CN111893037A - 具有多探头运动机构的细菌计数装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种细菌计数装置，包括：采样组件，包括三维运动机械臂及多个采样针，上述三维运动机械臂用于带动上述多个采样针同时吸取第一批待测样本，上述多个采样针用于将吸取到的上述第一批待测样本分别加入到多个计数池中对应的计数池中；计数池组，包括上述多个计数池，上述计数池用于在获取到上述第一批待测样本的情况下对上述第一批待测样本进行细菌计数。3维运动机械臂能最快的将采样头运送到指定位置，节省了到达目标位置的时间；成本低廉，本设计采用2个采样针结构，较能变距的结构或者4个采样针或者更多采样针的成本低。

Description

具有多探头运动机构的细菌计数装置

技术领域

本发明涉及生物领域，进一步涉及细菌计数装置，特别涉及具有多探头运动机构的细菌计数装置。

背景技术

细胞计数仪大多是指测量血小板、白细胞、红细胞等个数的仪器。全自动细胞计数仪应用广泛，技术方案库尔特原理分析法一直是国际上认可的测量细胞及颗粒大小的标准对照方法，在血液学分析中一直占有重要位置。

电阻计数法即库尔特法，采用小孔电阻原理，测量颗粒的数量。测量时颗粒跟着液体一起流动。当其经过小孔时，小孔的横截面积变小，两电极之间的电阻增大，电压升高，产生一个电压脉冲信号。仪器只要准确测出每一个脉冲，即可统计得出颗粒的数量，这也是大多数血液分析仪常用的设计基础。

但现有技术中的细菌计数装置还存在以下问题：

①检测血常规一般都使用采血试管，限制了多探头的使用。②血液分析仪检测对象为血液标本，多采用单采样针检测结构，同一时间只能检测同一样本，需要有较长的等待时间，每次检测时间周期多在40秒以上。③其它设备通过变距或者至少多于两个探头或者更多探头的方式实现，但是成本较高。

因此如何设计一种针对细菌计数装置的多探头运动机构及其使用方法是本发明所要解决的技术问题。

发明内容

本发明实施例提供了一种细菌计数装置，以至少解决现有技术中微小颗粒计数装置无法快速准确测量细菌个数的技术问题，以及如何改进探头运动机构以减少检测时间的技术问题。

本发明实施例提供了一种细菌计数装置，包括：采样组件，包括三维运动机械臂及多个采样针，上述三维运动机械臂用于带动上述多个采样针同时吸取第一批待测样本，上述多个采样针用于将吸取到的上述第一批待测样本分别加入到多个计数池中对应的计数池中；计数池组，包括上述多个计数池，上述计数池用于在获取到上述第一批待测样本的情况下对上述第一批待测样本进行细菌计数。

可选的，上述装置还包括：联动机构，上述联动机构用于带动上述多个计数池与上述三维运动机械臂在至少一个运动方向上一起运动。

可选的，在上述多个计数池与上述三维运动机械臂一起运动的过程中上述多个计数池与上述三维运动机械臂在上述至少一个运动方向上相对静止。

可选的，上述三维运动机械臂包括：X轴电机、Y轴电机及Z轴电机，其中，上述X轴电机、上述Y轴电机和Z轴电机被设置为允许同时运转以带动上述多个采样针移动到目标位置，上述塞泵用于在上述多个采样针移动到上述目标位置之后带动上述多个采样针对待测孔位里的样本进行吸取，得到上述第一批待测样本。

可选的，上述三维运动机械臂还用于在上述计数池对上述第一批待测样本进行细菌计数的过程中带动上述多个采样针同时吸取第二批待测样本。

可选的，上述多个采样针为两个采样针。

本发明实施例还提供了一种细菌计数方法，包括：通过三维运动机械臂带动多个采样针同时提取第一批待测样本；通过上述三维运动机械臂带动上述多个采样针移动至计数池组件,其中,上述计数池组件包括多个计数池；通过上述三维运动机械臂控制上述多个采样针将上述第一批待测样本分别加入上述多个计数池中对应的计数池；通过上述多个计数池中加入有上述第一批待测样本的计数池对上述第一批待测样本进行细菌计数。

可选的，在上述通过三维运动机械臂带动多个采样针同时提取第一批待测样本时，或，在上述通过上述三维运动机械臂带动上述多个采样针移动至计数池组时，上述方法还包括：通过联动机构带动上述多个计数池与上述三维运动机械臂在至少一个运动方向上一起运动。

可选的，在上述多个计数池与上述三维运动机械臂一起运动的过程中，上述多个计数池与上述三维运动机械臂在上述至少一个运动方向上相对静止。

可选的，上述三维运动机械臂包括：X轴电机、Y轴电机及Z轴电机，其中，通过三维运动机械臂带动多个采样针同时提取第一批待测样本，包括：控制上述X轴电机和上述Y轴电机及上述Z轴电机同时运转以带动上述多个采样针移动到目标位置；通过上述塞泵在上述多个采样针移动到上述目标位置之后带动上述多个采样针对待测孔位里的样本进行吸取，得到上述第一批待测样本。

可选的，上述方法还包括：在通过所述多个计数池中加入有所述第一批待测样本的计数池对所述第一批待测样本进行细菌计数的过程中，通过所述三维运动机械臂带动所述多个采样针同时吸取第二批待测样本。

可选的，本发明实施例提供了一种细菌计数方法，包括：将待计数细菌样品加入到计数池组件，其中，上述计数池组件包括：宝石孔、前池、后池及电极，上述前池和上述后池通过上述宝石孔相连通，上述前池和上述后池之间的液体压力为负压，上述负压用于使得上述待计数细菌样品从上述前池经过上述宝石孔进入上述后池，在上述宝石孔两侧各有一个上述电极，在上述电极通电的情况下，上述宝石孔两侧之间具有预定电阻；检测上述宝石孔两侧是否存在由于上述宝石孔两侧之间的电阻发生变化而产生的脉冲信号,其中,上述脉冲信号用于表示上述待计数细菌样品中的细菌通过了上述宝石孔；在检测到上述宝石孔两侧产生的脉冲信号的情况下，获取根据上述脉冲信号确定出的上述待计数细菌样品中细菌的数量。

可选的，上述获取根据上述脉冲信号确定出的上述待计数细菌样品中细菌的数量，包括：

将上述脉冲信号传输给处理设备，并获取上述处理设备发送的上述待计数细菌样品中的细菌数量，其中，上述待计数细菌样品中的细菌数量根据上述脉冲信号所表示的细菌特征数据确定得到；或者

根据上述脉冲信号所表示的细菌特征数据确定出上述待计数细菌样品中的细菌数量。

可选的，上述宝石孔的直径为第一目标直径范围内的直径，其中，上述第一目标直径范围用于在上述待计数细菌样品中的细菌通过上述宝石孔时一次仅允许一个细菌通过上述宝石孔；或

上述宝石孔的直径为第二目标直径范围内的直径，其中，上述第二目标直径范围用于在上述待计数细菌样品中的细菌通过上述宝石孔时一次允许多个细菌通过上述宝石孔。

在上述宝石孔两侧各有一个上述电极，因为宝石孔两侧的上述电极形成了恒流源，而上述细菌为非传导性质，故上述细菌在通过上述宝石孔时产生电压脉冲信号，故能由上述方案根据上述脉冲信号确定上述待计数细菌样品中细菌的数量，“脉冲信号”可选为“电压脉冲信号”。

所述脉冲信号所表示的细菌特征数据，包括：通过调理电路放大、增益所述脉冲信号，通过低通滤波滤除噪声，通过缓冲限幅滤除超限幅值；通过脉冲识别、斜率识别、波峰检测、波谷检测、宽带检测等算法识别所述脉冲信号中具有所述细菌特征数据的信号。

上述宝石孔出现堵塞现象(堵孔)，分为完全堵孔与不完全堵孔，即上述宝石孔出现完全堵塞现象及上述宝石孔出现不完全堵塞现象。

如果发生完全堵孔,则计数量会异常而不能计数出正确结果，则采用上述反冲组件或上述灼烧组件以消除堵孔现象；但如果发生不完全堵孔,能显示数据,则直接影响测试结果，从观察计数时间能分辨出是否出现了不完全堵孔现象，即观察计数时间有一个参考值，如果上述细菌计数装置正常工作,微孔通畅,吸入上述待计数细菌样品的时间是固定的，当计数时间延长,则表示上述细菌计数装置的检测器发生了不完全堵孔现象，可选的，另一种方案或者发生堵孔时会有一个算法判断超限的数量，从而判断此次数据不准确，判定为堵孔现象或者受到外界干扰。

由于在装置正常工作状态下，已经设好了计数时间固定值，计数时间是均匀的，由于正常工作状态下，小孔电压基本稳定在一定范围内，如发生小孔电压升高或者计数量异常的情况，则证明上述宝石孔出现堵孔或者杂质干扰现象，堵孔原因有很多，大多数情况是因为多种细菌混合不均匀，或者不经常清洗宝石孔，则可能会出现非计数物质的堆积，从而产生堵孔。

可选的，还有一种通过电压区间来判断是否堵孔的方式，即电压分3个等级，分别为正常、偏高或异常，当电压变高时,则表示上述细菌计数装置的检测器发生了堵孔现象，偏高是微堵孔现象(即不完全堵孔现象)，异常是完全堵孔，正常即为不堵孔状态；如发生小孔电压升高或者计数量异常的情况，或者判断为基线异常，则证明上述宝石孔出现堵孔或者杂质或者干扰现象。

正常情况下：上述后池的中间液体口为负压，后池有三个通道，上下两个通道通过阀接通稀释液的，里面通过的可称作未被污染的液体；中间口直通阀然后通往泵，然后排出成为废液，中间口这里也会有电极(此电极为外电极不锈钢材质，内电极在前池为铂金)，正常情况下中间液体为负压，保证上述待计数细菌样品的液体能从上述前池进入上述后池，通过上述宝石孔的过程中完成计数，对上述待计数细菌样品完成计数后，通过使液体进入上述后池的上下端进液口及从上述后池的另一端出液口流出的方式清洗上述后池，例如通过上述后池的进出液口进入并流出液体的方式清洗上述后池，例如，进出液的方式中，进入后池的是稀释液，出液的是废液，也可以包含样本与稀释液，上下通道相互连接，为1分2，1为通往稀释液的主通道，2分别接后池上下通道口，中间通道，即有电极的通道。

堵孔情况下：上述后池的中间液体口关闭负压，可选择的一种方式是，开始通过加压泵施加正压，使上述后池产生压力，反冲上述宝石孔，消除上述宝石孔出现完全堵塞现象或上述宝石孔出现不完全堵塞现象。另一种可选择的方式是，通过上述后池的上下两个液体口进液，使上述后池产生压力，反冲上述宝石孔，消除上述宝石孔出现完全堵塞现象或上述宝石孔出现不完全堵塞现象。

进一步地，上述计数池组件还可选的包括：

反冲组件，用于在上述宝石孔出现堵塞现象时反冲而消除上述宝石孔的堵塞。进一步地，上述后池的液体的负压关闭，分别从上述后池的两个液体口进液，使上述后池产生压力，反冲上述宝石孔，而消除上述宝石孔的堵塞。或者，通过加压泵施加正压，使上述后池产生压力，反冲上述宝石孔，而消除上述宝石孔的堵塞。

进一步地，上述计数池组件还可选的包括：

灼烧组件，用于在上述宝石孔出现堵塞现象时灼烧消除上述宝石孔的堵塞。

进一步地，上述灼烧组件用于在上述宝石孔出现堵塞现象时通过上述电极向上述宝石孔提供高于预定电压值的电压，以融化上述宝石孔中的堵孔物质。

与上述细菌计数装置相连接的计算机检测到堵孔之后，即计算机的报警或提示信息，可以人为的去执行高压灼烧去消除堵孔，即人为的点击计算机(PC端)上的操作按钮，启动高压灼烧电路，即正常计数的是直流电压(相对低压部分)，灼烧的时候是直流高压，灼烧的方式是高低压快速切换，高压灼烧过程中会形成高频，在通断电的瞬间，宝石孔两侧会产生拉弧放电，产生的电火花正好灼烧掉宝石孔孔中的堵孔物质。另一种可选的灼烧消除堵孔的方式为，当正常计数是通过开关电路提供稳定的低压成分时，灼烧用直流高压，灼烧时因为是高压，对待测液加热煮沸，将蛋白质成分融化消除以达到灼烧消除堵孔的效果。

进一步地，上述预定电压值的电压为90伏至110伏电压。

进一步地，上述预定电压值的电压为110伏电压。

进一步地，上述前池为塑胶材料。

进一步地，上述前池为聚甲醛材料。

进一步地，上述后池为塑胶材料。

进一步地，上述后池为聚甲醛材料。

塑胶材料，尤其聚甲醛材料机加工性能好，容易保证上述前池和上述后池的尺寸，结构更稳固。

本发明实施例提供的技术方案具有以下有益效果：

1)本发明实施例实现了利用电阻计数法测量细菌个数的装置自动化的应用，解决了现今细菌计数的时间慢，效率低的问题，实现了细菌计数速度快且准确的效果。

2)本发明实施例改进后的宝石孔，保证细菌能一个一个的通过微孔，防止重叠现象影响细菌个数的计量，实现了采用电阻计数法测量细菌个数，准确而高效；增设高压反冲与灼烧功能预防堵孔，如有堵孔现象，后池部分增添了高压反冲设计，消除上述宝石孔出现完全堵塞现象或上述宝石孔出现不完全堵塞现象，如高压反冲失效，还可选用灼烧功能消除堵孔，即确保在孔径变小的情况下，不容易出现上述宝石孔完全堵塞现象或上述宝石孔不完全堵塞现象。

3)针对性的设计细菌计数信号调理电路；增加信号调理电路，滤除了非细菌信号，精确的将细菌特征的信号识别出来,减少了误判断的情况。

4)①3维运动机械臂能最快的将采样头运送到指定位置，节省了到达目标位置的时间；②多探头的结构，大大的缩短了检测时间，提高了检测效率；③多采样针的使用，减少了第一个试剂板第一个检测孔位与最后一个试剂板最后一个孔位的检测时间差，将样本控制在无失效的状态，排除检测时间对于被检测样本的影响。④成本低廉，本设计采用2个采样针结构，较能变距的结构或者4个采样针或者更多采样针的成本低⑤三维臂与计数池一起运动，保证了采样针取样本到将样本加入计数池整个过程移动距离最小，从而使整个运动时间缩短。⑥采样针间隔18mm，正好为试剂板测试孔位间距的2倍，测试板孔可以排布的非常紧密，缩短了运动距离和节省了检测板放置的空间。⑦双针，四个检测池，检测速度是单针单检测池的四倍。

而传统结构均是采样针结构不动式，样本运动，机械结构没有X轴与Y轴电机的运动；本发明实施例X轴、Y轴与Z轴均能运动，孵育完成后按照检验序列进行检测时，3维运动机械臂带动2个采样针快速移动到指定样本位置。吸样后移动到计数池，将待测液注入相应的计数池中，开始检测，节省只有一路探头时的检测等待时间。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述，本发明示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本发明的若干实施方式，其中：

图1示意性地示出了根据本发明实施方式的一种细菌计数装置整机示意图；

图1-1示意性地示出了根据本发明实施方式的一种细菌计数装置整机的运动吸样过程示意图；

图1-2示意性地示出了根据本发明实施方式的一种细菌计数装置整机的将吸取的待测样本加入到计数池组件中的示意图；

图2示意性地示出了根据本发明实施方式的一种计数池组件的结构示意图；

图2-1示意性地示出了根据本发明实施方式的一种图2的部分对称的剖面结构示意图；

图3示意性地示出了根据本发明实施方式的一种采样组件的结构示意图；

图3-1示意性地示出了根据本发明实施方式的一种采样针和拭子的配合关系的结构示意剖面图；

图3-2示意性地示出了根据本发明实施方式的一种试剂板的结构示意图；

图4示意性地示出了根据本发明实施方式的一种电阻计数的工作原理示意图；

图4-1示意性地示出了根据本发明实施方式的一种细菌计数装置的液路图工作原理示意图；

图5示意性地示出了根据本发明实施方式的一种信号调理电路的流程示意图。

具体实施方式

下面将参考若干示例性实施方式来描述本发明的原理和精神。应当理解，给出这些实施方式仅仅是为了使本领域技术人员能够更好地理解进而实现本发明，而并非以任何方式限制本发明的范围。相反，提供这些实施方式是为了使本申请公开更加透彻和完整，并且能够将本申请公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。

发明概述

本发明技术方案提供了一种细菌计数装置，一种用电阻计数法测量细菌个数的细菌计数装置，首先需要发明用电阻计数法测量细菌个数的细菌计数装置，即设计采样组件、计数池组件以及电路控制系统，并将其组合以适合用电阻计数法测量细菌个数的完整的细菌计数装置，在此基础上，改进了运动机构的探头设计，X轴、Y轴与Z轴均能运动，孵育完成后按照检验序列进行检测时，3维运动机械臂带动2个采样针快速移动到指定样本位置，吸样后移动到计数池，将待测液注入相应的计数池中，开始检测，节省只有一路探头时的检测等待时间。假如指定一个位置，X轴电机运转的同时Y轴也可以运动，快速达到指定位置，塞泵带动探针在Z轴通过对待测孔位里的样本进行混匀与吸样。吸样后移动到计数池，将待测液注入相应的计数池中，开始检测；下一次需要到达另外一个位置时，重复上述动作。

示例性装置

上述细菌计数装置整机示意图如图1所示，上述细菌计数装置包括计数池组件1、采样组件2、信号调理电路3以及外壳4。上述计数池组件1与上述采样组件2固定连接，上述信号调理电路3如图5所示，上述信号调理电路3置于如图1-2所示的索道41下，即置于上述细菌计数装置内，上述信号调理电路3与上述计数池组件1内的内电极141与外电极142连接，上述信号调理电路3包括信号采集板，主控板等,上述外壳4位于上述计数池组件1、上述采样组件2以及上述信号调理电路3的外侧，其中上述采样组件2包括运动机构，上述采样组件2通过上述运动机构采取细菌待测液放入上述计数池组件1中，上述计数池组件1由上述采样组件2带动在上述索道41上滑行。

上述计数池组件1的结构示意图如图2所示，上述计数池组件1的局部剖面结构示意图如图2-1所示，上述计数池组件1包括宝石孔11、前池12、后池13、连通前后池的内电极141以及外电极142，上述宝石孔11位于上述前池12与上述后池13中间，上述内电极141以及上述外电极142连接于上述前池12与上述后池13之间。

如图2-1所示，上述后池13包括上液体口131、中间液体口132以及下液体口133，上述后池13的液体为负压，能使进入上述前池12的上述细菌待测液全部流经上述宝石孔11而完全进入上述后池13，其中上述后池13的上述中间液体口132为负压时效果最为明显，上述后池13中的上述上液体口131及下液体口133为两个冲洗口，上述外电极142的导线拧在上述中间液体口132的外壁金属上，可选的，上述内电极141为铂金，用于对待计数细菌样本中的细菌进行计数。检测时待测液样本通过宝石孔微孔，前后池电极感受电阻变化,从而在电路中产生一个脉冲信号，根据脉冲的个数计量细菌的个数。

上述内电极141以及上述外电极142的测量信号强度为对细菌进行计数的感受器。因为稀释液具有导电性，当在两电极之间加一定的电压时，上述宝石孔11的微孔之间有一定的电阻，而细胞具有非导电性,当有细胞进入小孔时,就会改变小孔间的电阻,从而在电路中产生一个脉冲信号，将脉冲信号进行处理传到PC端分析，根据脉冲的个数以及脉冲幅度等特性就能测出细胞的数量、大小等参数并进行统计，工作原理图如图4所示，通过细菌计数装置的电阻计数，得到上述细菌待测液的细菌数量，传送给PC(电脑)端。

上述采样组件2的结构示意图如图3所示，如图1、图1-1及图3所示，上述采样组件2包括可以三维运动的机械臂、采样针22、拭子23、试剂板24及柱塞泵25等。上述采样组件2包括的运动机构即包括上述机械臂以及上述采样针22，上述机械臂包括X轴运动的机械臂21-1，Y轴运动的机械臂21-2，Z轴运动的机械臂21-3，上述采样针22的一端穿过上述拭子23，上述采样针22和上述拭子23的配合关系的结构示意图的部分剖面图如图3-1所示，需要清洗的时候，由进水管231进水然后出水管232出水，上述采样针22的另一端与上述机械臂21-2固定连接，随上述机械臂21-2的运动而运动，从而实现目标采样功能，即上述采样针22从上述试剂板24中采取到上述细菌待测液，如图1-1所示，上述柱塞泵25与上述采样针22连接，上述柱塞泵25控制上述采样针22的吸吐上述细菌待测液，能起到对上述细菌待测液有混匀的功效。两个上述采样针22固定于3维运动机械臂的支架上，每一个上述采样针22上分别有一个上述拭子23，也可以采用4个上述采样针22。

而且多个探针间不仅仅能相对静止，也可以独立运动。

可选的，多探头设计，新型的探针结构，两个上述采样针22同时运动，达到了4个采样针的效果，检测速度是单针单检测池的四倍，节省成本；采样组件将待测液吸取之后注入到检测池组件中，本设计有4个检测池，为对称结构，一边两个计数池，本设计应用于细菌的计数，由3维运动机械臂带动2个不锈钢采样针，如图3所示，两个上述采样针22的间隔为18mm，去目标板吸样，将待测液体吐入其中两个计数池，总共4个计数池，这时这两个计数池通道开始工作；然后3维运动机械臂带动2个不锈钢采样针再去目标板吸样，将待测液体吐入另外两个计数池，这时这两个计数池通道也开始工作，直到有通道检测完毕，再去吸样，重复上述相同动作。两个上述采样针22同时运动，多通道检测，既可以节省等待时间又可以节省增加探头组件的成本。

可选的，三维臂与计数池一起运动，缩短吸样到送样的时间。

三维臂与计数池一起运动，相对静止，需要检测时，吸样后直接利用三维臂X、Y、Z轴就近放样至计数池，而不需要过多的3维动作，保证了采样针取样本到将样本加入计数池整个过程移动距离最小，从而使整个运动时间缩短。假如指定一个位置，X轴电机运转的同时Y轴也可以运动，快速达到指定位置，如图1-1所示的上述柱塞泵25带动上述采样针22在Z轴通过对待测孔位里的样本进行混匀与吸样，吸样后移动到计数池，将待测液注入相应的计数池中，开始检测；下一次需要到达另外一个位置时，重复上述动作。

可选的，如图3所示，上述采样针22间隔18mm，如图3-2所示的试剂板24结构示意图，为48个孔位的试剂版，上述试剂板24的两个测试孔位241的间距为9mm，两个采样针之间的间距为18mm，即两个上述采样针22间隔正好为上述试剂板的测试孔位间距的2倍，这样，每一次吸样，两个采样针中间都会隔一个孔位。举例来说，48个孔位的第1排4个孔位分别为孔位1-4，两个采样针第一次同时对孔位1和孔位3进行采样，吸取第一批待测样本，两个采样针第二次同时对孔位2和孔位4进行采样，吸取第二批待测样本。由于采样针之间的间距是孔位之间的间距的倍数，这样可以使得试剂板上待测试的孔位排布的更紧密，缩短了采样针的运动距离，并节省了试剂板的空间。

在上述实施例中，采样针之间的间距是孔位之间的间距的2倍，这仅仅是一个示例，采样针之间的间距还可以是孔位之间的间距的其他倍数，例如，3倍，4倍等，本发明实施例对此不作限定。可选的，由于采样针之间的间距是孔位之间的间距的倍数，这样可以使得试剂板上待测试的孔位排布的更紧密，缩短了采样针的运动距离，并节省了试剂板的空间。

在上述实施例中，采样针之间的间距为18mm，孔位之间的间距的9mm，这仅仅是一个示例，采样针之间的间距和孔位之间的间距还可以为其他值。可选的，采样针之间的间距是孔位之间的间距的倍数。

可选的，三维机械臂与清洗池联动，作为一种可选的示例，试剂板上待测试的孔位分别放入不同浓度的待测样本。这样，在每次多个采样针同时吸取一批待测样本，并将这一批待测样本加入到对应的计数池之后，需要对多个采样针进行清洗。作为一种可选的方案，可以采样清洗池对多个采样针进行清洗，清洗时，清洗液体从如图3-1所示的拭子的进水管231进水然后出水管232出水进行清洗，作为一种可选的示例，清洗池是固定不动的，这样在每次多个采样针同时吸取一批待测样本，并将这一批待测样本加入到对应的计数池之后，需要将多个采样针移动到清洗池进行清洗。

为了进一步节省时间，本发明实施例还提供了一种空中清洗的方案。在本实施例中，清洗池与采样针随着三维运动机械臂一起移动，作为一种可选的示例，还可以直接将清洗管与拭子的进水管231连接，由进水阀控制，拭子的出水管232由软管直接连接到废液池放水，则整个清洗拭子中的采样针的过程是在采样针随着三维运动机械臂一起移动的过程中，即为空中清洗，且清洗时机为采样针吸取细菌待测液吐入计数池后，清洗干净后进入下次吸取细菌待测液的循环，空中清洗节省了时间。

这样在每次多个采样针同时吸取一批待测样本，并将这一批待测样本加入到对应的计数池之后，可以直接对多个采样针进行清洗，而不需要将多个采样针移动到清洗池进行清洗，这样可以在将一批待测样本加入到对应的计数池之后，直接将多个采样针移动到下一批待测样本所在的位置，而在将多个采样针移动到下一批待测样本所在的位置的过程中，通过清洗池或清洗管对多个采样针进行清洗，从而大大节省了时间。

上述信号调理电路3的结构示意图如图5所示，为信号处理板上的信号调理电路，采集微小信号，然后经过放大滤波，信号采集等将细菌个数上传。

上述细菌计数装置的采样组件的工作过程示意图如图1、图1-1及图1-2所示，当上述细菌计数装置工作时，上述采样组件2快速移动到指定位置，由上述柱塞泵25控制上述采样针22对上述试剂板24中的上述细菌待测液的初始混匀以及对上述细菌待测液的吸样，然后将上述细菌待测液吐入跟随上述采样组件2一起运动的上述计数池组件1的上述前池12中。

高压反冲设计具体而言，关闭上述后池13的中间液体口132的负压，使上述后池13的上液体口131及下液体口133进液，上述后池13产生压力，反冲上述宝石孔11，消除上述宝石孔11出现完全堵塞现象或上述宝石孔11出现不完全堵塞现象，如高压反冲失效，还可选用灼烧功能消除堵孔，即确保在孔径变小的情况下，不容易出现上述宝石孔完全堵塞现象或上述宝石孔不完全堵塞现象。

可选的，如图2所示，上述前池12为四通道一体化结构，采用聚甲醛材料或其他塑胶材料，上述前池12的两个前池通道口121的间距为18毫米，上述前池12的内部液体容积大于2.5毫升。采用聚甲醛材料或其他塑胶材料，容易保证上述前池12和上述后池13的尺寸准确，结构更稳固。

作为一种示例，在细菌通过宝石孔的过程中，可能会使得宝石孔产生堵塞，从而导致细菌的计数不准确。为了解决因宝石孔产生堵塞而导致的细菌的计数不准确的问题，本发明实施例还提供了宝石孔堵塞的检测方案和消除方案，如图1-1的可选的整机图所示，其中在上述细菌计数装置旁侧设有一柱塞泵，用于高压反冲来消除堵孔，或/和在小孔两端的电极上加上高频计数电压或者直流高压用于高压灼烧来消除堵孔，具体的操作见示例性方法。

示例性方法

用相同的试剂板，相同的待测液，测量用不同的仪器从吸取单孔到一个步骤结束的时间，测试效果数据如下：

1)检测时间数据对比：

迈瑞BC-5180CRP、山东卓越生物技术股份有限公司的Hexmax530AL与Hexmax330、日本SYSMEXXE-2100与本发明实施例技术方案的每例检测时间做对比，结果见下表所示：

实验结果分析说明：本发明实施例技术方案通过3维臂移动采样针到达目标位置，然后柱塞泵与相应电磁阀控制液路完成采样或者清洗，采样针上下运动靠三维臂中的一个Z轴电机带动，柱塞泵与电磁阀完成液路通断，即往何处注稀释液或者吸样，空中清洗过程就是拭子、三维臂控制的采样针与液路的组合动作过程，可选的，上述细菌计数装置在工作过程中，液体流向的工作流程图如图4-1液路图所示，上述细菌计数装置为4通道计数液路细菌计数装置，因为每一个通道的液路一致，以其中两路通道1及通道2(CH1及CH2)为例阐述其工作原理：如图4-1液路图所示，在加样计数之前，每一次计数之前，先会对上述计数池组件1进行清洗，V1电磁阀与10ML泵的配合，吸取稀释液(待测细菌试剂)，然后再通过V1电磁阀、V2电磁阀、V3电磁阀、V4电磁阀与泵的配合将液体注入上述前池12，然后通过10毫升泵与V1电磁阀、V2电磁阀及V3电磁阀的配合，对液路施加正压发冲上述宝石孔11，然后通过V8电磁阀、V9电磁阀与P1泵将上述前池12的废液排出完毕，P3泵与V6电磁阀、V7电磁阀将上述后池13的废液排出。其中加样计数过程如下：将液体加入上述前池12，然后通过电磁阀与泵的组合加入稀释液稀释，上述拭子23抬起，上述拭子23清洗过程：上述采样针22抬起，上述采样针22的下底面包裹在上述拭子23内，V5电磁阀与P1泵配合会将来自V4电磁阀通道的冲洗上述采样针22外壁后的稀释液排出到废液池，然后通过V5电磁阀与P1泵配合将来自V4电磁阀通道的冲洗上述采样针22内壁的稀释液排出到废液池。V4电磁阀为3通，一个进口，两个出口，两个出口(假设为1和2)，同一时间至少有一个出口与进口相通，所以可以控制稀释液清洗上述采样针22内壁与外壁，清洗完毕，再去吸取待测液。而先加样的两个通道通过V6电磁阀与P3泵的负压开始进行一定时间的计数，当到达预订时间时，通过各自电磁阀与泵的配合将上述前池12与上述后池13进行清洗，等待下一次的进样。

可选的，激光成型的宝石孔两侧各有一个铂电极，因为稀释液具有导电性，当在两电极之间加一定的电压时，微孔之间有一定的电阻。而细胞具有非导电性,当有细胞进入小孔时,就会改变小孔间的电阻,从而在电路中产生一个脉冲信号，将脉冲信号进行处理传到PC端分析，根据脉冲的个数以及脉冲幅度等特性就能测出细胞的数量、大小等参数并进行统计。

针对性的设计细菌计数信号调理电路与采集算法，通过放大信号，将有效信号完整保留，通过调节增益将有效信号调节到最有利于算法识别的放大倍数；低通滤波将高频噪声滤除，通过缓冲限幅将超限的幅值滤除。通过脉冲识别，斜率识别、波峰检测、波谷检测、宽带检测等算法精确的将细菌特征的信号识别出来，从而从脉冲信号获得细菌数量。

在上述脉冲信号包括第一类型的一组脉冲信号的情况下，上述电路控制系统或处理设备将上述第一类型的一组脉冲信号的个数确定为第一数量，其中，上述第一类型的一组脉冲信号中的每个脉冲信号是由一个上述细菌通过上述宝石孔触发产生的脉冲信号；在上述脉冲信号包括第二类型的一组脉冲信号的情况下，上述电路控制系统或处理设备将上述第二类型的一组脉冲信号的个数与预定数量之间的乘积确定为第二数量，其中，上述第二类型的一组脉冲信号中的每个脉冲信号是由上述预定数量的上述细菌同时通过上述宝石孔触发产生的脉冲信号。

在上述脉冲信号仅包括上述第一类型的一组脉冲信号的情况下，将上述待计数细菌样品中细菌的数量确定为上述第一数量；在上述脉冲信号仅包括上述第二类型的一组脉冲信号的情况下，将上述待计数细菌样品中细菌的数量确定为上述第二数量；在上述脉冲信号包括上述第一类型的一组脉冲信号和上述第二类型的一组脉冲信号的情况下，将上述待计数细菌样品中细菌的数量确定为上述第一数量与上述第二数量之和。

作为一种示例，本发明实施例中的所述电路控制系统或处理设备可以通过以下步骤确定所述脉冲信号是否包括第二类型的一组脉冲信号：

只能通过1个细菌时，是准确计数，2个细菌或3个细菌同时通过宝石孔所产生的第二类型的脉冲信号，上述第二类型的脉冲信号与上述第一类型的脉冲信号在误差范围内时，记为有效计数，否则报错重新计数或按误差值换算计数结果。

作为一种示例，在细菌通过宝石孔的过程中，可能会使得宝石孔产生堵塞，从而导致细菌的计数不准确。为了解决因宝石孔产生堵塞而导致的细菌的计数不准确的问题，本发明实施例还提供了宝石孔堵塞的检测方案和消除方案。

作为一种示例性的宝石孔堵塞的检测方案，本发明实施例还包括：在检测到上述前池和上述后池之前的电压超过预定阈值的情况下，确定出上述宝石孔存在堵塞，其中，上述前池为阳极，上述后池为阴极，上述宝石孔的堵塞越严重，上述宝石孔两侧之间的电阻就越大，上述前池和上述后池之间的电压就越大，上述预定阈值可以根据细菌数量的不同测量要求(例如，不同的测量精度)进行设置。

对于反冲消除堵孔的方案，作为一种示例性的宝石孔堵塞的消除方案，本发明实施例还包括：

对于灼烧消除堵孔的方案，作为一种示例性的宝石孔堵塞的消除方案，本发明实施例还包括：高压反冲和高压灼烧。

如遇堵孔，中间部分正对宝石孔位置，从中间冲洗口正压反冲液体，上下两个冲洗口排出，柱塞泵与阀的组合控制，通过上下液体口对后池施加正压，废液从前池废液口放出，废液通过电池阀与废液泵的配合来抽取。

灼烧的过程是在110V电压下，在小孔两端的电极上加上高频计数电压，正常计数的时候，计数电压是持续提供的直流电压，而在高压灼烧的时候，就会设计成间隔很短时间的通电断电，这样就形成高频，在通断电的瞬间，两个电极之间就会产生拉弧放电，电火花的发出点就是小孔，这样就会很轻易的将蛋白、碎片清除掉，也有的仪器设计成单独交流供电，在电极线的前端通过继电器或者可控硅来控制。可选的，也可通过高压煮沸加热融化蛋白质的方式来实现灼烧消除堵孔现象。

可选的，如图4所示，加样针将液体注入前池后，负压作用将前池液体带往后池，这样通过宝石孔，当有细菌通过宝石孔电压时，便会产生脉冲信号(提供的是恒流源，细菌通过代表电阻变化然后电压产生变化)，电路经过滤波，信号放大，然后在滤波，信号达到单片机，单片机进行AD采样的过程，单片机程序也有脉冲识别算法，处理好之后，便会上传到PC软件。处理信号的过程：AD采样大概采样10M量级,然后算法处理为若干K，这若干K，即总数、直方图信息。然后上传PC机。

应当注意，尽管在上文详细描述中提及了装置的若干单元/模块或子单元/模块，但是这种划分仅仅是示例性的并非强制性的。实际上，根据本发明的实施方式，上文描述的两个或更多单元/模块的特征和功能可以在一个单元/模块中具体化。反之，上文描述的一个单元/模块的特征和功能可以进一步划分为由多个单元/模块来具体化。

此外，尽管在附图中以特定顺序描述了本发明方法的操作，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些操作，或是必须执行全部所示的操作才能实现期望的结果。附加地或备选地，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，和/或将一个步骤分解为多个步骤执行。

虽然已经参考若干具体实施方式描述了本发明的精神和原理，但是应该理解，本发明并不限于所公开的具体实施方式，对各方面的划分也不意味着这些方面中的特征不能组合以进行受益，这种划分仅是为了表述的方便。本发明旨在涵盖所附权利要求的精神和范围内所包括的各种修改和等同布置。

Claims (10)

1.一种细菌计数装置，其特征在于，包括：

采样组件，包括三维运动机械臂及多个采样针，所述三维运动机械臂用于带动所述多个采样针同时吸取第一批待测样本，所述多个采样针用于将吸取到的所述第一批待测样本分别加入到多个计数池中对应的计数池中；

计数池组，包括所述多个计数池，所述计数池用于在获取到所述第一批待测样本的情况下对所述第一批待测样本进行细菌计数。

2.如根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：

联动机构，所述联动机构用于带动所述多个计数池与所述三维运动机械臂在至少一个运动方向上一起运动。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，在所述多个计数池与所述三维运动机械臂一起运动的过程中所述多个计数池与所述三维运动机械臂在所述至少一个运动方向上相对静止。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述三维运动机械臂包括：X轴电机、Y轴电机及Z轴电机，其中，所述X轴电机、所述Y轴电机和Z轴电机被设置为允许同时运转以带动所述多个采样针移动到目标位置，所述塞泵用于在所述多个采样针移动到所述目标位置之后带动所述多个采样针对待测孔位里的样本进行吸取，得到所述第一批待测样本。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的装置，其特征在于，所述三维运动机械臂还用于在所述计数池对所述第一批待测样本进行细菌计数的过程中带动所述多个采样针同时吸取第二批待测样本。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的装置，其特征在于，所述多个采样针为两个采样针。

7.一种细菌计数方法，其特征在于，包括：

通过三维运动机械臂带动多个采样针同时提取第一批待测样本；

通过所述三维运动机械臂带动所述多个采样针移动至计数池组件,其中,所述计数池组件包括多个计数池；

通过所述三维运动机械臂控制所述多个采样针将所述第一批待测样本分别加入所述多个计数池中对应的计数池；

通过所述多个计数池中加入有所述第一批待测样本的计数池对所述第一批待测样本进行细菌计数。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述通过三维运动机械臂带动多个采样针同时提取第一批待测样本时，或，在所述通过所述三维运动机械臂带动所述多个采样针移动至计数池组时，所述方法还包括：

通过联动机构带动所述多个计数池与所述三维运动机械臂在至少一个运动方向上一起运动。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述多个计数池与所述三维运动机械臂一起运动的过程中所述多个计数池与所述三维运动机械臂在所述至少一个运动方向上相对静止。

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述三维运动机械臂包括：X轴电机、Y轴电机及Z轴电机，其中，通过三维运动机械臂带动多个采样针同时提取第一批待测样本，包括：

控制所述X轴电机和所述Y轴电机及所述Z轴电机同时运转以带动所述多个采样针移动到目标位置；

通过所述塞泵在所述多个采样针移动到所述目标位置之后带动所述多个采样针对待测孔位里的样本进行吸取，得到所述第一批待测样本。

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