CN101806810A - 多试剂针生化分析仪 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种设置有精密试剂泵和与其相连接的阵列试剂针的多试剂针生化分析仪，包括样品存储盘、反应盘、用于添加样品的取样机械臂、设置于反应盘内的若干比色杯；还包括用于向比色杯内加试剂的试剂添加***，其特别之处在于：所述的试剂添加***包括两个以上的试剂瓶、两个以上的精密试剂泵和阵列试剂针，所述的阵列试剂针由两个以上的试剂针单元构成；所述的单个试剂瓶与单个精密试剂泵的输入端相连通，所述的单个精密试剂泵的输出端与单个试剂针单元相连通。多个试剂针单元提高了向比色杯中加注试剂的速度，提高了整个分析仪的检测效率；改为一次性比色杯，有效的避免了由于比色杯的长期使用所带来的实验数据的不准确。
Description
技术领域
本发明涉及一种多试剂针生化分析仪，更具体的说，尤其涉及一种设置有精密试剂泵和与其相连接的阵列试剂针的多试剂针生化分析仪。
背景技术
生化分析仪是一种医院临床常规分析仪器，主要用于测定人体液中的各种生化指标，包括血常规、心肌酶谱、血糖血脂、肝功、免疫球蛋白等常规生化指标。目前，现有的自动生化分析仪主要由样品器、试剂器、取样装置、反应池、保温器、检测器、微处理器、打印机、功能检测器等部分组成。但现有的全自动生化分析仪存在着较多的缺点，一是，现有的生化分析仪在运行过程中，反应盘转动一周，只能加一种试剂和样品，这样就使得其测试速度不高，尤其是在待检测的数据较多时，无法满足要求；二是，现有生化分析仪上的比色杯是循环使用的，在循环使用时，由于清洗不干净容易造成交叉污染，且比色杯在长期使用的过程中会造成一定程度的磨损，这就使得其透光性较差，交叉污染和磨损均可导致所测得的实验数据与实际的数据有较大差异。
发明内容
本发明为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种设置有精密试剂泵和与其相连接的阵列试剂针的多试剂针生化分析仪。
本发明的多试剂针生化分析仪，包括样品存储盘、反应盘、用于添加样品的取样机械臂、设置于反应盘内的若干比色杯，所述的样品存储盘、反应盘和机械臂分别连接有样品盘驱动装置、反应盘驱动装置和机械臂驱动装置；还包括用于向比色杯内加试剂的试剂添加***，其特别之处在于：所述的试剂添加***包括两个以上的试剂瓶、两个以上的精密试剂泵和阵列试剂针，所述的阵列试剂针由两个以上的试剂针单元构成；所述的单个试剂瓶与单个精密试剂泵的输入端相连通，所述的单个精密试剂泵的输出端与单个试剂针单元相连通。样品存储盘用于放置待检测的样品，取样机械臂用于把放置在样品存储盘内的样品加注到比色杯中，机械臂驱动装置用于驱动取样机械臂，可实现机械臂的升降和特定角度的转动，进而实现添加样品和清洗样品针；反应盘用来承载比色杯，反应盘驱动装置用来驱动反应盘的转动，反应盘驱动装置驱动着反应盘并可实现反应盘的特定角度旋转，配合着阵列试剂针和取样机械臂的运动分别实现加试剂和加样品的动作；试剂添加***中添加试剂用的试剂针采用阵列试剂针，改变了以往单个试剂针添加试剂的形式，提高了试剂的添加速度，阵列试剂针由若干个试剂针单元构成，每个试剂针单元均与精密试剂泵的输出端口相连通，每个精密试剂泵的输入端由于单个试剂瓶相连通，不同的试剂瓶是用来存放不同的试剂，精密试剂泵可同时进行工作，即同时向比色杯单元中加注试剂。
本发明的多试剂针生化分析仪，包括备用比色杯***，所述备用比色杯***包括设置于反应盘上方用于存放待更换比色杯的比色杯仓和执行更换比色杯动作的比色杯更换装置；所述的比色杯更换装置包括夹紧机构和升降转动装置，所述的夹紧机构包括第一夹紧板和第二夹紧板，所述第二夹紧板为弧形板且固定有移动杆；所述第一夹紧板包括弧形部和与弧形部固定连接的水平支撑部，所述的第二夹紧板与第一夹紧板的弧形部相平行；所述的支撑部上固定有夹紧步进电机，所述的夹紧步进电机的输出轴与移动杆通过齿轮齿条的形式进行连接；所述的支撑部的下表面固定连接有与升降转动装置相连接的升降转动轴。以往的比色杯为循环利用形式的，比色杯使用的时间久了，就会影响所测得的实验数据的准确性，采用一次性的比色杯使得实验数据更准确。比色杯仓用于盛放未使用的比色杯，比色杯更换装置的夹紧机构主要用来实现对比色杯的夹持，夹紧机构对比色杯的夹持和松开是通过夹紧步进电机来实现的，升降转动装置设置于夹紧机构的下部，通过升降转动装置的驱动可实现夹紧机构的上下位移和转动，进而实现把反应盘中使用过的比色杯移除和把比色杯仓中的比色杯放置到反应盘中。
本发明的多试剂针生化分析仪，所述的夹紧机构上设置有两个用于给第二夹紧板进行导向的导向机构，所述导向机构包括固定于第二夹紧板上的导向杆和固定于支撑部上的导向块，所述的导向块上设置有与导向杆相配合的圆孔。导向块固定在支撑部上，导向杆固定在第二夹紧板上并通过圆孔贯穿于导向块，通过设置两个导向机构可保证第二夹紧板和第一夹紧板的弧形部始终保持平行状体，这样就可保证第二夹紧板和弧形部的整体部位对比色杯进行夹持，保证了夹持的稳定性。
本发明的多试剂针生化分析仪，所述的精密试剂泵为精密蠕动泵，所述的阵列试剂针设置在反应盘的上方并连接有升降杆，该升降杆连接有试剂针驱动装置。采用精密蠕动泵可很好的控制添加试剂的量，阵列试剂针设置在反应盘的上方并可进行上下移动，实现向试剂瓶中添加试剂的动作。
本发明的多试剂针生化分析仪，所述的比色杯成弧形且由由两个以上的比色杯单元构成，所述的阵列试剂针成与比色杯相同的弧形；所述的每个阵列试剂针上的试剂针单元的数目与每个比色杯上的比色杯单元的数目相等。比色杯与阵列试剂针所在弧的曲率和弧长相等，是为了阵列试剂针向比色杯中添加试剂的方便；保证阵列试剂针上的试剂针单元的数目与比色杯上的比色杯单元的数目相等，也是为了添加试剂的方便。
本发明的多试剂针生化分析仪，所述的阵列试剂针和比色杯所在弧的弧度数为36度。如果比色杯所在弧的弧度数为36度，那么反应盘上所放置的比色杯的数目为10个。
本发明的多试剂针生化分析仪，所述的试剂瓶的数目、精密试剂泵的数目和阵列试剂针上试剂单元的数目均为5至20个。有关试剂瓶的数目、精密试剂泵的数目和阵列试剂针上试剂单元的数目可根据需要进行选取设置，它们的数量与血液的待检测项目和所需试剂的种类有关。
本发明的多试剂针生化分析仪，所述的反应盘的外侧设置有超声波搅拌器。在反应盘的外侧设置超声波搅拌装置可有效的避免以往机械式的搅拌装置所带来的交叉污染，可提高本发明生化分析仪所检测数据的准确性。
本发明的多试剂针生化分析仪，所述的试剂针单元由用于与精密试剂泵的输出端相连通的连接部和用于把试剂注入到比色杯内的针头部构成。连接部不仅与精密试剂泵的输出端相连通，而且还用于实现试剂针单元之间的连接；在使用的过程中，针头部可伸入到试剂瓶单元的空腔内，并向试剂瓶内加注试剂。
本发明的有益效果是：本发明的试剂添加***中的试剂针采用包括两个以上试剂针单元的阵列试剂针，增加了向比色杯中加注试剂的速度，提高了整个分析仪的检测效率；作为进一步的改进，还可设置备用比色杯***，使比色杯的循环使用变为一次使用，有效的避免了由于比色杯的长期使用所带来的实验数据的不准确，使得检测结果更精确。
附图说明
图1为本发明的俯视结构示意图；
图2为本发明的A-A截面的结构示意图；
图3为本发明的试剂瓶、精密试剂泵和阵列试剂针的连接结构示意图；
图4为本发明的阵列试剂针的结构示意图；
图5为本发明的比色杯的结构示意图；
图6为本发明的比色杯更换装置中的夹紧机构的结构示意图。
图中：1样品存储盘，2取样机械臂，3超声波搅拌器，4比色杯更换装置，5上比色杯漏槽，6试剂管通道，7阵列试剂针，8精密试剂泵，9试剂仓，10反应盘，11比色杯仓，12弹簧推杆，13清洗槽，14上固定板，15下固定板，16反应盘驱动装置，17下比色杯漏槽，18废料桶，19滑轮，20样品盘驱动装置，21机械臂驱动装置，22试剂针驱动装置，23试剂瓶，24第一试剂管，25第二试剂管，26连接部，27针头部，28比色杯，29比色杯单元，30比色杯开口，31第一夹紧板，32第二夹紧板，33移动杆，34夹紧步进电机，35升降转动轴，36弧形部，37支撑部，38导向杆，39导向块。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
图1和图2分别给出了本发明的俯视结构示意图和A-A截面的结构示意图，所示的本发明的多试剂针生化分析仪包括样品存储盘1、取样机械臂2、超声波搅拌器3、比色杯更换装置4、上比色杯漏槽5、试剂管通道6、阵列试剂针7、精密试剂泵8、试剂仓9、反应盘10、比色杯仓11、清洗槽13、比色杯28、上固定板14、下固定板15；还包括对比色杯进行升温和保温的温控装置和用于采集实验数据的比色分析装置。上固定板14和下固定板15主要起固定和支撑作用。比色杯28的结构示意图如图5所示，比色杯28由若干比色杯单元体29构成，每个比色杯28上比色杯单元体29的数目为4个、8个或20个，当然也可选择5至20的其他数值，但最好是与阵列试剂针7上的试剂针单元的数目相等。
所述的清洗槽13、超声波搅拌器3、反应盘10均固定设置在上固定板14上，样品存储盘1固定在上固定板14上并通过与下固定板15相连接的支撑结构进行支撑。其中超声波搅拌器3设置于反应盘10的外侧，取样机械臂2可转动的固定在上固定板14上且位于样品存储盘1和反应盘10之间，取样机械臂2上设置有吸取样品的样品针，在取样机械臂2转动的过程中，样品针可伸入到样品存储盘中的样品瓶中、反应盘中的比色杯中和清洗槽13中，取样机械臂的转动和升降通过机械臂驱动装置21来完成，机械臂驱动装置21固定在下固定板15上，取样机械臂2和机械臂驱动装置21共同作用可实现从样品存储盘中的样品瓶中取试剂、向反应盘中的比色杯单元29中添加样品和通过清洗槽13清洗样品针。反应盘10固定在上固定板14上并通过与下固定板15相连接的机构进行支撑，反应盘10上设置有用于放置比色杯28的凹槽，反应盘10的下端连接有反应盘驱动装置16，反应盘驱动装置16内设置有步进电机；通过设置在反应盘驱动装置16内的步进电机的驱动，可实现反应盘10的定角度转动。反应盘10上的凹槽内所放置的比色杯的数目为5至20个，所能放置的比色杯28的数量与单个比色杯所在弧的弧度数有关，可根据需要来进行设置。比色杯28在放置到反应盘10上之后，需保证比色杯28高于反应盘10，即保证比色杯28的高度高于反应盘10上的凹槽的深度，以便保证设置了备用比色杯***的生化分析仪，能够把用过的比色杯28夹住并移出。
在上固定板14上还固定设置有阵列试剂针7，阵列试剂针7通过阵列试剂针夹持装置可移动的固定在上固定板14上。阵列试剂针7的结构图如图4所示，所示的阵列试剂针7包括若干个试剂针单元，试剂针单元包括连接部26和针头部27，连接部26用于与精密试剂泵8的输出端口相连通，针头部27用于向比色杯28中加注试剂。阵列试剂针7的安装位置应保证其在上下移动的过程中，阵列试剂针7始终位于放置在反应盘10上的比色杯28的上部，只用这样，试剂针驱动装置22只驱动阵列试剂针上下移动即可，试剂针驱动装置22固定在下固定板15上。每个阵列试剂针7中试剂针单元的数目为4个、8个或20个，当然也可选择5至20的其他数值。阵列试剂针7和比色杯28成曲率和长度相等的弧形，这样，阵列试剂针7一次添加试剂就加注完一个比色杯28。
在下固定板15上还固定设置有精密试剂泵8和试剂仓9，试剂仓9用于盛放试剂瓶23，精密试剂泵8和试剂瓶23的数量最好是与阵列试剂针7上试剂针单元的数量相等，当然，试剂瓶23和精密试剂泵8的数量也可比阵列试剂针7所包含的试剂针单元的数目多，以便备用。精密试剂泵8采用精密蠕动泵，以便控制试剂的注入量。试剂瓶23、精密蠕动泵8和阵列试剂针7的连接关系如图3所示，所示的阵列试剂瓶23设置在试剂仓9中，试剂瓶23通过第一试剂管24与精密试剂泵8的输入端相连通，用于实现把精密试剂泵8中的试剂抽出；精密试剂泵8的输出端通过第二试剂管25与阵列试剂针7上的试剂针单元相连通，试剂瓶23、精密试剂泵8和试剂针单元的连接是一对一的形式，即一个试剂瓶23与一个精密试剂泵8相连接，一个精密试剂泵8与一个试剂针单元相连通，这样就省去了以往的每添加完一种试剂之后的清洗步骤，简化了操作步骤，提高了工作效率。
本发明的多试剂针生化分析仪，其添加试剂的步骤包括：首先是通过试剂针驱动装置22内部的步进电机驱动反应盘10转动到预先设置的角度；然后由试剂针驱动装置22来带动阵列试剂针7进行下降，等到试剂针单元上的针头部27通过比色杯开口30伸入比色杯单元的内部空腔中时，阵列试剂针7停止下降并向比色杯单元29中加注试剂；等到加注完试剂之后，再由试剂针驱动装置22带动阵列试剂针7上升，上升到预设的位置后停止；然后，反应盘10开始转动，进入到添加样品的步骤。
为了避免循环使用的比色杯对实验检测造成影响，本发明的多试剂针生化分析仪还设置有备用比色杯***，该备用比色杯***包括设置于反应盘10上方的比色杯仓11、用于实现更换比色杯更换动作的比色杯更换装置4、置于下固定板15下方的废料桶18，在上固定板14和下固定板15上与废料桶18相对应的位置处分别开有上比色杯漏槽5和下比色杯漏槽17，使用完毕的比色杯可通过上比色杯漏槽5和下比色杯漏槽17进入到废料桶18中。比色杯仓11为一端开口的扁桶状结构并固定设置在上固定板14上，比色杯仓11横跨在反应盘10的上方，在比色杯仓11的内部放置有若干数量的待用比色杯28，比色杯仓11中最外侧的比色杯的高度高于次最外侧的比色杯的高度，这种结构的实现可通过一定坡度的斜面来实现，目的是为了便于比色杯更换装置4的夹持；设置在比色杯仓11中的弹簧推杆可实现比色杯的位移，可以始终保持有一个待更换比色杯之中始终处于比色杯仓的开口端。
比色杯更换装置4包括夹紧机构和升降转动装置，其中的升降转动装置用来实现夹紧机构的上升和转动，夹紧机构主要用于实现夹持比色杯。夹紧机构的结构示意图如图6所示，所示的夹紧机构包括第一夹紧板31、第二夹紧板32、移动杆33、夹紧步进电机34、升降转动轴35、导向杆38、导向块39。第一夹紧板31包括起支撑和承载作用的支撑部37和与支撑部37相连接的弧形部36，第二夹紧板31和第一夹紧板的弧形部36均为弧形板且所在弧的曲率与比色杯28所在弧的曲率相等，第二夹紧板31和第一夹紧板的弧形部36之间相互平行。夹紧步进电机34固定在第一夹紧板的支撑部37的上表面上，移动杆33与第二夹紧板32相固定，移动杆33的一端为齿条形状，移动杆33通过其上面的齿条与夹紧步进电机34输出轴上的齿轮相配合；两个导向杆38均与第二夹紧板32相固定，导向块39固定在第一夹紧板31上且其上开有与导向杆相配合的圆孔，设置了导向杆38和导向块39可以保证在第二夹紧板32运动的过程中可始终保持其与第一夹紧板31的弧形部36始终处于平行状态，进而实现对比色杯的良好夹持。升降转动轴35的上端与第一夹紧板的支撑部37相固定，下端与驱动夹紧机构升降和转动的升降转动装置的输出轴相连接，通过升降转动装置的驱动，可以实现整个比色杯更换装置4的工作。
备用比色杯***的工作包括用过的比色杯的移除和新的比色杯的放置，其中用过的比色杯的移除包括以下步骤：首先，通过升降转动装置来调整夹紧机构的位置，使夹紧机构恰好处于某个比色杯的最上端；然后，再由升降转动装置驱动着夹紧机构进行下降，当下降到比色杯的上部位于第二夹紧板32与第一夹紧板的弧形部36之间时，夹紧机构停止下降；然后通过夹紧步进电机34的驱动，实现第二夹紧板32的移动，进而实现对比色杯的夹紧；最后由升降转动装置的进一步上升和转动形式的驱动，实现把用过的比色杯的移除；再配合着反应盘驱动动装置16的驱动，重复上述步骤可移除全部用过的比色杯。
待用比色杯的放置步骤包括：首先是通过升降转动装置的驱动，使得比色杯仓内最外部的一个比色杯的上部恰好位于第二夹紧板32与第一夹紧板的弧形部36之间时，夹紧机构停止下降；然后通过夹紧步进电机34的驱动，实现第二夹紧板32的移动，进而实现对比色杯的夹紧；最后由升降转动装置的进一步上升、转动和下降形式的驱动，实现待用比色杯的放置；再配合着反应盘驱动动装置16的驱动，重复上述步骤可放置全部待放置的比色杯。
Claims (9)
1.一种多试剂针生化分析仪，包括样品存储盘(1)、反应盘(10)、用于添加样品的取样机械臂(2)、设置于反应盘(10)内的若干比色杯(28)，所述的样品存储盘(1)、反应盘(10)和机械臂(2)分别连接有样品盘驱动装置(20)、反应盘驱动装置(16)和机械臂驱动装置(21)；还包括用于向比色杯(28)内加试剂的试剂添加***，其特征在于：所述的试剂添加***包括两个以上的试剂瓶(23)、两个以上的精密试剂泵(8)和阵列试剂针(7)，所述的阵列试剂针(7)由两个以上的试剂针单元构成；所述的单个试剂瓶(23)与单个精密试剂泵(8)的输入端相连通，所述的单个精密试剂泵(8)的输出端与单个试剂针单元相连通。
2.根据权利要求1所述的多试剂针生化分析仪，其特征在于：包括备用比色杯***，所述备用比色杯***(4)包括设置于反应盘(10)上方用于存放待更换比色杯的比色杯仓(11)和执行更换比色杯动作的比色杯更换装置(4)；所述的比色杯更换装置(4)包括夹紧机构和升降转动装置，所述的夹紧机构包括第一夹紧板(31)和第二夹紧板(32)，所述第二夹紧板(32)为弧形板且固定有移动杆(33)；所述第一夹紧板(31)包括弧形部(36)和与弧形部(36)固定连接的水平支撑部(37)，所述的第二夹紧板(32)与第一夹紧板的弧形部(36)相平行；所述的支撑部(37)上固定有夹紧步进电机(34)，所述的夹紧步进电机(34)的输出轴与移动杆(33)通过齿轮齿条的形式进行连接；所述的支撑部(37)的下表面固定连接有与升降转动装置相连接的升降转动轴(35)。
3.根据权利要求2所述的多试剂针生化分析仪，其特征在于：所述的夹紧机构上设置有两个用于给第二夹紧板(32)进行导向的导向机构，所述导向机构包括固定于第二夹紧板上的导向杆(38)和固定于支撑部(37)上的导向块(39)，所述的导向块(39)上设置有与导向杆相配合的圆孔。
4.根据权利要求1或2所述的多试剂针生化分析仪，其特征在于：所述的精密试剂泵(8)为精密蠕动泵，所述的阵列试剂针(7)设置在反应盘(10)的上方并连接有升降杆，该升降杆连接有试剂针驱动装置(22)。
5.根据权利要求1或2所述的多试剂针生化分析仪，其特征在于：所述的比色杯(28)成弧形且由两个以上的比色杯单元(29)构成，所述的阵列试剂针(7)成与比色杯(28)相同的弧形；所述的每个阵列试剂针(7)上的试剂针单元的数目与每个比色杯(28)上的比色杯单元的数目相等。
6.根据权利要求5所述的多试剂针生化分析仪，其特征在于：所述的阵列试剂针(7)和比色杯(28)所在弧的弧度数为36度。
7.根据权利要求1或2所述的多试剂针生化分析仪，其特征在于：所述的试剂瓶(23)的数目和精密试剂泵(8)的数目、阵列试剂针(7)上试剂单元的数目均为5至20个。
8.根据权利要求1或2所述的多试剂针生化分析仪，其特征在于：所述的反应盘(10)的外侧设置有超声波搅拌器(3)。
9.根据权利要求1或2所述的多试剂针生化分析仪，其特征在于：所述的试剂针单元由用于与精密试剂泵(8)的输出端相连通的连接部(26)和用于把试剂注入到比色杯(28)内的针头部(27)构成。
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