CN113219190B - 一种全自动分层加热降温检测设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种全自动分层加热降温检测设备及方法，涉及实验分析仪器技术领域。该全自动分层加热降温检测设备，包括升降转向单元、加热降温单元、试剂单元、反应检测单元和清洗单元。本发明通过加热降温单元对容器中试剂进行分层加热和自主分层降温，加热、降温温度调节的惯性小，操作方便；通过转运探针将试剂单元的试剂腔中的试剂转运至加热降温单元的容器中，并将加热降温单元的容器中的试剂以及试剂单元的试剂腔中的试剂转运至反应检测单元的反应皿中，通过搅拌棒搅拌反应皿中的试剂，试剂在反应检测单元的反应皿中反应后，由检测传感器检测试剂，检测传感器检测试剂后，由清洗单元清洗反应皿，实现对试剂的自动转运和检测。

Description

一种全自动分层加热降温检测设备及方法

技术领域

本发明涉及实验分析仪器技术领域，具体地说是涉及一种全自动分层加热降温检测设备及方法。

背景技术

目前对液体、尤其是实验室试管内的反应试剂等的加热及检测主要采用水浴法，也可用于恒温加热和其它温度试验，是生物、遗传、病毒、水产、医药和教学科研等的必备手段。在食品加工、酒业、奶业等生产中也经常用到生物酶等试剂在恒温及变温下反应试验，用来测试各类产品的技术指标或利用化学反应等进行实际生产。在进行水浴加热时，有时需要对同一个容器内不同高度下的分层反应试剂进行独立分层变温加热；并且，在加热完毕后，还需尽快降温从而配合其他生产步骤，更为苛刻的反应条件是：有时需要对容器内的反应试剂分层进行不同温度的降温操作。

目前的水浴加热装置普遍存在两个缺陷：(1)现有水浴加热装置需将整个反应容器放入水浴锅中加热，无法分层加热；加热完毕后，也无法对反应容器进行分层降温。此外，水浴锅在加热过程中，由于采用整体加热法，导致水浴锅内加热液体体积容量大，温度调节的惯性大，极易发生温度超调波动问题，导致试验的试剂发生其它化学反应而失效。(2)现有水浴加热装置仅能实现单一功能的加热，无法实现全自主降温功能，也无法实现后续试剂的转运和自动检测功能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种全自动分层加热降温检测设备及方法，以实现对容器进行分层加热和分层降温，并实现试剂的转运和检测。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术解决方案如下：

一种全自动分层加热降温检测设备，包括升降转向单元、加热降温单元、试剂单元、反应检测单元和清洗单元；

所述升降转向单元包括第一支架、第一升降驱动电机、联轴器、第一转轴、杆座、弧形杆、第一连杆、驱动轮、轴座、第二支架、升降转向轴、压簧、第三支架、转向驱动电机、主动带轮、被动带轮、同步带、第一竖向架和第一横向架；第一支架上设置第一升降驱动电机，第一升降驱动电机的输出轴经联轴器连接第一转轴的一端；杆座上放置弧形杆，弧形杆的两端向上翘起；第一连杆的一端设置驱动轮腔，驱动轮腔内转动连接驱动轮，第一转轴的另一端连接驱动轮的非中心位置，第一连杆的另一端铰接弧形杆的一端；弧形杆的另一端铰接轴座；第二支架上活动连接升降转向轴，升降转向轴可相对于第二支架转动，且升降转向轴可相对于第二支架沿竖直方向移动；升降转向轴的下端转动连接轴座；轴座位于第二支架的下方，轴座与第二支架之间连接压簧；第三支架上设置转向驱动电机，转向驱动电机的输出轴连接主动带轮；升降转向轴的外表面开设限位槽，所述限位槽沿升降转向轴的轴向延伸，所述被动带轮的中央位置开设装配孔，装配孔的内壁设置与限位槽配合的限位凸起，所述升降转向轴穿过被动带轮的装配孔，限位槽与限位凸起配合，所述被动带轮可沿升降转向轴的轴向移动；所述主动带轮与所述被动带轮之间连接同步带；所述升降转向轴的上端设置第一竖向架，第一竖向架上设置第一横向架；

所述加热降温单元包括第四支架、第一旋转驱动电机、保温桶体、温控腔体、容器腔体、加热组件和冷却液口；第四支架上设置第一旋转驱动电机，第一旋转驱动电机的输出轴连接保温桶体；保温桶体的上方开口，保温桶体内由下向上经隔热层分隔为多层温控腔体，温控腔体沿水平方向布置；保温桶体内设置多个容器腔体，容器腔体内放置有容器，容器腔体穿过各层温控腔体，容器腔体沿竖直方向布置，容器腔体侧壁被温控腔体包裹的部分由导热材料制成；各层温控腔体内均设置加热组件；保温桶体的上方设置多个冷却液口，所述冷却液口用于注入或排出冷却液，冷却液口的数量与温控腔体的数量对应，冷却液平衡口的数量与温控腔体的数量对应，一个冷却液口经通道连通一层温控腔体的一端；

所述试剂单元包括第五支架、盘体和试剂腔；第五支架上设置盘体，盘体上设置多个试剂腔；

所述反应检测单元包括第六支架、第二旋转驱动电机、反应检测盘和检测传感器；第六支架上设置第二旋转驱动电机，第二旋转驱动电机的输出轴连接反应检测盘，反应检测盘上设置反应皿，反应检测盘上设置检测传感器，检测传感器的感测端位于反应皿中；

所述加热降温单元的一侧设置第一组升降转向单元；第一组升降转向单元的第一横向架上设置有冷却探针，冷却探针的一端经冷却液吸排机构连接有冷却液供给端，冷却液吸排机构可将冷却液供给端的冷却液经冷却探针排出，冷却液吸排机构也可将冷却液经冷却探针吸入冷却液供给端；所述第一组升降转向单元可带动冷却探针插入所述加热降温单元的冷却液口，所述第一组升降转向单元也可带动冷却探针从所述加热降温单元的冷却液口拔出；

加热降温单元、试剂单元和反应检测单元之间设置第二组升降转向单元；第二组升降转向单元的第一横向架上设置有转运探针和吸排液机构，转运探针的一端连接吸排液机构，吸排液机构可将液体吸入转运探针，吸排液机构也可将液体从转运探针排出；所述第二组升降转向单元可带动转运探针插入所述加热降温单元的容器中，所述第二组升降转向单元也可带动转运探针从所述加热降温单元的容器拔出；所述第二组升降转向单元可带动转运探针插入所述试剂单元的试剂腔中，所述第二组升降转向单元也可带动转运探针从所述试剂单元的试剂腔拔出；所述第二组升降转向单元可带动转运探针接近所述反应检测单元的反应皿，所述第二组升降转向单元也可带动转运探针远离所述反应检测单元的反应皿；第二组升降转向单元的一侧设置有第一探针清洗机构，所述第二组升降转向单元可带动转运探针接近第一探针清洗机构；

反应检测单元的一侧设置第三组升降转向单元；第三组升降转向单元的第一横向架上设置有搅拌棒和搅拌驱动机构，搅拌驱动机构动力连接搅拌棒；所述第三组升降转向单元可带动搅拌棒插入所述反应检测单元的反应皿，所述第三组升降转向单元也可带动搅拌棒从所述反应检测单元的反应皿拔出；第三组升降转向单元的一侧设置有第二探针清洗机构，所述第三组升降转向单元可带动搅拌棒接近第二探针清洗机构；

所述反应检测单元的一侧设置清洗单元；

所述清洗单元包括第七支架、第二升降驱动电机、升降机构、第二竖向架、第二横向架、清洗探针和清洗供给端；第七支架上设置第二升降驱动电机，第二升降驱动电机的输出轴经升降机构连接第二竖向架，第二升降驱动电机经升降机构带动第二竖向架沿竖直方向移动；第二竖向架上设置第二横向架；第二横向架上设置清洗探针，清洗探针的一端连接清洗供给端，清洗供给端的清洗液可经清洗探针排出；清洗探针可接近所述反应检测单元的反应皿。

优选的，还包括外壳体，所述外壳体包裹升降转向单元、加热降温单元、试剂单元、反应检测单元和清洗单元，所述外壳体的底部设置有底座。

优选的，所述外壳体的上表面设置有操作面板，所述第一组升降转向单元的第一竖向架、第一横向架及冷却探针从操作面板露出，所述第二组升降转向单元的第一竖向架、第一横向架及转运探针从操作面板露出，所述第三组升降转向单元的第一竖向架、第一横向架及搅拌棒从操作面板露出，所述清洗单元的第二竖向架、第二横向架及清洗探针从操作面板露出，所述加热降温单元的保温桶体从操作面板露出，所述试剂单元的盘体从操作面板露出，所述反应检测单元的反应检测盘从操作面板露出，第一探针清洗机构从操作面板露出，第二探针清洗机构从操作面板露出。

优选的，还包括盖板，所述盖板铰接于外壳体的后侧，盖板的左右两侧均经可伸缩液压杆连接外壳体。

优选的，第一组升降转向单元的第一横向架上滑动连接有第一滑块，第一滑块上设置冷却探针；第二组升降转向单元的第一横向架上滑动连接有第二滑块，第二滑块上设置转运探针；第三组升降转向单元的第一横向架上滑动连接有第三滑块，第三滑块上设置搅拌棒。

优选的，清洗单元的第二横向架上滑动连接有第四滑块，第四滑块上设置清洗探针。

优选的，冷却液供给端和清洗供给端均设置为盛装有蒸馏水的水桶，所述水桶还经管路连接第一探针清洗机构和第二探针清洗机构；第一探针清洗机构、第二探针清洗机构和反应检测盘还经管路连接有废液桶。

优选的，所述升降机构设置为同步带直线滑台，同步带直线滑台沿竖直方向布置，第二升降驱动电机的输出轴连接同步带直线滑台的输入端，同步带直线滑台的滑块上设置第二竖向架。

优选的，所述升降机构包括齿轮和齿条，齿条沿竖直方向布置，第二升降驱动电机的输出轴连接齿轮，齿条与齿轮啮合，齿条上设置第二竖向架。

一种全自动分层加热降温检测方法，应用上述的全自动分层加热降温检测设备；

所述方法包括如下步骤：

步骤一、将容器放入加热降温单元的保温桶体内的容器腔体中，启动加热降温单元的第一旋转驱动电机，保温桶体转动设定角度，启动第二组升降转向单元，转运探针插入试剂单元的试剂腔中，吸排液机构将试剂腔中的试剂吸入转运探针，转运探针从试剂单元的试剂腔拔出，转运探针插入容器中，吸排液机构将试剂从转运探针排出进入容器中，转运探针从容器拔出，转运探针接近第一探针清洗机构，第一探针清洗机构清洗转运探针；

步骤二、启动某一层或多层温控腔体中的加热组件，已启动加热组件的温控腔体定义为温控腔体A，容器贴合温控腔体A区域的试剂被加热；

步骤三、容器内的试剂被加热至设定时间后，启动第一组升降转向单元，冷却探针依次插入加热降温单元的某一个或多个冷却液口，冷却液供给端的冷却液经冷却探针排出，冷却液进入某一层或多层温控腔体中，冷却探针从加热降温单元的冷却液口拔出，已进入冷却液的温控腔体定义为温控腔体B，容器贴合温控腔体B区域的试剂被降温；

步骤四、容器内的试剂被降温至设定时间后，启动加热降温单元的第一旋转驱动电机，保温桶体转动设定角度，启动反应检测单元的第二旋转驱动电机，反应检测盘转动设定角度，启动第二组升降转向单元，转运探针插入加热降温单元的容器中，吸排液机构将容器中的试剂吸入转运探针，转运探针从加热降温单元的容器拔出，转运探针接近反应检测单元的反应皿，吸排液机构将试剂从转运探针排出进入反应皿，转运探针远离反应皿，转运探针接近第一探针清洗机构，第一探针清洗机构清洗转运探针；

启动第二组升降转向单元，转运探针插入试剂单元的试剂腔中，吸排液机构将试剂腔中的试剂吸入转运探针，转运探针从试剂单元的试剂腔拔出，转运探针接近反应检测单元的反应皿，吸排液机构将试剂从转运探针排出进入反应皿，转运探针远离反应皿，转运探针接近第一探针清洗机构，第一探针清洗机构清洗转运探针；

启动第三组升降转向单元，搅拌棒插入反应检测单元的反应皿中，搅拌驱动机构带动搅拌棒转动，由搅拌棒搅拌反应皿中的试剂，搅拌棒从反应皿中拔出，搅拌棒接近第二探针清洗机构，第二探针清洗机构清洗搅拌棒，检测传感器检测试剂；

步骤五、检测传感器检测试剂后，启动反应检测单元的第三旋转驱动电机，反应检测盘转动设定角度，启动清洗单元，清洗探针接近反应检测单元的反应皿，清洗供给端的清洗液经清洗探针排出以清洗反应皿。

本发明的有益技术效果是：

本发明的全自动分层加热降温检测方法，应用本发明的全自动分层加热降温检测设备，通过加热降温单元对容器某一层或多层区域的试剂进行分层加热，通过加热降温单元对容器某一层或多层区域的试剂进行自主分层降温，加热、降温温度调节的惯性小，操作方便；通过转运探针将试剂单元的试剂腔中的试剂转运至加热降温单元的容器中，并将加热降温单元的容器中的试剂以及试剂单元的试剂腔中的试剂转运至反应检测单元的反应皿中，通过搅拌棒搅拌反应皿中的试剂，试剂在反应检测单元的反应皿中反应后，由检测传感器检测试剂，检测传感器检测试剂后，由清洗单元清洗反应皿，实现对试剂的自动转运和检测。

附图说明

图1为本发明实施例全自动分层加热降温检测设备的立体图；

图2为本发明实施例全自动分层加热降温检测设备的主视图；

图3为本发明实施例全自动分层加热降温检测设备的俯视图；

图4为本发明实施例全自动分层加热降温检测设备去除壳体单元后的立体图；

图5为本发明实施例全自动分层加热降温检测设备去除壳体单元后的主视图；

图6为本发明实施例全自动分层加热降温检测设备去除壳体单元后的俯视图；

图7为本发明实施例全自动分层加热降温检测设备去除壳体单元后的后视图；

图8为本发明实施例全自动分层加热降温检测设备去除壳体单元后的右视图；

图9为本发明实施例全自动分层加热降温检测设备中升降转向单元的立体图；

图10为本发明实施例全自动分层加热降温检测设备中升降转向单元的主视图；

图11为本发明实施例全自动分层加热降温检测设备中升降转向单元的俯视图；

图12为本发明实施例全自动分层加热降温检测设备中升降转向单元的后视图；

图13为本发明实施例全自动分层加热降温检测设备中第一连杆的结构示意图；

图14为本发明实施例全自动分层加热降温检测设备中加热降温单元部分结构立体图；

图15为本发明实施例全自动分层加热降温检测设备中加热降温单元部分结构俯视图；

图16为图14的剖面图；

图17为图16的主视图；

图18为图17的局部视图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。本发明某些实施例于后方将参照所附附图做更全面性地描述，其中一些但并非全部的实施例将被示出。实际上，本发明的各种实施例可以许多不同形式实现，而不应被解释为限于此数所阐述的实施例；相对地，提供这些实施例使得本发明满足适用的法律要求。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”、“下”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本实施例的一种全自动分层加热降温检测设备，请参考图1至图18所示。

一种全自动分层加热降温检测设备，包括壳体单元、升降转向单元、加热降温单元、试剂单元、反应检测单元和清洗单元。

壳体单元包括外壳体11、底座12、操作面板13、盖板14和可伸缩液压杆15等。

外壳体11包裹升降转向单元、加热降温单元、试剂单元、反应检测单元和清洗单元，由外壳体11实现对各单元的支撑、连接和保护。外壳体11的底部设置底座12，由底座12实现对设备的支撑。外壳体11的上表面设置操作面板13，第一组升降转向单元的第一竖向架241、第一横向架242及冷却探针61从操作面板13露出，第二组升降转向单元的第一竖向架241、第一横向架242及转运探针62从操作面板13露出，第三组升降转向单元的第一竖向架241、第一横向架242及搅拌棒63从操作面板13露出，清洗单元的第二竖向架83、第二横向架84及清洗探针64从操作面板13露出，加热降温单元的保温桶体33从操作面板13露出，试剂单元的盘体43从操作面板13露出，反应检测单元的反应检测盘53从操作面板13露出，第一探针清洗机构从操作面板13露出，第二探针清洗机构从操作面板13露出，以方便操作者操作本设备。盖板14铰接于外壳体11的后侧，盖板14的左右两侧均经可伸缩液压杆15连接外壳体11。盖板14可扣合于外壳体11上，可伸缩液压杆15收缩，将操作面板13上方的各部件覆盖以保护。在盖板14开启后，可伸缩液压杆15伸长，由可伸缩液压杆15实现对盖板14的支撑。

升降转向单元包括第一支架211、第一升降驱动电机212、联轴器213、第一转轴214、杆座215、弧形杆216、第一连杆217、驱动轮218、轴座219、第二支架221、升降转向轴222、压簧223、第三支架231、转向驱动电机232、主动带轮233、被动带轮234、同步带235、第一竖向架241和第一横向架242等。

第一支架211上设置第一升降驱动电机212，第一升降驱动电机212的输出轴经联轴器213连接第一转轴214的一端。杆座215上放置弧形杆216，弧形杆216的两端向上翘起。第一连杆217的一端设置驱动轮腔2171，驱动轮腔2171内转动连接驱动轮218。第一转轴214的另一端连接驱动轮218的非中心位置，第一连杆217的另一端经铰接轴铰接弧形杆216的一端，弧形杆216的另一端铰接轴座219。第二支架221上活动连接升降转向轴222，升降转向轴222可相对于第二支架221转动，且升降转向轴222可相对于第二支架221沿竖直方向移动。升降转向轴222的下端经轴承转动连接轴座219。轴座219位于第二支架221的下方，轴座219与第二支架221之间连接压簧223。第三支架231上设置转向驱动电机232，转向驱动电机232的输出轴连接主动带轮233。升降转向轴222的外表面开设限位槽2221，限位槽2221沿升降转向轴222的轴向延伸。被动带轮234的中央位置开设装配孔，装配孔的内壁设置与限位槽2221配合的限位凸起。升降转向轴222穿过被动带轮234的装配孔，限位槽2221与限位凸起配合，被动带轮234可沿升降转向轴222的轴向移动。主动带轮233与被动带轮234之间连接同步带235。升降转向轴222的上端设置第一竖向架241，第一竖向架241沿竖直方向延伸，第一竖向架241上设置第一横向架242，第一横向架242沿水平方向延伸。

第一升降驱动电机212的输出轴经联轴器213带动第一转轴214转动，驱动轮218一边相对于驱动轮腔2171转动，驱动轮218一边沿竖直方向移动。驱动轮218经第一连杆217带动弧形杆216的一端可以沿竖直方向摆动，进而带动弧形杆216的另一端也可以沿竖直方向摆动，弧形杆216的另一端带动轴座219沿竖直方向摆动，使升降转向轴222可以相对于第二支架221沿竖直方向移动。此时，被动带轮234沿升降转向轴222的轴向移动。转向驱动电机232的输出轴带动主动带轮233转动，主动带轮233经同步带235带动被动带轮234转动，被动带轮234带动升降转向轴222相对于第二支架221转动。如此，使升降转向轴222上的第一竖向架241、第一横向架242可以沿竖直方向移动也可以沿水平方向转动。

加热降温单元包括第四支架31、第一旋转驱动电机32、保温桶体33、温控腔体34、容器腔体35、加热组件36、冷却液口37和冷却液平衡口38等。

第四支架31上设置第一旋转驱动电机32，第一旋转驱动电机32的输出轴连接保温桶体33，第一旋转驱动电机32可以带动保温桶体33转动。保温桶体33的上方开口，保温桶体33内由下向上经隔热层331分隔为三层温控腔体34，温控腔体34沿水平方向布置。温控腔体34经隔热层331分隔后，各层温控腔体34之间基本不发生热量交换。保温桶体33内设置多个容器腔体35，容器腔体35的上方开口，容器39(如试管)从容器腔体35的上方放入容器腔体35内，容器39贴合容器腔体35的内壁。容器腔体35依次穿过三层温控腔体34，容器腔体35沿竖直方向布置。容器腔体35侧壁被温控腔体34包裹的部分由导热材料制成，各层温控腔体34可与容器39对应区域的试剂发生热量交换。三层温控腔体34内均设置加热组件36，加热组件36优选为加热丝，加热组件用于加热温控腔体34。保温桶体33的上方设置三个冷却液口37和三个冷却液平衡口38。冷却液平衡口38在竖直方向高于保温桶体33的上表面。冷却液口37用于注入冷却液或通过冷却探针61将，一个冷却液口37经通道连通一层温控腔体34的一端，一层温控腔体34的另一端经通道连通一个冷却液平衡口38。冷却液从冷却液口37注入封闭冷却液口37时，温控腔体34内部的空气从冷却液平衡口38排出，以确保温控腔体34内充满冷却液。温控腔体34内的冷却液用于对容器39内特定区域的试剂降温。

试剂单元包括第五支架41、盘体43和试剂腔44等。第五支架41上设置盘体43，盘体43上设置多个试剂腔44，试剂腔44内用于存放试剂。

反应检测单元包括第六支架51、第二旋转驱动电机52、反应检测盘53和检测传感器54。第六支架51上设置第二旋转驱动电机52，第二旋转驱动电机52的输出轴连接反应检测盘53，第二旋转驱动电机52可以带动反应检测盘53转动。反应检测盘53上四周设置多个反应皿531，反应检测盘53上设置多个检测传感器54，检测传感器54的感测端位于反应皿531中，检测传感器54用于检测反应后的试剂。

加热降温单元的一侧设置第一组升降转向单元。第一组升降转向单元的第一横向架242上设置有冷却探针61，冷却探针61的一端经冷却液吸排机构连接有冷却液供给端，冷却液吸排机构可将冷却液供给端的冷却液经冷却探针61排出，冷却液吸排机构也可将冷却液经冷却探针61吸入冷却液供给端。第一组升降转向单元可带动冷却探针61插入加热降温单元的冷却液口37，第一组升降转向单元也可带动冷却探针61从加热降温单元的冷却液口37拔出。具体的，第一组升降转向单元先带动冷却探针61沿竖直方向升起，再带动冷却探针61转动一定角度，配合保温桶体33的转动，使冷却探针61位于冷却液口37的正上方，第一组升降转向单元再带动冷却探针61沿竖直方向下落，使冷却探针61插入冷却液口37。冷却探针61从冷却液口37拔出的过程，与冷却探针61插入冷却液口37的过程相反，不再赘述。

加热降温单元、试剂单元和反应检测单元之间设置第二组升降转向单元。第二组升降转向单元的第一横向架242上设置转运探针62和吸排液机构。转运探针62的一端连接吸排液机构，吸排液机构可将液体(试剂)吸入转运探针62，吸排液机构也可将液体(试剂)从转运探针62排出。第二组升降转向单元可带动转运探针62插入加热降温单元的容器39中，第二组升降转向单元也可带动转运探针62从加热降温单元的容器39拔出。转运探针62插入加热降温单元的容器39或转运探针62从加热降温单元的容器39拔出的过程，与冷却探针61插入冷却液口37或冷却探针61从冷却液口37拔出的过程相同，不再赘述。第二组升降转向单元可带动转运探针62插入试剂单元的试剂腔44中，第二组升降转向单元也可带动转运探针62从试剂单元的试剂腔44拔出。转运探针62插入试剂单元的试剂腔44或转运探针62从试剂单元的试剂腔44拔出的过程，与冷却探针61插入冷却液口37或冷却探针61从冷却液口37拔出的过程相同，不再赘述。第二组升降转向单元可带动转运探针62接近反应检测单元的反应皿531，第二组升降转向单元也可带动转运探针62远离反应检测单元的反应皿531。转运探针62接近反应检测单元的反应皿531或转运探针62远离反应检测单元的反应皿531的过程，与冷却探针61插入冷却液口37或冷却探针61从冷却液口37拔出的过程相同，不再赘述。第二组升降转向单元的一侧设置第一探针清洗机构71，第二组升降转向单元可带动转运探针62接近第一探针清洗机构71，第二组升降转向单元也可带动转运探针62远离第一探针清洗机构71。第二组升降转向单元先带动转运探针62沿竖直方向升起，再带动转运探针62转动一定角度，使转运探针62位于第一探针清洗机构71的正上方，第二组升降转向单元再带动转运探针62沿竖直方向下落，使转运探针62接近第一探针清洗机构71。其中，第一探针清洗机构71可以设置为清洗筒，使转运探针62插入第一探针清洗机构71中，便可以实现对转运探针62的清洗。转运探针62远离第一探针清洗机构71的过程，与转运探针62接近第一探针清洗机构71的过程相反，不再赘述。

反应检测单元的一侧设置第三组升降转向单元。第三组升降转向单元的第一横向架242上设置搅拌棒63和搅拌驱动机构，搅拌驱动机构动力连接搅拌棒63。第三组升降转向单元可以带动搅拌棒63插入反应检测单元的反应皿531，第三组升降转向单元也可带动搅拌棒63从反应检测单元的反应皿531拔出。搅拌棒63插入反应检测单元的反应皿531中，搅拌驱动机构带动搅拌棒63转动以搅拌反应皿531中的试剂。搅拌棒63插入反应检测单元的反应皿531中或搅拌棒63从反应检测单元的反应皿531拔出的过程，与冷却探针61插入冷却液口37或冷却探针61从冷却液口37拔出的过程相同，不再赘述。第三组升降转向单元的一侧设置第二探针清洗机构72，第三组升降转向单元可带动搅拌棒63接近第二探针清洗机构72，第三组升降转向单元也可带动搅拌棒63远离第二探针清洗机构72。搅拌棒63接近第二探针清洗机构72或搅拌棒63远离第二探针清洗机构72的过程，与转运探针62接近第一探针清洗机构71或转运探针62远离第一探针清洗机构71的过程相同，不再赘述。其中，第二探针清洗机构72可以设置为清洗筒，使搅拌棒63插入第二探针清洗机构72中，便可以实现对搅拌棒63的清洗。

反应检测单元的一侧设置清洗单元，由清洗单元实现对反应检测单元上反应皿531的清洗。

清洗单元包括第七支架81、第二升降驱动电机82、升降机构、第二竖向架83、第二横向架84、清洗探针64和清洗供给端。第七支架81上设置第二升降驱动电机82，第二升降驱动电机82的输出轴经升降机构连接第二竖向架83，第二升降驱动电机82经升降机构带动第二竖向架83沿竖直方向移动。第二竖向架83上设置第二横向架84，第二横向架84上设置清洗探针64，清洗探针64的一端连接清洗供给端，清洗供给端的清洗液可经清洗探针64排出。清洗探针64可接近反应检测单元的反应皿531。第二竖向架83及第二横向架84带动清洗探针64向上移动，配合反应检测盘53的转动，使反应皿531位于清洗探针64的下方，第二竖向架83及第二横向架84带动清洗探针64向下移动，清洗探针64排出清洗液以清洗反应皿531。

具体的，上述升降机构优选两种方式如下：

一种方式，上述升降机构设置为同步带直线滑台，同步带直线滑台沿竖直方向布置，第二升降驱动电机82的输出轴连接同步带直线滑台的输入端，同步带直线滑台的滑块上设置第二竖向架83。

另一种方式，上述升降机构包括齿轮和齿条，齿条沿竖直方向布置，第二升降驱动电机82的输出轴连接齿轮，齿条与齿轮啮合，齿条上设置第二竖向架83。

第一组升降转向单元的第一横向架242上滑动连接第一滑块，第一滑块上设置冷却探针61，第一滑块可沿第一组升降转向单元的第一横向架242的延伸方向滑动。第二组升降转向单元的第一横向架242上滑动连接第二滑块，第二滑块上设置转运探针62，第二滑块可沿第二组升降转向单元的第一横向架242的延伸方向滑动。第三组升降转向单元的第一横向架242上滑动连接第三滑块，第三滑块上设置搅拌棒63，第三滑块可沿第三组升降转向单元的第一横向架242的延伸方向滑动。如此，以使冷却探针61、转运探针62和搅拌棒63在水平方向移动，以增加各探针及搅拌棒63所触及的区域。同样的，清洗单元的第二横向架84上滑动连接第四滑块，第四滑块上设置清洗探针64。如此，以使清洗探针64在水平方向移动，以增加清洗探针64所触及的区域。

在外壳体11内的底部位置还设置水桶91和废液桶92，水桶91内盛装有蒸馏水，废液桶92用于盛装废液。上述的冷却液供给端和清洗供给端均设置为盛装有蒸馏水的水桶91。水桶91内的蒸馏水可作为冷却液，也可作为清洗液。此外，水桶91还经管路连接第一探针清洗机构71和第二探针清洗机构72，水桶91内的蒸馏水进入第一探针清洗机构71、第二探针清洗机构72，由蒸馏水实现第一探针清洗机构71和第二探针清洗机构72的清洗功能。第一探针清洗机构71、第二探针清洗机构72和反应检测盘53还经管路连接废液桶92。第一探针清洗机构71、第二探针清洗机构72和反应检测盘53完成清洗操作产生的废水进入废液桶92存储处理。其中，反应检测盘53的底部设置排水口，排水口经管路连接废液桶92。

本实施例还提供一种全自动分层加热降温检测方法，应用本实施例上述的全自动分层加热降温检测设备；

所述方法包括如下步骤：

步骤一、将容器39放入加热降温单元的保温桶体33内的容器腔体35中，启动加热降温单元的第一旋转驱动电机32，保温桶体33转动设定角度，启动第二组升降转向单元，转运探针62插入试剂单元的试剂腔44中，吸排液机构将试剂腔44中的试剂吸入转运探针62，转运探针62从试剂单元的试剂腔44拔出，转运探针62插入容器39中，吸排液机构将试剂从转运探针62排出进入容器39中，转运探针62从容器39拔出，转运探针62接近第一探针清洗机构71，第一探针清洗机构71清洗转运探针62。

步骤二、启动某一层或多层温控腔体34中的加热组件36，已启动加热组件36的温控腔体34定义为温控腔体A，容器39贴合温控腔体A区域的试剂被加热。如此，以实现对容器39某一层或多层区域的试剂进行分层加热。

步骤三、容器39内的试剂被加热至设定时间后，启动第一组升降转向单元，冷却探针61依次插入加热降温单元的某一个或多个冷却液口37，冷却液供给端的冷却液经冷却探针61排出，冷却液进入某一层或多层温控腔体34中。其中，需要对全部冷却液口37注入冷却液，以使各层温控腔体34均充满冷却液时，使冷却探针61位于保温桶体33上表面在冷却液口37之外的位置，使冷却液同时进入全部冷却液口37。冷却液充满温控腔体34后，冷却探针61从加热降温单元的冷却液口37拔出，已进入冷却液的温控腔体34定义为温控腔体B，容器39贴合温控腔体B区域的试剂被降温。如此，以实现对容器39某一层或多层区域的试剂进行自主分层降温。

步骤四、容器39内的试剂被降温至设定时间后，启动加热降温单元的第一旋转驱动电机32，保温桶体33转动设定角度，启动反应检测单元的第二旋转驱动电机52，反应检测盘53转动设定角度，启动第二组升降转向单元，转运探针62插入加热降温单元的容器39中，吸排液机构将容器39中的试剂吸入转运探针62，转运探针62从加热降温单元的容器39拔出，转运探针62接近反应检测单元的反应皿531，吸排液机构将试剂从转运探针62排出进入反应皿531，转运探针62远离反应皿531，转运探针62接近第一探针清洗机构71，第一探针清洗机构71清洗转运探针。

启动第二组升降转向单元，转运探针62插入试剂单元的试剂腔44中，吸排液机构将试剂腔44中的试剂吸入转运探针62，转运探针62从试剂单元的试剂腔44拔出，转运探针62接近反应检测单元的反应皿531，吸排液机构将试剂从转运探针62排出进入反应皿531，转运探针62远离反应皿531，转运探针62接近第一探针清洗机构71，第一探针清洗机构71清洗转运探针62。

启动第三组升降转向单元，搅拌棒63插入反应检测单元的反应皿531中，搅拌驱动机构带动搅拌棒63转动，由搅拌棒63搅拌反应皿531中的试剂，搅拌棒63从反应皿531中拔出，搅拌棒63接近第二探针清洗机构72，第二探针清洗机构72清洗搅拌棒63，检测传感器54检测试剂。

步骤五、检测传感器54检测试剂后，启动反应检测单元的第二旋转驱动电机52，反应检测盘53转动设定角度，启动清洗单元，清洗探针64接近反应检测单元的反应皿531，清洗供给端的清洗液经清洗探针64排出以清洗反应皿531。

至此，已经结合附图对本实施例进行了详细描述。依据以上描述，本领域技术人员应当对本发明的一种全自动分层加热降温检测设备及方法有了清楚的认识。本发明的全自动分层加热降温检测方法，应用本发明的全自动分层加热降温检测设备，通过加热降温单元对容器39某一层或多层区域的试剂进行分层加热，通过加热降温单元对容器39某一层或多层区域的试剂进行自主分层降温，加热、降温温度调节的惯性小，操作方便；通过转运探针62将试剂单元的试剂腔44中的试剂转运至加热降温单元的容器39中，并将加热降温单元的容器39中的试剂以及试剂单元的试剂腔44中的试剂转运至反应检测单元的反应皿531中，通过搅拌棒63搅拌反应皿531中的试剂，试剂在反应检测单元的反应皿531中反应后，由检测传感器54检测试剂，检测传感器54检测试剂后，由清洗单元清洗反应皿，实现对试剂的自动转运和检测。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种全自动分层加热降温检测设备，其特征在于：包括升降转向单元、加热降温单元、试剂单元、反应检测单元和清洗单元；

所述升降转向单元包括第一支架、第一升降驱动电机、联轴器、第一转轴、杆座、弧形杆、第一连杆、驱动轮、轴座、第二支架、升降转向轴、压簧、第三支架、转向驱动电机、主动带轮、被动带轮、同步带、第一竖向架和第一横向架；第一支架上设置第一升降驱动电机，第一升降驱动电机的输出轴经联轴器连接第一转轴的一端；杆座上放置弧形杆，弧形杆的两端向上翘起；第一连杆的一端设置驱动轮腔，驱动轮腔内转动连接驱动轮，第一转轴的另一端连接驱动轮的非中心位置，第一连杆的另一端铰接弧形杆的一端；弧形杆的另一端铰接轴座；第二支架上活动连接升降转向轴，升降转向轴可相对于第二支架转动，且升降转向轴可相对于第二支架沿竖直方向移动；升降转向轴的下端转动连接轴座；轴座位于第二支架的下方，轴座与第二支架之间连接压簧；第三支架上设置转向驱动电机，转向驱动电机的输出轴连接主动带轮；升降转向轴的外表面开设限位槽，所述限位槽沿升降转向轴的轴向延伸，所述被动带轮的中央位置开设装配孔，装配孔的内壁设置与限位槽配合的限位凸起，所述升降转向轴穿过被动带轮的装配孔，限位槽与限位凸起配合，所述被动带轮可沿升降转向轴的轴向移动；所述主动带轮与所述被动带轮之间连接同步带；所述升降转向轴的上端设置第一竖向架，第一竖向架上设置第一横向架；

所述加热降温单元包括第四支架、第一旋转驱动电机、保温桶体、温控腔体、容器腔体、加热组件和冷却液口；第四支架上设置第一旋转驱动电机，第一旋转驱动电机的输出轴连接保温桶体；保温桶体的上方开口，保温桶体内由下向上经隔热层分隔为多层温控腔体，温控腔体沿水平方向布置；保温桶体内设置多个容器腔体，容器腔体内放置有容器，容器腔体穿过各层温控腔体，容器腔体沿竖直方向布置，容器腔体侧壁被温控腔体包裹的部分由导热材料制成；各层温控腔体内均设置加热组件；保温桶体的上方设置多个冷却液口，所述冷却液口用于注入或排出冷却液，冷却液口的数量与温控腔体的数量对应，冷却液平衡口的数量与温控腔体的数量对应，一个冷却液口经通道连通一层温控腔体的一端；

所述试剂单元包括第五支架、盘体和试剂腔；第五支架上设置盘体，盘体上设置多个试剂腔；

所述反应检测单元包括第六支架、第二旋转驱动电机、反应检测盘和检测传感器；第六支架上设置第二旋转驱动电机，第二旋转驱动电机的输出轴连接反应检测盘，反应检测盘上设置反应皿，反应检测盘上设置检测传感器，检测传感器的感测端位于反应皿中；

所述加热降温单元的一侧设置第一组升降转向单元；第一组升降转向单元的第一横向架上设置有冷却探针，冷却探针的一端经冷却液吸排机构连接有冷却液供给端，冷却液吸排机构可将冷却液供给端的冷却液经冷却探针排出，冷却液吸排机构也可将冷却液经冷却探针吸入冷却液供给端；所述第一组升降转向单元可带动冷却探针插入所述加热降温单元的冷却液口，所述第一组升降转向单元也可带动冷却探针从所述加热降温单元的冷却液口拔出；

加热降温单元、试剂单元和反应检测单元之间设置第二组升降转向单元；第二组升降转向单元的第一横向架上设置有转运探针和吸排液机构，转运探针的一端连接吸排液机构，吸排液机构可将液体吸入转运探针，吸排液机构也可将液体从转运探针排出；所述第二组升降转向单元可带动转运探针插入所述加热降温单元的容器中，所述第二组升降转向单元也可带动转运探针从所述加热降温单元的容器拔出；所述第二组升降转向单元可带动转运探针插入所述试剂单元的试剂腔中，所述第二组升降转向单元也可带动转运探针从所述试剂单元的试剂腔拔出；所述第二组升降转向单元可带动转运探针接近所述反应检测单元的反应皿，所述第二组升降转向单元也可带动转运探针远离所述反应检测单元的反应皿；第二组升降转向单元的一侧设置有第一探针清洗机构，所述第二组升降转向单元可带动转运探针接近第一探针清洗机构；

反应检测单元的一侧设置第三组升降转向单元；第三组升降转向单元的第一横向架上设置有搅拌棒和搅拌驱动机构，搅拌驱动机构动力连接搅拌棒；所述第三组升降转向单元可带动搅拌棒插入所述反应检测单元的反应皿，所述第三组升降转向单元也可带动搅拌棒从所述反应检测单元的反应皿拔出；第三组升降转向单元的一侧设置有第二探针清洗机构，所述第三组升降转向单元可带动搅拌棒接近第二探针清洗机构；

所述反应检测单元的一侧设置清洗单元；

所述清洗单元包括第七支架、第二升降驱动电机、升降机构、第二竖向架、第二横向架、清洗探针和清洗供给端；第七支架上设置第二升降驱动电机，第二升降驱动电机的输出轴经升降机构连接第二竖向架，第二升降驱动电机经升降机构带动第二竖向架沿竖直方向移动；第二竖向架上设置第二横向架；第二横向架上设置清洗探针，清洗探针的一端连接清洗供给端，清洗供给端的清洗液可经清洗探针排出；清洗探针可接近所述反应检测单元的反应皿。

2.根据权利要求1所述的一种全自动分层加热降温检测设备，其特征在于：还包括外壳体，所述外壳体包裹升降转向单元、加热降温单元、试剂单元、反应检测单元和清洗单元，所述外壳体的底部设置有底座。

3.根据权利要求2所述的一种全自动分层加热降温检测设备，其特征在于：所述外壳体的上表面设置有操作面板，所述第一组升降转向单元的第一竖向架、第一横向架及冷却探针从操作面板露出，所述第二组升降转向单元的第一竖向架、第一横向架及转运探针从操作面板露出，所述第三组升降转向单元的第一竖向架、第一横向架及搅拌棒从操作面板露出，所述清洗单元的第二竖向架、第二横向架及清洗探针从操作面板露出，所述加热降温单元的保温桶体从操作面板露出，所述试剂单元的盘体从操作面板露出，所述反应检测单元的反应检测盘从操作面板露出，第一探针清洗机构从操作面板露出，第二探针清洗机构从操作面板露出。

4.根据权利要求3所述的一种全自动分层加热降温检测设备，其特征在于：还包括盖板，所述盖板铰接于外壳体的后侧，盖板的左右两侧均经可伸缩液压杆连接外壳体。

5.根据权利要求1所述的一种全自动分层加热降温检测设备，其特征在于：第一组升降转向单元的第一横向架上滑动连接有第一滑块，第一滑块上设置冷却探针；第二组升降转向单元的第一横向架上滑动连接有第二滑块，第二滑块上设置转运探针；第三组升降转向单元的第一横向架上滑动连接有第三滑块，第三滑块上设置搅拌棒。

6.根据权利要求1所述的一种全自动分层加热降温检测设备，其特征在于：清洗单元的第二横向架上滑动连接有第四滑块，第四滑块上设置清洗探针。

7.根据权利要求1所述的一种全自动分层加热降温检测设备，其特征在于：冷却液供给端和清洗供给端均设置为盛装有蒸馏水的水桶，所述水桶还经管路连接第一探针清洗机构和第二探针清洗机构；第一探针清洗机构、第二探针清洗机构和反应检测盘还经管路连接有废液桶。

8.根据权利要求1所述的一种全自动分层加热降温检测设备，其特征在于：所述升降机构设置为同步带直线滑台，同步带直线滑台沿竖直方向布置，第二升降驱动电机的输出轴连接同步带直线滑台的输入端，同步带直线滑台的滑块上设置第二竖向架。

9.根据权利要求1所述的一种全自动分层加热降温检测设备，其特征在于：所述升降机构包括齿轮和齿条，齿条沿竖直方向布置，第二升降驱动电机的输出轴连接齿轮，齿条与齿轮啮合，齿条上设置第二竖向架。

10.一种全自动分层加热降温检测方法，其特征在于，应用权利要求1至9任一项所述的全自动分层加热降温检测设备；

所述方法包括如下步骤：

步骤一、将容器放入加热降温单元的保温桶体内的容器腔体中，启动加热降温单元的第一旋转驱动电机，保温桶体转动设定角度，启动第二组升降转向单元，转运探针插入试剂单元的试剂腔中，吸排液机构将试剂腔中的试剂吸入转运探针，转运探针从试剂单元的试剂腔拔出，转运探针插入容器中，吸排液机构将试剂从转运探针排出进入容器中，转运探针从容器拔出，转运探针接近第一探针清洗机构，第一探针清洗机构清洗转运探针；

步骤二、启动某一层或多层温控腔体中的加热组件，已启动加热组件的温控腔体定义为温控腔体A，容器贴合温控腔体A区域的试剂被加热；

步骤三、容器内的试剂被加热至设定时间后，启动第一组升降转向单元，冷却探针依次插入加热降温单元的某一个或多个冷却液口，冷却液供给端的冷却液经冷却探针排出，冷却液进入某一层或多层温控腔体中，冷却探针从加热降温单元的冷却液口拔出，已进入冷却液的温控腔体定义为温控腔体B，容器贴合温控腔体B区域的试剂被降温；

步骤四、容器内的试剂被降温至设定时间后，启动加热降温单元的第一旋转驱动电机，保温桶体转动设定角度，启动反应检测单元的第二旋转驱动电机，反应检测盘转动设定角度，启动第二组升降转向单元，转运探针插入加热降温单元的容器中，吸排液机构将容器中的试剂吸入转运探针，转运探针从加热降温单元的容器拔出，转运探针接近反应检测单元的反应皿，吸排液机构将试剂从转运探针排出进入反应皿，转运探针远离反应皿，转运探针接近第一探针清洗机构，第一探针清洗机构清洗转运探针；

启动第二组升降转向单元，转运探针插入试剂单元的试剂腔中，吸排液机构将试剂腔中的试剂吸入转运探针，转运探针从试剂单元的试剂腔拔出，转运探针接近反应检测单元的反应皿，吸排液机构将试剂从转运探针排出进入反应皿，转运探针远离反应皿，转运探针接近第一探针清洗机构，第一探针清洗机构清洗转运探针；

启动第三组升降转向单元，搅拌棒插入反应检测单元的反应皿中，搅拌驱动机构带动搅拌棒转动，由搅拌棒搅拌反应皿中的试剂，搅拌棒从反应皿中拔出，搅拌棒接近第二探针清洗机构，第二探针清洗机构清洗搅拌棒，检测传感器检测试剂；

步骤五、检测传感器检测试剂后，启动反应检测单元的第三旋转驱动电机，反应检测盘转动设定角度，启动清洗单元，清洗探针接近反应检测单元的反应皿，清洗供给端的清洗液经清洗探针排出以清洗反应皿。

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