CN215087261U - 一种气动移液器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种气动移液器，包括壳体、驱动装置、传动组件、推拉组件、压力检测模块和处理模块。传动组件设置于壳体内，推拉组件的一端贯穿壳体与传动组件连接，驱动装置的输出轴与传动组件远离推拉组件的一端连接，进而带动推拉组件运动。压力检测模块设有第一检测口和第二检测口。第一检测口与推拉组件连接，用于检测推拉组件内部的气压值。第二检测口用于检测外界空气气压值。传动组件包括第一支撑架和第二支撑架，推拉组件与第一支撑架连接，第二支撑架设置于第一支撑架下方，在印刷电路板上还设置有传感器，第二支撑架上设置有用于触发传感器的触发片，本实用新型能自动判断吸头是否接触到了液面，且还能自动判断吸头是否掉落。

Description

一种气动移液器

技术领域

本实用新型涉及医疗检测设备技术领域，具体涉及一种医疗检测设备的相关部件，尤其涉及一种用于医疗检测化验设备的气动移液器。

背景技术

随着分子生物科技的快速发展,生物实验室的工作量剧增,如何有效提高实验工作效率成为当今热门课题。如在医院的检测化验科，每天均需要对大量的血液样本或尿液样本进行检测分析，检测化验这些样本，一般均需要使用检测设备完成，过程中还需要添加相应的化学检测助剂，且一般均需要向装有生物液体的器皿(如试管)内滴入相应的化学检测助剂，使化学检测助剂与待检测的生物液体发生化学反应，从而完成相关指标的检测，在向待检测的液体样本中滴入化学检测助剂时，必须确保滴量的精确度，滴多或滴少均可能会影响检测结果。目前滴液均采用移液器进行吸液、控液和滴注，移液器是通过电机驱动的螺杆组件(丝杆)并使光杆在活塞中上下运动实现气体置换方式进行。移液装置的每个通道均对应单独的电机，以实现多通道并行独立移液。适用于医疗检测和生物科技行业的高精度液体转移。能为生物实验室人员处理大量而重复的体力劳动，极大提高了工作效率；达到高可靠性、高精度的移液要求。

通过移液器来吸取化学检测助剂，并通过移液器确保滴液的精准度，移液器的下端吸液口刚接触到液面时，就应开始进行吸液，如果移液器的下端还未接触到液面就进行抽吸，则会使移液器进行空吸，从而导致吸液量失准；同时，如果移液器的下端如伸入液面的深度太多，则可能会在移液器下端的外壁发生流挂，从而可能导致流挂的液体发生误滴落，也影响其准确度。故需要在移液器的下端刚接触到液面时，就开始进行试剂的抽取；故需要在移液器上设置液面探测装置，目前，现有的液面探测模块大多是使用电容检测电路。此电容检测电路结构复杂、干扰信号多，并且对样本通电可能改变样本性状，影响检测结果。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述不足，本实用新型提供一种气动移液器，包括壳体、驱动装置、传动组件、推拉组件、压力检测模块和处理模块。传动组件设置于壳体内，推拉组件的一端贯穿壳体与传动组件连接，驱动装置的输出轴与传动组件远离推拉组件的一端连接，进而带动推拉组件运动。压力检测模块设有第一检测口和第二检测口。第一检测口与推拉组件连接，用于检测推拉组件内部的气压值。第二检测口用于检测外界空气气压值。传动组件包括第一支撑架和第二支撑架，推拉组件与第一支撑架连接，第二支撑架设置于第一支撑架下方，在印刷电路板上还设置有传感器，第二支撑架上设置有用于触发传感器的触发片，本实用新型能自动判断吸头是否接触到了液面，且还能自动判断吸头是否掉落。

本实用新型解决技术问题，采用的技术方案如下：

一种气动移液器，安装在机架上，包括壳体、驱动装置、传动组件、处理模块、推拉组件和压力检测模块，所述传动组件设在壳体内，推拉组件的一端贯穿壳体并与传动组件连接，驱动装置的输出轴贯穿壳体并与传动组件远离推拉组件的一端连接，传动组件包括丝杆和螺母，螺母的一侧套设于丝杆上并与丝杆螺连接，螺母的另一侧与推拉组件连接，丝杆的下端设置于壳体内并与壳体轴转连接，丝杠的上端与驱动装置的输出轴连接。

进一步的，在壳体内设置有印刷电路板，压力检测模块和处理模块均安装在印刷电路板上，且压力检测模块和驱动装置均与处理模块电连接；传动组件还包括第一支撑架和第二支撑架，推拉组件与第一支撑架连接，第二支撑架设置于第一支撑架下方，在印刷电路板上还设置有传感器，第二支撑架上设置有用于触发传感器的触发片。

更进一步的，推拉组件包括活塞、活塞杆和活塞管，活塞设置于活塞管内，活塞通过活塞杆与第一支撑架连接，活塞杆的上端贯穿第二支撑架后与第一支撑架连接，活塞杆与第二支撑架滑动连接；

第一支撑架与螺母固定连接且两者相对静止，壳体内部设有凹槽，第一支撑架安装在凹槽内且能在凹槽内上下滑动。

优选的，活塞管远离传动组件的一端还套设有枪头，枪头的上端与活塞管的下端固定连接，在枪头内开设有通道，通道与活塞管的内腔连通，气体通过通道吸入至活塞管内，第一检测口与通道之间通过导管连通；

在枪头内开设有“L”形孔道，“L”形孔道的一端与通道相通，“L”形孔道的另一端与导管连接，并通过导管实现压力检测模块上的第一检测口与活塞下方的气缸内腔连通。

更优选的，在推拉组件的下端可拆取安装有吸头，且吸头插套在枪头远离活塞管的一端；

在枪头上还套设有推头，推头与枪头滑动连接，且推头的下端面能推抵吸头的上端面，推头能沿枪头的高度方向移动，在推头上连接有推杆，推杆远离推头的一端贯穿壳体并与第二支撑架连接。

上述气动移液器，在推杆靠近壳体的一端设置有阻挡块和弹簧，阻挡块固定连接在推杆上，弹簧套设于推杆上且位于阻挡块和壳体之间；

印刷电路板与驱动装置通过导线电连接，当第二支撑架随推杆向上移动到位时，与第二支撑架连接的触发片能触碰传感器。

进一步的，压力检测模块设置有第一检测口和第二检测口，第一检测口通过导管与推拉组件的内腔连通，用于检测推拉组件内部的气压值；第二检测口与推拉组件外部的空气环境连通，用于检测安装环境中的空气气压值。

作为优选方案，所述压力检测模块采用差压式传感器，共有两个检测探头，其中一个检测探头与第一检测口连通，另一个检测探头与第二检测口连通。

作为另一种方案，所述压力检测模块采用两个独立的压力传感器，其中一个压力传感器的检测探头与第一检测口连通，另一个压力传感器的检测探头与第二检测口连通。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

本实用新型所提供的气动移液器，检测气缸内的气压值和外界气压值，通过比较两者之间的气压差即可准确判断吸头是否接触到液面，避免了现有技术采用的反复吐气、吸气造成液体误吸污染，吸气后需要将气缸内的气体排空，吹气时将试剂吹出试管等问题；而且反复吹气、吐气会造成运动部件运动量增加，降低运动部件的使用寿命。另外本实用新型通过传感器和触发片的设置，还能自动判断吸头是否掉落。

附图说明

本实用新型将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是本实用新型提供的气动移液器的结构示意图；

图2是本实用新型提供的传动组件的结构示意图；

图3是本实用新型提供的推拉组件的结构示意图；

图4是图1中的I处的放大结构示意图；

图5是图3中的II处的放大结构示意图；

图6是本实用新型提供的气动移液器的俯视结构示意图；

图7是本实用新型多个气动移液器组合成一体的结构示意图。

其中：

110-壳体；130-驱动装置；150-传动组件；170-推拉组件；190-压力检测模块；210-处理模块；230-安装槽；250-卡槽；111-凹槽；115-印刷电路板；151-丝杆；153-螺母；155-第一支撑架；157-第二支撑架；171-活塞杆；173-活塞管；175-活塞；177-枪头；179-通道；181-吸头；183-推头；185-推杆；187-阻挡块；189-弹簧；191-第一检测口；193-第二检测口；195-导管；197-触发片；199-传感器。

具体实施方式

实施例1

如图1至图7所示，本实用新型提出的一种气动移液器，安装在机架上，包括壳体110、驱动装置130、传动组件150、推拉组件170、压力检测模块190和处理模块210。传动组件150设置于壳体110内部的一侧，推拉组件170的一端贯穿壳体110并与传动组件150连接，驱动装置130为电机，驱动装置130通过螺钉固定在壳体110的上端。驱动装置130的输出轴贯穿壳体110并与传动组件150远离推拉组件170的一端可拆卸连接，驱动装置130转动，通过传动组件150将动能传送给推拉组件170，进而带动推拉组件170运动。

压力检测模块190设置有第一检测口191和第二检测口193。第一检测口191用于检测推拉组件170内部的气压值。第一检测口191通过导管195与推拉组件170连通，导管195应尽可能的连接在推拉组件170的下端，以保证当推拉组件170内部仅有少许气体时，压力检测模块190通过第一检测口191能够准确检测到推拉组件170内部的气压。第二检测口193用于检测安装环境中的空气气压值，即第二检测口193与推拉组件170外部的空气环境连通，用于检测推拉组件170外部的空气气压值，通常为标准大气压。

壳体110内设置有印刷电路板115，压力检测模块190和处理模块210均安装在印刷电路板115上，印刷电路板115与驱动装置130通过导线电连接。

请参考图2，图2所示为传动组件150的结构示意图。传动组件150包括丝杆151和螺母153，螺母153的一侧套设于丝杆151上并与丝杆151螺连接，螺母153的另一侧与推拉组件170连接，丝杆151的下端设置于壳体110内部且与壳体110转动连接，丝杠151的上端与驱动装置130的输出轴连接。传动组件150还包括第一支撑架155和第二支撑架157，第一支撑架155与螺母153固定连接且两者相对静止，壳体110内部设有凹槽111，第一支撑架155安装在凹槽111内且能在凹槽111内上下滑动，当驱动装置130的输出轴带动丝杆151旋转时，凹槽111限制第一支撑架155和螺母153随丝杆151旋转，从而使第一支撑架155沿丝杆151的长度方向进行上下运动。推拉组件170与第一支撑架155可拆卸连接，当第一支撑架155上下运动时，推拉组件170跟随其运动。第二支撑架157设置于第一支撑架155下方。第二支撑架157与壳体110内部表面贴合，能够使推拉组件170在运动过程中更加稳定。

请参考图3，图3所示为推拉组件170的结构示意图。推拉组件170包括活塞175、活塞杆171和活塞管173，活塞管173呈管状，沿轴线开设有圆柱形的内腔，活塞175通过活塞杆171与第一支撑架155连接，活塞175设置于活塞管173内，活塞175能够在活塞管173内沿轴线方向进行上下移动。活塞杆171的上端贯穿第二支撑架157后与第一支撑架155连接，活塞杆171与第二支撑架157滑动连接，第二支撑架157对活塞杆171的上下移动进行导向，活塞杆171与第一支撑架155可拆卸连接且相对静止。活塞175与活塞管173形成气缸结构，进一步的，还可以在活塞175的圆周上设置密封环，以增强活塞175与活塞管173内腔之间的密封效果。驱动装置130转动时，第一支撑架155向上或向下移动，活塞杆171与第一支撑架155同步移动，从而带动活塞175在活塞管173内移动，使活塞175下方的气缸空间增大或减小，从而实现对液体样本的吸取或吐出。

请参考图3至图5所示，活塞管173远离传动组件150的一端还套设有枪头177，枪头177的上端与活塞管173的下端固定连接，且枪头177与活塞管173之间的连接处能对外保持气密性，以防止活塞管173内的气体通过该连接处向外泄漏，在枪头177内开设有通道179，通道179与活塞管173的内腔连通，气体通过通道179吸入活塞管173内。

第一检测口191与通道179之间通过导管195连通，即在枪头177内还开设有“L”形孔道，“L”形孔道的一端与通道179相通，“L”形孔道的另一端与导管195连接，并通过导管195实现压力检测模块190上的第一检测口191与活塞175下方的气缸内腔连通。

活塞管173远离壳体110的一端还设置有吸头181，具体的，吸头181可拆换的安装于枪头177远离活塞管173的一端。在枪头177上还套设有推头183，推头183与枪头177滑动连接，且推头183的下端面能推抵吸头181的上端面。推头183能够沿枪头177的高度方向移动，在推头183上连接有推杆185，推杆185远离推头183的一端贯穿壳体110并与第二支撑架157连接。吸头181为一次性使用的TIP头，在检测液体样本时，吸头181需要频繁更换。在需要更换吸头181时，将需要更换拆下的吸头181对准吸头容纳盒后，驱动装置130转动，第一支撑架155向下移动并贴合且推动第二支撑架157下移，因第二支撑架157通过推杆185与推头183连接，所以推头183也会沿枪头177向下移动并与吸头181接触并推动吸头，使其与枪头177分离，以完成剥离吸头181的工作。

如图1所示，推杆185靠近壳体110的一端设置有阻挡块187和弹簧189，阻挡块187固设于推杆185上且与推杆185连接成一体，弹簧189活动套设于推杆185上且位于阻挡块187和壳体110之间，在印刷电路板115上设置有传感器199，第二支撑架157上设置有用于触发传感器199的触发片197。工作人员需要在枪头177上安装未使过的吸头181时，需要将枪头177对准未使用过的吸头，并控制移液器在机架上整体向下移动，同时，驱动装置130反方向转动，使第一支撑架155向上运动并与第二支撑架157脱离。吸头181套在枪头177的过程中，吸头181会推动推头183向上运动，从而带动推杆185克服弹簧189的弹性阻力向上移动，并带动第二支撑架157向上移动，第二支撑架157向上移动的距离等于吸头181套设在枪头177上的长度，吸头181的上端孔口插入枪头177后能与枪头177形成紧配合关系，以避免吸头181因重力而向下掉落。当第二支撑架157随推杆185向上移动到位后，第二支撑架157连接的触发片197会触碰传感器199，传感器199将触碰信息传输给处理模块210，处理模块210将传感器199已被触碰的信息认定为吸头181已安装在了枪头177。需要说明的是，本实施例中传感器199为光耦传感器，在其他实施例中也可以为其他传感器。

在更换吸头181时，如吸头181的上端孔口与枪头177的紧配合关系发生松动时，有可能会出现吸头181中途脱落的情况，当发生此情况时，弹簧189由于弹力作用会推动推杆185向下运动，在本实施方式中，弹簧189的弹力小于吸头181与枪头177之间的摩擦力，推杆185带动第二支撑架157向下运动，触发片197便不再抵靠和触发传感器199，传感器199未被抵触，即表示吸头已脱落。处理模块210接收到“吸头脱落的信号”后，移液器会再次进行重装安装吸头181的工作。通过传感器199、推杆183和推头183之间的相互配合，实现了自动检测吸头是否脱落的功能。

处理模块210与压力检测模块190电连接，在本实施方式中，压力检测模块190采用差压式传感器，共有两个检测探头，其中一个检测探头与第一检测口191连通，另一个检测探头与第二检测口193连通。

差压式传感器用于第一检测口191和第二检测口193的压力值，即差压式传感器用于检测推拉组件170内腔空气和外界空气的气压差，当无气压差时，则推拉组件170的下端仍为自由敞口状态，还没接触到液面。当有气压差值时，则推拉组件170的下端已接触到了液面，且液面已封闭了推拉组件170下端的开口。

实施例2

请参考图6和图7，图6所示为移液器的俯视结构图，图7为多个移液器组合成一体的结构示意图。

实施例2与实施例1的结构基本相似，区别在于：

壳体110上设有安装台230和卡槽250，传动组件(图中未标出)安装在安装台230对应的壳体110内，安装台230与相邻移液器上设置的卡槽250相匹配，当相邻两片移液器拼合时，左侧移液器上设置的安装台230能卡合进右侧移液器上开设的卡槽250内，因安装台230和卡槽250在壳体110上错位设置，卡槽250在前，安装台230在后，且安装台230与卡槽250之间的间距大于驱动装置130的宽度，从而实现了将多个移液器拼组合在一起使用时，驱动装置130能够前后交叉设置，使相邻两片移液器上设置的驱动装置130在位置上并不共线，从而使相邻两片移液器上的枪头之间的间距能够小于驱动装置130的宽度。在样本检测中，通常都需要同时使用多个移液器200组合起来进行样本检测，驱动装置130交叉设置，能够使得移液器组的横截面变小，从而缩短了枪头与枪头之间的距离，能够满足市场要求。

在本实施例中，压力检测模块190采用两个独立的压力传感器，当设置两个独立的压力传感器时，其中一个压力传感器的检测探头与第一检测口191连通，另一个压力传感器的检测探头与第二检测口193连通。

以上所述实施例仅表达了本申请的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术方案构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。

Claims (9)

1.一种气动移液器，安装在机架上，其特征在于：包括壳体(110)、驱动装置(130)、传动组件(150)、处理模块(210)、推拉组件(170)和压力检测模块(190)，所述传动组件(150)设在壳体(110)内，推拉组件(170)的一端贯穿壳体(110)并与传动组件(150)连接，驱动装置(130)的输出轴贯穿壳体(110)并与传动组件(150)远离推拉组件(170)的一端连接，传动组件(150)包括丝杆(151)和螺母(153)，螺母(153)的一侧套设于丝杆(151)上并与丝杆(151)螺连接，螺母(153)的另一侧与推拉组件(170)连接，丝杆(151)的下端设置于壳体(110)内并与壳体(110)轴转连接，丝杆(151)的上端与驱动装置(130)的输出轴连接。

2.根据权利要求1所述的气动移液器，其特征在于：在壳体(110)内设置有印刷电路板(115)，压力检测模块(190)和处理模块(210)均安装在印刷电路板(115)上，且压力检测模块(190)和驱动装置(130)均与处理模块(210)电连接；传动组件(150)还包括第一支撑架(155)和第二支撑架(157)，推拉组件(170)与第一支撑架(155)连接，第二支撑架(157)设置于第一支撑架(155)下方，在印刷电路板(115)上还设置有传感器(199)，第二支撑架(157)上设置有用于触发传感器(199)的触发片(197)。

3.根据权利要求2所述的气动移液器，其特征在于：推拉组件(170)包括活塞(175)、活塞杆(171)和活塞管(173)，活塞(175)设置于活塞管(173)内，活塞(175)通过活塞杆(171)与第一支撑架(155)连接，活塞杆(171)的上端贯穿第二支撑架(157)后与第一支撑架(155)连接，活塞杆(171)与第二支撑架(157)滑动连接；

第一支撑架(155)与螺母(153)固定连接且两者相对静止，壳体(110)内部设有凹槽(111)，第一支撑架(155)安装在凹槽(111)内且能在凹槽(111)内上下滑动。

4.根据权利要求3所述的气动移液器，其特征在于：活塞管(173)远离传动组件(150)的一端还套设有枪头(177)，枪头(177)的上端与活塞管(173)的下端固定连接，在枪头(177)内开设有通道(179)，通道(179)与活塞管(173)的内腔连通，气体通过通道(179)吸入至活塞管(173)内，第一检测口(191)与通道(179)之间通过导管(195)连通；

在枪头(177)内开设有“L”形孔道，“L”形孔道的一端与通道(179)相通，“L”形孔道的另一端与导管(195)连接，并通过导管(195)实现压力检测模块(190)上的第一检测口(191)与活塞(175)下方的气缸内腔连通。

5.根据权利要求4所述的气动移液器，其特征在于：在推拉组件(170)的下端可拆取安装有吸头(181)，且吸头(181)插套在枪头(177)远离活塞管(173)的一端；

在枪头(177)上还套设有推头(183)，推头(183)与枪头(177)滑动连接，且推头(183)的下端面能推抵吸头(181)的上端面，推头(183)能沿枪头(177)的高度方向移动，在推头(183)上连接有推杆(185)，推杆(185)远离推头(183)的一端贯穿壳体(110)并与第二支撑架(157)连接。

6.根据权利要求5所述的气动移液器，其特征在于：在推杆(185)靠近壳体(110)的一端设置有阻挡块(187)和弹簧(189)，阻挡块(187)固定连接在推杆(185)上，弹簧(189)套设于推杆(185)上且位于阻挡块(187)和壳体(110)之间；

印刷电路板(115)与驱动装置(130)通过导线电连接，当第二支撑架(157)随推杆(185)向上移动到位时，与第二支撑架(157)连接的触发片(197)能触碰传感器(199)。

7.根据权利要求1所述的气动移液器，其特征在于：压力检测模块(190)设置有第一检测口(191)和第二检测口(193)，第一检测口(191)通过导管(195)与推拉组件(170)的内腔连通，用于检测推拉组件(170)内部的气压值；第二检测口(193)与推拉组件(170)外部的空气环境连通，用于检测安装环境中的空气气压值。

8.根据权利要求7所述的气动移液器，其特征在于：所述压力检测模块(190)采用差压式传感器，共有两个检测探头，其中一个检测探头与第一检测口(191)连通，另一个检测探头与第二检测口(193)连通。

9.根据权利要求7所述的气动移液器，其特征在于：所述压力检测模块(190)采用两个独立的压力传感器，其中一个压力传感器的检测探头与第一检测口(191)连通，另一个压力传感器的检测探头与第二检测口(193)连通。

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