CN203275173U - 反应液混匀装置及化学分析仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型适用于分析测试技术领域，提供了一种医院及分析实验室用反应液混匀装置，用于将装于反应杯内的样本和试剂混合均匀，包括支架，所述反应杯通过反应杯套悬设于该支架上，反应杯套下方设有可使该反应杯套下端绕其固定于支架的上端旋转或/和摆动、偏心旋转或/和摆动的混匀机构。所述支架上还设有传感器，混匀机构上设有与传感器对应的传感器挡片。本实用新型既可充分混匀反应液，满足样本试剂混匀的要求，又能很好的保护反应杯外表面，避免反应杯在运动中受损而影响检测性能，还可有效防止交叉污染，还可对运动机构上升与否及上升的速度进行检测和自动校正。本实用新型还提供了化学分析仪，包括上述反应液混匀装置。

Description

反应液混匀装置及化学分析仪

技术领域

本实用新型涉及分析测试技术领域，尤其涉及一种医院和分析实验室里用于对样本进行生化分析的反应液混匀装置及具有该混匀装置的化学分析仪。

背景技术

反应液混匀是指在一步法中，将样本与试剂进行充分混匀，或在二步法中将磁珠样本结合物和试剂进行充分混匀。反应液混匀的效果直接影响到测试检测结果，因此，反应液混匀在发光测试中是非常重要的一环。目前市场上混匀方式主要有接触式混匀与非接触式混匀，因接触式混匀存在交叉污染，所以以非接触式混匀方式为主。而非接触式混匀，一般以机械式混匀为主，机械式混匀它的结构相对复杂，但实现起来比较容易，因此为大多数厂家采用。

偏心摆动混匀方式为机械式混匀方式之一，其是采用偏心机构向上运动，接触到杯底后将杯向上抬起一段距离（在垂直方向有限位挡板），再混匀反应液。这种模式，虽然可以提高混匀的效果，但同样存在偏心机构与反应杯内液体交叉污染的问题，而且，偏心机构与反应杯的直接接触，容易导致反应杯的破损。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种既可充分混匀反应液，又能很好的保护反应杯外表面且可防止交叉污染的反应液混匀装置。

本实用新型提供的反应液混匀装置，是用于将装于反应杯内的样本和试剂混合均匀，其包括用于承载所述反应杯的支架，所述反应杯通过一反应杯套悬设于所述支架上，所述反应杯套下方设有可使该反应杯套下端绕其固定于所述支架的上端旋转或/和摆动、偏心旋转或/和摆动的混匀机构。

本实用新型提供的反应液混匀装置的实施例结构中，所述混匀机构为可上下升降且可使所述反应杯套做偏心旋转的凸轮机构。

具体地，所述凸轮机构包括驱动元件及凸轮，所述凸轮上设有可使所述反应杯套下端套入其内的偏心孔，所述凸轮外周还开设有螺旋槽，该螺旋槽内设有可在所述驱动元件带动下、使该凸轮做上下移动并带动该凸轮转动的滚轮组件。

具体地，所述滚轮组件包括与所述驱动元件的输出轴固定连接的滚轮轴以及设置于所述滚轮轴上、可沿所述凸轮上的螺旋槽轨迹移动的滚轮。

本实用新型提供的反应液混匀装置的实施例结构中，于所述支架上，还设有传感器，所述凸轮上设有与所述传感器对应的传感器挡片。

本实用新型提供的反应液混匀装置的实施例结构中，所述反应杯套的上端外周可环设有一凸肩，该凸肩下端面置于所述支架上，上端面盖设有压板，所述压板固定于所述支架上。

具体地，所述该凸肩周边为圆形或矩形，所述压板中心具有可形成所述凸肩的止挡面的阶梯形内腔，其内腔的横断面对应为圆形或矩形。

进一步地，所述反应杯套的凸肩下端面与所述支架之间还设有弹性垫。

进一步地，所述反应杯套与所述压板以及所述弹性垫之间，还设有可容许所述反应杯套上端旋转时的活动间隙。

本实用新型提供的反应液混匀装置主要由两个部分组成，高速旋转且可上下运动的混匀机构和反应杯承载机构，其承载机构中设置的支架和反应杯套可使反应杯悬设于所述支架上，其下端呈自由状态，并可在混匀时与运动机构隔离；反应杯套下方设置的混匀机构可使反应杯在反应杯套的带动下绕其上端旋转或/和摆动、偏心旋转或/和摆动。这样既能充分混匀反应液，满足样本与试剂混匀的要求，又能很好的保护反应杯外表面，避免反应杯在运动中受损而影响检测性能。由于反应杯被置于反应杯套内，还可有效防止交叉污染，为后续的检测、分析提供了可靠的保障。另外，设置传感器挡片和传感器，可使混匀机构在上升过程中通过传感器挡片触发传感器，对运动机构上升与否及上升的速度进行检测和自动校正，进一步保证混匀的可靠性。

本实用新型还提供了一种化学分析仪，包括上述反应液混匀装置。

采用上述反应液混匀装置的化学分析仪，可有效保证反应液测试的准确性，提高了检测精度。

附图说明

图1是本实用新型实施例结构侧面视图；

图2是本实用新型实施例结构正面视图；

图3是本实用新型实施例中反应杯混匀初始和混匀结束后状态示意图；

图4是本实用新型实施例中反应杯混匀状态一示意图；

图5是本实用新型实施例中反应杯混匀状态二示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

参见图1-图5，本实用新型提供了一种反应液混匀装置，用于将装于反应杯1内的样本和试剂充分混合均匀，其包括用于承载所述反应杯1的支架2，所述反应杯1通过一反应杯套悬设于所述支架2上，即将反应杯套3上端固定，下端自由悬置；在该反应杯套3的下方，设有一混匀机构5，可带动该反应杯套3悬置的下端绕其固定于所述支架2的上端做旋转或摆动运动，或做旋转和摆动的复合运动，或做偏离所述反应杯套3中心轴线的旋转或摆动运动，或者是做偏离所述反应杯套3中心轴线的旋转和摆动的复合运动。上述结构中，通过将反应杯1设置于一反应杯套3上，然后再通过高速旋转或/和摆动运动的混匀机构5带动反应杯套3及反应杯1做旋转或/和摆动运动，这样既可使反应杯1通过该运动机构做混匀的运动，又能使反应杯1与运动机构隔离，可在充分满足样本试剂混匀要求的同时，很好的保护反应杯1外表面，避免了反应杯1运动时的破损和混匀时交叉污染的产生，从而实现了本实用新型的目的。

参见图1-图2所示，本实用新型反应液混匀装置具体的结构设计中，所述支架2可设计为一框形结构，包括呈间距且水平设置的上支架23和下支架21，以及竖直设置、分别连接于所述上支架23和下支架21一端的竖向支架22，上述各支架可通过焊接方式或通过连接件使之固于一体。所述反应杯1及反应杯套3均设于上支架23上，所述混匀机构5设于下支架21上。上述支架2的结构，可使整个装置各构件较好的布局，且结构简单，容易实现，加工成本低。

进一步地，反应杯1上端设有便于拿取和机构提拉的吊耳11，与反应杯套3之间的设置可以是如图1-5所示的采用完整的杯套形式，即将整个反应杯1包覆于反应杯套3设置的腔体内，通过混匀机构5带动反应杯套3运动，同时带动反应杯1运动而实现混匀。也可以在反应杯1外周设置上、下卡套，反应杯1上端通过上卡套悬设于支架2上，反应杯1下端由其下卡套与混匀机构5连接并由其带动运动；还可以是，将反应杯1固定于一带盖的卡套上，混匀时可将反应杯1口部盖合，避免其运动时的溢出，防止交叉污染的效果更好。当然，上述图示的全包覆的反应杯套3的模式也可另外加设一杯盖或套盖，同样可实现防溢出的功能。另外，反应杯套3的材料可采用柔性较好的橡胶或塑胶材料，以免在其摆动、旋转、撞击的同时将反应杯1损坏。

可以理解地，混匀机构的设计，可以是带动悬置的反应杯1下端沿其中心轴线所在的平面做往复摆动的机构，依靠摆动时反应杯1内的液体对杯壁的撞击使之混合均匀；或者是使反应杯1下端绕其中心轴线做旋转的机构，依靠转动时反应杯1内的液体旋转和相互间的撞击使之混合均匀，这种旋转可正、反转交叉进行；或者是上述两种运动的复合运动，即：设计既可使反应杯1下端沿其中心轴线所在的平面做摆动，又可绕其中心轴线做旋转的组合机构，这样使撞击力更大，混合更快更均匀；或者是使反应杯1下端在偏离其中心轴线的位置上做往复摆动的机构，即：设计使反应杯1先倾斜后再做直线摆动的机构，这样可依靠液体倾斜后由于自重而下落导致的撞击以及摆动时对杯壁的撞击使之混合均匀；或者是，使反应杯1下端在偏离其中心轴线的位置上做斜向的旋转运动，既可依靠液体倾斜后由于自重而下落导致的撞击以及旋转时的相互的撞击而使之混合均匀，还可采用上述使反应杯1下端在偏离其中心轴线的位置的摆动和旋转的组合以及其他组合结构。当然，混匀机构并不仅仅限于上述结构模式和设置，只要是能够实现反应杯1内的摆动、旋转、撞击等混合过程，皆属于上述范围之中。

图1-图5展示了本实用新型反应液混匀装置之混匀机构5的一个应用实施例，下面结合附图对本实用新型实施例进行详细说明。

参见图1-图4，所述混匀机构5为可上下升降且可使所述反应杯套3及反应杯1旋转摆动的凸轮机构，该凸轮机构包括驱动元件56及凸轮54，其中驱动元件56通过紧固件9固定于下支架21的下端，可为直线电机，也可以是步进电机和同步带的组合构件，直流电机可为无刷直流电机。由于在混匀机构5中直流电机的工作转速要求很高,当工作转速与预定的有偏差时，还可通过光藕开关进行速度检测和系统软件自动校正速度功能，可保证混匀速度始终在要求的范围内，以满足工作要求。于所述直线电机的输出轴561上，通过第一锁紧螺钉59与套设于该输出轴561上的轴套57连接，该轴套57上套设有凸轮54，所述凸轮54的顶端向下开设有偏离凸轮54之轴心线的偏心孔53，该偏心孔53可容反应杯套3下部插入其内；环绕所述凸轮54之外周，开设有螺旋槽52，该螺旋槽52内设有可在所述驱动元件56带动下、沿螺旋槽52的轨迹移动以使该凸轮54做上下移动且同时旋转的滚轮组件51。具体地，所述滚轮组件51包括滚轮轴512及滚轮511，其中滚轮轴512通过第二锁紧螺钉58径向固定在轴套57上（即滚轮轴512轴心线与轴套57轴心线垂直），由于轴套57连接驱动元件56之输出轴561，从而使滚轮轴512与输出轴561固定连接且其轴心线亦与输出轴561轴心线垂直，可由驱动元件56带动转动。在滚轮轴512的一端，呈间隙地套设有所述的滚轮511，该滚轮511的位置设置于螺旋槽52内，其一侧端通过滚轮轴512上对应开设的止挡面定位，另一端通过销钉513锁定。这样，滚轮511便可在驱动元件56带动下，沿凸轮54上的螺旋槽52轨迹移动，同时顶触螺旋槽52侧壁，带动凸轮54沿其轴心线上下移动，使凸轮54上偏心孔53与反应杯套3下部逐渐对接，使之插设于该偏心孔53内，由于该偏心孔53中心偏离凸轮54中心，故可带动反应杯套3下端做高速偏心旋转，充分混匀反应液，满足样本试剂混匀的要求，同时保护反应杯1的外表面。上述结构中，还可通过在螺旋槽52端部增加水平槽来防止凸轮54工作中自动下滑。

具体应用中，滚轮511可选用滚动轴承，可将运动时与螺旋槽52之间的滑动摩擦变为滚动摩擦，以减少摩擦损失，降低功率消耗，提高机构效率。进一步参见图1-图2，本实用新型实施例中，于所述支架2之竖向支架22上，还设有传感器4，所述凸轮54上设有与所述传感器4对应的传感器挡片6，传感器挡片6可设置至少两个，可在凸轮54底端设置一凸轮座55，将传感器挡片6固定在凸轮座55上。这样，通过在凸轮座55上装设传感器挡片6，可使凸轮54在上升过程中触发传感器4，对凸轮54进行速度检测和自动校正，其还具有检测凸轮54是否上升等故障的功能。

请再参见图1-图5，本实用新型反应液混匀装置的实施例中，所述反应杯套3的上端外周环设有一凸肩31，该凸肩31周边可为圆形或矩形，优选矩形。反应杯套3上之凸肩31的下端面可置于上支架23上，其上端面盖设有压板7，所述压板7通过压板螺钉71固定于上支架23上平面，其中心具有阶梯形内腔，形成两个止挡面，其内腔的横断面可为圆形或矩形，优选矩形，内腔所设的上止挡面可抵触凸肩31的上端面，防止反应杯套3在凸轮54上升过程中及旋转摆动过程中弹出上支架2之外。

进一步地，所述反应杯套3的凸肩31之下端面与上支架23之间还设有弹性垫8，采用弹性耐磨材料制成，反应杯套3及反应杯1穿过该弹性垫8中心，弹性垫8的下端面设置于上支架23上，上端面抵触于压板7的内腔下止挡面上，同时还作为反应杯套3凸肩31的承载面。这样，通过压板7，可将弹性垫8设置于上支架23上，且还可作为反应杯套3悬置于上支架23时的固定件。

为保证反应杯套3能良好的旋转和摆动，防止卡死现象，在反应杯套3与压板7以及弹性垫8之间，还设有可容许反应杯套4上端旋转时的活动间隙。

可以理解地，上述结构设计中，反应杯套3与压板7及弹性垫8组合固定在上支架23上，可共同作为反应杯1的承载机构。反应杯套3上之凸肩31为方形结构，可与压板7的矩形内腔配合使用，反应杯套3运动时支撑在弹性垫8上，由于弹性垫8为弹性耐磨物体，这样反应杯套3运动时有一定的缓冲和减震作用，让反应杯1运动更为平稳。同时反应杯套3下端随凸轮54做偏心旋转时，上端由于方形结构与压板7的矩形槽配合，限制了反应杯套3上端的旋转运动，整个反应杯套3类似在原地做偏心旋转摆动运动，这样，装载有样本和试剂的反应杯1便放置在反应杯套3里做自转与高速偏心公转摆动运动，从而将反应液充分混匀。进一步地，反应杯套3内孔下部为一直孔，口部设置为圆锥孔32，这样有利于反应杯1抓杯，减小摩擦力。

本实用新型反应液混匀装置工作过程：驱动元件56（直流电机）逆时针运动，将力矩传递给与输出轴561连接的轴套57和滚轮轴512，从而带动凸轮54旋转，同时使滚轮511沿凸轮54上的螺旋槽52轨迹运动，带动凸轮54向上移动。在凸轮54上升过程中，开设在凸轮54上部的偏心孔53接触到反应杯套3，慢慢使反应杯套3卡入偏心孔53中。当滚轮511运动到螺旋槽52最高点时，这时凸轮54不再做上升运动，而是在直流电机的带动下做高速旋转运动，此时，反应杯套3及反应杯1上部支撑中心不变，下部相对于自身轴线及凸轮54中心线做偏心旋转运动，最终将放置在反应杯套3中的反应杯1中的反应液混匀。当混匀到规定的时间后，驱动元件56（直流电机）停止运动，凸轮54在惯性和自重的作用下下落，滚轮511自动下滑到最低点，凸轮54与反应杯套3脱离，反应杯1处于自然垂直状态，等待进行下一个工序。

本实用新型还提供了化学分析仪，包括上述所述的反应液混匀装置，通过该装置，不仅可使样本与试剂能够得到充分、均匀的混合，而且由于其反应杯套3能较好的保护反应杯1，避免交叉污染，从而更为有效地保证了样本测试、分析的准确性，提高了检测精度。尤其是对于医学分析领域，为病理检测和分析提供了可靠的保障，对于病人病情的准确诊断和分析尤为重要。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种反应液混匀装置，用于将装于反应杯内的样本和试剂混合均匀，其特征在于：包括用于承载所述反应杯的支架，所述反应杯通过一反应杯套悬设于所述支架上，所述反应杯套下方设有可使该反应杯套下端绕其固定于所述支架的上端旋转或/和摆动、偏心旋转或/和摆动的混匀机构。

2.如权利要求1所述的反应液混匀装置，其特征在于：所述混匀机构为可上下升降且可使所述反应杯套做偏心旋转的凸轮机构。

3.如权利要求2所述的反应液混匀装置，其特征在于：所述凸轮机构包括驱动元件及凸轮，所述凸轮上设有可使所述反应杯套下端套入其内的偏心孔，所述凸轮外周还开设有螺旋槽，该螺旋槽内设有可在所述驱动元件带动下、使该凸轮做上下移动并带动该凸轮转动的滚轮组件。

4.如权利要求3所述的反应液混匀装置，其特征在于：所述滚轮组件包括与所述驱动元件的输出轴固定连接的滚轮轴以及设置于所述滚轮轴上、可沿所述凸轮上的螺旋槽轨迹移动的滚轮。

5.如权利要求1所述的反应液混匀装置，其特征在于：于所述支架上，还设有传感器，所述混匀机构上设有与所述传感器对应的传感器挡片。

6.如权利要求1-5任一项所述的反应液混匀装置，其特征在于：所述反应杯套的上端外周环设有一凸肩，该凸肩下端面置于所述支架上，上端面盖设有压板，所述压板固定于所述支架上。

7.如权利要求6所述的反应液混匀装置，其特征在于：所述该凸肩周边为圆形或矩形，所述压板中心具有可形成所述凸肩的止挡面的阶梯形内腔，其内腔的横断面对应为圆形或矩形。

8.如权利要求6所述的反应液混匀装置，其特征在于：所述反应杯套的凸肩下端面与所述支架之间还设有弹性垫。

9.如权利要求8所述的反应液混匀装置，其特征在于：所述反应杯套与所述压板以及所述弹性垫之间，设有可容许所述反应杯套上端旋转时的活动间隙。

10.化学分析仪，其特征在于：包括权利要求1-9任一项所述的反应液混匀装置。

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