CN215640341U - 尖端取样机构及即时检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种尖端取样机构及即时检测系统，涉及检测技术领域，其用于提高连接头与TIP头之间的密封性，并降低加工精度的要求。本实用新型的尖端取样机构，包括连接头以及套设在所述连接头的外壁上的尖端取样头，连接头的外壁上至少设置有多个密封环，密封环从连接头的外壁突起，连接头与尖端取样头之间的密封性是通过密封环来保证的，而且密封环的加工较为简单，因此在降低加工难度、降低加工成本的前提下，保证吸样精度和准确性。

Description

尖端取样机构及即时检测系统

本申请为2019年12月31日提交的、申请号为201922467540.1的中国实用新型专利申请的分案申请。

技术领域

本实用新型涉及检测技术领域，特别地涉及一种尖端取样机构及即时检测系统。

背景技术

化学发光即时检验(Point-of-care Testing，POCT)技术能够兼具化学发光免疫分析技术的高灵敏度、高精密度和宽范围，同时还能具有POCT检测技术快速、便携等特点，因而得到了广泛的关注。

如图1所示，目前化学发光即时检验中使用的尖端取样机构一般包括枪头 (连接头)9’，该枪头9’与尖端取样头(TIP头)之间通过锥面体密封来保证二者的密封性，但是这种密封方式对二者的加工精度要求很高，造成成本过高；同时，由于尖端取样头的材质为塑料材质，其容易产生变形，因此其内壁精度难以保证，从而不能确保二者的密封性。

实用新型内容

本实用新型提供一种尖端取样机构及即时检测系统，其用于提高连接头与 TIP头之间的密封性，并降低加工精度的要求。

根据本实用新型的第一个方面，本实用新型提供一种尖端取样机构，包括连接头以及套设在所述连接头的外壁上的尖端取样头，所述连接头以及所述尖端取样头的内部具有相连通的液体通道，所述连接头的外壁上设置有多个密封环，所述密封环使所述尖端取样头与所述连接头形成密封连接；除所述密封环所在区域外，所述连接头呈柱状结构。

在一个实施方式中，所述密封环构造为沿所述尖端取样机构的取样方向上径向截面面积逐渐增大的锥状结构。

在一个实施方式中，所述尖端取样机构还包括活塞套以及设置在活塞套中的活塞杆，所述活塞套与所述液体通道相连通，所述活塞杆沿所述尖端取样机构的取样方向运动时使所述尖端取样头吸取样本。

在一个实施方式中，所述活塞套上设置金属套，所述金属套与液位检测器相连。

在一个实施方式中，所述活塞杆与所述活塞套之间设置有用于进行轴向密封的至少一个第一密封圈。

在一个实施方式中，所述活塞套的第一端设置有电机，所述电机与所述活塞杆相连以驱动所述活塞杆运动；

所述活塞套的第二端外套设有外套，所述连接头的第一端设置在所述外套中并与所述活塞套相连，所述连接头的第二端设置在所述外套的外部以与所述尖端取样头密封相连。

在一个实施方式中，所述尖端取样机构还包括设置在上述外套内部的延长杆，所述延长杆位于所述连接头的第一端与所述活塞套的第二端之间。

在一个实施方式中，所述连接头的第一端与延长杆之间以及所述延长杆与所述活塞套的第二端之间均设置有第二密封圈。

在一个实施方式中，所述尖端取样机构还包括基座，所述基座的两端分别与所述电机以及所述活塞套相连，所述活塞杆依次贯穿所述基座与所述活塞套；

所述活塞杆与所述基座之间设有用于限制所述活塞杆的轴向位移量的滑动轴套。

在一个实施方式中，所述基座的一侧设置有零位传感器，所述活塞杆位于所述基座中的一端设置有沿其径向突出的零位传感器挡块。

根据本实用新型的第二个方面，本实用新型提供一种即时检测系统，其包括上述的尖端取样机构，所述即时检测系统还包括对反应单元内的物质进行光激发及光学检测的检测模块。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：本实用新型的连接头不再采用现有技术中的锥状结构，其与尖端取样头之间的密封性是通过密封环来保证的，而且密封环的加工较为简单，因此在降低加工难度、降低加工成本的前提下，保证吸样精度和准确性。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本实用新型进行更详细的描述。

图1是现有技术中尖端取样机构连接头的正视图；

图2是本实用新型的实施例中尖端取样机构的剖视图；

图3是图2所示活塞杆的放大图；

图4是图2所示连接头的正视图；

图5是图4在A处的放大图。

附图标记说明：

1-电机；2-零位传感器；3-基座；4-活塞套；5-活塞杆；6-金属套；7-外套； 8-延长杆；9-连接头；10-尖端取样头；11-零位传感器挡块；12-滑动轴套；13-第一密封圈；14-第二密封圈；15,16-液体通道；17-轴套；

901-密封环。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，在现有的尖端(TIP)取样机构中，枪头9’和TIP头的配合是靠锥面体配合来保证密封。但是锥面体密封，要求枪头9’和TIP头两个零件的加工精度都很高，从而带来成本较高的问题。此外，由于TIP头是塑料材质，因此其容易变形，从而使其内壁精度比较难保证。一旦二者的精度有误差，就会导致二者之间产生漏气，从而影响吸样精度和准确性。

如图2所示，根据本实用新型的第一个方面，本实用新型提供一种尖端 (TIP)取样机构，包括连接头9以及套设在连接头9的外壁上的尖端取样头 10，连接头9以及尖端取样头10的内部具有相连通的液体通道15,16。其中，连接头9的外壁上至少设置有一个密封环901，密封环901使连接头9以及尖端取样头10之间形成密封连接。通过密封环901保证了连接头9以及尖端取样头10之间的密封性，从而保证吸样精度和准确性。

由于尖端取样头10是一次性使用零件，即吸取完一次样本或者试剂后，就需要更换尖端取样头10，因此一般地，尖端取样头10有塑料材质制成。进一步地，在具体实施中，可将尖端取样头10的内径设置为小于或等于密封环901 的外径，由于尖端取样头10为塑料材质，因此当尖端取样头10套设在连接头 9的外壁上时，其会产生微小变形从而使连接头9以及尖端取样头10之间形成密封连接。

优选地，如图4所示，连接头9的上设置有三个密封环901，若其中一个密封环901的密封出现问题，还有两个密封环901能够保证其密封性，以提高密封可靠性。

因此本实用新型中，连接头9不再采用现有技术中的锥状结构，除密封环 901所在区域外，连接头9大致呈柱状结构，因此其加工更为方便；而密封环 901的加工是外圆加工，因此其加工难度会大大降低，从而本实用新型的连接头9 和尖端取样头10之间不仅能够保证密封性，而且能够降低加工难度，进而降低加工成本。

在一些优选实施例中，如图5所示，密封环901构造为锥状结构，沿尖端取样机构的取样方向上密封环901的面积逐渐增大。由于尖端取样头10在安装时由下而上地套在连接头9上，因此锥状结构的密封环901不仅能够便于尖端取样头10的安装，而且更有利于提高尖端取样头10与连接头9之间的密封性。

需要说明的是，取样方向上是指沿图2所示Y轴正方向。

可以理解地，尖端取样头10和连接头9的内部设置有相互连通的液体通道15,16，用于吸取样本或试剂。针对尖端取样头10，其内部具有贯通的阶梯状通孔，如图2所示，该阶梯状通孔构成液体通道16；针对连接头9，其内部具有贯通的通孔，如图2所示，该通孔构成液体通道15。上述液体通道15,16可采用现有技术中的实现方法，在此不再赘述。

在一些实施例中，如图3所示，尖端取样机构还包括活塞套4以及设置在活塞套4中的活塞杆5，活塞套4与液体通道15相连通，活塞杆5沿尖端取样机构的取样方向运动时，使尖端取样头10吸取样本。

具体来说，在进行吸取动作时，外部机械臂操纵尖端取样机构移至试管处，使尖端取样头10伸入试管中，并接触试管中的液体。此时活塞杆5沿图2所示Y轴正方向运动时，活塞套4下端(即其第二端)的密封空间容积增大，利用负压作用通过液体通道15,16吸取样本或试剂至尖端取样头10中。

待抽取一定量液体后，吸取动作完成。外部机械臂操纵尖端取样机构离开试管，并移动至需要添加样本或试剂的位置处，此时活塞杆5沿图2所示Y轴负方向运动，则活塞套4下端(即其第二端)的密封空间容积减小，通过液体通道15,16将样本或试剂吐出尖端取样头10外并进入所需添加样本或试剂的位置处。

进一步地，活塞套4上设置有液位检测器。优选地，液位检测器为压力传感器。可以在活塞套4的侧部设置金属套6，使其与压力传感器相连。当尖端取样头10接触液面后内部气压会发生变化，通过压力传感器检测，能够实现液位探测功能。

活塞杆5与活塞套4之间设置有用于进行轴向密封的至少一个第一密封圈13。优选地，活塞杆5与活塞套4之间设置有两个相对设置的第一密封圈 13。通过两个第一密封圈13来密封活塞套4和活塞杆5，安全性更高。

进一步地，两个第一密封圈13之间设置有轴套17，轴套17套设在活塞杆5的外部，第一密封圈13上均设置有润滑油脂层，以强密封效果，并延长第一密封圈13的使用寿命。

其中，第一密封圈13可采用增强耐磨摩擦系数低的材料制成，以延长使用寿命。

活塞套4的第一端设置有电机1，电机1与活塞杆5相连以驱动活塞杆 5运动；活塞套4的第二端外套设有外套7，连接头9的第一端设置在外套7 中并与活塞套4相连，连接头9的第二端设置在外套7的外部以与尖端取样头10密封相连活塞套4的第二端相连。

连接头9的第二端设置在外套7的外部，当尖端取样头10套设在连接头 9上后，其会与外套7的端部接触，由此通过外套7可检测尖端取样头10是否套在连接头9上。

其中，电机1为固定轴丝杠电机。固定轴丝杠电机单步位移可以做到 0.006mm，如果活塞5杆直径未4mm，则取样精度可以做到小于0.1ul。

可以理解地，过改变电机1的单步位移、行程及活塞杆5的直径，能够适用于不同吸液量程和精度要求且不同规格的尖端取样机构。

在一些实施例中，尖端取样机构还包括延长杆8，该延长杆8位于外套7 的内部，且其两端分别与连接头9的第一端及活塞套4的第二端相连。可以理解地，外套7、活塞杆5、延长杆8、连接头9以及尖端取样头10共轴线。延长杆8能够使连接头9的第二端下移，以实现从较深的试管中取样。

可以理解地，连接头9和延长杆8均由金属材料制成。因此，通过设置金属的延长杆8，可直接进行取样，从而无额外管路连接，可靠性大大提高，因此能够避免现有技术中较长的管路带来的精度不好的问题。

进一步地，延长杆8的内部也设置有贯通的通道，该通道分别连通活塞套4 的第二端以及连接头9中的液体通道15，以便利用负压吸取液体样本或试剂。

进一步地，连接头9的第一端与延长杆8之间以及延长杆8与活塞套4 的第二端之间均设置有第二密封圈14，第二密封圈14可以是O型圈。

在一些实施例中，尖端取样机构还包括基座3，基座3的两端分别与电机1 以及活塞套4相连，活塞杆5的依次贯穿基座3与活塞套4；活塞杆5与基座3之间设有用于限制活塞杆5的轴向位移量的滑动轴套12。

在一些实施例中，基座3的一侧设置有零位传感器2，活塞杆5位于基座3中的一端设置有沿其径向突出的零位传感器挡块11。如图2所示为活塞杆5 处于零位的状态，零位传感器挡块11与零位传感器2共同指示活塞杆5的起始位置。此外，零位传感器挡块11还可对活塞杆5起到径向定位作用。

根据本实用新型的第二个方面，本实用新型提供一种即时检测系统，其包括上述的尖端取样机构，其还包括上述的外部机械臂，以操纵尖端取样机构进行移动。

虽然已经参考优选实施例对本实用新型进行了描述，但在不脱离本实用新型的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (11)

1.一种尖端取样机构，包括连接头以及套设在所述连接头的外壁上的尖端取样头，所述连接头以及所述尖端取样头的内部具有相连通的液体通道，

其特征在于，所述连接头的外壁上设置有多个密封环，所述密封环使所述尖端取样头与所述连接头形成密封连接；除所述密封环所在区域外，所述连接头呈柱状结构。

2.根据权利要求1所述的尖端取样机构，其特征在于，所述密封环构造为沿所述尖端取样机构的取样方向上径向截面面积逐渐增大的锥状结构。

3.根据权利要求1所述的尖端取样机构，其特征在于，所述尖端取样机构还包括活塞套以及设置在活塞套中的活塞杆，所述活塞套与所述液体通道相连通，所述活塞杆沿所述尖端取样机构的取样方向运动时使所述尖端取样头吸取样本。

4.根据权利要求3所述的尖端取样机构，其特征在于，所述活塞套上设置金属套，所述金属套与液位检测器相连。

5.根据权利要求3所述的尖端取样机构，其特征在于，所述活塞杆与所述活塞套之间设置有用于进行轴向密封的至少一个第一密封圈。

6.根据权利要求3所述的尖端取样机构，其特征在于，所述活塞套的第一端设置有电机，所述电机与所述活塞杆相连以驱动所述活塞杆运动；

所述活塞套的第二端外套设有外套，所述连接头的第一端设置在所述外套中并与所述活塞套相连，所述连接头的第二端设置在所述外套的外部以与所述尖端取样头密封相连。

7.根据权利要求6所述的尖端取样机构，其特征在于，所述尖端取样机构还包括设置在上述外套内部的延长杆，所述延长杆位于所述连接头的第一端与所述活塞套的第二端之间。

8.根据权利要求7所述的尖端取样机构，其特征在于，所述连接头的第一端与延长杆之间以及所述延长杆与所述活塞套的第二端之间均设置有第二密封圈。

9.根据权利要求8所述的尖端取样机构，其特征在于，所述尖端取样机构还包括基座，所述基座的两端分别与所述电机以及所述活塞套相连，所述活塞杆依次贯穿所述基座与所述活塞套；

所述活塞杆与所述基座之间设有用于限制所述活塞杆的轴向位移量的滑动轴套。

10.根据权利要求9所述的尖端取样机构，其特征在于，所述基座的一侧设置有零位传感器，所述活塞杆位于所述基座中的一端设置有沿其径向突出的零位传感器挡块。

11.一种即时检测系统，其包括权利要求1-10中任一项所述的尖端取样机构，其特征在于，所述即时检测系统还包括对反应单元内的物质进行光激发及光学检测的检测模块。

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