CN1991328A - 采样管保持器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种采样管保持器(11)，用于接收和固定具有圆锥形外形、长度对称轴线(23)和外径在预定范围内的采样管(21、22)。采样管保持器包括固体(12)和环形螺旋弹簧(31、32、33、34)，该固体包括至少一个长型腔室(13)，适于接收采样管(21、22)的纵向部分，环形螺旋弹簧与所述腔室(13)相关联并位于腔室外部。当采样管(21、22)布置在腔室(13)中时，在采样管(21、22)和腔室(13)的侧壁(14)之间有缝隙，并且环状螺旋弹簧(31、32、33、34)直接接触采样管(21、22)外表面的至少三个点，由此环状螺旋弹簧(31、32、33、34)保持采样管(21、22)并且使采样管的长度对称轴线(23)与腔室(13)的长度对称轴线(17)相重合。

Description

采样管保持器

技术领域

本发明涉及一种采样管保持器。

背景技术

在临床化学分析器中使用的已知采样管保持器包括直线阵列的腔室，各腔室适于接收采样管并将采样管保持就位。该阵列中的所有腔室具有相同的形状和尺寸。采样管保持器的所有腔室的长度对称轴线都位于同一个平面中，例如在采样管保持器的直线阵列腔室的对称平面中。

在临床化学分析器中使用的主采样管通常具有不同的直径并且通常还具有不同的长度。为了将这种主采样管保持就位，已知采样管保持器的每个腔室包括弹性舌片，其从腔室侧壁的内表面延伸出，并朝向腔室中心倾斜，并且该弹性舌片将各采样管压靠在腔室侧壁上。当具有不同直径的数个采样管插入这样一种采样管保持器的各个腔室时，采样管的长度对称轴线并不对齐，并且处于离该平面(该平面包含采样管保持器的腔室的长度对称轴线)不同距离处。采样管的直径接近于它们所插入的采样管保持器的腔室的内径，采样管近似位于这些腔室的中心，然而较小采样管的中心无疑布置在它们所插入的腔室的中心以外。

在另一已知采样管保持器中，采样管保持器的每个腔室的侧壁包括四个弹性舌片，它们之间具有90度的角度间隔，并且这些舌片将采样管压向腔室的长度对称轴线。虽然对采样管的对中原则上能够以该方式实现，实际上，制造公差和舌片随着时间的非均匀变形将不能确保已插入该已知采样管保持器的腔室中的每个采样管精确地对中，并且，也不能确保已插入该采样管保持器中的所有采样管的长度对称轴线精确地对齐并且位于该采样管保持器的对称平面上。

出于上面示出的理由，上面描述的现有技术的采样管保持器不适合用于分析器中，在分析器中，每个采样管必须精确定位在采样管保持器的腔室中心，并且，已插入采样管保持器的所有采样管的长度对称轴线必须精确对齐并位于采样管保持器的对称平面上。例如，当该采样管保持器用于具有自动移液单元的分析器中时是需要这样的，其中，该自动移液单元仅沿着位于采样管保持器的腔室阵列的对称平面中的直线路径来移动该移液针。每个采样管的精确对中也是所需的，以确保用于运输采样管的自动装置的夹具合适地夹住采样管。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种上面提及的那种采样管保持器，其中，该保持器的每个腔室构造成精确地将不同直径的采样管对中，使得插入采样管保持器的腔室中的每个采样管的长度对称轴线与采样管所在的采样管保持器的腔室的长度对称轴线重合，由此，该采样保持器中的所有采样管的长度对称轴线对齐并且位于包含采样管保持器的所有腔室的长度对称轴线的平面中。

根据本发明的第一方面，上述目的借助于权利要求1所限定的采样管保持器来实现。权利要求2到15限定了该采样管保持器的优选实施例。

根据本发明的第二方面，上述目的借助于权利要求16所限定的采样管保持器来实现。权利要求17到34定义了该采样管保持器的优选实施例。

用根据本发明的采样管保持器所获得的主要优点是其提供了一种低成本装置，用于将具有不同直径的采样管定位在采样管保持器的腔室中并且用于精确地将插在采样管保持器的腔室中的每个采样管对中，并且通过能够使用低成本自动移液单元(其仅沿着位于采样管保持器的腔室阵列的对称平面中的直线路径来移动移液针)来代替例如更昂贵的自动移液单元(其在互相正交的三个方向上X、Y和Z上移动移液针)，还有助于减少分析器的制造成本。根据本发明的采样管保持器的特殊优点是用于保持采样管的弹性元件不会随时间而有任何变形，并因而确保了采样管的精确对中。

附图说明

现在参考附图根据其优选实施例来描述主体发明。这些实施例的说明是为了帮助理解本发明，而不是为了限制本发明。

图1示出根据本发明第一实施例采样管保持器的透视图。

图2示出了图1中的采样管保持器11的腔室13和环状螺旋弹簧31的顶视图。

图3示出环状螺旋弹簧31和32出于它们静止状态时的顶视图。

图4示出图1中的采样管保持器11沿图1中箭头18的方向上的前视图。

图5示出了包括图1中的采样管保持器11的采样管保持器组件的各部件的分解透视图。

图6示出由图5示出的部件构成的采样管保持器组件64。

图7示出安装在作为分析器一部分的支撑框架65中之后的图6的采样管保持器组件64。

图8示出了图6中采样管保持器组件64与沿着穿过采样管保持器11的所有腔室13的长度对称轴线的平面插入在采样管保持器11的各个腔室13中的采样管21和22的横截面视图。

图9示出包括根据本发明的采样管保持器的分析器的透视图。

图10示出了图9的分析器以及尤其是分析器的盖中的移液开口的布置的示意性顶视图。

图11示出根据本发明的第二实施例采样管保持器的透视图，其中，采样管插入保持器的腔室。

图12示出了图11中的采样管保持器的透视图。

图13示出了图11中的一部分采样管保持器和放置在该保持器中的采样管的示意性放大透视图。

图14示出了图12的采样管保持器的透视图，其中外壳盖89与外壳基座88分离。

图15示出了图11的采样管保持器的顶视图，包括外壳盖89和插入到定位于采样管保持器81的中央部分的腔室中的采样管82。

图16示出了采样管保持器81和采样管82沿着图15中平面A-A的横截面视图。

图17示出了图11的采样管保持器81的顶视图，没有外壳盖89，而采样管82和83插入栅格结构91的各个开口中，栅格结构91由在Y方向上延伸的长型弹性元件92的第一阵列和在垂直于Y方向的X方向上延伸的长型弹性元件93的第二阵列叠加而形成。

图18示出类似于图17的采样管保持器81的顶视图，没有外壳盖89并且没有在第一方向Y上延伸的长型弹性元件92的第一阵列。

图19示出了采样管保持器81和采样管82的沿着图17中平面B-B的横截面视图。

图20示出采样管保持器81和采样管83的沿着图17中平面C-C的横截面视图。

附图中的附图标记

11采样管保持器

12固体(solid body)

13采样管保持器的腔室

14腔室13的侧壁

15上部开口

16下部开口

17腔室13的长度对称轴线

18箭头

21采样管

22采样管

23采样管的长度对称轴线

24环状凸缘

31环状螺旋弹簧

32环状螺旋弹簧

33环状螺旋弹簧

34环状螺旋弹簧

41销

42销

43销

44第一圆

45第二圆

46腔室13的侧壁14的内表面/环

51销

52销

53销

61框架

62盖

63开口

64采样管保持器组件

65支撑框架

66传送机

67反应试管

68试剂容器组件

69采样管区域

70分析器

71自动移液设备

72移液针

73移液针的传输设备的轨道

74用于传送移液针72的传输头

75光度计

77传送机驱动装置

81采样管保持器

82直径16mm的采样管

83直径13mm的采样管

84采样管82、83的纵向对称轴线

85腔室

86腔室85的纵向对称轴线

87外壳

88外壳基座

89外壳盖

91栅格结构

92具有Y方向纵向轴线的弹性元件

93具有X方向纵向轴线的弹性元件

94对准腔室85的栅格结构91的开口

95对准腔室85的栅格结构91的开口

96对准腔室85的栅格结构91的开口

97对准腔室85的栅格结构91的开口

101不对准腔室85的栅格结构91的开口

102不对准腔室85的栅格结构91的开口

103不对准腔室85的栅格结构91的开口

111外壳盖89中第一类型的引导元件

112外壳盖89中第一类型的引导元件

113外壳盖89中第二类型的引导元件

114外壳盖88中第一类型的引导元件

115外壳盖88中第一类型的引导元件

116外壳盖88中第二类型的引导元件

312用于吸取试剂的第一开口

313用于吸取试剂的第二开口

314用于移液进入反应试管的开口

315用于移液进入ISE设备的腔室的开口

319通向参考部件的开口

320移液轴线

具体实施方式

下文中参考附图描述了根据本发明的采样管保持器的优选实施例。

第一实施例

下文中参考图1到10描述了根据本发明的采样管保持器的第一实施例。这种采样管保持器适用于接收并保持多个采样管21，所述多个采样管21为圆柱形，并且其外径处于预定范围中，例如处于从约11毫米到约16毫米的范围中或者处于从约7毫米到约17毫米的范围中。每个采样管21具有长度对称轴线23(参见图8)。

如图1所示，根据本发明采样管保持器的一个优选实施包括：固体12，其限定了成直线阵列的长型腔室13；和弹性装置31、32，该弹性装置31、32与该阵列的各腔室13相关并位于腔室外部。固体12包括至少一个腔室13以及与其相关的相应弹性装置31、32。下文中的描述适用于包括多个腔室13的实施例和包括至少一个腔室13的实施例。在后者的情况中，关于腔室阵列中每个腔室13的描述还适用于单一腔室13。固体12优选是通过用合适的塑料材料进行喷射模塑法来制造的。

弹性装置31和32适用于对布置于腔室中的各采样管21进行对中，使得采样管的长度对称轴线23与腔室13的长度对称轴线17重合。腔室13每一个都具有相同的形状和尺寸。每个腔室13具有侧壁14、上部开口15、下部开口16和长度对称轴线17。每个腔室13适于接收采样管21的纵向部分。

在图1所示的优选实施例中，固体12包括用于每个腔室13的第一销阵列和第一环状螺旋弹簧31，该第一销阵列例如是图1中的销41、42、43，其例如是腔室13的侧壁14的纵向伸出部并且向上延伸，该第一环状螺旋弹簧31围绕第一销阵列41、42、43张紧。

在图1所示的优选实施例中，固体12包括用于每个腔室13的第二销阵列，该第二销阵列例如是图1中的销51、52、53，其例如是腔室13的侧壁14的纵向伸出部并且向下延伸。在该实施例中，与各腔室13相关的弹性装置包括围绕第二销阵列51、52和53张紧的第二环状螺旋弹簧32。

环状螺旋弹簧31、32如此布置以具有分别围绕上述第一销阵列和第二销阵列的一些预加应力。

在上述构造中，环状螺旋弹簧31和32分别在插入腔室13中的采样管的外表面的等角度间隔的点上施加相等的径向力。能够以多种方式实现对环状螺旋弹簧的端部的连接：联锁端环，使一端部成锥形并旋入相对的端部，焊接，或者使用另一短的拉伸弹簧作为连接器而将其拧入该弹簧体的两个端部。

图3示出了环状螺旋弹簧31和32各自处于它们的静止状态的顶视图。如图3所示，环状螺旋弹簧31和32分别是细螺旋弹簧，其端部连接在一起以形成环。环状螺旋弹簧31、32由不锈钢制成，并且它们各自的主体的宽度W优选是处于从约1.5毫米到约2.0毫米的范围中。

在优选实施例中，第一销阵列41、42、43中的销的中心位于第一正多边形的角部处，并且第二销阵列51、52、53中的销的中心位于第二正多边形的角部处。

在优选实施例中，第一正多边形的角部和第二正多边形的角部位于第一圆44上(参见图2)，第一圆44所在的平面垂直于腔室13的长度对称轴线17，第一圆44的中心位于腔室13的长度对称轴线17上，并且第一圆44的表面大于腔室13的横截面。

如图2所示，围绕销41、42、43张紧的环状螺旋弹簧31的内侧限定了正多边形，例如等边三角形。在优选实施例中，内接在后者正多边形中的第二圆45的直径小于将要插入采样管保持器的腔室13中的采样管21的最小外径。例如，如果将要插入腔室13中的采样管21的最小外径是11毫米，那么第二圆45具有小于11毫米的直径，如果将要插入腔室13中的采样管21的最小外径是7毫米，那么第二圆45具有小于7毫米的直径。

关于环状螺旋弹簧31的以上描述还适用于环状螺旋弹簧32(图2未示出)和相应的销51、52、53。

在优选实施例中，每个上述正多边形都是如图1、2和5中所示的等边三角形。

在图2所示的优选实施例中，第一销阵列的销41、42、43的中心以及第二销阵列的销51、52、53的中心(图2中未示出)位于等边三角形的角部，并且这些角部位于垂直于腔室13的长度对称轴线17的平面中的第一圆44上，该第一圆44的中心位于腔室13的长度对称轴线17上。

每个上述销具有圆柱形形状和例如2毫米的直径。

图2还示出了腔室13的侧壁14和圆46，该圆46代表腔室13的侧壁14的内表面。圆46的直径确定了可插入腔室13中的采样管可以具有的最大直径。在上面参考图2描述的实施例中，圆46具有16.3毫米的直径，可插入该实施例的腔室13中的采样管的最大直径是16.2毫米。

如图2所示，第一圆44所具有的表面大于由圆46的表面所限定的腔室13的横截面。

如图2所示，环状螺旋弹簧31的内侧沿着等边三角形的边延伸。图2示出了内接于后者三角形的圆45。根据本发明的采样管保持器11适于保持外径大于圆45直径的采样管。换句话说，圆45的直径小于将要插入采样管保持器11的腔室13中的采样管21的最小外径。

图3示出了环状螺旋弹簧31和32各自处于它们静止状态的形状。如图3所示，这些弹簧的每一个都具有内径D1、外径D2和宽度W。后者内径D1小于图2中第一圆44的直径。

在上面参考图2描述的实施例中，环状螺旋弹簧31和32具有例如1.65毫米的宽度W。

图4示出图1中箭头18的方向上的图1中的采样管保持器11的前视图。图4示出，相邻腔室13的环状螺旋弹簧31和33以及32和34不是位于相同的高度，而是位于互相有偏移量的高度。该特征允许采样管保持器11的腔室有更紧凑的布置。图1中示出的环状螺旋弹簧31和33以及32和34的布置方式还有助于将腔室13布置成互相接近并且由此实现采样管保持器11的腔室的紧凑布置。

图5示出了上述采样管保持器11和用于将其安装在临床化学分析器(诸如由图9所示的分析器70)中的各部件的分解透视图。图5示出了用于接收采样管保持器11的固体12的框架61。框架61插入并连接到分析器70的合适凹腔中，例如由图9所示的采样管区域69。图5还示出了具有开口63的盖62，开口63在空间上对应于固体12的腔室13的上部开口15。盖62精确地安装入分析器70的盖板(未示出的)的对应开口。

图6示出了由图5示出的各部件构成的采样管保持器组件64。

图7示出了图6的组件64安装在作为一部分分析器的支撑框架65中之后的状态。

图8示出了图6中的采样管保持器组件64与采样管21和22的横截面视图，其中，采样管21和22沿着穿过采样管保持器11的所有腔室13的长度对称轴线17的平面而插入在采样管保持器11的各自腔室13中。图8示出了采样管保持器11的一个腔室13的长度对称轴线17以及一个采样管21的长度对称轴线23，该采样管21的纵向部分插入在采样管保持器11的一个腔室13中。

在图8中，具有第一直径的第一采样管21的纵向部分插入采样管保持器11的第一腔室13中，并且，由环状螺旋弹簧31和32将采样管21在腔室13中对中并保持就位。

在图8中，第二采样管22具有小于采样管21直径的第二直径，该第二采样管22的纵向部分插入到采样管保持器11的第二腔室13中。采样管22比采样管21短，也比腔室13的长度短。采样管22的上部具有环状凸缘24，当采样管22的下部插入到腔室13中时，所述环状凸缘24安装在盖62的开口63的上部轮缘(参见图5)上。一方面通过将凸缘24安装在开口63的上部轮缘上，并且另一方面通过环状螺旋弹簧33保持采样管22的中央部分，从而将采样管22在第二腔室13内对中并保持就位。

如从图8中可见，当采样管21和22分别布置在腔室13中时，在采样管21、22和腔室13的侧壁14之间存在缝隙。当采样管21、22如图8所示布置时，各环状螺旋弹簧31、32、33、34直接接触各个采样管21和22外表面的至少三个点，并且由此各环状螺旋弹簧31、32、33、34保持各采样管21和22，并且使采样管的长度对称轴线23与对应腔室13的长度对称轴线17重合。

图9示出了包括根据本发明的采样管保持器组件64的分析器70的透视图。在一个实施例中，分析器70是临床化学分析器，用于分析样本—试剂混合物，该样本—试剂混合物通过混合获自主采样管的生物样本的试样量和容纳在试剂容器中的试剂而形成。根据本发明的采样管保持器11(参见图1)是采样管保持器组件64的一部分，并且安装在邻近于传送机66的采样管区域69中，所述传送机66用于沿着环形路径传送插在传送机66的相应凹槽中的反应试管67。包含多个试剂容器的可拆卸试剂容器组件68安装在传送机66的中央部分。图9所示的分析器70还包括自动移液单元71、位于传送机附近的光度计75和用于转动该传送机66的传送机驱动装置77。

自动移液单元71适于实现分析器中所有移液操作，例如吸取获自由采样区域69中的采样管保持器所保持的采样管的采样部分，并滴入传送机66中的反应试管67中，还例如吸取获自试剂容器组件68中试剂容器的试剂量，并滴入传送机66的反应试管67中。在这些移液操作之后，反应试管67就包含了样本-试剂-混合物。

自动移液单元71包括可拆卸安装的移液针72和安装在轨道73上的传输设备74，该轨道73在图9和10中所示的X方向上延申。该传输设备74沿着X方向上的直线路径移动该移液针72，用于将移液针72带到数个移液位置，尤其带到：采样管区域69中的移液位置，以便获取用于分析的样本的试样量；用于从试剂容器中获取试剂的试样量的另一移液位置；和用于将样本和试剂试样量传送到安装在传送机66中的反应试管67中的另一移液位置。

自动移液单元71包括针传输头74，其沿着图9中的轨道73移动，用于沿着第一方向上的直线将该移液针72移动到多个移液位置，该第一方向例如是平行于图1中的X轴的方向，所有移液位置的中心位于同一个竖直平面中，该竖直平面例如是平行于图1中的X-Z平面并穿过上述直线的平面。

上述移液位置的定位由图10示出，其示出了图9的分析器70的示意性顶视平面图。图10示出了图9示出的分析器的盖79的顶视平面图。盖79具有允许使用移液针72执行移液操作的下列开口：第一开口312，用于从试剂容器组件68的试剂容器中获取试剂量；第二开口313，用于从试剂容器组件68的另一试剂容器中获取试剂量；第三开口314，用于在传送机66上的一个反应试管67中执行移液操作；第四开口319，用于接触参考部件以执行初始化方法，并用于接近洗涤站；以及第五开口315，用于在ISE设备的腔室中执行移液操作。

由图9中所示的分析器的盖(未示出)的上述开口的中心限定了移液位置的定位，由传送头74将移液针72带到这些移液位置。

图10还示出了右侧采样区域69和保持采样管的采样管保持器组件64的盖的上部开口63。开口63的中心是其它的移液位置，由传送头74将移液针72带到这些位置。

如由图9和10所示，所有上述移液位置的中心位于同一个竖直平面中，所述竖直平面平行于X-Z平面并穿过X方向上的该直线，由传送头74沿着所述X方向移动该移液针72。在图10中，为了该描述的目的，所有移液位置的中心所在的平面由称作移液轴线320的直线表示。

第二实施例

下文参考图11到20描述根据本发明的采样管保持器的第二实施例。

图11示出用于接收和保持多个采样管82、83的采样管保持器81，所述采样管具有圆柱形形状，并且其外径位于预确定的范围内，例如从7mm到17mm。

如图16、19和20所示，每个采样管82、83具有纵向对称轴线84。

在尤其由图11到14所示的优选实施例中，采样管保持器81包括外壳87，该外壳97优选地包括外壳基座88和外壳盖89。

然而，下文中所述的腔室矩阵阵列和与其相关的栅格结构能够构建成一种自支撑结构，即没有围绕它们的外壳。

如尤其由图15和16所示，采样管保持器81包括由多个长型腔室85构成的矩阵阵列。各腔室适于接收至少一部分采样管82、83。每个腔室85具有纵向对称轴线86，并且各腔室85的横截面大于将要插入到一个腔室85中的采样管82、83的最大横截面。

如尤其由图12和13所示，采样管保持器81还包括栅格结构91，其由长型弹性元件92构成的第一阵列与长型弹性元件93构成的第二阵列叠加形成，长型弹性元件92在第一方向Y上延伸，长型弹性元件93在第二方向X上延伸，在优选实施例中，该第二方向X垂直于所述第一方向Y。然而，在其它实施例中，X方向能够与Y方向形成不同于90度角的角度。每个弹性元件92、93具有纵向对称轴线。第一阵列的弹性元件92的纵向对称轴线位于第一平面中并且第二阵列的弹性元件93的纵向对称轴线位于平行于第一平面的第二平面中。

在附图中表示的轴X和Y限定了一个水平面。每个腔室85的纵向对称轴线86和布置在这种腔室中的采样管的纵向对称轴线84垂直该平面。

在优选实施例中，第一阵列的弹性元件92在第二方向X上均匀间隔开，并且所述第二阵列的弹性元件93在所述第一方向Y上均匀间隔开，并且相邻元件之间的间距在两个方向上相同。

图17示出了图11中示出的采样管保持器81的顶视图，而没有外壳盖89，其中采样管82和83插入由在Y方向上延伸的长型弹性元件92的第一阵列和在垂直于Y方向的X方向上延伸的长型弹性元件93的第二阵列叠加而形成的栅格结构91的各自开口中。图18示出了相似于图17的采样管保持器81的顶视图，而没有外壳盖89，并且没有在第一方向Y上延伸的长型弹性元件92的第一阵列。图17和18示出了由采样管82和83的插入而导致的弹性元件92和93的变形。

图19示出了沿着图17中平面B-B的采样管保持器81和采样管82的横截面视图。

图20示出了沿着图17中平面C-C的采样管保持器81和采样管83的横截面视图。

如尤其由图17所示，栅格结构91具有由所述第一组弹性元件的弹性元件92的部段和所述第二组弹性元件93的部段形成的开口。在图17中，开口94到97和101到103排在栅格结构91的第一排开口中。栅格结构91的所有开口小于将要插入腔室85之一中的采样管82、83的最小横截面。在尤其由图17所示的优选实施例中，栅格结构91的各开口为正方形。在X和Y方向形成不同于90度的角度的其它实施例中，栅格结构91的开口能够具有平行四边形的形状，并且尤其是菱形的形状。

栅格结构91这样有效地与腔室85的矩阵阵列相关联，从而当采样管82、83插入通过栅格结构91的一个开口时，采样管82或83的纵向对称轴线84与对应腔室85的纵向对称轴线86重合。为此目的，腔室阵列中的每个腔室85对准栅格结构91的一个开口。

在图17中，与腔室矩阵阵列中的对应腔室85相对准的各开口可通过处于该开口中央的圆来辨认。该圆对应于与该开口对准的腔室85的底部。如从图17中可见，并非栅格结构91的第一排开口中的每个开口都对准腔室85。例如图17中Y方向上表示的第一排开口，开口94到97各自对准腔室而开口101到103并不对准。这还适用于X方向上的各排开口。因此，对于同一排中的相邻开口，它们中仅一个对准腔室。这样，对准相应腔室的开口的分布如图17所示，即，它们中的四个在第一排，它们中的三个在第二排，它们中的四个在第三排，等等。

在尤其由图11到14所示的优选实施例中，上述腔室85的矩阵阵列和栅格结构91紧密地安装在外壳87中。

在尤其由图11、12和15、16所示的优选实施例中，外壳盖89具有由开口99构成的矩阵阵列，每个开口99对准栅格结构91中一个开口并且对准腔室矩阵阵列中的一个腔室85。为了精确地将采样管对中在采样管保持器81中的一个腔室中，该保持器的用户将任何尺寸的采样管引入穿过一个开口99，并穿过与该开口99对准的栅格开口，并且由此在与该栅格开口和外壳盖89的相应开口99相对准的腔室中将采样管精确地对中。

图15示出了图11中示出的采样管保持器的顶视图，包括外壳盖89、插入位于采样管保持器的中央部位的腔室中的采样管83和插入另一腔室的采样管82。图16示出了沿着图15中平面A-A的采样管保持器81和采样管83的横截面视图。如由图16所示，弹性元件93有助于将采样管83定位在采样管保持器的腔室85中的中心位置。腔室85的圆锥形底表面有助于将采样管83放在竖直位置。在图16中，该竖直方向由垂直于由X和Y轴所限定的平面的Z轴来指示。

在尤其由图14所示的优选实施例中，引导元件用于对形成该栅格结构91的各弹性元件的移动自由度进行限制，这些引导元件布置在外壳盖89中并处于外壳基座88的上部中。

为此目的，外壳盖89包括第一类型的引导元件111、112，该引导元件111、112位于各弹性元件92的相对两端部处。这些引导元件阻止各弹性元件沿着其纵向对称轴线(即Y方向)运动。刚刚提及的第一类型引导元件可以例如是外壳盖89的部分侧壁。外壳盖89还包括第二类型的引导元件113，其布置在外壳盖89中并位于沿着各弹性元件92均匀间隔开的点上。这些引导元件阻止各弹性元件92的那些点在垂直于弹性元件92纵向轴线的方向上运动，即阻止X方向上的运动。各个后者均匀间隔开的点对准栅格结构91的一个开口中的一个角部。

以相似的方式，外壳基座88包括位于每个弹性元件93的相对两端部的第一类型的引导元件114、115。这些引导元件阻止各弹性元件93沿着其纵向对称轴线(即X方向)的运动。刚刚提及的第一类型引导元件可以例如是外壳基座88的部分侧壁。外壳基座88还包括第二类型的引导元件116，其布置在外壳基座88中并位于沿着各弹性元件93均匀间隔开的点上。这些引导元件阻止各弹性元件93的那些点在垂直于弹性元件93纵向轴线的方向上运动，即阻止Y方向上的运动。各个后者均匀间隔开的点对准栅格结构91的一个开口中的一个角部。

在尤其由图13和14示出的优选实施例中，腔室矩阵阵列的每个腔室85具有侧壁，侧壁各自具有上端边缘，并且外壳基座88中的各第二类型引导元件是在所述上端边缘中的U形凹口。外壳盖89中的第二类型引导元件可以具有与外壳基座88中的第二类型引导元件相同或相似的结构。

在优选实施例中，各弹性元件92和93的各个相对端部并不连接到固定点，并且弹性元件不处于预加应力下。在该优选实施例中，各弹性元件92、93优选地是蠕虫状(worm-shaped)螺旋弹簧或者压缩弹簧。

在另一优选实施例中，各弹性元件92和93的各个相对端部分别连接到固定点，并且弹性元件处于预确定的预加应力下。在该优选实施例中，各弹性元件92、93优选是拉伸弹簧或蠕虫状螺旋弹簧。

虽然使用具体术语已经描述了本发明的优选实施例，这种描述是仅是出于说明目的，并且应当理解，对于技术人员来说很明显，在本主题申请的范围和精神内可以考虑多种变化和改变，本主题申请仅由下列权利要求及其等效物来限定。

Claims (34)

1、一种采样管保持器(11)，用于接收和保持采样管(21、22)，该采样管具有圆柱形形状和长度对称轴线(23)，并且该采样管的外径处于预定范围内，所述采样管保持器包括：

(a)固体(12)，包括至少一个长型腔室(12)，该长型腔室(12)具有侧壁(14)、上部开口(15)、下部开口(16)和长度对称轴线(17)，所述腔室适于接收采样管(21、22)的纵向部分，以及

(b)环状螺旋弹簧(31、32、33、34)，与所述腔室(13)相关联并位于所述腔室(13)外部，

所述采样管保持器(11)的特征在于：

当采样管(21、22)布置在所述腔室(13)中时，在采样管(21、22)和腔室(13)的侧壁(14)之间有缝隙，并且所述环状螺旋弹簧(31、32、33、34)直接接触所述采样管(21、22)的外表面的至少三个点，所述环状螺旋弹簧(31、32、33、34)由此保持所述采样管(21、22)，并且使所述采样管的长度对称轴线(23)与所述腔室(13)的长度对称轴线(17)相重合。

2、根据权利要求1的采样管保持器，其中，所述固体(12)由塑料材料制成。

3、根据前述任一权利要求的采样管保持器，其中，

所述固体(12)包括第一销阵列(41、42、43)，所述第一销阵列是所述腔室(13)的侧壁(14)的刚性纵向伸出部并且向上延伸；并且

第一环状螺旋弹簧(31、33)围绕所述第一销阵列(41、42、43)而张紧。

4、根据权利要求3的采样管保持器，其中，

所述固体(12)包括第二销阵列(51、52、53)，所述第二销阵列是所述腔室(13)的侧壁(14)的刚性纵向伸出部并且向下延伸；并且

第二环状螺旋弹簧(32、34)围绕所述第二销阵列(51、52、53)而张紧。

5、根据权利要求3和4的采样管保持器，其中，每个所述环状螺旋弹簧(31、32、33、34)由不锈钢制成，并且具有宽度范围从约1.5毫米到约2.0毫米的主体。

6、根据权利要求3的采样管保持器，其中，所述第一销阵列的每个所述销(41、42、43)的中心位于第一正多边形的角部处。

7、根据权利要求4的采样管保持器，其中，所述第二销阵列的每个所述销(51、52、53)的中心位于第二正多边形的角部处。

8、根据权利要求6和7的采样管保持器，其中，

所述角部位于第一圆(44)上，所述第一圆(44)所在的平面垂直于所述腔室(13)的长度对称轴线(17)，所述第一圆(44)的中心位于所述腔室(13)的所述长度对称轴线(17)上，所述第一圆(44)的表面大于所述腔室(13)的横截面。

9、根据权利要求8的采样管保持器，其中，每个所述环状螺旋弹簧(31、33、32、34)在其静止状态下沿着第三圆延伸，第三圆的直径小于所述第一圆的直径。

10、根据权利要求6至9中任一项的采样管保持器，其中，所述正多边形是等边三角形。

11、根据权利要求1至10中任一项的采样管保持器，其中，每个所述腔室(13)适于接收外径范围为从约11毫米到约16毫米的采样管(21、22)。

12、根据权利要求11的采样管保持器，其中，第二圆(45)内接于由围绕所述销(41、42、43；51、52、53)张紧的环状螺旋弹簧(31、32)的内侧所限定的正多边形中，该第二圆(45)的直径小于11毫米。

13、根据权利要求1到10中任一项的采样管保持器，其中，每个所述腔室(13)适于接收外径范围为约7毫米到约17毫米的采样管(21、22)。

14、根据权利要求13的采样管保持器，其中，第二圆(45)内接于由围绕所述销(41、42、43；51、52、53)张紧的环状螺旋弹簧(31、32)的内侧所限定的正多边形中，该第二圆(45)的直径小于7毫米。

15、根据权利要求1到14中任一项的采样管保持器，其中，所述固体(12)包括由所述长型腔室(13)构成的直线阵列，每个所述长型腔室(13)具有相同的形状和尺寸，并且由此所述固体(12)适于接收并保持多个所述采样管(21、22)。

16、一种采样管保持器(81)，用于接收并保持多个采样管(82、83)，所述采样管具有圆柱形形状和处于预定范围内的外径，每个采样管具有纵向对称轴线(84)，所述采样管保持器包括：

(a)长型腔室(85)的矩阵阵列，每个所述腔室适于接收一采样管(82、83)的至少一部分，每个所述腔室(85)具有纵向对称轴线(86)，并且每个所述腔室(85)的横截面大于将要插入所述腔室(85)之一中的采样管(82、83)的最大横截面，

(b)栅格结构(91)，其由在第一方向(Y)上延伸的长型弹性元件(92)构成的第一阵列和在第二方向(X)上延伸的长型弹性元件(93)构成的第二阵列叠加形成，每个所述弹性元件(92、93)具有纵向对称轴线，

所述第一阵列的弹性元件(92)的纵向对称轴线位于第一平面中，所述第二阵列的弹性元件(93)的纵向对称轴线位于平行于所述第一平面的第二平面中，

所述栅格结构(91)具有由所述第一组弹性元件中的弹性元件(92)的部段和所述第二组弹性元件(93)的部段形成的开口(94、95、96、97)，所述开口(94、95、96、97)小于将要插入所述腔室(85)之一中的采样管(82、83)的最小横截面，

所述栅格结构(91)有效地与所述腔室(85)的矩阵阵列相关联，使得当采样管(82、83)插入通过所述栅格结构(91)的所述开口之一时，该采样管(82、83)的纵向对称轴线(84)与该腔室(85)的纵向对称轴线(86)相重合。

17、根据权利要求16的采样管保持器，其中，所述第二方向(X)垂直于所述第一方向(Y)，并且所述栅格结构(91)的每个所述开口具有正方形的形状。

18、根据权利要求16的采样管保持器，其中，所述第一阵列的所述弹性元件(92)在所述第二方向(X)上均匀地间隔开，并且所述第二阵列的所述弹性元件(93)在所述第一方向(Y)上均匀地间隔开，相邻元件之间的间隔在两个方向上相同。

19、根据权利要求16的采样管保持器，其中，所述腔室阵列中的每个所述腔室(85)对准所述栅格结构(91)中的所述开口(94、95、96、97)之一。

20、根据权利要求16的采样管保持器，还包括引导元件，所述引导元件位于每个所述弹性元件(92、93)的每个端部，并且阻止弹性元件(92、93)沿着它们的纵向对称轴线运动。

21、根据权利要求16的采样管保持器，还包括引导元件(113、116)，其位于沿着每个所述弹性元件(92、93)均匀间隔开的点上，并且阻止该弹性元件(92、93)的这些点在垂直于弹性元件(92、93)纵向轴线的方向上运动，每个所述均匀间隔开的点对准所述栅格结构(91)的一个所述开口(94、95、96、97)的一个角部。

22、根据权利要求21的采样管保持器，其中，所述腔室矩阵阵列的每个所述腔室(85)具有侧壁，所述侧壁各自具有上端边缘，并且每个所述引导元件是在一个所述上端边缘中的U形凹口。

23、根据权利要求16的采样管保持器，还包括引导元件(111，112；114，115)，其位于每个所述弹性元件(92、93)的相对端部，并且阻止弹性元件(92、93)沿着其纵向对称轴线运动。

24、根据权利要求16的采样管保持器，还包括外壳(87)，所述腔室(85)矩阵阵列与所述栅格结构(91)紧密地装配在该外壳中。

25、根据权利要求24的采样管保持器，其中，所述外壳(87)包括外壳基座(88)和外壳盖(89)。

26、根据权利要求25的采样管保持器，其中，所述外壳基座(88)的侧壁包括引导元件，所述引导元件位于每个所述弹性元件(92、93)的每个端部并且阻止弹性元件(92、93)沿着它们的纵向对称轴线运动。

27、根据权利要求25的采样管保持器，其中，所述外壳盖(89)具有开口(99)的矩阵阵列，并且每个所述开口对准所述栅格结构(91)中的一个所述开口(94、95、96、97)并且对准所述腔室矩阵阵列中的一个所述腔室(85)。

28、根据权利要求16至27中任一项的采样管保持器，其中，每个所述弹性元件(92、93)的每个相对端部不连接到固定点。

29.根据权利要求28的采样管保持器，其中，每个所述弹性元件(92、93)是蠕虫状螺旋弹簧。

30、根据权利要求28的采样管保持器，其中，每个所述弹性元件(92、93)是压缩弹簧。

31、根据权利要求16至27中任一项的采样管保持器，其中，每个所述弹性元件(92、93)的每个相对端部连接到固定点。

32、根据权利要求31的采样管保持器，其中，每个所述弹性元件(92、93)是拉伸弹簧。

33、根据权利要求31的采样管保持器，其中每个所述弹性元件(92、93)是蠕虫状螺旋弹簧。

34、根据权利要求16到33中任一项的采样管保持器，其中，每个腔室(85)和所述栅格结构(91)的每个开口适于接收和保持具有圆柱形形状且外径范围从7mm到17mm的采样管(82、83)。

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