。由此可以执行所测得的马达电流的和因此所做的工作功率与在这些条件下有效的参考值，即理想的值的比较。这尤其在所述方法的步骤b)中完成。
优选规定，在由用户在移液设备的运行中开启的常规的移液过程期间，更确切地说，在移液过程开始时，特别是在从移液过程启动起的毫秒内、特别是在移液过程的数量为N的毫秒内执行步骤a)，N优选从100至1000、100至2000或100至4000的范围内选取。由此可以及早识别到故障状态。在步骤a)中规定的测量过程，可以尤其规定，在活塞元件运动期间，检测测量参量的数量为N个的测量值，例如可以在时间等距的步骤中或者以马达转动的等距的间隔或活塞元件的位置的等距的间隔求出所述N个测量值。用于比较的参考数据同样优选具有N个电流值。若在测量参量的测量数据组中的电流值的数量偏离在参考数据中的电流值的数量，那么可以进行内插法或外插法。
在活塞运动期间，在活塞室内产生了负压，通过该负压抽吸流体。在空气的情况下由压力p和体积V构成的积根据波义耳-马里奥特定律在理想情况下是恒定不变的(p*V＝常数)，因而压力上升在理想情况下间接地与活塞元件的膨胀的体积或移动行程成比例。在此测得的马达电流变化曲线基本上与活塞室内的压力变化曲线成比例。类似的说明也适用于在活塞室内产生超压以排出流体的试样的情形。
也可以求出在活塞运动期间的时间点，在所述时间点上施加预先确定的电流值。至少一个时间点可以例如与在步骤a)中活塞运动的时间点相间隔地求出，在该时间点上施加测量参量的至少一个预先确定的值。
在一种优选的扩展设计方案中，使用至少第一参考数据和第二参考数据以确定针对移液过程的合适的参考数据。通过数据运算、特别是内插法或外插法，可以由第一和第二参考数据求出第三参考数据。若在移液设备中例如使用针对在正常速度下有待移取的体积V1的参考数据Iref1和用于在正常速度下有待移取的体积V2的参考数据Iref2，并且由用户选择的移液体积V3处在V1和V2之间，即V1＜V3＜V2，那么可以使用插值函数，以便确定第三参考数据Iref3，例如线性内插法，根据该线性内插法，例如Iref1＝(V3-V1)/(V2-V1)*(Iref1+Iref2)。
在本发明的另一种优选的实施方式中，在移液设备的常规的运行外执行功能测试。在这个优选的实施方式中，功能测试优选在专用的功能测试程序期间执行，在所述功能测试程序中因此不执行由用户启动的常规的移液过程。在本发明的这个优选的实施方式中，功能测试特别优选地在执行移液设备的移液过程前的一个时间点上进行。这个时间点可以尤其能由用户以如下方式定义，即，由用户通过借助移液设备的用户接口装置的激活来启动功能测试。但这个时间点尤其在本发明的一些实施方式中也由控制装置确定。在这个优选的实施方式中，功能测试优选在专用的功能测试程序期间执行，在所述功能测试程序中不执行由用户启动的常规的移液过程。尤其在移液过程之前执行这个功能测试程序。
移液设备优选设置用于，实施至少一个功能测试程序。在该功能测试程序中优选实现了按本发明的方法。移液设备优选具有用户接口装置并且优选设置用于，用户可以启动至少一个功能测试程序。所述功能测试程序可以设置用于，在执行功能测试时辅助用户。为此尤其可以规定，通过移液设备的用户接口装置向用户发出指示，所述指示尤其可以包含，在移液设备上固定或激活阻力装置、特别是封闭元件。
功能测试程序优选自动地产生了活塞元件的预定义的运动。这种预定义的运动优选设置用于，用至少一个预先确定的移液速度抽吸(或排出)至少一个预先确定的目标体积。可以用一个移液速度移取正好一个目标体积或可以部分用同一移液速度或多个不同的移液速度移取多个体积。“移取目标体积”在这种情况下尤其意味着，活塞元件这样从初始位置运动出来，使得这在正常情况下导致了移取期望的目标体积。若抽吸通道例如用封闭元件封闭，那么就没有体积被抽吸，而是仅促成了活塞室内的相应的压力变化，所述压力变化由马达功率Umot*Imot提供。但也可以在真正的液态的参考试样上执行功能测试程序。
备选地，预定义的运动过程优选设置用于，在预先确定的时间内抽吸(或排出)预先确定的目标体积。备选地，这种预定义的运动优选设置用于，达到测量参量的至少一个预先确定的值并且在此测量和储存下列值中的至少一个值：从启动活塞运动直至达到所述至少一个值的时间间隔；在达到所述至少一个值时的最终体积或活塞元件位置；直至达到所述至少一个值的马达转动的数量。
若抽吸通道配设有阻力装置，该阻力装置以预先确定的方式提高了在移取液体时的阻力，那么在活塞运动时做了预先确定的物理功并且在功能测试程序期间要求预先确定的功率，所述功率表现为在活塞室内的压力的预先确定的提高和/或对此以预先确定的方式相关的与马达电流的关系。这些预期值尤其根据实验预先确定并且作为参考数据是移液设备已知的。通过在步骤a)中测量测量参量的至少一个值，可以执行有效的功能测试，特别是当移液设备配设有阻力装置时。
阻力装置优选是单独的部分，其尤其能安装在移液设备的抽吸通道上，以便当抽吸通道通过封闭元件完全被气密地封闭时，能在移液时用预定义的阻力、特别是实际上无穷大的阻力对抗流体流动。
阻力装置优选实现为封闭元件，当抽吸通道通过封闭元件被完全气密地封闭时，封闭元件用实际上无穷大的阻力在移液时对抗流体流动。在这种情况下，当活塞元件返回时，在活塞室中和抽吸通道中含有的空气发生膨胀，或者当活塞元件下行时，所述空气则被压缩。以这种方式能极为有效地产生移液设备的合适的负荷状况，在所述负荷状况中能可靠地执行功能测试。
封闭元件可以是封闭罩，封闭罩尤其如常规的移液器吸头或分液器器吸头那样能安装或插装到移液设备的连接区段上、特别是工作锥体上。封闭罩可以尤其是移液容器、例如移液器吸头或分液器吸头，它的直通通道、特别是它的出口被封闭。封闭罩可以尤其如移液容器、例如市面上常用的移液器吸头或分液器吸头那样成形，封闭罩的直通通道、特别是该封闭罩的出口被封闭。直通通道由移液容器的本体形成，该本体在其两个端部上是敞开的。所述本体具有基本上圆柱形外壳状的形状，带有锥形地和/或圆柱形地成形的端部，其中，一个端部具有用于移液器的工作锥体的作用孔并且另一个端部具有出口。移液设备的抽吸通道尤其在连接区段的或工作锥体的外端部中终止。封闭罩在此在封闭位置中气密封闭地贴靠在连接区段上或工作锥体上。这尤其通过弹性的密封圈达到，所述密封圈可以在预先确定的高度上包围连接区段或工作锥体。后者在气垫式移液器中是优选的构造方案，以便将移液器吸头气密地与抽吸通道连接起来。
设计成简单的封闭罩的一种设计方案是有效的解决方案。封闭罩可以具有聚合物或者由聚合物尤其通过浇注工艺、例如注塑成型工艺制成。封闭罩也可以由金属制造或者具有金属、特别是钢或铝。
在插装封闭元件时，当封闭元件从与抽吸通道或连接区段(工作锥体)气密地连接的时刻起进一步被上移时，在活塞室内可能出现不期望的并且改变了测量结果的压力提高。因此封闭元件的实施方式是可能的和优选的，其具有有限定的开口横截面的开口，通过所述开口可以在启动功能测试程序之前使可能通过插装在活塞室内产生的压力上升通过与环境压力的压力均衡再次逐渐消失。有限定的开口的这种封闭元件可以尤其是传统的移液器吸头或分液器吸头。优选的是，在使用封闭元件时，在启动功能测试程序之前气密地封闭抽吸通道。特别优选的是，当封闭元件在其最终位置中安放在连接区段上或工作锥体上时，气密地封闭抽吸通道。
封闭元件备选可以具有阀，例如止回阀，或者能封闭的开口，因而在封闭位置中能手动地或经移液设备控制地实现压力均衡。连接区段可以具有阀，用所述阀可以沿一个或两个方向关闭抽吸通道，或者能以预定义的方式改变抽吸通道的开口横截面。所述阀能手动地控制或者可以由控制装置电气控制。
阻力装置、特别是封闭元件，优选集成到移液设备中或者与移液设备连接。封闭元件优选规定是移液设备的活动的部分，该活动的部分能手动地或经电气控制地运动，以便建立封闭位置，封闭元件在该封闭位置中为抽吸通道配设预先确定的流动阻力、特别是封闭流动通道。封闭元件可以例如是这样一个构件，其能特别是能沿着或横向于抽吸通道移入到抽吸通道中，以便封闭这个抽吸通道。封闭元件可以例如是锁止器、挡板或罩。
移液设备优选具有连接区段，抽吸通道通入该连接区段。连接区段优选是移液设备的工作锥体。连接区段优选具有能运动的封闭元件，该封闭元件能在第一位置和第二位置之间运动，特别是能通过平移和/或旋转运动。封闭元件和连接区段优选这样构造，使得抽吸通道在第一位置中被打开、特别是被完全打开，并且在第二位置中被封闭、特别是被完全封闭、特别是气密地封闭。活动的封闭元件可以形成工作锥体的一部分，特别是工作锥体的尖端，该尖端可以具有截锥的外形。封闭元件可以以能围绕活塞元件的优选线性的运动的虚拟的轴在第一位置和第二位置之间旋转的方式与工作锥体连接。
活动的封闭元件可以设置成能手动地调整。活动的封闭元件附加或备选地设置成能用器械调整，特别是通过传动装置和/或通过移液设备的控制装置的控制。移液设备优选具有致动器装置，活动的封闭元件能用致动器装置用器械调整。当活动的封闭元件布置在连接区段上或工作椎体上时，被手动地驱动的致动器元件、例如压力按钮，或者致动器装置的机械地驱动的致动器元件、例如马达驱动的构件，可以与连接区段间隔一定距离地布置在移液设备上，特别是在移液设备的沿着纵轴线间隔布置的壳体区段中或上。致动器装置然后可以具有间隔元件，借助间隔元件将致动器元件的致动通过所述的距离传递给活动的封闭元件。
用于致动活动的封闭元件的致动器装置或致动器元件和/或间隔元件可以是用于脱卸移液器吸头的脱卸装置的组成部分。这种脱卸装置具有能沿着移液设备的纵轴线偏转的构件、特别是脱卸套筒，当所述构件设置用于将脱卸运动与活动的封闭元件的运动耦合起来时，该构件尤其能用作间隔元件。因此可以通过移液设备的另一个构件调整封闭元件的封闭位置，特别是通过用用于卸移液器吸头的脱卸装置调整封闭元件的位置。这也可以电气地由控制装置控制，因而封闭元件的封闭位置的调整也可以自动地，这就是说没有用户干预地进行。移液设备优选设置用于，在由用户启动之后或者通过控制装置自动地执行功能测试程序。
同样可能和优选的是，用户必须手动地在移液设备上执行至少一种措施，因此功能测试程序能完全运行。这个措施优选包含，用户为移液设备配设阻力装置，借助该阻力装置用阻力在移液时(抽吸或排出)对抗在抽吸通道内的流体流动。这个阻力装置可以尤其是封闭元件，该封闭元件由用户插装到工作锥体上，抽吸通道在该工作锥体中终止，以便以预先确定的方式提高用于流体流动的阻力或完全密封地封闭抽吸通道。
功能测试程序优选设置用于，借助光学的和/或声学的输出装置(显示器、LED、扬声器)根据功能测试程序的变化曲线输出有关用户的信息。以这种方式能尤其实现软件向导，所述软件向导通过功能测试程序引导用户并在倘若有需要的情况下请求执行可能的措施。
马达电流Imot(t；Parb)在真正的运行中取决于移液设备的不同的状态变量。这些状态倘若能计算或评估的话，在本发明的优选的实施方式中被考虑为是可用的参考数据的一部分，即参考值和/或参考曲线。
例如可以将效率特别是定义为马达的输出的机械的功率与消耗的电功率的比例。
本发明在另一种优选的实施方式中还涉及用于识别移液设备的、特别是移液器或重复式移液器的用于移液的抽吸机构的至少一个输出状态的方法，其中，抽吸机构具有电驱动的马达、活塞室和活动地布置在活塞室内的并且借助马达驱动的活塞元件，通过该活塞元件的运动能促使在通过活塞室的敞开的抽吸通道形成流体流动的情况下抽吸流体，其中，移液设备具有阻力装置，借助该阻力装置在执行所述方法期间相对由马达完成的物理功提高抽吸机构的机械的、特别是液压的阻力，以及其中，移液设备具有测量在活塞室中的压力的压力传感器并且设置用于，检测由压力传感器测得的压力作为用于表征物理功的测量参量，该物理功通过所述活塞元件借助抽吸机构的电动驱动的运动完成，以及其中，所述方法具有下列能由移液设备的处理数据的控制装置实施的步骤：
a)根据活塞元件的限定的运动检测这个测量参量的至少一个值；
b)将该至少一个测量参量与至少一个参考值相比较。
c)可选：将这个测量参量的至少一个值储存在移液设备的数据存储装置中。
借助阻力装置、特别是封闭元件，以预先确定的方式闭锁或完全封闭移液设备的抽吸通道。移液设备的在活塞元件的上方的位置中的封闭的死体积优选是公知的。通过活塞元件的移动使包含在活塞室中的空气被压缩或膨胀，这导致了在封闭的活塞元件-活塞室结构空间的内部的压力变化。尤其适用于p*V＝常数(用于理想气体的波义耳-马里奥特定律)。因此针对空气的压力变化必然近似间接地与活塞元件的压排的体积或移动行程成比例。
相比理论上计算出的或通过实验求出的变化曲线的压力上升(或在活塞元件相反地移动时的压力下降)的测量，可以允许推断出移液设备的功能能力或有效功率和/或故障状态。
压差的测量可以借助附加地安装在移液设备中的压力传感器完成。第二压力传感器可以测量外压力。
·移液设备优选设置用于与外部的数据处理装置进行无线的或有线的数据交换，以便与外部的数据处理装置交换测量参量的值。由此可以一方面集中监控一个移液设备、特别是多个移液设备，以便例如推进保养。另一方面则可以通过检测特别是多个移液设备的多个值数据集中地、特别是用统计学处理值数据、特别是对值数据求均值，以便获得更佳的信息。
用于测量测量参量的测量装置优选集成到电动马达装置中。电动马达装置优选构造用于，检测马达装置的运行参数并且使之可用，因而这个运行参数尤其可以被电气控制装置读取。运行参数优选是马达装置的马达电流。马达装置可以具有移液设备的电气控制装置的一部分。马达装置的控制装置尤其可以具有这种测量装置。马达装置尤其可以特别是经程序控制地工作，可以构造成由软件控制和/或可以具有集成到马达装置的控制装置中的调节装置。电气控制装置尤其构造用于，控制马达装置，和/或特别是构造用于，借助控制装置的调节装置经调节地控制马达装置，其中，至少一个测量值尤其可以是这种调节的测量参量，并且至少一个速度值可以是这种调节的调整参量。调节装置优选构造成比例微分调节器(PD调节器)。
移液设备的电动马达装置可以具有电动驱动的步进马达，电动马达尤其可以是步进马达。也可能的是，马达装置具有线性马达。电动马达装置优选具有直流马达，直流马达优选由恒定不变的直流电压驱动，直流电压尤其在4V至40V、特别为5V。直流马达优选逐步被驱动。这可以由此完成，即，直流马达由所述或一个电气控制装置通过矩形电压驱控，该矩形电压的占空比尤其定义了步长(Schrittdauer)。矩形电压可以尤其在0V和15V之间变化。一个步进可以由周期性矩形电压的一个周期限定。
直流马达优选借助脉宽调制(PWM)驱控。通过控制信号的占空比控制转速并且因此控制速度。控制装置优选设置用于，借助控制信号控制直流马达，该控制信号被脉冲，以便尤其通过脉宽调制、特别是通过调整占空比来确定转速。
移液设备优选具有转数传感器和/或转动角传感器，移液设备借助所述传感器设置用于，检测电动马达的转子装置的或由转子装置驱动的元件的、例如传动元件的转数或转动角。移液设备、特别是该移液设备的控制装置，优选设置用于，通过借助转数传感器测得的转数并且借助转子装置的或由转子装置驱动的元件的、例如传动元件的转动角调整活塞行程。抽吸机构尤其这样设计，使得为了使电动马达的转子装置停下来而使用电动马达的和/或联接到该电动马达上的传动装置的自联锁。
可能的是，移液设备具有传动装置，传动装置尤其布置在马达装置和活塞元件之间，以便将由马达装置产生的运动传递给活塞元件，特别是以便传递转速或降低转速。电动马达装置可以具有转子。转子可以使传动装置的主轴旋转，主轴又促成了移液设备的活塞元件的(平移)运动。
抽吸机构具有电动驱动的马达、活塞室和活动地布置在活塞室内的并且借助马达驱动的活塞元件，通过该活塞元件的运动能促使在通过活塞室的敞开的抽吸通道形成流体流动的情况下抽吸流体。与之类似地也在压力下排出试样的情况下规定，借助抽吸机构在活塞室中产生一个压力并且使抽吸通道中的流体流动向外，以便将试样例如从移液器吸头射出。
构造用于数据处理的电气控制装置，可以具有电气开关电路、特别是集成开关电路，和/或可以具有微型处理器和/或CPU、数据存储器和/或程序存储器。控制装置可以构造用于处理或运行程序代码。程序代码可以构造用于，在步骤a)中确定测量参量的至少一个测量值并且可以尤其构造用于，实现移液设备的这个功能的优选的设计方案，所述设计方案在本发明的范畴内加以说明。
电气控制装置尤其构造用于，根据至少一个、特别是根据多个运行参数来控制、特别是自动地或半自动地控制移液过程。自动地控制意味着，为了执行移液过程，基本上由用户通过移液设备的用户接口装置输入仅一个启动信号，和/或特别是无需用户输入地可以完成或完成至少一种流体的试样到至少一个与移液设备连接的运输容器内的吸收过程和/或特别是无需用户输入地可以完成或完成至少一个流体的试样从至少一个与移液设备连接的运输容器的排出过程。在半自动的控制中，为了执行吸收过程或排出过程，除输入启动信号外，还需要至少另一个用户输入，例如这样的输入，用户用该输入在输入启动信号之后和执行移液过程之前证实至少一个有待使用的运行参数。移液过程的两种控制，即自动的和半自动的控制规定，在移液过程时通过驱动马达装置执行能运动的部分的运动。
电子移液设备可以构造用于，在一种运行模式中或多种运行模式中运行。一种运行模式可以规定，自动地询问、调整和/或使用移液设备的一组具有一个或多个运行参数的运行参数，所述运行参数影响或控制移液设备的移液过程。在使用移液设备时通常由用户决定并且对应运行参数地确定运行参数的值应当是多少。运行参数组的至少一个运行参数，特别是速度参数的至少一个速度值，由电气控制装置询问并且特别是由用户通过借助用户接口装置的输入确定。一种运行模式可以规定，执行至少一个功能测试程序以用于确定移液设备的输出状态。功能测试程序因此可以通过一组运行参数定义，所述运行参数可以储存在数据存储装置中。
运行模式可以例如涉及试样的“分液”(DIS)，分液可以借助运行参数“单个试样的体积”、“排出步骤的数量”、“吸收试样时的速度”、“排出试样时的速度”定义。一种运行模式还可以是试样的“自动的分液”(ADS)，试样的“移液”(Pip)、试样的“伴随紧随其后的混合的移液”(P/Mix)、也称为“反向分液”或用于抽取的“ASP”的试样的“多次吸收”、也称为“稀释”的试样的“稀释”(Dil)、试样的“循序分液”(SeqD)、试样的“循序移液”(SeqP)或试样的“备用移液”(rPip)。
能编程的移液设备的移液过程可以尤其在步骤a)期间或者在功能测试程序期间典型地规定，根据移液程序从启动容器中将特定的试样量吸收到与移液设备连接的移液容器中并且尤其紧接着将它们再次排出到、特别经计量地排出到目标容器中。视应用或功能测试而定，吸收和/或排出试样遵循吸收和排出步骤的特定的排序样式、特别是顺序，可以与时间相关地完成并且可以在时间上协调一致。移液过程可以优选通过一组由运行参数构成的运行参数控制，用所述运行参数能以期望的方式影响所述过程。
用于控制移液过程的运行参数优选涉及调整有待移液的体积，在将试样抽吸到与移液设备连接的移液容器中的步骤中或者在将试样从这个移液容器排出的步骤中必要时涉及这些步骤的顺序和重复，并且必要时涉及在这些过程的时间分配时的时间参数、特别是这些过程的时间变化、特别是借助抽吸或排出试样的速度值和/或加速度的速度。根据本发明规定，在按本发明的方法的步骤a)期间，由控制装置使用至少一个运行参数、特别是速度参数的速度值。运行参数的至少一个值可以储存在数据存储装置中，控制装置为了执行按本发明的方法可以调用所述数据存储装置。
移液过程特别是在步骤a)期间或在功能测试程序期间优选通过运行参数组明确地确定。这个运行参数组优选至少部分或优选完全由用户特别是通过移液设备的操作装置选择和/或输入。通过运行参数组优选控制控制程序以执行期望的移液过程。控制程序可以分别构造成控制装置的电气开关电路的形式，和/或由能运行的程序代码形成，该程序代码适用于控制控制装置，所述控制装置优选是能用程序代码控制的和优选是能编程的。
移液设备优选构造用于，自动地检查由用户输入的参数值、特别是为了确定功能测试而输入的运行参数，并且将其与相应的运行参数的允许的范围相比较。若由用户输入的参数值处在允许的范围外，那么输入优选要么没有被接收，要么设置到了缺省值，所述缺省值例如可以是最小值或最大值或最后允许输入的值。
移液设备的运行状态指的是移液设备的准备状态，在该准备状态中，执行移液过程所需的运行参数具有一个值，因而能借助这些值执行移液过程。运行状态可以是有移液设备的最小化的能耗的备用状态。这个移液设备优选构造用于，在存在备用模式时特别是以预定的时间间隔和/或在预定的时间点上、例如在晚上执行能自动执行的功能测试程序。为此，移液设备可以尤其具有实时时钟。也可以借助移液设备的加速度传感器自动地通过用户求出移液设备的非使用阶段，在该非使用阶段中自动地执行功能测试程序。
电气控制装置优选构造用于，自动地评估测量参量的至少一个测量值，特别是将其与参考数据相比较(步骤b)。可能的是，能由用户以如下方式激活或禁用执行功能测试程序的功能，即，移液设备提供相应的输入可能性和/或选择可能性。因此这个功能尤其在移液设备的至少一种运行状态下激活，也可以以如下方式给定一种运行状态，即，这个功能虽然在移液设备中存在，但是被禁用。
作为测量装置的备选或补充，尤其也借助移液设备的传感器测量电动的驱动器的转速和/或能运动的部分、特别是移液器的活塞或分液器吸头的吸头活塞的运动的速度。为此也可以相应地设置多个传感器。
输出状态是移液设备的、特别是抽吸机构的一种状态。它通过将测量参量与至少一个参考值或参考数据的比较表征了移液设备的功率能力。表征为“正常”的输出状态在此对应参考输出状态，在参考输出状态中，移液设备有能力提供制造商方面规定的功率值。在考虑到公差范围的情况下评估所述输出状态是否对应参考输出状态或者移液设备是否根据所测得的测量参量符合制造商标准，在所述公差范围内，偏离参考输出状态也还被视作是正常的。这个公差范围尤其是测量参量的公差范围，即电流消耗或活塞室压力的一个特定的、正常接受的范围。所述输出状态此外可能偏离参考输出状态。在这种情况下，输出状态、特别是测量参量，处在被视作正常的值域外。
移液设备优选具有用户接口装置。这个用户接口装置可以具有触敏的显示器，也称为触摸屏，和/或显示器，和/或至少一个操作按钮、操作遥感、操作杆和/或操作转轮。用户接口装置还可以具有扬声器，特别是以便根据所测得的至少一个测量值输出声学的信号，用所述声学的信号通知和/或警示用户测量值和/或测量参量的至少一个值偏离至少一个参考值和/或移液过程的自动中断。
移液设备优选具有用户接口装置、计时器和用于储存数字数据的数据存储装置，其中，控制装置优选具有计算装置、特别是CPU或微型处理器并且构造用于运行按本发明的方法或功能测试程序。
数据存储装置优选是能由控制装置响应的、特别是通过软件定义的在较大的存储范围内的存储子范围。存储子范围可以是文件。存储范围可以是数据存储器。存储范围可以是由软件管理的非物理的存储空间，该存储空间物理地布置在硬件存储器上。数据存储装置可以具有硬件存储器。数据存储装置或硬件存储器优选是永久的、即非易失的数据存储器，优选是FLASH存储器。硬件存储器优选构造用于，能执行优选至少100000、优选至少150000或优选至少300000的写入周期或擦除周期。硬件存储器此外也可以是易失的数据存储器，例如DRAM存储器或SRAM存储器。
移液设备优选构造成用于滴定液体的系统的计量装置，如尤其在本申请人公开为EP 1 825 915 A2的欧洲专利申请第06027038.6号的权利要求1至30中的任一项中所说明那样，或者如在这个专利申请中所说明那样的系统的一种优选的设计方案中所说明那样，该专利申请的相关的公开内容通过引用包含到了本申请中。这种移液设备尤其具有用于读取借助移液设备的另一个保持装置保持的、能拆卸地连接的移液容器的记号、特别是注射器或吸头的记号的读取装置。这种移液容器、特别是注射器或吸头，具有至少一个记号，该记号例如包含了有关移液容器的相应的类型和/或状态的信息。所述信息例如涉及移液容器的额定体积和/或构造方式(例如造型和/或尺寸)和/或材料和/或纯度和/或生产商和/或生产日期和/或已完成的使用。计量装置具有读取装置，读取装置设置用于，当注射器或吸头借助另外的保持装置保持在计量装置上时，读取注射器或吸头的记号。控制装置根据由读取装置读取的记号控制能运动的部分的运动、特别是活塞的运动。
按本发明的移液设备可以是单道或多道移液器。它尤其还可以是移液器或重复式移液器(分液器)。移液设备构造用于手持式运行，即优选能由用户单手操作。
本发明还涉及一种用于在实验室中移取流体的试样的移液设备、特别是移液器或重复式移液器，其具有：
抽吸机构，该抽吸机构具有电动驱动的马达、活塞室和活动地布置在活塞室内的并且借助马达驱动的活塞元件，通过该活塞元件的运动能促使在通过活塞室的敞开的抽吸通道形成流体流动的情况下抽吸流体，
处理数据的控制装置，该控制装置具有至少一个数据存储装置，
用于检测由马达消耗的马达电流的测量装置，该马达电流作为用于表征物理功的测量参量，该物理功通过所述活塞元件借助抽吸机构的电动驱动的运动完成，
并且其中，控制装置为了识别移液设备的输出状态而设置用于，
a)根据活塞元件的限定的运动检测这个测量参量的至少一个值，
b)将这个测量参量的至少一个值储存在数据存储装置中。
c)可选：将测量参量的至少一个值与至少一个参考值相比较。
本发明还涉及一种用于在实验室中移取流体的试样的移液设备、特别是移液器或重复式移液器，其具有：
抽吸机构，该抽吸机构具有电动驱动的马达、活塞室和活动地布置在活塞室内的并且借助马达驱动的活塞元件，通过该活塞元件的运动能促使在通过活塞室的敞开的抽吸通道形成流体流动的情况下抽吸流体，
处理数据的控制装置，该控制装置具有至少一个数据存储装置，
具有压力传感器的测量装置，该测量装置用于检测在活塞室内造成的压力作为用于表征物理功的测量参量，该物理功通过所述活塞元件借助抽吸机构的电动驱动的运动完成，
其中，移液设备配设有阻力装置，借助阻力装置在执行所述方法期间相对由马达完成的物理功提高抽吸机构的机械的、特别是液压的阻力，
其中，控制装置为了识别移液设备的输出状态设置用于，
a)根据活塞元件的限定的运动检测测量参量的至少一个值，
b)将测量参量的至少一个值与至少一个参考值相比较。
c)可选：将这个测量参量的至少一个值储存在数据存储装置中。
按本发明的移液设备的特征和优选的设计方案由对按本发明的方法和该移液设备的优选的设计方案的说明得出。
本发明还涉及一种程序代码，该程序代码能由能经软件控制的移液设备、特别是移液器或重复式移液器运行，并且用该程序代码能在这种移液设备中实现按本发明的方法。
能经软件控制的移液设备通过使用程序代码、特别是通过将程序代码加载到这个经软件控制的移液设备的程序代码存储器中而有能力执行按本发明的方法和必要时该方法的优选的设计方案中的其中一种。因此本发明也涉及用于能经软件控制的移液设备的一种程序代码，该移液设备通过使用根据本发明的程序代码被转换或扩展为根据本发明的移液设备。以这种方式可以加装电子的移液设备以使其具有按本发明的特性。本发明尤其涉及一种数据载体，例如光学数据载体，例如CD，闪存或硬盘，该数据载体包含按本发明的程序代码。
附图说明
按本发明的移液设备的和按本发明的方法的其它优选的设计方案由接下来结合附图和附图说明对实施例的下列说明和对附图的说明得出。实施例的相同的构件基本上用相同的附图标记标注，倘若没有另行说明或无法另行由上下文得出的话。这个说明的单独的特征可以用于定义本发明的优选的设计方案。
附图中：
图1a在立体的侧视图中示出了按本发明的移液设备，该移液设备构造成电子气垫式移液器并且移液器吸头与该移液设备的工作锥体连接；
图1b在侧视图中示出了根据一种优选的实施方式设计成重复式移液器的按本发明的移液设备，分液器吸头连接在该移液设备上；
图2a示出了按本发明的移液设备的第一种优选的实施方式，在该移液设备中，马达电流用作用于评判抽吸机构的输出状态的测量参量；
图2b示出了按本发明的带有封闭元件的移液设备的第二种优选的实施方式，在该移液设备中，活塞室压力用作用于评判抽吸机构的输出状态的测量参量；
图2c示出了封闭元件，该封闭元件可以在功能测试中使用；
图3a示出了一系列活塞元件位置，所述活塞元件位置可以根据按本发明的方法在测量测量值的参考变化曲线时和一个功能测试时使用；
图3b示出了参考值曲线“+”，带有在图1a、1b、2a、2b的移液设备上借助按本发明的方法执行的两个可能的功能测试的公差范围和测量值“o”和“x”；
图4示意性示出了根据一个实施例所述的按本发明的方法的流程；
图5a示出了一系列活塞元件位置，所述活塞元件位置可以根据按本发明的方法在测量测量值的参考变化曲线时和另一个功能测试时使用；
图5b示出了参考值曲线“+”，带有在图1a、1b、2a、2b的移液设备上借助按本发明的方法执行的两个可能的功能测试的公差范围和测量值“o”和“x”。
具体实施方式
图1a在立体的侧视图中示出了按本发明的移液设备1，该移液设备构造成电子气垫式移液器1并且移液器吸头11与该移液设备的工作锥体11a连接。气垫式移液器具有集成的活塞(不可见，因为在壳体2的内部)，当活塞元件在活塞室中通过电动马达向上运动时，该活塞可以在移液器吸头的内部产生一个真空。有待移取的试样因此被吸入到移液器吸头中，试样通过在活塞室中的超压再次从移液器吸头排出。这种气垫式移液器的典型的最大的容量处在100纳升至10毫升之间。所述气垫式移液器1具有用户接口装置，特别是选择轮3a、显示器3、操作摇杆4。用选择轮3a可以产生移液设备的运行模式。这些运行模式中的其中一种运行模式“功能测试”用于执行按本发明的方法或选择显示页面以选择至少一种用于功能测试的方法，该方法由必要时一个或多个运行参数定义。用脱卸按钮3b可以脱卸移液器吸头。气垫式移液器1还具有电气控制装置和用于测量测量参量(分别不可见)的测量装置。
图1b示出了根据一种优选的实施方式的设计成重复式移液器1′的按本发明的移液设备1′，在该移液设备上连接着分液器吸头11′。所述移液设备具有用户接口装置，该用户接口装置具有显示器3′，该显示器尤其用于显示移液设备的运行参数的值并且尤其用于说明运行参数。借助选择轮3a′调整分液器的运行模式。在一种运行模式中，各一个优选的自动化的分液过程借助一组运行参数定义或者能由用户通过预定或选择这些运行参数的值定义。用户接口装置还具有操作摇杆4′作为操作元件，该操作摇杆具有上方的和下方的枢转区域。用户用这个操作摇杆通过图形用户表面的选择菜单导航，控制装置借助该图形用户表面询问至少一个运行参数。在移液设备的分液模式中，借助从输出容器(未示出)的抽吸将液体体积通过第一次操纵触发按钮4a′吸收到分液器吸头的贮存容器中，触发按钮4a′的所有下列操纵分别触发一个排出步骤。在抽吸或排出试样时使用的运行参数尤其涉及有待吸入的试样体积和在此有待使用的吸收速度(每单位时间的体积)或在已知的容器几何形状下与之等效的有待用于吸入的时间间隔。在定义移液过程时使用的这些运行参数也可以相似地用于定义功能测试。容器几何形状或容器类型可以尤其通过在运输容器中的编码自动地被移液设备借助优选规定的读取装置读取。在试样借助分液器吸头11′运动时，如本文开头所述那样使用直接压排原理。
分液器吸头11′的带有活塞元件14′的活塞13′具有向外暴露的连接附件15′，该连接附件能与液压设备的主轴12′连接并且能与这个主轴再次松脱。触发按钮4a′尤其启动了排出过程，在排出过程中，在运输容器11′中含有的液态的试样根据预先确定的运行参数被排出。这些运行参数尤其确定了排出步骤的数量、排出步骤的排出体积以及排出速度(每单位时间的体积)或与之成比例的值，在排出步骤期间或多个或每个排出步骤期间应当遵循该排出速度。移液设备1′尤其是经程序控制的，这就是说，分别配设给移液程序并且因此配设给特定的运行模式的不同的运行参数组，可以经程序控制地确定，因而用户为了执行期望的移液过程必要时选择期望的移液程序，并且如果需要的话调整至少一个运行参数。
分液器吸头11′具有有较大直径d2的贮存容器并且具有有较小直径d1的开口，d1＜d2。小的开口d1负责在借助分液器吸头11′移液时产生的大部分流动阻力。较小的直径因此定义了一个预定的阻力，该阻力在以特定的移液速度移取特定的体积时要求在正常情况下对应参考数据的马达功率或测量参量的、特别是马达电流的参考曲线变化。移液设备在步骤a)中测量针对测量参量的值，在步骤b)中将其与参考数据相比较，并且可选在步骤c)中将其储存在非易失的数据存储器中。在通常通过数值上超过测量参量的变化曲线的公差范围表征或通过至少一个测量参量的至少一个公差值表征的偏差的情况下，通知用户和/或将结果储存在数据存储装置中。
如在图2a中所示的那样，移液设备1在第一种优选的实施方式中另外具有下列部件：连接有处理数据的电气控制装置15的用户接口13，用该控制装置能电气地控制移液过程；在活塞杆12a上的活塞元件12，通过该活塞元件在活塞室18中的运动能通过抽吸通道19移取流体的试样，所述抽吸通道通入在工作锥体11a的底脚侧中的开口；能用控制装置15电气地驱控的马达装置14，用该马达装置能通过传动机构17驱动活塞元件的运动。
具有转速测量仪16a的测量装置在当前是在此为直流马达14的马达装置14的电子调节装置的组成部分，并且可以视作是电气控制装置15的组成部分，测量装置16a与该电气控制装置信号连接。测量装置16a包含了电流传感器。
马达以最小的增量逐步使转子装置(未示出)转动，转子装置又逐步使传动机构17的主轴运动，该主轴的转动造成了活塞12a沿着方向A(图1c)的逐步的平移的运动，活塞以这种方式促使将试样吸收到运输容器中或从这个运输容器排出。
在图2b中的移液设备1b与图2a中的移液设备1a相似地构造，可以看到相同的附图标记。集成到移液设备中的测量装置16b具有压力传感器，该压力传感器测量在活塞室中的压力作为测量参量。封闭元件20布置在工作锥体11a的下端部上。封闭元件20在此是能插接到工作锥体上的用于在封闭位置中完全封闭抽吸通道19的封闭塞。封闭元件20用作在功能测试时的阻力装置，以便用阻力对抗流体流，在此为气垫式移液器1b的空气流。抽吸通道被完全闭锁。封闭元件20也可以在执行功能测试时使用在移液设备1、1′和1a上。
移液设备1、1′、1a、1b用于在实验室中移取流体的试样。所述移液设备具有抽吸机构、电动驱动的马达(14)、活塞室(18)和活动地布置在活塞室中并且借助马达驱动的活塞元件(12)，通过活塞元件的运动能促使在通过活塞室的敞开的抽吸通道(19)形成流体流动的情况下抽吸流体。移液设备此外还具有处理数据的控制装置15，该控制装置具有数据存储装置15a。移液设备包含用于检测由马达14消耗的马达电流的测量装置16a或用于检测活塞室压力的压力传感器16b，马达电流或活塞室压力作为用于表征物理功的测量参量，该物理功通过这个活塞元件12借助抽吸机构的电动驱动的运动完成。
控制装置15为了识别移液设备1、1′、1a、1b的输出状态而尤其设置用于：
a)根据活塞元件12的限定的运动检测这个测量参量的至少一个值，(图4中的步骤201)
b)将测量参量的至少一个值与至少一个参考值相比较。(在图4中的步骤202)
c)将这个测量参量的至少一个值储存在数据存储装置15a中。(图4中的步骤203)
在此，步骤c)(203)也可以备选或附加地在步骤b)(202)之前进行。
至少一个参考值储存在数据存储装置15a中并且因此是可用的。参考值在移液设备的制造过程中由制造商求出和储存。若在保养移液设备的情况下更换部件(例如马达、主轴)，则额外可以由服务部门重新储存所述参考值。在步骤a)中提到的限定的运动在此是用于抽吸试样的活塞元件12的抽吸运动(活塞元件12的向上运动)或用于排出试样的排出运动。这种运动由目标体积限定，目标体积对应活塞元件12的特定的理想的最终位置。活塞元件12因此从活塞室中施加大气压力的初始状况启动运动直至确定了体积的最终位置，在该最终位置中在活塞室中施加有负压。所述运动还通过移液速度限定。至少一个参考值包含至少一个电流值、特别是一系列电流值，所述电流值事先例如在制造商方面通过实验用这个移液器或至少一种构造相同的移液器求出，更确切地说在正好在步骤a)中使用的有所述目标体积和所确定的移液速度的运动中求出。参考曲线Iref(t)的电流值在所述运动期间求出并且基本上在正常条件下与在试样室内的压力成比例。
图3a示出了图2a和2b的移液设备在活塞室18内的空气由于活塞12以固定的速度向上运动至固定的最终位置而膨胀时的不同的活塞位置。抽吸通道用封闭元件封闭。在图3a的活塞位置中，在图3b中示出了参考测量值的曲线Imot(t)，其象征性地在图表Imot(t)中用“+”表示。图表中的中间的曲线可以对应根据参考值的理想变化曲线，上方的和下方的曲线确定了一个公差范围，该公差范围标出了移液器的无故障的状态范围。功能测试类似地进行并且导致了在图表中用“x”和“o”示出的测量值。将唯一一个测量值与参考测量值相比较就足以执行所述方法，特别是在达到目标体积时完全在右边的值。测量行“x”表明故障状态，因为所测得的马达电流在这个活塞位置中或者在达到活塞的最终位置的时间点上处在所述公差范围外。通过在图3a、3b中示出的功能测试的方法可以确认抽吸机构的不密封性。也可以探测到抽吸机构的污染或磨损，这可以尤其表现在所测得的马达电流的提高的值中。
与图3a相似，图5a示出了图2a和2b的移液设备在活塞室18内的空气由于活塞12以固定的速度向上运动至固定的最终位置而膨胀时的不同的活塞位置。抽吸通道在此也用封闭元件封闭。在图5a的活塞位置中，在图5b中示出了参考测量值的曲线Imot(t)，其象征性地在图表Imot(t)中用“+”表示。图表中的中间的曲线可以对应根据参考值的理想曲线，上方的和下方的曲线确定了一个公差范围，该公差范围标出了移液器的无故障的状态范围。功能测试类似地进行并且导致了在图表中用“x”和“o”示出的测量值。与图3a、3b中的方法不同的是，在图5a、5b中，在一个附加的方法步骤中，活塞在限定的时间段内特别是在达到最大的马达电流时保留在其从活塞室移出的最远的位置中，并且关断所述马达。在例如50ms至5s的延迟时间后，马达再次起动，并且重新求出测量参量“马达电流”。当抽吸机构按规定工作，特别是活塞室被密封时，马达由于立即达到了最大的马达电流而立即被关断，测量参量的最后一个值对应在公差范畴内的倒数第二个值，这被作为测量曲线的平台区域。但在此处所示的活塞式不密封的情况下，所测得的马达电流处在公差范围外，这是移液设备的有缺陷的输出状态。为了记录和/或接下来评估的目的，相应的信息特别是通过移液设备的显示装置输出给用户和/或储存测量参量。测量行“x”在此也表明故障状态，因为所测得的马达电流在达到活塞的最终位置的时间点上并且在保养时间后处在公差范围外。由此尤其探测到了在抽吸机构中的不密封性。
图4a示意性地示出了在移液设备上根据一个实施例的按本发明的方法200的流程，其中，用于识别移液设备(1；1′；1a)的用于移液的抽吸机构的至少一个输出状态的测量参量是马达电流。步骤a)和b)总共执行四次，以便检测(201)和储存(202)测量参量的四个测量值(1+n＝3重复)。紧接着通过比较检验，测量值是否处在公差范围内(203)。当抽吸通道19用封闭塞密封时，优选执行所述方法。以这种方式可以有效地造成移液设备的负荷状态，该负荷状态尤其适用于功能测试。
图4b示意性地示出了在移液设备上根据一个实施例的按本发明的方法200′的流程，其中，用于识别移液设备(1；1′；1a、1b)的用于移液的抽吸机构的至少一个输出状态的测量参量是活塞室压力。除此之外，所述方法与图4a中的方法200类似地运行。

Claims (16)

1.一种用于识别移液设备(1、1′、1a、1b)的、特别是移液器或重复式移液器的用于移液的抽吸机构的至少一个输出状态的方法(200)，其中，抽吸机构具有电动驱动的马达(14)、活塞室(18)和运动地布置在活塞室内的并且借助马达驱动的活塞元件(12)，通过该活塞元件的运动能促使在通过活塞室的敞开的抽吸通道(19)形成流体流动的情况下抽吸流体，其中，移液设备设置用于，检测由马达消耗的马达电流作为用于表征物理功的测量参量，该物理功通过这个活塞元件借助抽吸机构的电动驱动的运动完成，
以及其中，所述方法具有下列能由移液设备的处理数据的控制装置(15)实施的步骤：
a)根据活塞元件的限定的运动检测这个测量参量的至少一个值；(201)
b)将至少一个测量参量与至少一个参考值相比较。(202)
2.用于识别移液设备(1、1′、1a、1b)的、特别是移液器或重复式移液器的用于移液的抽吸机构的至少一个输出状态的方法(200′)，其中，抽吸机构具有电动驱动的马达(14)、活塞室(18)和活动地布置在活塞室内的并且借助马达驱动的活塞元件(12)，通过该活塞元件的运动能促使在通过活塞室的敞开的抽吸通道(19)形成流体流动的情况下抽吸流体，
其中，移液设备具有阻力装置(20)，借助该阻力装置在执行所述方法期间相对由马达完成的物理功提高抽吸机构的机械的、特别是液压的阻力，
以及其中，移液设备具有测量在活塞室中的压力的压力传感器(16b)并且设置用于，检测由压力传感器测得的压力作为用于表征物理功的测量参量，该物理功通过所述活塞元件借助抽吸机构的电动驱动的运动完成，
以及其中，所述方法具有下列能由移液设备的处理数据的控制装置实施的步骤：
a)根据活塞元件的限定的运动检测这个测量参量的至少一个值；(201′)
b)将至少一个测量参量与至少一个参考值相比较。(202′)
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在移液过程前的一个时间点上、实施步骤a)，特别是在时间上在启动所述移液过程前不久执行该步骤，移液过程由用户启动并且用所述移液设备执行。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在所述活塞元件的仅用于识别至少一个输出状态的运动期间实施步骤a)。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，自动地并且经所述移液设备的控制装置控制地通过运行功能测试程序执行步骤a)。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述移液设备配设有阻力装置(20)，借助阻力装置在执行所述方法期间相对由马达完成的物理功提高抽吸机构的机械的、特别是液压的阻力。
7.根据权利要求2或6所述的方法，其中，所述阻力装置是封闭元件(20)，该封闭元件至少部分封锁或完全封闭所述抽吸通道(19)。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述封闭元件是封闭罩(20)。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，在该方法中，在所述活塞元件运动期间在步骤a)中对测量参量的N个数量的值进行测量并且在步骤c)中储存所述值，其中，测量和储存尤其交替地进行。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述马达是直流马达(14)，该直流马达通过电接触提供有关所消耗的马达电流的信息。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，该方法具有步骤：
c)将这个测量参量的至少一个值储存在所述移液设备的数据存储装置(15a)中。(203)
12.特别是移液器或重复式移液器的用于在实验室中移取流体试样的移液设备(1；1′；1a)，具有：
抽吸机构，该抽吸机构具有电动驱动的马达(14)、活塞室(18)和活动地布置在活塞室内的并且借助马达驱动的活塞元件(12)，通过该活塞元件的运动能促使在通过活塞室的敞开的抽吸通道(19)形成流体流动的情况下抽吸流体，处理数据的控制装置(15)，该控制装置具有至少一个数据存储装置(15a)，
用于检测作为用于表征物理功的测量参量的由马达消耗的马达电流的测量装置(16a)，该物理功通过这个活塞元件借助抽吸机构的电动驱动的运动完成，
以及其中，控制装置为了识别移液设备的输出状态而设置用于，
a)根据活塞元件的限定的运动检测这个测量参量的至少一个值，
b)将测量参量的至少一个值与至少一个参考值相比较，
c)可选：将这个测量参量的至少一个值储存在数据存储装置中。
13.根据权利要求12所述的移液设备，该移液设备配设有阻力装置(20)，借助该阻力装置在执行所述方法期间相对由马达完成的物理功提高抽吸机构的机械的、特别是液压的阻力。
14.由根据权利要求12所述的移液设备和阻力装置构成的系统，借助阻力装置在执行所述方法期间能相对由马达完成的物理功提高抽吸机构的机械的、特别是液压的阻力。
15.特别是移液器或重复式移液器的用于在实验室中移取流体试样的移液设备(1；1′；1b)，具有：
抽吸机构，该抽吸机构具有电动驱动的马达(14)、活塞室(18)和活动地布置在活塞室内的并且借助马达驱动的活塞元件(12)，通过该活塞元件的运动能促使在通过活塞室的敞开的抽吸通道(19)形成流体流动的情况下抽吸流体，处理数据的控制装置(15)，该控制装置具有至少一个数据存储装置(15a)，
用于检测在活塞室内造成的压力作为用于表征物理功的测量参量的具有压力传感器(16b)的测量装置，该物理功通过所述活塞元件借助抽吸机构的电动驱动的运动完成，
其中，移液设备配设有阻力装置(20)，借助该阻力装置在执行所述方法期间相对由马达完成的物理功提高抽吸机构的机械的、特别是液压的阻力，
其中，控制装置为了识别移液设备的输出状态而设置用于，
a)根据活塞元件的限定的运动检测这个测量参量的至少一个值，
b)将测量参量的至少一个值与至少一个参考值相比较，
c)可选：将这个测量参量的至少一个值储存在数据存储装置中。
16.用于在移液设备中实施根据权利要求1或2所述的方法的程序代码，该程序代码能由移液设备的处理数据的控制装置运行，使得这个移液设备是带有根据权利要求12至15中任一项所述的特征的移液设备或者能由这个移液设备执行根据权利要求1或2所述的方法。
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