CN117572007A - 样本分析仪及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供样本分析仪及其使用方法。其中,样本分析仪包括液体容器、移液针、驱动机构和控制器,控制器用于通过驱动机构控制移液针先进行第一工序再进行第二工序,并在第一工序中根据电信号检测机构输出的检测信号,结合第一标准判断液体容器是否存在气泡,在第二工序中根据电信号检测机构输出的检测信号,结合第二标准判断液体容器是否存在气泡;其中,第一工序为非测试工序,并且第一标准严于第二标准。本发明实施例通过在不同工序中执行不同的气泡识别标准,能够针对不同场景采用不同的气泡识别策略,提高气泡的检测的灵活性,从而提高不同场景下气泡识别的适应性。
Description
技术领域
本发明实施例涉及医疗器械领域,尤其涉及样本分析仪及其使用方法。
背景技术
样本分析仪,是医疗器械领域用于检测、分析生命化学物质的仪器。在样本分析仪中,通常需要吸取容器内的液体(如试剂或样本),而容器在样本分析仪中需要进行移动或填充,在这个过程中很容易在容器内产生气泡,当吸取到的液体中存在气泡时,这种现象叫做空吸。
相关技术中,样本分析仪采用单一的检测标准来进行气泡识别,面对不同的场景时,缺乏灵活性,容易导致检测结果不理想。
发明内容
以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。
本发明实施例提供一种样本分析仪及其使用方法,能够针对不同场景采用不同的气泡识别策略,提高气泡识别的灵活性和场景适应性,从而提高不同场景下气泡识别的准确性。
第一方面,本发明实施例提供一种样本分析仪,包括:液体容器,用于盛放目标液体;移液针,用于吸取或排放所述目标液体;驱动机构,用于驱动所述移液针移动;电信号检测机构,所述电信号检测机构与所述移液针连接,所述电信号检测机构用于检测所述目标液体的液面并输出检测信号;控制器,分别与所述驱动机构和所述电信号检测机构连接,所述控制器用于通过驱动机构控制移液针先进行第一工序再进行第二工序,并在所述第一工序中根据所述电信号检测机构输出的所述检测信号,结合第一标准判断所述液体容器是否存在气泡,在所述第二工序中根据所述电信号检测机构输出的所述检测信号,结合第二标准判断所述液体容器是否存在气泡;其中,所述第一工序为非测试工序,并且所述第一标准严于所述第二标准。
在一可选的实施方式中,所述第一工序为余量测试工序或气泡排除工序;所述第二工序为项目测试工序或质控工序或校准工序。
在一可选的实施方式中,所述控制器还用于:当判断所述目标液体存在气泡时,控制样本分析仪进行警报提示和/或消除气泡操作。
在一可选的实施方式中,所述第一标准包括第一阈值,所述第二标准包括第二阈值,所述第一阈值的绝对值大于所述第二阈值的绝对值;所述控制器用于通过驱动机构控制移液针先进行第一工序再进行第二工序,并在所述第一工序中根据所述电信号检测机构输出的所述检测信号,结合第一标准判断所述液体容器是否存在气泡,在所述第二工序中根据所述电信号检测机构输出的所述检测信号,结合第二标准判断所述液体容器是否存在气泡时,执行:在第一工序中,通过驱动机构控制移液针下降到液面下再抬升,在所述移液针下降和/或抬升过程中,根据所述电信号检测机构输出的所述检测信号,结合第一阈值判断所述液体容器是否存在气泡;在第二工序中,通过驱动机构控制移液针下降到液面下再抬升,在所述移液针下降和/或抬升过程中,根据所述电信号检测机构输出的所述检测信号,结合第二阈值判断所述液体容器是否存在气泡。
在一可选的实施方式中,所述控制器用于在第一工序中,通过驱动机构控制移液针下降到液面下再抬升,在所述移液针下降和/或抬升过程中,根据所述电信号检测机构输出的所述检测信号,结合第一阈值判断所述液体容器是否存在气泡时,执行:在第一工序中,通过驱动机构控制移液针下降到液面下再抬升;在所述移液针抬升过程中,根据所述电信号检测机构输出的所述检测信号,获取第一特征值、第二特征值和第三特征值;根据所述第一特征值、所述第二特征值和所述第三特征值,结合第一阈值判断所述液体容器是否存在气泡;所述控制器用于在第二工序中,通过驱动机构控制移液针下降到液面下再抬升,在所述移液针下降和/或抬升过程中,根据所述电信号检测机构输出的所述检测信号,结合第二阈值判断所述液体容器是否存在气泡时,执行:在第二工序中,通过驱动机构控制移液针下降到液面下再抬升;在所述移液针抬升过程中,根据所述电信号检测机构输出的所述检测信号,获取第一特征值、第二特征值和第三特征值;根据所述第一特征值、所述第二特征值和所述第三特征值,结合第二阈值判断所述液体容器是否存在气泡;其中,所述第一特征值为根据所述移液针开始抬升前,所述电信号检测机构的输出至少一个检测信号得到的;所述第二特征值为根据所述移液针抬升至液面位置上方之前,所述电信号检测机构采集并输出的至少一个检测信号得到的;所述第三特征值为根据所述移液针抬升至液面位置上方时或之后,所述电信号检测机构采集并输出的至少一个检测信号得到的。
在一可选的实施方式中,所述控制器用于根据所述第一特征值、第二特征值和第三特征值,结合第一阈值/第二阈值判断所述液体容器是否存在气泡时,执行:计算所述第三特征值和所述第一特征值之和与两倍第二特征值之间的差值,得到第一判断值;将所述第一判断值与第一阈值/第二阈值比较,根据比较结果判断所述液体容器是否存在气泡。
在一可选的实施方式中,所述控制器还用于通过如下方式获取所述第一阈值/第二阈值:获取所述目标液体的至少一个类别的液体参数,其中,所述液体参数的类别包括:导电率、表面张力、粘度、容器直径、装量、吸液体积、液面位置高度;根据所述液体参数,计算得到所述第一阈值/第二阈值。
在一可选的实施方式中,所述控制器用于获取所述目标液体的至少一个液体参数时,执行:获取所述目标液体的多个类别的液体参数,以及各个类别的液体参数对应的权重;所述控制器用于根据所述液体参数,计算得到所述第一阈值/第二阈值时,执行:根据所述目标液体的多个类别的液体参数,以及各个类别的液体参数对应的权重进行加权计算,得到所述第一阈值/第二阈值。
在一可选的实施方式中,所述液体参数由用户输入获得或者通过识别所述液体容器上的信息获得或者由检测模块检测获得。
在一可选的实施方式中,所述液体参数包括液面位置高度,所述液面位置高度由所述电信号检测机构在移液针下降过程中检测获得。
第二方面,本发明实施例还提供了一种样本分析仪的使用方法,包括:移液针先进行第一工序再进行第二工序,其中,所述移液针中设置有用于检测目标液体的液面并输出检测信号的电信号检测机构;在所述第一工序中根据所述电信号检测机构输出的所述检测信号,结合第一标准判断盛放所述目标液体的液体容器是否存在气泡;在所述第二工序中根据所述电信号检测机构输出的所述检测信号,结合第二标准判断盛放所述目标液体的液体容器是否存在气泡;其中,所述第一工序为非测试工序,并且所述第一标准严于所述第二标准。
本发明实施例第一发方面提供的样本分析仪,与相关技术相比,样本分析仪上设置了液体容器、移液针、驱动机构、电信号检测机构和控制器,在识别气泡的过程中,分成了两个工序进行,不同工序中执行不同的气泡识别标准,控制器通过驱动机构控制移液针先进行第一工序再进行第二工序,其中,第一工序为非测试工序,并且第一标准比第二标准严格,样本分析仪在第一工序中根据电信号检测机构输出的检测信号,结合第一标准判断液体容器是否存在气泡,在第二工序中根据电信号检测机构输出的检测信号,结合第二标准判断液体容器是否存在气泡。本发明实施例通过在不同工序中执行不同的气泡识别标准,能够针对不同场景采用不同的气泡识别策略,提高气泡的检测的灵活性,从而提高不同场景下气泡识别的适应性,从而提高不同场景下气泡识别的准确性。
可以理解的是,上述第二方面与相关技术相比存在的有益效果与上述第一方面与相关技术相比存在的有益效果相同,可以参见上述第一方面中的相关描述,在此不再赘述。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例或相关技术描述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实施例的一些实施例,对于本领域普通技术人员来说,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一个实施例提供的样本分析仪的电路系统架构的示意图;
图2是本发明一个实施例提供的样本分析仪的结构示意图;
图3是本发明一个实施例提供的移液针吸液过程的示意图;
图4是本发明一个实施例提供的控制器内部的执行步骤图;
图5是本发明一个实施例提供的正常吸液后从扎针到抬升过程的检测信号变化曲线图;
图6是本发明一个实施例提供的完全空吸时检测信号的变化曲线图;
图7是本发明一个实施例提供的不同比例空吸时检测信号的变化曲线图;
图8是本发明一个实施例提供的样本A中的检测信号变化图;
图9是本发明一个实施例提供的样本B中的检测信号变化图。
具体实施方式
以下描述中,为了说明而不是为了限定,提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节,以便透彻理解本发明实施例。然而,本领域的技术人员应当清楚,在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明实施例。在其它情况中,省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明,以免不必要的细节妨碍本发明实施例的描述。
需要说明的是,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于流程图中的顺序执行所示出或描述的步骤。说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
还应当理解,在本发明实施例说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本发明实施例的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此,在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例,而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”,除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”,除非是以其他方式另外特别强调。
在具体说明本发明之前,先对样本分析仪的结构进行一个说明。
请参照图1,一种实施例公开了一种样本分析仪,包括至少一个功能模块10(或者说一个或多个功能模块10)、输入模块20、显示模块30、存储器40、控制器50和报警模块60,下面分别说明。
每个功能模块10用于完成样本分析过程中所需要的至少一种功能,这些功能模块10共同配合来完成样本分析,得到样本分析的结果。请参照图2,为一种实施例的样本分析仪,其中对功能模块10进行了一些举例。例如功能模块10可以包括样本部件11、样本分注机构12、试剂部件13、试剂分注机构14、混匀机构15、反应部件16和光测部件17等。
样本部件11用于承载样本。一些例子中样本部件11可以包括样本分配模块(SDM,Sample Delivery Module)及前端轨道;另一些例子中,样本部件11也可以是样本盘,样本盘包括多个可以放置诸如样本管的样本位,样本盘通过转动其盘式结构,可以将样本调度到相应位置,例如供样本分注机构12吸取样本的位置。
样本分注机构12用于吸取样本并排放到待加样的反应杯(即反应液容器)中。例如样本分注机构12可以包括样本针,样本针通过二维或三维的驱动机构来在空间上进行二维或三维的运动,从而样本针可以移动去吸取样本部件11所承载的样本,以及移动到待加样的反应杯,并向反应杯排放样本。
在一些实施例中,反应液或样本均可以作为下文所述的目标液体,反应杯或样本部件11中的样本容器均可以作为下文所述的液体容器,样本针可以作为下文所述的移液针。
试剂部件13用于承载试剂。在一实施例中,试剂部件13可以为试剂盘,试剂盘呈圆盘状结构设置,具有多个用于承载试剂容器的位置,试剂部件13能够转动并带动其承载的试剂容器转动,用于将试剂容器转动到特定的位置,例如被试剂分注机构14吸取试剂的位置。试剂部件13的数量可以为一个或多个。
试剂分注机构14用于吸取试剂并排放到待加试剂的反应杯中。在一实施例中,试剂分注机构14可以包括试剂针,试剂针通过二维或三维的驱动机构来在空间上进行二维或三维的运动,从而试剂针可以移动去吸取试剂部件13所承载的试剂,以及移动到待加试剂的反应杯,并向反应杯排放试剂。
在一些实施例中,试剂可以作为下文所述的目标液体,试剂容器可以作为下文所述的液体容器,试剂针可以作为下文所述的移液针。
混匀机构15用于对反应杯中需要混匀的反应液进行混匀。混匀机构15的数量可以为一个或多个。
反应部件16具有至少一个放置位,放置位用于放置反应杯(即反应液容器)并孵育反应杯中的反应液。例如,反应部件16可以为反应盘,其呈圆盘状结构设置,具有一个或多个用于放置反应杯的放置位,反应盘能够转动并带动其放置位中的反应杯转动,用于在反应盘内调度反应杯以及孵育反应杯中的反应液。
光测部件17用于对孵育完成的反应液进行光测定,得到样本的反应数据。例如光测部件17对待测的反应液的发光强度进行检测,通过定标曲线,计算样本中待测成分的浓度等。在一实施例中,光测部件17分离设置于反应部件16的外面。需要说明的是,在一些实施例中,光测部件17可以包括如下文的第一光学系统;在另一些实施例中,光测部件17可以包括如下文的第一光学系统和第二光学系统。
以上是对功能模块10的一些举例说明,下面继续对样本分析仪中的其他部件和结构进行说明。
输入模块20用于接收用户的输入。常见地,输入模块20可以是鼠标和键盘等,在一些情况下,也可以是触控显示屏,触控显示屏带来供用户输入和显示内容的功能,因此这种例子中输入模块20和显示模块30是集成在一起的。当然,在一些例子中,输入模块20甚至可以是带来识别语音的语音输入设备等。
显示模块30可以用于显示信息。在有的实施例中,样本分析仪本身可以集成显示模块,在有的实施例中,样本分析仪也可以连接一个计算机设备(例如电脑),通过计算机设备的显示单元(例如显示屏)来显示信息,这些都属于本文中显示模块30所限定和保护的范围。
电信号检测机构,电信号检测机构可以设置在移液针的针头,可以检测移液针表面的电信号并作为检测信号,电信号可以是电压、电流、电容或电感等信号,所检测到的检测信号可以传输给控制器,使得样本分析仪可以通过移液针表面的电压、电流、电容或电感等信号的变化来判断与目标液体的接触情况。
控制器50,是样本分析仪的神经中枢和指挥中心,或者,是样本分析仪中负责移液针控制或流程控制的指挥中心。控制器50可以根据指令操作码和时序信号,产生操作控制信号,完成取指令和执行指令的控制。例如,在一些实施例中,控制器50可以通过驱动机构控制移液针先进行第一工序再进行第二工序,并在第一工序和第二工序中根据不同的标准来识别气泡;控制器50可以接收来自电信号检测机构得到的检测信号,并进行相应计算以得到移液针与目标液体的接触情况;或者,控制器50可以输出控制信号控制移液针进行吸液动作;或者,控制器50可以控制驱动机构,并通过驱动机构驱动移液针进行移动;或者,控制器50可以在检测到液体容器内含有气泡后,发出提示信息,或发送指令给样本分析仪中设置的显示模块30显示提示信息,或发送指令给报警模块60发出告警。控制器50的功能和执行步骤将在下文进一步展开说明。
需要说明的是,本发明实施例描述的样本分析仪的结构是为了更加清楚的说明本发明实施例的技术方案,并不构成对于本发明实施例提供的技术方案的限定,本领域技术人员可知,随着设备架构的演变和新应用场景的出现,本发明实施例提供的技术方案对于类似的技术问题,同样适用。
本领域技术人员可以理解的是,图1和图2中示出的样本分析仪并不构成对本发明实施例的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置。
在相关技术的样本分析仪的应用中,申请人发现,目标液体在移动或注入的过程中容易产生气泡,上述实施例中的移液针在吸取样本或试剂等目标液体的过程中,如果吸取的目标液体中存在气泡则出现空吸,气泡越大,空吸比例越大。样本分析仪通常采用单一的检测方法来进行气泡识别,然而,对于不同场景来说,对气泡识别的精度要求不同,若样本分析仪持续采用单一的检测方法来识别气泡,将导致气泡识别不准确。例如,在余量测试中,需要在识别气泡后尽量排除气泡,因此需要提高气泡的识别标准,以提高气泡的排除效率;而在项目测试中,需要保证测试过程的正常进行,因此可以允许存在少量气泡,对此可以降低气泡识别的标准,以不打断样本的测试过程以及在项目测试中的时效性。
为了解决相关技术存在的缺陷或不足,本发明实施例通过样在样本分析仪上设置了液体容器、移液针、驱动机构、电信号检测机构和控制器,在识别气泡的过程中,分成了两个工序进行,不同工序中执行不同的气泡识别标准,控制器通过驱动机构控制移液针先进行第一工序再进行第二工序,其中,第一工序为非测试工序,并且第一标准比第二标准严格,样本分析仪在第一工序中根据电信号检测机构输出的检测信号,结合第一标准判断液体容器是否存在气泡,在第二工序中根据电信号检测机构输出的检测信号,结合第二标准判断液体容器是否存在气泡。本发明实施例中通过在不同工序中执行不同的气泡识别标准,能够针对不同场景采用不同的气泡识别策略,提高气泡的检测的灵活性,从而提高不同场景下气泡识别的适应性,从而提高不同场景下气泡识别的准确性。
请参照图3,本发明实施例提供一种样本分析仪,包括:
液体容器,用于盛放目标液体;
移液针,用于吸取或排放目标液体;
驱动机构,用于驱动移液针移动;
电信号检测机构,电信号检测机构与移液针连接,电信号检测机构用于检测目标液体的液面并输出检测信号;
控制器,分别与驱动机构和电信号检测机构连接,控制器用于通过驱动机构控制移液针先进行第一工序再进行第二工序,并在第一工序中根据电信号检测机构输出的检测信号,结合第一标准判断液体容器是否存在气泡,在第二工序中根据电信号检测机构输出的检测信号,结合第二标准判断液体容器是否存在气泡;其中,第一工序为非测试工序,并且第一标准严于第二标准。第一标准严于第二标准,即在第一标准下更容易检测到气泡。
在一些实施例中,控制器与驱动机构连接,控制移液针的移动,移液针在驱动机构的驱动下,可以液体容器中上升和下降,并可以在液体容器中吸取目标液体,电信号检测机构可与移液针连接,用于移液针在液体容器中上下运动时检测目标液体的液面并输出检测信号。
在一些实施例中,电信号检测机构可以检测移液针表面的电信号,电信号可以是电压、电流、电容或电感等信号,使得样本分析仪可以通过移液针表面的电压、电流、电容或电感等信号的变化来判断与目标液体的接触情况,当移液针在液体容器内的不同位置,电信号检测机构所检测到的检测信号也不同,例如,当移液针悬空并不与液体容器内的目标液体或气泡接触时,此时的检测信号值为最大,当移液针下降到液体容器内吸取目标液体时,此时的检测信号值最小,当移液针吸取完毕并上升过程中时,其检测信号值随着上升高度的变化而变化,且随着不同气泡的比例大小,检测信号值变化的情况也不一样。
参照图4所示,图4为控制器内部的执行步骤图,本发明实施例中可以通过控制器控制移液针先后执行第一工序和第二工序,第一工序和第二工序可以对应不同的应用场景,在场景不同时,第一工序和第二工序所需要的识别气泡的精度就不同,在一实施例中,第一工序为非测试工序,第二工序可以为非测试工序,或者测试工序,可根据实际检测需要进行配置,不同的工序具有不同的检测标准,在本发明实施例中,第一工序中具有检测的第一标准,第二工序中具有检测的第二标准,且第一标准比第二标准严格,使得样本分析仪在第一工序和第二工序中识别气泡的精度不同,因此,样本分析仪可以在第一工序中根据电信号检测机构输出的检测信号,结合第一标准判断液体容器是否存在气泡,在第二工序中根据电信号检测机构输出的检测信号,结合第二标准判断液体容器是否存在气泡,实现了针对不同场景采用不同的气泡识别策略,提高气泡的检测的灵活性,从而提高不同场景下气泡识别的适应性,从而提高不同场景下气泡识别的准确性。
需要说明的是,本发明实施例中的液体容器可以是上述实施例中描述的样本管或反应杯,移液针为上述实施例中的样本针,移液针不仅可以吸取液体容器内的目标液体,还可以在控制器的控制下进行移动,驱动结构可以为上述实施例中的功能部件,在此不做具体限制。
在一些实施例中,第一工序为余量测试工序或气泡排除工序;第二工序为项目测试工序或质控工序或校准工序。
具体的,样本分析仪可以对液体容器或其内部的目标液体进行余量测试、气泡排除、项目测试、质控或校准,例如,通过电信号检测机构检测是否有检测信号以进行余量测试,在液体容器内,气泡一般悬浮在目标液体的上方,随着移液针高度的下降,根据气泡比例的不同,移液针吸取部位附近的目标液体内气泡的含量就不同,在目标液体表面时,电信号检测机构检测到的电信号将发生较大的变化,当检测信号变化的大小大于预设的变化阈值时,才判断移液针将伸入到目标液体内,而并不是处于目标液体上方,因此在余量测试中,需要精准区分气泡表面跟目标液体表面,因此余量测试工序为识别精度较高的第一工序;同样的,在余量测试中需要精准识别气泡,而识别出气泡后对气泡进行排除,也需要精准区分气泡表面跟目标液体表面,因此气泡排除工序也为识别精度较高的第一工序。在满足本发明实施例要求的前提下,其他需要精准识别气泡的工序都可以为第一工序。
此外,样本分析仪可以对目标液体进行项目测试,当液体容器内盛放不同的目标液体时,样本分析仪可以对不同的目标液体进行项目测试,也即样本分析,在进行项目测试时,主要是基于目标液体进行样本分析,因此不要求对气泡的识别精度有多高,仅需要能大致识别气泡即可,因此项目测试工序为为识别精度较低的第二工序;同样的,样本分析仪可以使用校准品对设备进行校正,以确保样本分析仪检测输出结果的正确性,此过程成为校准工序,在校准工序中,同样不要求对气泡的识别精度有多高,因此校准工序为为识别精度较低的第二工序。同样的,样本分析仪在使用质控品的工序,也可以为第二工序。在满足本发明实施例要求的前提下,其他不需要精准识别气泡的工序都可以为第二工序。
在一些实施例中,控制器还用于:当判断目标液体存在气泡时,控制样本分析仪进行警报提示和/或消除气泡操作。
本发明实施例中的样本分析仪,在检测到目标液体内有气泡存在时,可以发出气泡提示信息,控制样本分析仪进行警报提示,以便提醒用户,又或者,还可以在判断有气泡出现时,通过样本分析仪上的功能模块启动除气泡功能,进行消除气泡操作,以便除去液体容器内的气泡,降低移液针吸取目标液体时的空吸现象。
在一些实施例中,第一标准包括第一阈值,第二标准包括第二阈值,第一阈值的绝对值大于第二阈值的绝对值;
控制器用于通过驱动机构控制移液针先进行第一工序再进行第二工序,并在第一工序中根据电信号检测机构输出的检测信号,结合第一标准判断液体容器是否存在气泡,在第二工序中根据电信号检测机构输出的检测信号,结合第二标准判断液体容器是否存在气泡时,执行:
在第一工序中,通过驱动机构控制移液针下降到液面下再抬升,在移液针下降和/或抬升过程中,根据电信号检测机构输出的检测信号,结合第一阈值判断液体容器是否存在气泡;
在第二工序中,通过驱动机构控制移液针下降到液面下再抬升,在移液针下降和/或抬升过程中,根据电信号检测机构输出的检测信号,结合第二阈值判断液体容器是否存在气泡。
在一些实施例中,第一标准中包含第一阈值,通过设定第一阈值提高识别气泡的精度,第二标准中包含第二阈值,通过设定第二阈值来满足一般工序中识别气泡的精准,因此第一阈值的绝对值大于第二阈值的绝对值。在满足本发明实施例的条件下,第一标准和第二标准中还可以包含有其他判断条件,本发明实施例中仅以第一标准和第二标准中包含第一阈值和第二阈值为例子。
请参照图5,图5为正常吸液后从扎针到抬升过程的检测信号变化曲线图,随着移液针下降,在第一阶段中信号突降,如S1处(大约在第100个检测信号采集点)检测信号正处于急速下降阶段,表示检测到液面信号,随后移液针进入目标液体内,检测信号的曲线进入第二阶段,第二阶段为曲线中的平缓区域,此时移液针可以进行吸液(如果是余量测试或单纯气泡检测等流程则无需吸液),在移液针开始抬起后检测信号的曲线进入第三阶段,第三阶段起的起点在S2处(大约在第850个检测信号采集点之前),为信号处于较低值,表示移液针在液面下方,随后随着移液针的抬升,检测信号逐渐增加,并在S3处(大约在第1050个检测信号采集点之前),移液针来到液面之前,在抬升到液面以上后,检测信号达到最大值,检测信号的曲线恢复到平缓区域,如在S4处(大约在第1200个检测信号采集点附近)移液针将远离液体容器和目标液体。
请参照图6,图6为本发明实施例中完全空吸时检测信号(AD值)的变化图,图中横坐标为检测信号采集点,检测信号采集点与电信号检测机构获取检测信号的采样时间有关,根据时间的不同设置多个检测信号采集点,纵坐标为检测信号的大小,由图6可见,检测信号在完全空吸时变化的幅度较小。
再参照图7,图7为多个不同比例空吸时检测信号的变化图,图中横坐标为检测信号采集点,纵坐标为检测信号的大小,由图7可见,当正常吸液不存在空吸时,检测信号的曲线在移液针抬升阶段将先缓慢变化再迅速上升,并恢复到移液针在空气时的高度,而随着空吸比例的提高,检测信号的曲线在移液针抬升阶段不再按照先缓慢变化再迅速上升的趋势,而是以更快速度上升,且随着空吸比例的不同,其变化的情况也不同。可以理解的是,移液针从抬起到抬起至液面以上,在图7检测信号的曲线后段中可以确定为抬起阶段,并且,可知从移液针抬起前到抬起至液面上方之前为第一抬起阶段,从液面上方之前到抬起至液面上方时或之后为第二抬起阶段,第一抬起阶段和第二抬起阶段合到一起为移液针抬起的整体阶段,且气泡比例的不同,第一抬起阶段、第二抬起阶段和整体阶段的检测信号曲线的变化均不同。
可以理解的是,在移液针下降或抬升的阶段中,根据检测信号的变化来判断液体容器内是否存在气泡,能够简单方便地识别气泡,无需复杂的计算,降低了识别气泡的硬件成本,并通过第一阈值和第二阈值作为不同的判断标准,满足不同场景下气泡识别的精度要求。
具体的,本发明实施例在第一工序中,通过驱动机构控制移液针下降到液面下再抬升,在移液针下降和/或抬升过程中,根据电信号检测机构输出的检测信号,结合第一阈值判断液体容器是否存在气泡,通过第一阈值来作为判断阈值提高了气泡识别的判断精度。此外,本发明实施例在第二工序中,通过驱动机构控制移液针下降到液面下再抬升,在移液针下降和/或抬升过程中,根据电信号检测机构输出的检测信号,结合第二阈值判断液体容器是否存在气泡,通过第二阈值满足了一般工序中识别气泡的精准。
不仅如此,本发明实施例通过检测信号变化的大小还可以进一步分析气泡的比例,不仅能对大比例的空吸(如30%)进行识别,还能够对较小比例的空吸(如5%)进行识别,实现更较小比例且更高精度的空吸的识别,方案简单高效,提高了识别气泡的精确度,在此不做具体限制。
在一些实施例中,控制器用于在第一工序中,通过驱动机构控制移液针下降到液面下再抬升,在移液针下降和/或抬升过程中,根据电信号检测机构输出的检测信号,结合第一阈值判断液体容器是否存在气泡时,执行:
在第一工序中,通过驱动机构控制移液针下降到液面下再抬升;
在移液针抬升过程中,根据电信号检测机构输出的检测信号,获取第一特征值、第二特征值和第三特征值;
根据第一特征值、第二特征值和第三特征值,结合第一阈值判断液体容器是否存在气泡。
在一些实施例中,控制器用于在第二工序中,通过驱动机构控制移液针下降到液面下再抬升,在移液针下降和/或抬升过程中,根据电信号检测机构输出的检测信号,结合第二阈值判断液体容器是否存在气泡时,执行:
在第二工序中,通过驱动机构控制移液针下降到液面下再抬升;
在移液针抬升过程中,根据电信号检测机构输出的检测信号,获取第一特征值、第二特征值和第三特征值;
根据第一特征值、第二特征值和第三特征值,结合第二阈值判断液体容器是否存在气泡;
其中,
第一特征值为根据移液针开始抬升前,电信号检测机构的输出至少一个检测信号得到的;
第二特征值为根据移液针抬升至液面位置上方之前,电信号检测机构采集并输出的至少一个检测信号得到的;
第三特征值为根据移液针抬升至液面位置上方时或之后,电信号检测机构采集并输出的至少一个检测信号得到的。
在一些实施例中,由图7可知,在移液针抬升的不同阶段中,不同气泡占比的对应的检测信号变化也不一样,由图中可知,移液针在开始抬升之前,检测信号的数值较为稳定,直到移液针抬升后,检测信号才发生变化,因此本发明实施例中设定移液针开始抬升时或之前,电信号检测机构的输出至少一个检测信号为第一特征值,第一特征值表征移液针抬升前的检测信号。可以理解的是,不同气泡占比对应的检测信号的曲线中,第一特征值的大小之间也并不相同,如图7中,随着气泡占比,也就是空吸的比例增加,第一特征值的大小也逐渐增加,因此根据第一特征值可以判断气泡是否存在,又或者根据第一特征值分析空吸的比例。在一些实施例中,可采用移液针开始抬升时或之前的一个检测信号作为第一特征值,该选中的开始抬升之前的检测信号可以是检测信号曲线中平缓区域的信号,又或者,可采用移液针开始抬升时或之前的多个检测信号来得到第一特征值,在此不做具体限制。
而液面位置为移液针下降过程中,检测信号发生变化满足预设条件的位置,如图3所示,气泡一般悬浮在目标液体的上方,随着移液针高度的下降,根据气泡比例的不同,移液针吸取部位附近的目标液体内气泡的含量就不同,在液面位置时,电信号检测机构检测到的电信号将发生较大的变化,在一实施例中,预设条件是一个预设的变化阈值,当检测信号变化的大小大于预设的预设条件时,才判断移液针将伸入到目标液体内,而并不是处于目标液体上方,通过设定预设条件的大小,可以选择液面位置的具体位置,液面位置可以在气泡表面到目标液体的实际液面之间。当液面位置为气泡表面时,如图3中,移液针随后在液面位置再继续下降到一定距离后,将下降到目标液体的实际液面之下;当液面位置为实际液面,在液面位置以下,移液针可以有效吸取目标液体,也可以通过电信号检测机构检测是否有检测信号以进行余量检测。本发明实施例通过设定所需要的预设条件,在检测信号发生变化满足预设条件时,表明移液针接触到气泡表面或目标液体表面。
在一些实施例中,由图7可知,移液针抬升至液面位置上方之前,检测信号的曲线处于上升阶段,检测信号的大小随着时刻的推移逐渐增加,但是在不同气泡占比对应的检测信号中,信号增加的幅度不同,第二特征值表征移液针抬升至液面位置之前的检测信号。可以理解的是,不同气泡占比对应的检测信号的曲线中,第二特征值的大小之间也并不相同,如图7中,随着气泡占比,也就是空吸的比例增加,第二特征值的大小也逐渐增加,因此根据第二特征值可以判断气泡是否存在,又或者根据第二特征值分析空吸的比例。在一些实施例中,可采用移液针抬升至液面位置上方之前的一个检测信号作为第二特征值,该选中的检测信号可以是最邻近液面位置时刻上检测信号采集点的信号,又或者,可采用移液针抬升至液面位置上方之前的多个检测信号来得到第二特征值,在此不做具体限制。
在一些实施例中,由图7可知,移液针抬升至液面位置上方时或之后,气泡占比对应的检测信号的曲线均趋于平缓,可以理解的是,在此时移液针已经原理液体容器内的目标液体,因此检测信号将逐渐恢复到移液针下降之前的大小,因此本发明实施例中设定移液针抬升至液面位置上方时或之后,电信号检测机构采集并输出的至少一个检测信号为第三特征值。在一些实施例中,可采用移液针抬升至液面位置上方时或之后的一个检测信号作为第三特征值,该选中的检测信号可以是最邻近液面位置时刻上检测信号采集点的信号,也可以是液面位置之后曲线中平缓区域的一个信号,又或者,可采用移液针抬升至液面位置上方之后的多个检测信号来得到第三特征值,在此不做具体限制。
示例性的,在第一工序中,本发明实施例可以根据第一特征值、第二特征值和第三特征值三者,与第一阈值进行结合,得到移液针在开始抬升到最终抬升至液面位置之后过程中,检测信号的曲线的变化情况,据此判断液体容器是否存在气泡。不仅如此,本发明实施例还可以根据第一特征值、第二特征值和第三特征值中的任意两个,与第一阈值结合,得到移液针在开始抬升到最终抬升至液面位置之后的某段过程中,检测信号的曲线的部分变化情况,据此判断液体容器是否存在气泡;又或者,根据第一特征值或第二特征值与第一阈值结合,得到对应的检测信号的数值大小,根据特定位置的检测信号判断液体容器是否存在气泡,在此不做具体限制。
示例性的,同样的,在第二工序中,本发明实施例可以根据第一特征值、第二特征值和第三特征值三者,与第二阈值进行结合,得到移液针在开始抬升到最终抬升至液面位置之后过程中,检测信号的曲线的变化情况,据此判断液体容器是否存在气泡。不仅如此,本发明实施例还可以根据第一特征值、第二特征值和第三特征值中的任意两个,与第二阈值结合,得到移液针在开始抬升到最终抬升至液面位置之后的某段过程中,检测信号的曲线的部分变化情况,据此判断液体容器是否存在气泡;又或者,根据第一特征值或第二特征值与第二阈值结合,得到对应的检测信号的数值大小,根据特定位置的检测信号判断液体容器是否存在气泡,在此不做具体限制。
可以理解的是,无论是第一工序还是第二工序中,第二特征值对应的时刻,位于第一特征值和第三特征值对应时刻之间,也即第二特征值的检测信号采集点,位于第一特征值和第三特征值的检测信号采集点之间。
在一些实施例中,控制器用于根据第一特征值、第二特征值和第三特征值,结合第一阈值/第二阈值判断液体容器是否存在气泡时,执行:
计算第三特征值和第一特征值之和与两倍第二特征值之间的差值,得到第一判断值;
将第一判断值与第一阈值/第二阈值比较,根据比较结果判断液体容器是否存在气泡。
在一些实施例中,控制器可以根据第一特征值、第二特征值和第三特征值,得到移液针在开始抬升到最终抬升至液面位置之后过程中,检测信号的曲线的变化情况,据此判断液体容器是否存在气泡。具体的,控制器通过计算第三特征值和第一特征值之和,得到检测信号曲线中在移液针开始抬升到抬升至液面位置之后这端的检测信号值之和,并计算两倍的第二特征值,根据二者的差值得到第一判断值,可以理解的是,以第一特征值和第三特征值之和作为两端之和,并将两倍的第二特征值与之进行求差,可以得到第二特征值位于第一特征值对应时刻上和第三特征值对应时刻之间的相对位置,从而有助于判断检测信号曲线的变化情况,即得到移液针抬起阶段中整体阶段的曲线变化情况,控制器再获取预设的第一阈值/第二阈值,用于进行数值判断,再根据第一判断值与第一阈值/第二阈值的判断结果判断液体容器内是否存在气泡。
示例性的,当第一判断值小于或等于第一阈值/第二阈值时,判断液体容器内存在气泡,当第一判断值大于第一阈值/第二阈值时,判断液体容器没有存在气泡。
在一具体实施例中,本发明实施例中气泡的识别与移液针的位置相关,第三特征值k_end是移液针吸液结束后在空气中的AD值,是一个相对恒定的值,其中:
正常吸液时:第一特征值k_start,是移液针在目标液体的液面下的AD值,第二特征值k_middle是移液针在气液交界处,也就是液面位置上的AD值,两者差值小,但与第三特征值k_end差异大,此时移液针扎入液面下深度足够(扎入液面下深度足够一般是指移液针扎入液面后的位置在满足吸液量要求后还有一定余量);
存在气泡,部分空吸时:第一特征值k_start是移液针在气液交界处的AD值,第二特征值k_middle是移液针在气泡顶部的AD值(快要脱离气泡),二者差值大,此时移液针扎在气液交界面附近;
存在气泡,完全空吸时:第一特征值k_start是移液针在气泡中的AD值,第二特征值k_middle是移液针在气泡顶部的AD值,二者差异小,但与第三特征值k_end差异小。
参照图5所示,图5为正常吸液后从扎针到抬升过程的检测信号变化曲线图,图中,S1处表示产生液面信号开始发生急速变化(检测信号变化满足预设条件,即表示检测到液面);S2处表示移液针在液面下方检测到的检测信号,可获得S2出的检测信号以计算第一特征值k_start,S3处表示移液针在气液交界处检测到的检测信号,可获得S3出的检测信号以计算第二特征值k_middle,S4处表示移液针在液面上方检测到的检测信号,可获得S4出的检测信号以计算第三特征值k_end,第一判断值Δk1=(k_end+k_start-2*k_middle),在一实施例中,当第一阈值/第二阈值为10,实验情况如下表一:
表一
根据以上判断,可判定大空吸比例的气泡,如部分空吸中空吸比例为60%,也可判定小空吸比例的气泡,如部分空吸中空吸比例为5%。因此,控制器可根据第一特征值、第二特征值和第三特征值,实现高精度的移液针空吸识别,从而实现高精度的液体容器内气泡识别。
在一些实施例中,控制器用于根据第一特征值、第二特征值和第三特征值中的任意两个,判断液体容器是否存在气泡时,执行:
计算第一特征值与第二特征值之间的差值,得到第二判断值Δk2;将第二判断值与第一阈值/第二阈值比较,根据比较结果判断液体容器是否存在气泡;
或者,
计算第一特征值与第三特征值之间的差值,得到第三判断值Δk3;将第三判断值与第一阈值/第二阈值比较,根据比较结果判断液体容器是否存在气泡;
或者,
计算第二特征值与第三特征值之间的差值,得到第四判断值Δk4;将第四判断值与第一阈值/第二阈值比较,根据比较结果判断液体容器是否存在气泡。
在一些实施例中,控制器可以根据第一特征值、第二特征值和第三特征值中的任意两个,得到移液针在开始抬升到最终抬升至第一位置之后的某段过程中,检测信号的曲线的部分变化情况,据此判断液体容器是否存在气泡。
具体的,控制器可以计算第一特征值k_start与第二特征值k_middle之间的差值,得到第二判断值Δk2,并获取预设的第一阈值/第二阈值,将第二判断值Δk2与第一阈值/第二阈值进行比较,根据比较结果判断液体容器是否存在气泡,可以理解的是,通过将第一特征值k_start和第二特征值k_middle的差值进行判断,从而有助于判断检测信号曲线在移液针抬起前到抬起至第一位置上方之前的变化情况,即得到移液针抬起阶段中第一抬起阶段的曲线变化情况,控制器再获取预设的第一阈值/第二阈值,用于进行数值判断,再根据第二判断值Δk2与第一阈值/第二阈值的判断结果判断液体容器内是否存在气泡。
在本实施例中,第二判断值Δk2=(k_middle-k_start),在一实施例中,当第一阈值/第二阈值为40,实验情况如下表二:
表二
由表二可知,当通过第二判断值与第一阈值/第二阈值比较,并根据比较结果判断液体容器是否存在气泡时,可以识别移液针正常吸液和部分空吸的情况,例如,第一阈值/第二阈值为40,当Δk2<40时,为正常吸液,当Δk2为50~250时,Δk2>40,为部分空吸,因此,控制器可根据第一特征值、第二特征值,实现部分情况的移液针空吸识别,从而实现部分情况的液体容器内气泡识别。
不仅如此,控制器还可以计算第一特征值k_start与第三特征值k_end之间的差值,得到第三判断值Δk3,并获取预设的第一阈值/第二阈值,将第三判断值Δk3与第一阈值/第二阈值进行比较,根据比较结果判断液体容器是否存在气泡,可以理解的是,通过将第一特征值k_start和第三特征值k_end的差值进行判断,从而有助于判断检测信号曲线在移液针抬起前到抬起至第一位置上方时或之后的变化情况,即得到移液针抬起阶段中整体阶段的曲线两端的变化情况,控制器再获取预设的第一阈值/第二阈值,用于进行数值判断,再根据第三判断值Δk3与第一阈值/第二阈值的判断结果判断液体容器内是否存在气泡。
在本实施例中,第三判断值Δk3=(k_end-k_start),在一实施例中,当第一阈值/第二阈值为30,实验情况如下表三:
表三
由表三可知,当通过第三判断值与第一阈值/第二阈值比较,并根据比较结果判断液体容器是否存在气泡时,可以识别移液针内出现正常吸液和完全空吸的情况,例如,第一阈值/第二阈值为30,当Δk3>30时,为正常吸液,当Δk3为0~10时,Δk3<30,为完全空吸,因此,控制器可根据第一特征值、第三特征值,实现部分情况的移液针空吸识别,从而实现部分情况的液体容器内气泡识别。
又或者,控制器还可以计算第二特征值k_middle与第三特征值k_end之间的差值,得到第四判断值Δk4,并获取预设的第一阈值/第二阈值,将第四判断值Δk4与第一阈值/第二阈值进行比较,根据比较结果判断液体容器是否存在气泡,可以理解的是,通过将第二特征值k_middle与和第三特征值k_end的差值进行判断,从而有助于判断检测信号曲线在移液针在第一位置上方之前到抬起至第一位置上分时或之后的变化情况,即得到移液针抬起阶段中第二抬起阶段的曲线变化情况,控制器再获取预设的第一阈值/第二阈值,用于进行数值判断,再根据第四判断值Δk4与第一阈值/第二阈值的判断结果判断液体容器内是否存在气泡。
在本实施例中,第四判断值Δk4=(k_end-k_middle),在一实施例中,当第一阈值/第二阈值为30,实验情况如下表四:
表四
由表四可知,当通过第四判断值与第一阈值/第二阈值比较,并根据比较结果判断液体容器是否存在气泡时,可以识别移液针内出现正常吸液和完全空吸的情况,例如,第一阈值/第二阈值为30,当Δk4>30时,为正常吸液,当Δk4为0~10时,Δk4<30,为完全空吸,因此,控制器可根据第二特征值、第二特征值,实现部分情况的移液针空吸识别,从而实现部分情况的液体容器内气泡识别。
在一些实施例中,控制器用于根据第一特征值或第二特征值,结合第一阈值/第二阈值判断液体容器是否存在气泡时,执行:
将第一特征值作为第五判断值Δk5,并将第五判断值与第一阈值/第二阈值比较,根据比较结果判断液体容器是否存在气泡;
或者,
将第二特征值作为第六判断值Δk6,并将第六判断值与第一阈值/第二阈值比较,根据比较结果判断液体容器是否存在气泡。
在一些实施例中,控制器可以根据第一特征值k_start或第二特征值k_middle与第一阈值/第二阈值进行比较,得到移液针在开始抬升前或到抬升至第一位置之前的检测信号,并根据该检测信号的大小判断液体容器是否存在气泡。具体的,可以理解的是,第一特征值k_start表征移液针抬升前的检测信号,不同气泡占比对应的检测信号的曲线中,第一特征值的大小之间也并不相同,随着气泡占比,也就是空吸的比例增加,第一特征值k_start的大小也逐渐增加,因此根据第一特征值k_start与第一阈值/第二阈值进行比较可以判断气泡是否存在。
在本实施例中,第五判断值Δk5=k_start,在一实施例中,当第一阈值/第二阈值为830,实验情况如下表五:
表五
由表五可知,当通过第五判断值与第一阈值/第二阈值比较,并根据比较结果判断液体容器是否存在气泡时,可以识别移液针内出现正常吸液和完全空吸的情况,例如,第一阈值/第二阈值为830,当Δk5>830时,为正常吸液,当Δk5为800~810时,Δk5<830,为完全空吸,因此,控制器可根据第一特征值,实现部分情况的移液针空吸识别,从而实现部分情况的液体容器内气泡识别。
同样的,第二特征值k_middle表征移液针抬升至第一位置之前的检测信号,不同气泡占比对应的检测信号的曲线中,第二特征值k_middle的大小之间也并不相同,随着气泡占比,也就是空吸的比例增加,第二特征值k_middle的大小也逐渐增加,因此根据第二特征值k_middle与第一阈值/第二阈值进行比较可以判断气泡是否存在。
在本实施例中,第六判断值Δk6=k_middle,在一实施例中,当第一阈值/第二阈值为830,实验情况如下表六:
表六
由表六可知,当通过第六判断值与第一阈值/第二阈值比较,并根据比较结果判断液体容器是否存在气泡时,可以识别移液针内出现正常吸液和完全空吸的情况,例如,第一阈值/第二阈值为830,当Δk6>830时,为正常吸液,当Δk6为800~810时,Δk6<830,为完全空吸,因此,控制器可根据第二特征值,实现部分情况的移液针空吸识别,从而实现部分情况的液体容器内气泡识别。
在一些实施例中,控制器还用于通过如下方式获取第一阈值/第二阈值:
获取目标液体的至少一个类别的液体参数,其中,液体参数的类别包括:导电率、表面张力、粘度、容器直径、装量、吸液体积、液面位置高度;
根据液体参数,计算得到第一阈值/第二阈值。
在一些实施例中,由于第一阈值和第二阈值用于判断液体容器内是否存在气泡,因此第一阈值和第二阈值与目标液体的液体参数有关,根据不同的液体参数,可以设置不同的第一阈值/第二阈值,以精确实现对气泡的判断,在一实施例中,控制器可以获取目标液体的至少一个类别的液体参数,并根据这些液体参数来计算得到第一阈值/第二阈值,以得到针对不同目标液体的不同第一阈值/第二阈值,在此不做具体限制,进一步的,所选取的液体参数的类别可以包括任意一个影响目标液体产生气泡的参数,可以包括但不限于导电率、表面张力、粘度、容器直径、装量、吸液体积、液面位置高度等。
需要说明的是,现有的气泡检测技术的气泡检测阈值通常都是通用的、统一的一个值,当与阈值相关的参量a在较小值时能准确判定气泡,而当参量a数值较大时不能判定气泡。或者当前的气泡检测阈值仅对其中一个参量的不同区间取不同的值,而实际上,气泡检测的阈值可能与多个变量有关,当前的气泡检测阈值不能很好的满足这些条件,于是本发明实施例提出了多参量组合的多维矩阵的区间,对应于不同的阈值,从而提高气泡检测的准确度。
不仅如此,由于相关技术中大多采用单一的变量进行气泡识别,导致气泡识别大都不够精准,当气泡量较少时,气泡信号与正常信号区分度低,因此存在气泡较少时识别不准确的问题。当气泡较少时,由于本发明实施例采用的是单/多参量的不同阈值,因此本发明能大幅提高气泡识别的准确度。
在一些实施例中,控制器用于获取目标液体的至少一个液体参数时,执行:
获取目标液体的多个类别的液体参数,以及各个类别的液体参数对应的权重;
控制器用于根据液体参数,计算得到第一阈值/第二阈值时,执行:
根据目标液体的多个类别的液体参数,以及各个类别的液体参数对应的权重进行加权计算,得到第一阈值/第二阈值。
在一些实施例中,可以为液体参数其中一个或多个参量不同的变化范围设定不同的阈值,控制器可以获取多个类别的液体参数,可以包括但不限于导电率、表面张力、粘度、容器直径、装量、吸液体积、液面位置高度等液体参数中的至少两个,以便根据多种类别的液体参数进一步计算得到第一阈值/第二阈值,使得最终得到的第一阈值/第二阈值更加准确,可以用于进一步精确判断液体容器内是否存在气泡,在面对多个液体参数时,本发明实施例中采用加权计算的方式来得到第一阈值/第二阈值,使得会影响气泡产生的液体参数可以赋予更大的权重,具体的,控制器可以根据目标液体的多个类别的液体参数,分别赋予对应的权重,并根据各个类别的液体参数对应的权重进行加权计算,得到第一阈值/第二阈值。
可以理解的是,根据对应类别的液体参数来计算得到第一阈值和第二阈值的过程中,所选取的液体参数的比重、类型可以不同,以使得第一阈值的绝对值大于第二阈值的绝对值。
在一实施例中,设定第一阈值/第二阈值的实施例中,设定最小阈值情况:瓶直径位11~13mm,导电率位0~5ms/cm,装量0~20ml,吸液体积0~100ul,最小阈值为:0,可得到:
瓶直径阈值表:
瓶直径 | 阈值 |
11~13mm | 0 |
7~9mm | 5 |
导电率阈值表:
导电率mS/cm | 阈值 |
0≤导电率<5 | 0 |
5≤导电率<10 | 25 |
10≤导电率 | 50 |
装量阈值表:
装量ml | 阈值 |
0≤装量≤20 | 0 |
20<装量≤40 | 10 |
40<装量≤60 | 20 |
吸液体积阈值表:
吸液体积ul | 阈值 |
0≤装量≤100 | 0 |
100<装量≤200 | 5 |
则第一阈值或第二阈值可以为a1x1+a2x2+a3x3+a4x4,系数a1=a2=a3=a4=1。
在样本A中,测得样本A的实测液体参数为:
瓶直径 | 装量 | 导电率 | 吸液体积 |
8mm | 20ml | 约0mS/cm | 100ul |
可知样本A的第一阈值或第二阈值可以为5+0+0+0=5,并得到样本A的检测信号图,如图8所示,实测值:Δk1=50>5,则说明样本A中无气泡。
在样本B中,测得样本B的实测液体参数为:
瓶直径 | 装量 | 导电率 | 吸液体积 |
12mm | 60ml | 7 | 200ul |
可知样本B的第一阈值或第二阈值可以为5+0+0+0=5,并得到样本B的检测信号图,如图9所示,当Δk1=-5<50,说明样本B中有气泡,且空吸为20%,当Δk1=120>50,则说明样本B中无气泡。
在一些实施例中,液体参数由用户输入获得或者通过识别液体容器上的信息获得或者由检测模块检测获得。
在一些实施例中,控制器获取液体参数的方式可以有多种。其中,样本分析仪上可以设置有输入模块,用户通过输入模块可以分别输入不同目标液体的液体参数,当输入的液体参数的类别有多个时,控制器根据加权计算的方式来计算得到第一阈值/第二阈值。或者,液体容器上可以设置有液体信息,由样本分析仪中设置的识别模块识别得到,例如,液体容器上可以设置有对应的目标液体的条形码、二维码或射频信息,由样本分析仪中的识别模块扫描或识别得到液体参数,通过识别模块可以进行RFID近场通信,当扫码识别到液体容器上的id,根据id与预设的数据库匹配可以得到对应的液体参数,同样的,当检测到多个液体参数时,控制器根据加权计算的方式来计算得到第一阈值/第二阈值。又或者,样本分析仪上可以设置有检测模块,通过检测模块可以对目标液体进行液体检测,以解析出所需要的液体参数,可以理解的是,根据检测模块中传感器等检测元件的不同,可以检测得到不同的液体参数,同样的,当检测模块检测到多个液体参数时,控制器根据加权计算的方式来计算得到第一阈值/第二阈值。
在一些实施例中,液体参数包括液面位置高度,液面位置高度由电信号检测机构在移液针下降过程中检测获得。
在一些实施例中,样本分析仪通过电信号检测机构可以实时或周期性获取检测信号,以便得到移液针是否接触到液面,在驱动机构控制移液针下降的过程中,可以通过驱动机构控制移液针下降的速度和时间,得到移液针下降到液体容器中的位置,当恰好移液针下降到某位置时,检测信号发生变化超过一定阈值,说明移液针恰好接触到液面,因此可以判断液面所处的位置,得到液面位置高度,使得本发明实施例中通过原有的电信号检测机构即可获取液面位置高度,并作为液面参数中的一种,从而无需额外设置功能模块来获取液面位置高度,降低获取液面参数的成本。
本发明实施例中还提供了一种样本分析仪的使用方法,包括:
移液针先进行第一工序再进行第二工序,其中,移液针中设置有用于检测目标液体的液面并输出检测信号的电信号检测机构;
在第一工序中根据电信号检测机构输出的检测信号,结合第一标准判断盛放目标液体的液体容器是否存在气泡;
在第二工序中根据电信号检测机构输出的检测信号,结合第二标准判断盛放目标液体的液体容器是否存在气泡;
其中,第一工序为非测试工序,并且第一标准严于第二标准。
在一些实施例中,样本分析仪的控制器与驱动机构连接,控制移液针的移动,移液针在驱动机构的驱动下,可以液体容器中上升和下降,并可以在液体容器中吸取目标液体,电信号检测机构可与移液针连接,用于移液针在液体容器中上下运动时检测目标液体的液面并输出检测信号。
在一些实施例中,电信号检测机构可以检测移液针表面的电信号,电信号可以是电压、电流、电容或电感等信号,使得样本分析仪可以通过移液针表面的电压、电流、电容或电感等信号的变化来判断与目标液体的接触情况,当移液针在液体容器内的不同位置,电信号检测机构所检测到的检测信号也不同,例如,当移液针悬空并不与液体容器内的目标液体或气泡接触时,此时的检测信号值为最大,当移液针下降到液体容器内吸取目标液体时,此时的检测信号值最小,当移液针吸取完毕并上升过程中时,其检测信号值随着上升高度的变化而变化,且随着不同气泡的比例大小,检测信号值变化的情况也不一样。
本发明实施例中可以通过控制器控制移液针先后执行第一工序和第二工序,第一工序和第二工序可以对应不同的应用场景,在场景不同时,第一工序和第二工序所需要的识别气泡的精度就不同,在一实施例中,第一工序为非测试工序,第二工序可以为非测试工序,或者测试工序,可根据实际检测需要进行配置,不同的工序具有不同的检测标准,在本发明实施例中,第一工序中具有检测的第一标准,第二工序中具有检测的第二标准,且第一标准比第二标准严格,使得样本分析仪在第一工序和第二工序中识别气泡的精度不同,因此,样本分析仪可以在第一工序中根据电信号检测机构输出的检测信号,结合第一标准判断液体容器是否存在气泡,在第二工序中根据电信号检测机构输出的检测信号,结合第二标准判断液体容器是否存在气泡,实现了针对不同场景采用不同的气泡识别策略,提高气泡的检测的灵活性,从而提高不同场景下气泡识别的适应性,从而提高不同场景下气泡识别的准确性。
需要说明的是,本实施例中的样本分析仪的使用方法,可以在如图1或图2所示实施例的样本分析仪中的使用,即是说,本实施例中的样本分析仪的使用方法和如图1或图2所示实施例的样本分析仪具有相同的发明构思,因此这些实施例具有相同的实现原理以及技术效果,此处不再详述。
本领域普通技术人员可以理解,上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器,如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件,或者被实施为硬件,或者被实施为集成电路,如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上,计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的,术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外,本领域普通技术人员公知的是,通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据,并且可包括任何信息递送介质。
以上是对本发明实施例的较佳实施进行了具体说明,但本发明实施例并不局限于上述实施方式,熟悉本领域的技术人员在不违背本发明实施例精神的前提下还可作出种种的等同变形或替换,这些等同的变形或替换均包含在本发明实施例权利要求所限定的范围内。
Claims (11)
1.一种样本分析仪,其特征在于,包括:
液体容器,用于盛放目标液体;
移液针,用于吸取或排放所述目标液体;
驱动机构,用于驱动所述移液针移动;
电信号检测机构,所述电信号检测机构与所述移液针连接,所述电信号检测机构用于检测所述目标液体的液面并输出检测信号;
控制器,分别与所述驱动机构和所述电信号检测机构连接,所述控制器用于通过驱动机构控制移液针先进行第一工序再进行第二工序,并在所述第一工序中根据所述电信号检测机构输出的所述检测信号,结合第一标准判断所述液体容器是否存在气泡,在所述第二工序中根据所述电信号检测机构输出的所述检测信号,结合第二标准判断所述液体容器是否存在气泡;其中,所述第一工序为非测试工序,并且所述第一标准严于所述第二标准。
2.根据权利要求1所述的一种样本分析仪,其特征在于,所述第一工序为余量测试工序或气泡排除工序;所述第二工序为项目测试工序或质控工序或校准工序。
3.根据权利要求1所述的一种样本分析仪,其特征在于,所述控制器还用于:当判断所述目标液体存在气泡时,控制样本分析仪进行警报提示和/或消除气泡操作。
4.根据权利要求1所述的一种样本分析仪,其特征在于,所述第一标准包括第一阈值,所述第二标准包括第二阈值,所述第一阈值的绝对值大于所述第二阈值的绝对值;
所述控制器用于通过驱动机构控制移液针先进行第一工序再进行第二工序,并在所述第一工序中根据所述电信号检测机构输出的所述检测信号,结合第一标准判断所述液体容器是否存在气泡,在所述第二工序中根据所述电信号检测机构输出的所述检测信号,结合第二标准判断所述液体容器是否存在气泡时,执行:
在第一工序中,通过驱动机构控制移液针下降到液面下再抬升,在所述移液针下降和/或抬升过程中,根据所述电信号检测机构输出的所述检测信号,结合第一阈值判断所述液体容器是否存在气泡;
在第二工序中,通过驱动机构控制移液针下降到液面下再抬升,在所述移液针下降和/或抬升过程中,根据所述电信号检测机构输出的所述检测信号,结合第二阈值判断所述液体容器是否存在气泡。
5.根据权利要求4所述的样本分析仪,其特征在于,所述控制器用于在第一工序中,通过驱动机构控制移液针下降到液面下再抬升,在所述移液针下降和/或抬升过程中,根据所述电信号检测机构输出的所述检测信号,结合第一阈值判断所述液体容器是否存在气泡时,执行:
在第一工序中,通过驱动机构控制移液针下降到液面下再抬升;
在所述移液针抬升过程中,根据所述电信号检测机构输出的所述检测信号,获取第一特征值、第二特征值和第三特征值;
根据所述第一特征值、所述第二特征值和所述第三特征值,结合第一阈值判断所述液体容器是否存在气泡;
所述控制器用于在第二工序中,通过驱动机构控制移液针下降到液面下再抬升,在所述移液针下降和/或抬升过程中,根据所述电信号检测机构输出的所述检测信号,结合第二阈值判断所述液体容器是否存在气泡时,执行:
在第二工序中,通过驱动机构控制移液针下降到液面下再抬升;
在所述移液针抬升过程中,根据所述电信号检测机构输出的所述检测信号,获取第一特征值、第二特征值和第三特征值;
根据所述第一特征值、所述第二特征值和所述第三特征值,结合第二阈值判断所述液体容器是否存在气泡;
其中,
所述第一特征值为根据所述移液针开始抬升前,所述电信号检测机构的输出至少一个检测信号得到的;
所述第二特征值为根据所述移液针抬升至液面位置上方之前,所述电信号检测机构采集并输出的至少一个检测信号得到的;
所述第三特征值为根据所述移液针抬升至液面位置上方时或之后,所述电信号检测机构采集并输出的至少一个检测信号得到的。
6.根据权利要求5所述的样本分析仪,其特征在于,
所述控制器用于根据所述第一特征值、第二特征值和第三特征值,结合第一阈值/第二阈值判断所述液体容器是否存在气泡时,执行:
计算所述第三特征值和所述第一特征值之和与两倍第二特征值之间的差值,得到第一判断值;
将所述第一判断值与第一阈值/第二阈值比较,根据比较结果判断所述液体容器是否存在气泡。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的样本分析仪,其特征在于,所述控制器还用于通过如下方式获取所述第一阈值/第二阈值:
获取所述目标液体的至少一个类别的液体参数,其中,所述液体参数的类别包括:导电率、表面张力、粘度、容器直径、装量、吸液体积、液面位置高度;
根据所述液体参数,计算得到所述第一阈值/第二阈值。
8.根据权利要求7所述的样本分析仪,其特征在于,
所述控制器用于获取所述目标液体的至少一个液体参数时,执行:
获取所述目标液体的多个类别的液体参数,以及各个类别的液体参数对应的权重;
所述控制器用于根据所述液体参数,计算得到所述第一阈值/第二阈值时,执行:
根据所述目标液体的多个类别的液体参数,以及各个类别的液体参数对应的权重进行加权计算,得到所述第一阈值/第二阈值。
9.根据权利要求7所述的样本分析仪,其特征在于,所述液体参数由用户输入获得或者通过识别所述液体容器上的信息获得或者由检测模块检测获得。
10.根据权利要求7所述的样本分析仪,其特征在于,所述液体参数包括液面位置高度,所述液面位置高度由所述电信号检测机构在移液针下降过程中检测获得。
11.一种样本分析仪的使用方法,其特征在于,包括:
移液针先进行第一工序再进行第二工序,其中,所述移液针中设置有用于检测目标液体的液面并输出检测信号的电信号检测机构;
在所述第一工序中根据所述电信号检测机构输出的所述检测信号,结合第一标准判断盛放所述目标液体的液体容器是否存在气泡;
在所述第二工序中根据所述电信号检测机构输出的所述检测信号,结合第二标准判断盛放所述目标液体的液体容器是否存在气泡;
其中,所述第一工序为非测试工序,并且所述第一标准严于所述第二标准。
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