CN111487424A - 具有自动扣合芯片功能的液体检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供具有自动扣合芯片功能的液体检测系统，所述液体检测系统包括芯片和框架，所述芯片包括壳体、盖体、第一基座和多通道选向阀；所述多通道选向阀的联动部分穿过所述第一基座和壳体，上端具有第一配合部；所述液体检测系统还包括：承载件设置在所述框架上，并适于承载所述芯片；固定板具有第一通孔，并通过滑动件设置在导轨上；导轨水平地设置在所述框架上；第一电机固定在所述固定板上；连接单元穿过所述固定板的第一通孔，并与移动件连接，所述第一电机驱动所述连接单元向下移动；移动件设置在所述固定板的下侧，所述盖体的上侧。本发明具有结构简单、自动化等优点。

Description

具有自动扣合芯片功能的液体检测系统

技术领域

本发明涉及液体检测，特别涉及具有自动扣合芯片功能的液体检测系统。

背景技术

在各类分析中，需要将样本以及多种试剂分别加到混合腔内，如试管中。这些样本可以是人类和动物的样本，如全血、血浆、血清、尿液、唾液、粪便、脑脊液或灌洗液，蜡封组织以及切片、组织匀浆液，还可以是植物，包括中药、食品原料、加工食品、肉类、饮料酒类以及饮品制造工艺中得原料以及半成品，还可以是细胞培养液或病菌病毒培养液，分析的成分种类包括矿物质、无机物质、有机物质、核酸DNA、RNA、蛋白质或脂肪。目前，通用的液体检测系统为：

芯片具有液体的选择结构、混合结构和输送结构；选择结构具有旋转盘和电机，旋转盘具有当其旋转时选择性连通液体腔的通道；芯片在装入样本之前，液体将和旋转盘内的通道是分离的，在装入样本后需要连通，此时，人工扣合液体腔和旋转盘；当芯片固定后，电机转轴向下移动，转轴底端与旋转盘配合，从而驱动旋转盘，选择不同的液体腔。该技术方案具有多种不足，如：

1.人工扣合，存在偏差，效率低；

2.转轴是自上而下地与旋转盘连接，稍有偏差，二者就无法配合，提高了电机定位的要求。

3.电机的上下移动结构复杂。

发明内容

为了解决上述现有技术方案中的不足，本发明提供了一种自动化、结构简单、工作效率高的具有自动扣合芯片功能的液体检测系统。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种具有自动扣合芯片功能的液体检测系统，所述液体检测系统包括芯片和框架，所述芯片包括壳体、盖体、第一基座和多通道选向阀；所述壳体内具有多个液体腔，所述盖体扣在所述壳体的顶端，所述多通道选向阀固定在所述第一基座上，并被第一基座阻挡；所述多通道选向阀的联动部分穿过所述第一基座和壳体，上端具有第一配合部；所述液体检测系统还包括：

承载件，所述承载件设置在所述框架上，并适于承载所述芯片；

固定板，所述固定板具有第一通孔，并通过滑动件设置在导轨上；

导轨，所述导轨水平地设置在所述框架上；

第一电机，所述第一电机固定在所述固定板上；

连接单元，所述连接单元穿过所述固定板的第一通孔，并与移动件连接，所述第一电机驱动所述连接单元向下移动；

移动件，所述移动件设置在所述固定板的下侧，所述盖体的上侧。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：

1.自动化扣合；

在加入样本后，拉出安全销，利用第一电机、连接单元和移动件的组合，利用下移的移动件推动壳体下移，壳体和第一基座扣合，内部流路连通，实现了自动化扣合，且不影响多通道选向阀内部件的转动，无需人工按压，自动、耗时短、准确；

与移动件连接的导向件以及导向孔的设计，保证了壳体的向下平移，提高了壳体和第一基座间配合的稳定性和准确性，也即准确、可靠地实现了内部液体流路的导通；

2.结构简单；

本专利申请的移动平台：固定板、滑动件和水平导轨的组合，实现了壳体和第一基座的自动化扣合，同时实现了传动件和芯片间准确连接与脱离，便于芯片的放入和取出；

3.工作效率高；

盖体上具有延伸到转动件的第二凹槽，一方面适于安全销的插入和拉出，实现了安全功能，另一方面适于传动件的底端在第二凹槽内前后移动；当正向移动时，传动件的底端先穿过第二凹槽，再与转动件配合，进而驱动多通道选向阀工作；当反向移动时，传动件的底端移出转动件和第二凹槽，从而取出用过的芯片，放入新的芯片，配合快捷、准确，无需人工对准；

4.工作性能好；

第一配合部的宽度不同的设计，以及对应的第二配合部的宽度不同的设计，有助于传动件配合转动件并紧密配合，提高了多通道选向阀的定位精度。

附图说明

参照附图，本发明的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于举例说明本发明的技术方案，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。图中：

图1为本发明的具有自动扣合芯片功能的液体检测系统的结构简图；

图2为本发明的具有自动扣合芯片功能的液体检测系统的另一结构简图。

具体实施方式

图1-2和以下说明描述了本发明的可选实施方式以教导本领域技术人员如何实施和再现本发明。为了教导本发明技术方案，已简化或省略了一些常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施方式的变型或替换将在本发明的范围内。本领域技术人员应该理解下述特征能够以各种方式组合以形成本发明的多个变型。由此，本发明并不局限于下述可选实施方式，而仅由权利要求和它们的等同物限定。

实施例1：

图1-2示意性地给出了本发明实施例的液体检测系统的基本结构图，如图1-2所示，所述液体检测系统包括：

框架，所述框架用于承载芯片、导轨等部件；

承载件，所述承载件设置在所述框架上，并适于承载芯片；如，所述承载件的底端为二个V形检测槽，适于所述芯片的二个V形检测腔的插入和固定；

固定板41，所述固定板41具有第一通孔和第三通孔，并通过滑动件42设置在导轨43上；当所述固定板41处于工作位时，自上而下地，所述第三通孔和处于承载件上的芯片(拔掉了安全销)的联动部分21的第一凹槽(第一配合部)上下对应；

导轨43，所述导轨43水平地设置在所述框架的顶端，并沿着前后方向延伸；

第一电机31，所述第一电机31固定在所述固定板41上，驱动连接件32上下移动，进而带动移动件32上下运动；

连接件32，所述连接件32的上部处于固定板41上侧，下部穿过固定板41的第一通孔，并与固定板41下侧的移动件33连接；

移动件33，所述移动件33设置在所述固定板41的下侧，所述芯片的上侧，在连接件32的驱动下上下移动；

第二电机，所述第二电机固定在所述固定板上，编码器与第二电机的转动轴连接，用于确定第二电机的转轴的位置；

传动件，所述传动件穿过所述第三通孔，传动件被所述第二电机驱动；当所述固定板处于工作位时，传动件的底端的键(第二配合部)与所述芯片的联动部分的第一凹槽配合；在竖直方向上，所述传动件的底端位置不低于第一凹槽的高度，且不高于联动部分的顶端高度；当所述固定板沿着所述导轨向前移动时，所述传动件的底端在盖体的第二凹槽内向前移动并卡入所述第一凹槽；当所述固定板沿着所述导轨向后移动时，所述传动件的底端依次移出第一凹槽和第二凹槽，从而拿出检测过的芯片，并装入新的芯片；

导向件34，至少二个圆柱状的导向件34固定在所述移动件的上侧；

导向孔，与所述导向件数量匹配的导向孔设置在所述固定板上，适于所述导向件的穿过；

所述芯片包括自上而下地设置的盖体11、壳体、第一基座和第二基座；

壳体，所述壳体内具有柱形通道，多个液体腔围绕柱形通道设置，分别用于容纳样本和试剂，液体腔的底部具有沿着所述柱形通道的外侧分布的出口，如呈同心圆或非同一圆周上，每个出口处具有封闭液体腔的薄膜；壳体具有的封闭件从上部封闭多个液体腔，所述封闭件具有通孔与液体腔内部连通，适于加入样本等；

安全销，所述安全销具有水平部分，水平部分的长度大于第二凹槽的长度，也即水平部分延伸到第二凹槽外，适于操作者拉出安全销；所述水平部分的沿着长度方向延伸的位置相对的二个侧部具有向外延伸的条状凸起，如在二个侧部(水平部分的左右二个侧部，非上下侧部和前后侧部)的底端或中部具有条状凸起，所述条状凸起沿着所述长度方向连续或间断地延伸；所述二个侧部具有适于弹性部的端部卡入的第一组凹槽，如上下方向延伸的竖直凹槽或倾斜凹槽；所述水平部分的端部的宽度变小，适于插入联动部分的第一凹槽；为了美观，所述端部的上端还具有向外及沿着长度方向延伸的片状凸起；为了便于抽出安全销，片状凸起的顶端进一步具有与所述长度方向垂直(即宽度方向)延伸的多条凸起；所述水平部分采用非实心的中空结构；固定在第二凹槽内的安全销阻止了壳体的向下移动，所述片状凸起遮盖了联动部分的顶端；

盖体11，所述盖体11处于所述壳体的上侧，封闭壳体的上端通孔，如利用凸起插入通孔内封闭，使得壳体内的液体腔内成为封闭的环境；所述盖体内具有第二凹槽12，所述第二凹槽延伸到所述柱形通道；第一基座的旋转体的联动部分穿过所述柱形通道，上端处于第二凹槽；所述第二凹槽的相对的两壁具有相对设置的翼部，二个翼部间的距离小于第二凹槽的宽度；第二凹槽适于所述条状凸起的卡入，二个翼部阻挡了条状凸起向上移动，也即阻止了壳体的向下移动，所述水平部分插入所述二个翼部之间；二个翼部临着安全销的侧部分别具有悬空的弹性部，如翼部上加工出的弹性部，在自由状态下，位置相对的二个弹性部之间的距离小于所述水平部分的具有条状凸起的部分的宽度，当所述水平部分插入封闭件的凹槽内时，水平部分的宽度逐渐变小的部分从二个弹性部的之间穿过，二个弹性部之间的距离逐渐被撑大，最后卡入所述二个侧部的第一组凹槽内；

第一基座具有第五通孔、第二开口和第三开口，第一基座的底端具有环绕第五通孔的呈同心圆的第一开口和第一组开口，上端具有环绕第五通孔的呈同心圆或非同一圆周上的第二组开口和第八开口，第二组开口上端具有中空的尖端状凸起，适于戳破薄膜，并插入液体腔下端的出口内；第一基座内具有多个相互隔离的通道，用于分别连通第一组开口和第二组开口，使得第一组开口与液体腔一一对应，内部连通；通道内径较小，使得液体腔内的液体不能仅依靠自身重力而自主地流到第一组出口处；所述第一基座上还具有第二开口和第三开口，分别与所述第八出口连通；第一基座的下端具有第五凹槽，如圆形凹槽，所述第五通孔处于所述第五凹槽内；

多通道选向阀，所述多通道选向阀包括旋转体，所述旋转体包括：

自上而下的中心轴线共线的联动部分、旋转盘和空心转动件；联动部分穿过所述第五通孔并处于所述柱形通道内；所述联动部分的处于第二凹槽内的部分上端具有第一凹槽；为了与传动件配合，优选地，在水平的第二凹槽延伸方向上，所述第一凹槽的宽度变大：旋转盘包括半径较大(大于第五通孔)的第一部分和半径较小的第二部分，第一部分和第二部分容纳在第五凹槽内；旋转盘的上端具有第四开口，旋转盘内部具有第二通道与转动件的内部连通；当旋转盘转动时，第四开口分别与第一开口、第一组开口连通，实现了选择性地连通第一开口、第一组开口，也即实现转动件内部选择性地与液体腔连通；

第二基座，第二基座的下端具有空腔，自下而上地，空腔的截面积逐渐变大；空腔上部的第二基座具有第六通孔、围绕第六通孔的圆形凹槽；橡胶O形圈套在转动件上并处于圆形凹槽内，实现了转动件和空腔间的密封；圆形凹槽外围具有环形凸起，所述第二部分处于环形凸起和第二基座围成的空间内，所述第一部分被环形凸起阻挡；环形凸起处于第五凹槽内，旋转盘处于第五凹槽和环形凸起、第二基座围出的空间内；转动件穿过第六通孔伸入到空腔内，转动件的底端和空腔的底壁间的距离小于1mm，如0.5mm；空腔外的第二基座的下端具有第五开口，第五开口处具有过滤膜，第二基座内具有第三通道，用于连通所述空腔和第五开口；

气泵，所述气泵连连通所述第五开口；

存储装置包括主体和薄膜，主体内具有检测腔，薄膜贴在主体两侧；主体上具有分别与检测腔连通的凸起状第六开口和凸起状第七开口；第六开口和第七开口插入第四凹槽内的柔性材料内，并与第二开口、第三开口连通；

在正式检测前，所述壳体和第一基座间的距离大于零，第二组开口与液体腔室不连通的；同时，鉴于安全销插入联动部分的第一凹槽内，使得壳体无法下移；

光源，所述光源发出多种波长的光；

第一选择模块，所述第一选择模块用于在所述多种波长的光中选择出不同波长的激发光，激发光分别入射进所述检测槽内的检测腔内；

第二选择模块，所述第二选择模块用于在所述检测腔内出射的光中选择出不同波长的出射光；

探测器，所述探测器将不同波长的出射光转换为电信号；

入射光纤，所述入射光纤将不同光源发出的光传输到所述检测腔内，入射光纤的输出端固定在V形槽上；

出射光纤，所述出射光纤将所述检测腔内的光传输到不同探测器，出射光纤的输入端固定在V形槽上；

温控单元，所述温控单元包括本体、加热器和制冷器，所述本体采用金属铝、铜等导热材料，具有适于所述空腔放入的第六凹槽；加热器采用片状的加热环，设置在所述本体的下侧的环形槽内；所述制冷器采用TEC，冷面贴着本体，热面处设置散热齿以及散热风扇；

电磁铁和超声模块设置在所述本体的下侧，且处于所述空腔的下侧；

温控通道，所述温控通道形成在铁皮围出的矩形通道内，所述温控通道的一端连通风机；电加热片设置在所述检测槽外。

本应用例的检测方法，所述检测方法包括准备阶段、混合阶段、输送阶段和检测阶段；所述准备阶段包括以下步骤：

(A1)向后推动固定板，所述固定板沿着导轨向后运动；

拉出芯片上的安全销，所述安全销先后脱离第一凹槽和盖体的第二凹槽，所述壳体和第一基座间的距离大于零，所述第一基座内的液体通道如第二通道和所述壳体内的液体腔不连通，之后将芯片放置在固定板下侧的承载件上，承载件的二个V形槽承载存储装置的二个V形检测腔，如图2所示；

(A2)向前拉动所述固定板，所述固定板沿着所述导轨向前运动；

穿过所述固定板的传动件沿着平行于所述导轨的延伸方向的方向向前移动，所述传动件的底端在所述第二凹槽内向前运动，从而卡入多通道选向阀的联动部分的上端的第一凹槽，使得第二电机通过所述传动件驱动所述联动部分、旋转盘旋转，如图1所示；

(A3)第一电机转动，驱动连接件下移，从而推动盖体向下移动，下移的壳体和固定不动的第一基座扣在一起，第二组开口进入液体腔的出口内，戳破薄膜，使得所述第一基座内的液体通道和所述壳体内的液体腔连通；

所述混合阶段包括以下步骤：

所述第二电机利用所述传动件驱动联动部分、旋转盘和转动件转动，利用编码器定位，使得旋转盘上的第四开口选择性地连通第一组开口；此状态下，液体腔选择性地与第二组开口、第一组开口、第四开口、旋转盘和转动件内通道、空腔是连通的，但鉴于窄小通道的阻力，液体未能仅依靠重力而流出液体腔到第一组开口；同时，未与第四开口连通的液体腔内的液体也未能仅依靠自身重力而流出到第一组开口；

气泵工作，空腔内的气体依次从所述第三通道、第五开口排出，所述空腔内成为负压；液体腔内的液体依次突破并穿过第二组开口、第一基座内通道、第一组开口、第四开口、第二通道和转动件内通道而进入空腔内，从而实现了多种液体(样本和试剂)分别从液体腔内选择性地抽出，并在空腔内混合；

在空腔内的混合液体反应过程中，温控单元通过加热器和制冷器使得混合液体维持设定温度；

当混合液体中有磁珠时，利用电磁铁吸附磁珠，磁珠集聚在空腔的底部；利用超声模块驱散集聚的磁珠。

所述输送阶段包括以下步骤：

第二电机驱动所述联动部分转动，通过编码器的定位，使得转动的旋转盘上的第四开口连通第一开口；

通过所述气泵和所述第五开口向所述空腔内注入气体，空腔内液面上为正压，压迫空腔内的混合液体依次穿过空心转动件、第二通道、第四开口、第一开口、第一通道，再通过第二开口和第三开口进入存储装置内的检测腔内；

所述检测阶段包括以下步骤：

(B1)多个光源发出的不同波长的激发光通过入射光纤射入各个检测腔内，利用第一切换模块，使得部分不同光源输出的激发光分别进入检测腔内；通过第二切换模块，使得不同检测腔内的出射光进入检测器接收，通过分析后获得样本的参数；

利用电加热片提升检测腔内的液体温度，利用风机产生的气流降低检测腔内的液体温度，使得检测腔内的液体维持设定的温度。

实施例2：

根据本发明实施例1的具有自动扣合芯片的液体检测系统在荧光定量PCR中的应用例。

在该应用例中，如图1-2所示，液体检测系统包括：

芯片，所述芯片包括自上而下地设置的盖体11、壳体、第一基座和第二基座；

壳体，所述壳体内具有圆柱形通道，多个液体腔围绕该圆柱形通道设置，分别用于容纳样本和试剂，液体腔的底部具有沿着所述圆柱形通道的中心轴线呈同心圆分布的出口，每个出口处具有封闭液体腔的薄膜；壳体具有的封闭件从上部封闭多个液体腔，所述封闭件具有通孔与液体腔内部连通，适于加入样本等；

安全销，所述安全销具有水平部分，水平部分的长度大于第二凹槽的长度，也即水平部分延伸到第二凹槽外，并与操作者拉出安全销；所述水平部分的沿着长度方向延伸的位置相对的二个侧部具有向外延伸的条状凸起，如在二个侧部(水平部分的左右二个侧部，非上下侧部和前后侧部)的底端或中部具有条状凸起，所述条状凸起沿着所述长度方向连续或间断地延伸；所述二个侧部具有适于弹性部的端部卡入的第一组凹槽，如上下方向延伸的竖直凹槽或倾斜凹槽；所述水平部分的的端部的宽度变小，适于插入联动部分的第一凹槽；所述端部的上端具有向外及沿着长度方向延伸的片状凸起；为了便于抽出安全销，片状凸起的顶端进一步具有与所述长度方向垂直(即宽度方向)延伸的多条凸起；所述水平部分采用非实心的中空结构；

盖体11，所述盖体11处于所述壳体的上侧，封闭壳体的上端通孔，如利用凸起插入通孔内封闭，使得壳体内的液体腔内成为封闭的环境；所述盖体内具有第二凹槽12，所述第二凹槽延伸到所述圆柱形通道；第一基座的旋转体的联动部分穿过所述圆柱形通道，上端处于第二凹槽；所述第二凹槽的相对的两壁具有相对设置的翼部，二个翼部间的距离小于第二凹槽的宽度；第二凹槽适于所述条状凸起的卡入，二个翼部阻挡了条状凸起向上移动，也即阻止了壳体的向下移动，所述水平部分插入所述二个翼部之间；二个翼部临着安全销的侧部分别具有悬空的弹性部，如翼部上加工出的弹性部，在自由状态下，位置相对的二个弹性部之间的距离小于所述水平部分的具有条状凸起的部分的宽度，当所述水平部分插入封闭件的凹槽内时，水平部分的宽度逐渐变小的部分从二个弹性部的之间穿过，二个弹性部之间的距离逐渐被撑大，最后卡入所述二个侧部的第一组凹槽内；

第一基座具有第五通孔、第二开口和第三开口，第一基座的底端具有环绕第五通孔的呈同心圆的第一开口和第一组开口，上端具有环绕第五通孔的呈同心圆的第二组开口和第八开口，第二组开口上端具有中空的尖端状凸起，适于戳破薄膜，并插入液体腔下端的出口内；第一基座内具有多个相互隔离的通道，用于分别连通第一组开口和第二组开口，使得第一组开口与液体腔一一对应，内部连通；通道内径较小，使得液体腔内的液体不能仅依靠自身重力而自主地流到第一组出口处；第一基座上端还具有第九开口和第十开口，第八开口与第一开口通过第一基座内的通道连通，第九开口与第二开口通过第一基座内的通道连通，第十开口与第三开口通过第一基座内的通道连通；第一基座上端具有环形凸起，所述第二组开口、第八开口、第九开口和第十开口处于环形凸起围出的第三凹槽内；连接件的一侧具有“Y”形凹槽，倒扣在第三凹槽内，使得第八开口与第九开口、第十开口间形成与外界隔离的“Y”形通道；第二开口和第三开口设置第一基座下端的第四凹槽内，并在旋转盘的旋转半径外，第四凹槽内具有柔性材料；第一基座的下端具有第五凹槽，所述第五通孔处于所述第五凹槽内；

多通道选向阀，所述多通道选向阀包括旋转体，所述旋转体包括：

自上而下的中心轴线共线的联动部分21、旋转盘和空心转动件；联动部分穿过所述第五通孔并处于所述圆柱形通道内；所述联动部分的处于第二凹槽内的部分上端具有第一凹槽；在水平的第二凹槽延伸方向上，所述第一凹槽的宽度变大：本应用例中，联动部分为筒状，具有二个宽度不同的凹槽；旋转盘包括半径较大(大于第五通孔)的第一部分和半径较小的第二部分，第一部分和第二部分容纳在第五凹槽内；旋转盘的上端具有第四开口，旋转盘内部具有第二通道与转动件的内部连通；当旋转盘转动时，第四开口分别与第一开口、第一组开口连通，实现了选择性地连通第一开口、第一组开口，也即实现转动件内部选择性地与液体腔连通；所述水平部分的端部插入所述联动部分的第一凹槽内：先插入宽度较大的槽，再插入宽度较小的槽，固定在第二凹槽内的安全销阻止了壳体的向下移动，所述片状凸起遮盖了联动部分的顶端；

第二基座，第二基座的下端具有空腔，自下而上地，空腔的截面积逐渐变大；空腔上部的第二基座具有第六通孔、围绕第六通孔的圆形凹槽；橡胶O形圈套在转动件上并处于圆形凹槽内，实现了转动件和空腔间的密封；圆形凹槽外围具有环形凸起，所述第二部分处于环形凸起和第二基座围成的空间内，所述第一部分被环形凸起阻挡；环形凸起处于第五凹槽内，旋转盘处于第五凹槽和环形凸起、第二基座围出的空间内；转动件穿过第六通孔伸入到空腔内，转动件的底端和空腔的底壁间的距离小于1mm，如0.5mm；空腔外的第二基座的下端具有凸起状的第五开口，第五开口处具有过滤膜，第二基座内具有第三通道，用于连通所述空腔和第五开口；

气泵，所述气泵连连通所述第五开口；

存储装置包括主体和薄膜，主体内具有检测腔，薄膜贴在主体两侧；主体上具有分别与检测腔连通的凸起状第六开口和凸起状第七开口；第六开口和第七开口插入第四凹槽内的柔性材料内，并与第二开口、第三开口连通；

在正式检测前，所述壳体和第一基座间的距离大于零，第二组开口与液体腔室不连通的；同时，鉴于安全销插入联动部分的凹槽内，使得壳体无法下移；

框架，所述框架用于承载所述芯片、固定板等部件；

承载件，所述承载件设置在所述框架上，并适于承载所述芯片；所述承载件的底端为二个V形检测槽，适于所述主体的二个V形检测腔的插入和固定；

固定板41，所述固定板41具有第三通孔，并通过滑动件42设置在导轨43上；当所述固定板处于工作位时，所述第三通孔和处于承载件上的芯片(拔掉了安全销)的所述第一凹槽上下对应；

导轨43，所述导轨水平设置在所述框架的顶端，并沿着前后方向延伸；

第二电机，所述第二电机固定在所述固定板上，编码器与第二电机的转动轴连接，用于确定第二电机的转轴的位置；

传动件，所述传动件穿过所述第三通孔，传动件被所述第二电机驱动；当所述固定板处于工作位时，传动件的底端卡入所述第一凹槽；与所述第一凹槽相对应的，在水平方向上，所述传动件的底端的一端到另一端的宽度变大；在竖直方向上，所述传动件的底端位置不低于第一凹槽的高度，且不高于联动部分的顶端高度；当所述固定板沿着所述导轨向前移动时，所述传动件的底端在所述第二凹槽内向前移动并卡入所述第一凹槽；当所述固定板沿着所述导轨向后移动时，所述传动件的底端依次移出第一凹槽和第二凹槽，从而拿出检测过的芯片，并装入新的芯片；

第一电机31，所述第一电机31固定在所述固定41板上；

连接板32，所述连接板32的上部处于固定板41上侧，且具有第二通孔(矩形通孔)，下部穿过固定板41的第一通孔，并与固定板41下侧的移动板33固定连接；

偏心轮，所述偏心轮设置在所述第二通孔内，所述第一电机的转轴连接所述偏心轮；旋转的偏心轮驱动所述连接板的上下移动：当偏心轮顶着第二通孔的底壁转动时，驱动连接板和移动板下移，当偏心轮顶着第二通孔的顶壁转动时，驱动连接板和移动板上移；

移动板33，所述移动板33设置在所述固定板41的下侧，所述芯片的上侧，具有适于所述传动件穿过的第四通孔；

导向件34，至少二个圆柱状的导向件34固定在所述移动板33的上侧；

导向孔，与所述导向件数量匹配的导向孔设置在所述固定板上，适于所述导向件的穿过；

导向部件，所述导向部件设置在所述固定板的上侧，导向件适于穿过导向孔和导向部件内部，从而限定移动板仅能垂直于导向件地上下移动；

第一选择模块和第二选择模块共用，第一选择模块包括：

旋转件，所述旋转件具有绕着转动轴呈同心圆分布的安装位；

第三电机，所述第三电机驱动所述旋转件转动；

多组检测单元，所述检测单元包括：

发射模块和探测模块，所述发射模块和探测模块间隔分布，并分别固定在所述安装位上；光源、准直透镜组和滤光片分别设置在发射模块内，准直透镜组、滤光片和探测器设置在所述探测模块内；当随着旋转件转动的发射模块与入射光纤对应时，相邻的探测模块与出射光纤对应；每一组检测单元的发射模块出射不同波长的激发光；

入射光纤，所述入射光纤将不同发射模块内的光源发出的光传输到所述检测腔内，入射光纤的输出端固定在V形槽上；

出射光纤，所述出射光纤将所述检测腔内的光传输到不同探测模块内，出射光纤的输入端固定在V形槽上；通过旋转，使得不同检测单元分别与入射光纤、出射光纤对应，也即，不同波长的激发光通过入射光纤进入检测腔内，检测腔内激发出的不同波长的荧光通过出射光纤送检测模块接收；本实施例中，采用四组检测单元，使得四种不同波长的激发光分别入射到二个检测腔中，检测腔出射的不同波长的荧光分别被探测模块接收；

温控单元，所述温控单元包括本体、加热器和制冷器，所述本体采用金属铝、铜等导热材料，具有适于所述空腔放入的第六凹槽；加热器采用片状的加热环，设置在所述本体的下侧的环形槽内；所述制冷器采用TEC，冷面贴着本体，热面处设置散热齿以及散热风扇；

电磁铁和超声模块设置在所述本体的下侧，且处于所述空腔的下侧；

温控通道，所述温控通道形成在铁皮围出的矩形通道内，所述温控通道的一端连通风机；电加热片设置在所述检测槽外。

本应用例的检测方法，所述检测方法包括准备阶段、混合阶段、输送阶段和检测阶段；所述准备阶段包括以下步骤：

(A1)向后推动固定板，所述固定板沿着导轨向后运动；

拉出芯片上的安全销，所述安全销先后脱离第一凹槽和盖体的第二凹槽，所述壳体和第一基座间的距离大于零，所述第一基座内的液体通道和所述壳体内的液体腔不连通，之后将芯片放置在固定板下侧的承载件上，承载件的二个V形槽承载存储装置的二个V形检测腔，如图2所示；

(A2)向前拉动所述固定板，所述固定板沿着所述导轨向前运动；

穿过所述固定板的传动件沿着平行于所述导轨的延伸方向的方向向前移动，所述传动件的底端在所述第二凹槽内向前运动，从而卡入多通道选向阀的联动部分的上端的第一凹槽，使得第二电机通过所述传动件驱动所述联动部分的旋转，如图1所示；

(A3)第一电机转动，驱动偏心轮顶着连接板的第二通孔的底壁旋转，推动连接板下移，从而推动移动板和盖体向下移动，下移的壳体和固定不动的第一基座扣在一起，第二组开口进入液体腔的出口内，戳破薄膜，使得所述第一基座内的液体通道和所述壳体内的液体腔连通；

所述混合阶段包括以下步骤：

所述第二电机利用所述传动件驱动联动部分、旋转盘和转动件转动，利用编码器定位，使得旋转盘上的第四开口选择性地连通第一组开口；此状态下，液体腔选择性地与第二组开口、第一组开口、第四开口、旋转盘和转动件内通道、空腔是连通的，但鉴于窄小通道的阻力，液体未能仅依靠重力而流出液体腔到第一组开口；同时，未与第四开口连通的液体腔内的液体也未能仅依靠自身重力而流出到第一组开口；

气泵工作，空腔内的气体依次从所述第三通道、第五开口排出，所述空腔内成为负压；液体腔内的液体依次突破并穿过第二组开口、第一基座内通道、第一组开口、第四开口、第二通道和转动件内通道而进入空腔内，从而实现了多种液体(样本和试剂)分别从液体腔内选择性地抽出，并在空腔内混合；

在空腔内的混合液体反应过程中，温控单元通过加热器和制冷器使得混合液体维持设定温度；

当混合液体中有磁珠时，利用电磁铁吸附磁珠，磁珠集聚在空腔的底部；利用超声模块驱散集聚的磁珠。

所述输送阶段包括以下步骤：

第二电机驱动所述联动部分转动，通过编码器的定位，使得转动的旋转盘上的第四开口连通第一开口；

通过所述气泵项和所述第五开口向所述空腔内注入气体，空腔内液面上为正压，压迫空腔内的混合液体依次穿过空心转动件、第二通道、第四开口、第一开口、第一通道和第八开口，再通过第九开口和第二开口进入存储装置内的检测腔内；

所述检测阶段包括以下步骤：

(B1)第三电机驱动旋转件转动，使得不同组的检测单元分别与入射光纤和出射光纤对应，各个发射模块输出的不同波长的激发光分别通过入射光纤射入检测腔内，所述检测腔内出射的光分别通过出射光纤传输到各个检测模块，通过分析后获得样本的参数；

利用电加热片提升检测腔内的液体温度，利用风机产生的气流降低检测腔内的液体温度，使得检测腔内的液体维持设定的温度。

实施例3：

根据本发明实施例1的液体检测系统在荧光定量PCR中的应用例，与实施例2不同的是：

1.各个液体腔的底端开口非同心圆分布，第一组开口也非同心圆分布。

2.在第六通孔的外围设置环形槽，密封件处于环形槽内，且套在转动件外。

3.安全销的水平部分的远离插入第一凹槽的端部的端部还有竖直部分，当安全销插入第二凹槽内时，竖直部分外露，便于操作人员握持外拉。

4.第一切换模块采用多个反射镜的组合，用于将多个发射模块输出的波长不同的激发光合束，合束光被耦合进入射光纤，入射光纤分束后入射到各个检测腔内；通过开关光源的电源实现不同波长光选择性地入射到检测腔内；

对应各个检测腔的出射光纤合束，再经过光分束器分为多束，光分束器采用反射镜和透反镜的组合，检测模块分别放置在分束后的每个光路上；出射光纤上具有光开关，实现了切换功能；与实施例2的切换相比，不再使用运动部件，提高了运行稳定性和可靠性。

上述实施例中，第一配合部采用凹槽，第二配合部采用键，当然还可以互换，第一配合部采用键，第二配合部采用凹槽。

Claims (10)

1.一种具有自动扣合芯片功能的液体检测系统，所述液体检测系统包括芯片和框架，所述芯片包括壳体、盖体、第一基座和多通道选向阀；所述壳体内具有多个液体腔，所述盖体扣在所述壳体的顶端，所述多通道选向阀固定在所述第一基座上，并被第一基座阻挡；所述多通道选向阀的联动部分穿过所述第一基座和壳体，上端具有第一配合部；其特征在于：所述液体检测系统还包括：

承载件，所述承载件设置在所述框架上，并适于承载所述芯片；

固定板，所述固定板具有第一通孔，并通过滑动件设置在导轨上；

导轨，所述导轨水平地设置在所述框架上；

第一电机，所述第一电机固定在所述固定板上；

连接单元，所述连接单元穿过所述固定板的第一通孔，并与移动件连接，所述第一电机驱动所述连接单元向下移动；

移动件，所述移动件设置在所述固定板的下侧，所述盖体的上侧。

2.根据权利要求1所述的液体检测系统，其特征在于：所述连接单元包括：

连接板，所述连接板具有第二通孔，所述移动件与穿过所述第一通孔的所述连接板连接；

偏心轮，所述偏心轮设置在所述第二通孔内，所述第一电机的转轴连接所述偏心轮；旋转的偏心轮驱动所述连接板的上下移动。

3.根据权利要求1所述的液体检测系统，其特征在于：所述液体检测系统还包括：

导向件，至少二个导向件固定在所述移动件的上侧；

导向孔，与所述导向件数量匹配的导向孔设置在所述固定板上，适于所述导向件的穿过。

4.根据权利要求3所述的液体检测系统，其特征在于：所述液体检测系统还包括：

导向部件，所述导向部件设置在所述固定板的上侧，具有适于所述导向件穿过的通孔。

5.根据权利要求1所述的液体检测系统，其特征在于：所述液体检测系统还包括：

第二电机，所述第二电机固定在所述固定板上；

传动件，所述传动件被所述第二电机驱动，并依次穿过所述固定板的第三通孔和移动件的第四通孔；当所述固定板处于工作位时，传动件底端的第二配合部与所述第一配合部配合，并驱动所述联动部分旋转。

6.根据权利要求5所述的液体检测系统，其特征在于：所述第一配合部采用第一凹槽；

在水平方向上，所述第一凹槽的宽度变大；所述传动件的底端不低于所述第一凹槽的底壁高度，且不高于所述联动部分的顶端高度；

在水平方向上，所述传动件的底端的一端到另一端的宽度变大。

7.根据权利要求6所述的液体检测系统，其特征在于：所述盖体具有沿着平行于所述导轨的延伸方向的方向延伸的第二凹槽；当所述固定板沿着所述导轨正向移动时，所述连接件的端部在所述第二凹槽内向前移动并与联动部分配合。

8.根据权利要求7所述的液体检测系统，其特征在于：所述液体检测系统还包括：

安全销，所述安全销具有水平部分；所述水平部分的沿着长度方向延伸的位置相对的二个侧部分别具有向外延伸的条状凸起，所述条状凸起沿着所述长度方向连续或间断地延伸；所述二个侧部具有适于弹性部卡入的第一组凹槽；所述水平部分的端部适于插入所述第一凹槽；

所述第二凹槽的相对的两壁分别具有阻挡卡入第二凹槽的条状凸起向上移动的翼部，二个翼部间的距离小于第二凹槽的宽度；二个翼部分别具有悬空的弹性部。

9.根据权利要求1所述的液体检测系统，其特征在于：

所述第一基座具有第二开口、第三开口以及适于所述联动部分穿过的第五通孔，第一基座的底端具有绕着所述第五通孔并呈同心圆分布的第一开口和第一组开口，上端具有第二组开口，上下设置的第二组开口和第一组开口分别通过第一基座内的相互隔离的通道连通；所述第二组开口适于与所述液体腔内连通；所述第一开口通过第一通道与所述第二开口、第三开口连通；

所述多通道选向阀还包括旋转体，所述旋转体具有自上而下依次设置的穿过所述第五通孔的联动部分、半径大于所述第五通孔且处于第一基座下侧的旋转盘以及向下延伸的转动件；所述旋转盘的上端具有当其转动时选择性地与第一组开口及第一开口连通的第四开口，所述旋转盘具有的第二通道连通所述第四开口和空心转动件；

所述芯片还包括第二基座和存储装置，所述第二基座的下端具有适于所述转动件伸入的空腔，所述空腔与旋转盘或第一基座底端间密封；所述空腔外的第二基座上具有连通所述空腔的第五开口；

所述存储装置内具有检测腔，所述第二开口和第三开口分别与检测腔连通。

10.根据权利要求9所述的液体检测系统，其特征在于：

所述第一基座的底端具有环绕所述第五通孔的第三凹槽，所述第一组开口和第一开口处于所述第三凹槽内；所述第二基座的上端具有适于卡入第三凹槽内的环形凸起，所述旋转盘处于所述第三凹槽内。

Images