CN114774271B - 一种智能离心加热装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种智能离心加热装置，涉及微生物检测设备技术领域，包括：控制单元、离心盘、离心盘驱动装置、加热板、第一导电件、第二导电件、第二导电件驱动装置和离心盘位置调节装置，第一导电件设置于离心盘的侧边且第一导电件与加热板电连接，加热板用于对检测工位中的芯片进行加热；第二导电件的默认位置远离离心盘，第二导电件驱动装置能够将第二导电件驱动至第一工位，离心盘位置调节装置能够调节离心盘的位置以使得第一导电件位于第二工位，位于第一工位的第二导电件与位于第二工位的第一导电件相接触，第二导电件与电源电连接。本发明提供的智能离心加热装置降低了污染检测反应的风险，降低了人工成本。

Description

一种智能离心加热装置和方法
技术领域
本发明涉及微生物检测设备技术领域，特别是涉及一种智能离心加热装置和方法。
背景技术
微生物检测对于传染病预防与控制以及环境的卫生学监督与保护具有重要的意义，微流控芯片在微生物检测领域应用广泛，而现有设备需要对芯片在不同的设备上进行离心和加热处理，在离心完毕后还需要对装有检测液的芯片进行转移，这就增加了工作人员的工作量以及污染检测反应的风险。
发明内容
本发明的目的是提供一种智能离心加热装置和方法，以解决上述现有技术存在的问题，降低污染检测反应的风险，降低人工成本。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明提供一种智能离心加热装置，包括：控制单元、离心盘、离心盘驱动装置、加热板、第一导电件、第二导电件、第二导电件驱动装置和离心盘位置调节装置，所述控制单元控制所述离心盘驱动装置、所述第二导电件驱动装置和所述离心盘位置调节装置工作，所述离心盘上设置有用于对芯片进行检测的检测工位，所述加热板内嵌固定于所述离心盘内，所述第一导电件设置于所述离心盘的侧边且所述第一导电件与所述加热板电连接，所述离心盘驱动装置用于驱动所述离心盘对所述芯片进行离心处理，所述加热板用于对所述检测工位中的所述芯片进行加热；所述第二导电件的默认位置远离所述离心盘，所述第二导电件驱动装置能够将所述第二导电件驱动至第一工位，所述离心盘位置调节装置能够调节所述离心盘的位置以使得所述第一导电件位于第二工位，位于所述第一工位的所述第二导电件与位于所述第二工位的所述第一导电件相接触，所述第二导电件与电源电连接。
优选的，所述离心盘位置调节装置包括调节齿轮和调节齿轮驱动电机，所述离心盘呈圆形，所述离心盘下方固定设置有固定齿轮，所述固定齿轮与所述离心盘同轴设置，所述固定齿轮与所述调节齿轮能够相互啮合，所述调节齿轮驱动电机固定设置于所述第二导电件驱动装置上，所述调节齿轮固定设置于所述调节齿轮驱动电机的驱动轴上，所述第二导电件驱动装置在将所述第二导电件驱动至所述第一工位时，所述调节齿轮正好能够与所述固定齿轮啮合；所述调节齿轮驱动电机能够驱动所述调节齿轮转动并带动所述离心盘转动直至所述第一导电件转动至所述第二工位并与所述第一工位处的所述第二导电件接触。
优选的，所述离心盘的外缘固定设置有遮光片，所述离心盘的外侧固定设置有第一光电传感器，所述遮光片移动至所述第一光电传感器处并被所述第一光电传感器感应到时，所述第一导电件正好位于所述第二工位，所述第一光电传感器和所述控制单元通信连接，当所述第一光电传感器感应到所述遮光片时，所述控制单元即控制所述调节齿轮驱动电机停止工作。
优选的，所述第二导电件驱动装置包括滑块和驱动装置本体，所述滑块沿远离和靠近所述离心盘的方向滑动连接于机架上，且与所述滑块配合的滑轨为直线滑轨，所述第二导电件和所述调节齿轮驱动电机均固定设置于所述滑块上。
优选的，所述检测工位的一侧还设置有垃圾桶，所述垃圾桶用于盛装废弃的芯片，所述检测工位为矩形结构，所述检测工位的周侧固定设置有三个围边，未设围边的一侧为芯片出入口；所述芯片位于所述检测工位上时，三个所述围边分别围设于所述芯片的三个侧边，所述芯片为偏心结构，所述芯片的重心偏向所述检测工位远离所述芯片出入口的一端；
还包括固定于所述离心盘周侧的第二光电传感器，所述第二光电传感器感应到所述遮光片时，所述芯片出入口正对于所述垃圾桶；所述第二光电传感器与所述控制单元通信连接，在试验完毕后，所述调节齿轮驱动电机驱动所述调节齿轮带动所述离心盘转动，在所述第二光电传感器感应到所述遮光片时，所述控制单元即控制所述调节齿轮驱动电机停止驱动。
优选的，所述第一导电件为导电片，所述第二导电件为导电棒。
优选的，所述离心盘的侧边固定设置有一弧形凸起，所述导电片设置于所述弧形凸起的最外缘，且所述导电片可在水平方向上沿远离和靠近所述弧形凸起的方向上进行弹性伸缩。
本发明还提供了一种基于如上所述的智能离心加热装置的离心加热方法，包括：
步骤一：所述芯片具备反应腔和加样口，所述控制单元控制所述离心盘驱动装置驱动所述离心盘对所述芯片进行离心处理，使得加样口处的检测液流入到反应腔内，而后停止离心；
步骤二：所述控制单元控制所述第二导电件驱动装置驱动所述第二导电件移动至所述第一工位；
步骤三：所述离心盘位置调节装置调节所述离心盘的位置以使得所述第一导电件位于所述第二工位；
步骤四：所述电源通过所述第二导电件和所述第一导电件对所述加热板通电，所述加热板对所述芯片进行加热。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
本发明提供的智能离心加热装置和离心加热方法能够对芯片依次进行离心处理和加热处理，省去了中间转移环节，且上述过程均在控制单元的控制下自动进行，因此，本发明提供的智能离心加热装置降低了污染检测反应的风险，降低了人工成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为实施例一提供的智能离心加热装置的结构示意图；
图2为图1的俯视图；
图3为芯片的结构示意图；
图中：1-检测工位、2-离心盘、3-第二光电传感器、4-垃圾桶、5-调节齿轮、6-第二导电件、7-直线滑轨、8-弧形凸起、9-第一光电传感器、10-离心盘驱动装置、11-遮光片、12-芯片、13-反应腔、14-加样口、15-第一导电件、16-驱动装置本体、17-滑块、18-机架、101-围边、102-顶板、121-限位条、122-推条。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种智能离心加热装置和方法，以解决现有技术存在的问题，降低了污染检测反应的风险，降低了人工成本。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例一
本实施例提供一种智能离心加热装置，如图1~图3所示，包括：控制单元、离心盘2、离心盘驱动装置10、加热板、第一导电件15、第二导电件6、第二导电件驱动装置和离心盘位置调节装置，控制单元控制离心盘驱动装置10、第二导电件驱动装置和离心盘位置调节装置工作，离心盘2上设置有用于对芯片12进行检测的检测工位1，加热板内嵌固定于离心盘2内，第一导电件15固定设置于离心盘2的侧边且第一导电件15与加热板电连接，离心盘驱动装置10用于驱动离心盘2对芯片12进行离心处理，加热板用于对检测工位1中的芯片12进行加热；第二导电件6的默认位置远离离心盘2，第二导电件驱动装置能够将第二导电件6驱动至第一工位，离心后的离心盘2上的第一导电件15的位置具备不确定性，因此需要设置离心盘位置调节装置来调节第一导电件15的位置，离心盘位置调节装置能够调节离心盘2的位置以使得第一导电件15位于第二工位，位于第一工位的第二导电件6与位于第二工位的第一导电件15相接触，第二导电件6与电源电连接。
本实施例提供的智能离心加热装置能够对芯片12依次进行离心处理和加热处理，省去了中间转移环节，且上述过程均在控制单元的控制下自动进行，因此，本发明提供的智能离心加热装置降低了污染检测反应的风险，降低了人工成本。
进一步的，离心盘位置调节装置包括调节齿轮5和调节齿轮驱动电机，离心盘2呈圆形，离心盘2下方固定设置有固定齿轮，固定齿轮与离心盘2同轴设置，固定齿轮与调节齿轮5能够相互啮合，调节齿轮驱动电机固定设置于第二导电件驱动装置上，调节齿轮5固定设置于调节齿轮驱动电机的驱动轴上，第二导电件驱动装置在将第二导电件6驱动至第一工位时，调节齿轮5正好能够与固定齿轮啮合；调节齿轮驱动电机能够驱动调节齿轮5转动并带动离心盘2转动直至第一导电件15转动至第二工位并与第一工位处的第二导电件6接触。第一导电件15和第二导电件6接触后即可实现互联导电的效果，且采用齿轮传动原理来驱动离心盘2转动的可靠性、稳定性较好。
进一步的，离心盘2的外缘固定设置有遮光片11，离心盘2的外侧固定设置有第一光电传感器9，第一光电传感器9的感应端设置有朝向离心盘2的槽体，遮光片11能够移动至槽体内并在槽体内被感应到，遮光片11移动至第一光电传感器9处并被第一光电传感器9感应到时，第一导电件15正好位于第一工位，第一光电传感器9和控制单元通信连接，当第一光电传感器9感应到遮光片11时，控制单元即控制调节齿轮驱动电机停止工作，上述设计实现了自动控制调节齿轮驱动电机启停的效果。
进一步的，第二导电件驱动装置包括滑块17和驱动装置本体16，滑块17沿远离和靠近离心盘2的方向滑动连接于机架18上，且与滑块17配合的滑轨为直线滑轨7，第二导电件6和调节齿轮驱动电机均固定设置于滑块17上。
进一步的，检测工位1的一侧还设置有垃圾桶4，垃圾桶4用于盛装废弃的芯片12，检测工位1为矩形结构，检测工位1的周侧固定设置有三个围边101，未设围边101的一侧为芯片出入口；相对设置的两个围边101的顶部还设置有顶板102，顶板102用于限制芯片12向上移动的自由度，芯片12位于检测工位1上时，三个围边101分别围设于芯片12的三个侧边，芯片12为偏心结构，芯片12的重心偏向检测工位1远离芯片出入口的一端；上述设置能够提高离心过程中芯片12的转动稳定性，防止芯片12甩出；与芯片出入口相对的一侧的围边101上没有设置顶板102，且该侧围边101的高度低于芯片的高度；芯片的上表面设置有一个推条122和两个限位条121，且推条122和两个限位条121分别对应于检测工位1周侧的三个围边101，推条122和两个限位条121的上表面处于同一水平面上，当芯片位于检测工位时，推条122用于和顶部未设顶板102的围边101接触，两个限位条121分别和两个顶板102接触，且两个限位条121外侧的芯片边沿分别位于两个顶板102的下方，上述设置实现了芯片12为偏心结构的目的；
智能离心加热装置还包括固定于离心盘2周侧的第二光电传感器3，第二光电传感器3感应到遮光片11时，芯片出入口正对于垃圾桶4；第二光电传感器3与控制单元通信连接，在试验完毕后，调节齿轮驱动电机驱动调节齿轮5带动离心盘2转动，在第二光电传感器3感应到遮光片11时，控制单元即控制调节齿轮驱动电机停止驱动；此时，芯片出入口正对于垃圾桶4，以便于后续将芯片12自动转移丢弃至垃圾桶4中。
进一步的，第一导电件15为导电片，导电片的外沿呈现弧形，第二导电件6为导电棒。
进一步的，离心盘的侧边固定设置有一弧形凸起8，导电片设置于弧形凸起8的最外缘，且导电片可在水平方向上以及沿远离和靠近弧形凸起8的方向上进行弹性伸缩，增强第一导电件15与第二导电件6接触与分离的灵活性。
实施例二
本实施例还提供了一种基于实施例一所述的智能离心加热装置的离心加热方法，包括：
步骤一：芯片12具备反应腔13和加样口14，控制单元控制离心盘驱动装置10驱动离心盘2对芯片12进行离心处理，使得加样口14处的检测液流入到反应腔13内，而后停止离心；
步骤二：控制单元控制第二导电件驱动装置驱动第二导电件6移动至第一工位；
步骤三：离心盘位置调节装置调节离心盘2的位置以使得第一导电件15位于第二工位；
步骤四：电源通过第二导电件6和第一导电件15对加热板通电，加热板对芯片12进行加热。
本实施例提供的智能离心加热方法能够对芯片12依次进行离心处理和加热处理，省去了中间转移环节，且上述过程均在控制单元的控制下自动进行，因此，本发明提供的智能离心加热装置降低了污染检测反应的风险，降低了人工成本。
本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种智能离心加热装置，其特征在于：包括：控制单元、离心盘、离心盘驱动装置、加热板、第一导电件、第二导电件、第二导电件驱动装置和离心盘位置调节装置，所述控制单元控制所述离心盘驱动装置、所述第二导电件驱动装置和所述离心盘位置调节装置工作，所述离心盘上设置有用于对芯片进行检测的检测工位，所述加热板内嵌固定于所述离心盘内，所述第一导电件设置于所述离心盘的侧边且所述第一导电件与所述加热板电连接，所述离心盘驱动装置用于驱动所述离心盘对所述芯片进行离心处理，所述加热板用于对所述检测工位中的所述芯片进行加热；所述第二导电件的默认位置远离所述离心盘，所述第二导电件驱动装置能够将所述第二导电件驱动至第一工位，所述离心盘位置调节装置能够调节所述离心盘的位置以使得所述第一导电件位于第二工位，位于所述第一工位的所述第二导电件与位于所述第二工位的所述第一导电件相接触，所述第二导电件与电源电连接。
2.根据权利要求1所述的智能离心加热装置，其特征在于：所述离心盘位置调节装置包括调节齿轮和调节齿轮驱动电机，所述离心盘呈圆形，所述离心盘下方固定设置有固定齿轮，所述固定齿轮与所述离心盘同轴设置，所述固定齿轮与所述调节齿轮能够相互啮合，所述调节齿轮驱动电机固定设置于所述第二导电件驱动装置上，所述调节齿轮固定设置于所述调节齿轮驱动电机的驱动轴上，所述第二导电件驱动装置在将所述第二导电件驱动至所述第一工位时，所述调节齿轮正好能够与所述固定齿轮啮合；所述调节齿轮驱动电机能够驱动所述调节齿轮转动并带动所述离心盘转动直至所述第一导电件转动至所述第二工位并与所述第一工位处的所述第二导电件接触。
3.根据权利要求2所述的智能离心加热装置，其特征在于：所述离心盘的外缘固定设置有遮光片，所述离心盘的外侧固定设置有第一光电传感器，所述遮光片移动至所述第一光电传感器处并被所述第一光电传感器感应到时，所述第一导电件正好位于所述第二工位，所述第一光电传感器和所述控制单元通信连接，当所述第一光电传感器感应到所述遮光片时，所述控制单元即控制所述调节齿轮驱动电机停止工作。
4.根据权利要求2所述的智能离心加热装置，其特征在于：所述第二导电件驱动装置包括滑块和驱动装置本体，所述滑块沿远离和靠近所述离心盘的方向滑动连接于机架上，且与所述滑块配合的滑轨为直线滑轨，所述第二导电件和所述调节齿轮驱动电机均固定设置于所述滑块上。
5.根据权利要求3所述的智能离心加热装置，其特征在于：所述检测工位的一侧还设置有垃圾桶，所述垃圾桶用于盛装废弃的芯片，所述检测工位为矩形结构，所述检测工位的周侧固定设置有三个围边，未设围边的一侧为芯片出入口；所述芯片位于所述检测工位上时，三个所述围边分别围设于所述芯片的三个侧边，所述芯片为偏心结构，所述芯片的重心偏向所述检测工位远离所述芯片出入口的一端；
还包括固定于所述离心盘周侧的第二光电传感器，所述第二光电传感器感应到所述遮光片时，所述芯片出入口正对于所述垃圾桶；所述第二光电传感器与所述控制单元通信连接，在试验完毕后，所述调节齿轮驱动电机驱动所述调节齿轮带动所述离心盘转动，在所述第二光电传感器感应到所述遮光片时，所述控制单元即控制所述调节齿轮驱动电机停止驱动。
6.根据权利要求1所述的智能离心加热装置，其特征在于：所述第一导电件为导电片，所述第二导电件为导电棒。
7.根据权利要求6所述的智能离心加热装置，其特征在于：所述离心盘的侧边固定设置有一弧形凸起，所述导电片设置于所述弧形凸起的最外缘，且所述导电片可在水平方向上沿远离和靠近所述弧形凸起的方向上进行弹性伸缩。
8.一种基于权利要求1~7任意一项所述的智能离心加热装置的离心加热方法，其特征在于：包括：
步骤一：所述芯片具备反应腔和加样口，所述控制单元控制所述离心盘驱动装置驱动所述离心盘对所述芯片进行离心处理，使得加样口处的检测液流入到反应腔内，而后停止离心；
步骤二：所述控制单元控制所述第二导电件驱动装置驱动所述第二导电件移动至所述第一工位；
步骤三：所述离心盘位置调节装置调节所述离心盘的位置以使得所述第一导电件位于所述第二工位；
步骤四：所述电源通过所述第二导电件和所述第一导电件对所述加热板通电，所述加热板对所述芯片进行加热。
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