CN110221088B - 液体驱动装置及液体样本检测设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种液体驱动装置及液体样本检测设备，涉及生物监测的技术领域，液体驱动装置包括电机、传动组件以及挤压组件；传动组件与电机的动力输出轴连接；传动组件与挤压组件连接，以带动挤压组件的工作端朝靠近或者远离液体容器的方向运动。通过电机的转动，能够令工作端作用于液体容器上，通过挤压液体容器来改变液体容器的容积，从而完成驱动液体容器内液体的行为。单个电机的设置能够代替现有技术中的气动阀门和气源，因此减小了设备的体积，令仪器小型化，提高了仪器的便携性。

Description

液体驱动装置及液体样本检测设备
技术领域
本发明涉及生物监测技术领域，尤其是涉及一种液体驱动装置及液体样本检测设备。
背景技术
微流控指的是使用微管道(尺寸为数十到数百微米)处理或操纵微小流体(体积为纳升到阿升)的***所涉及的科学和技术，是一门涉及化学、流体物理、微电子、新材料、生物学和生物医学工程的新兴交叉学科。因为具有微型化、集成化等特征，微流控装置通常被称为微流控芯片，也被称为芯片实验室和微全分析***。目前，微流控被认为在生物医学研究中具有巨大的发展潜力和广泛的应用前景。
微流控芯片包括驱动检测电路，用于对液滴进行驱动并且检测液滴所处的位置等物理参数。目前常用的微流控液体驱动技术是：利用气动阀门进行气体充放气，使微流控芯片建合的背膜鼓起、收缩，以起到控制流道内液体流动的作用。
但是，由于利用气动阀门驱动液体需要用到专门的气源，因此设备的体积往往很大，致使仪器的小型化与便携性会受到影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种液体驱动装置及液体样本检测设备，以缓解了现有技术中存在的微流控液体驱动体需要到专门的气源，因此设备的体积往往很大，致使仪器的小型化与便携性会受到影响的技术问题。
本发明提供的液体驱动装置，包括电机、传动组件以及挤压组件；
传动组件与电机的动力输出轴连接；传动组件与挤压组件连接，以带动挤压组件的工作端朝靠近或者远离液体容器的方向运动。
进一步的，挤压组件包括压杆臂、连接件和复位件；
压杆臂上设置有工作端，连接件和复位件分别设置在压杆臂的两侧，且连接件和复位件分别与压杆臂抵接；传动组件能够挤压连接件，从而带动压杆臂压缩或者松开复位件，以使工作端能够进行往复运动。
进一步的，传动组件包括联轴器、丝杆、连接座、滑块以及轴承座；
联轴器的两端分别与电机的动力输出轴和丝杆连接；丝杆穿设在轴承座中；连接座安装在丝杆上，且连接座能够沿丝杆的延伸方向往复运动；连接座与滑块连接；
滑块靠近连接件的一面设置有倾斜部和平面的凸出部；凸出部设置在倾斜部远离工作端的一端；
当连接件与倾斜部或凸出部配合时，压杆臂压缩复位件。
进一步的，倾斜部、凸出部以及挤压组件均为多个，且数量相等。
进一步的，液体驱动装置还包括基座；传动组件还包括导向件；
电机、挤压组件、传动组件均安装在基座上；
滑块设置在导向件上，且滑块能够沿导向件的延伸方向往复运动。
进一步的，挤压组件还包括转轴；
转轴安装在基座上；压杆臂远离工作端的一端与转轴转动连接。
进一步的，本发明提供还提供了一种液体样本检测设备，液体样本检测设备包括体外诊断试剂盒及液体驱动装置；
液体容器设置在体外诊断试剂盒上。
进一步的，液体样本检测设备还包括控制器；
体外诊断试剂盒上设置有液位开关和与液体容器连通的液体流道；液位开关设置在液体流道上；控制器分别与液位开关和电机连接；
液位开关用于检测液体流道内液体的位置信息，并将位置信息传递给控制器；控制器用于控制电机的输出脉冲。
本发明提供的液体驱动装置，在使用过程中，电机转动，从而通过传动组件带动挤压组件运动。当挤压组件的工作端朝靠近液体容器的方向运动时，工作端挤压液体容器，令液体容器的容积减小，从而将液体挤出；当挤压组件的工作端朝远离液体容器的方向运动时，液体容器的容积增大。
由上可知，通过电机的转动，能够令工作端作用于液体容器上，通过挤压液体容器来改变液体容器的容积，从而完成驱动液体容器内液体的行为。单个电机的设置能够代替现有技术中的气动阀门和气源，因此减小了设备的体积，令仪器小型化，提高了仪器的便携性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的液体驱动装置结构示意图；
图2为本发明实施例提供的液体驱动装置截面图；
图3为本发明实施例提供的工作端与液体容器配合的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的滑块的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的体外针对试剂盒的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的体外针对试剂盒的截面图。
图标：1-电机；2-传动组件；3-挤压组件；4-工作端；5-液体容器；6-倾斜部；7-凸出部；8-基座；9-导向件；10-转轴；12-体外诊断试剂盒；13-液位开关；14-液体流道；15-压盖；201-联轴器；202-丝杆；203-连接座；204-滑块；205-轴承座；301-压杆臂；302-连接件；303-复位件。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-图3所示，本实施例提供的液体驱动装置，包括电机1、传动组件2以及挤压组件3；传动组件2与电机1的动力输出轴连接；传动组件2与挤压组件3连接，以带动挤压组件3的工作端4朝靠近或者远离液体容器5的方向运动。
其中，挤压组件3可以包括挤压杆、滚轴以及复位弹簧。传动组件2可以包括丝杠、齿轮组、滑动件以及与挤压杆连接的连接组件。电机1的动力输出轴通过齿轮组与丝杠连接，以带动丝杠转动；滑动件与连接组件连接，连接组件安装在丝杠上，且连接组件能够沿丝杠的延伸方向往复运动，从而带动滑动件往复运动。滑动件上设置有与滚轴相配合的凹陷部；滚轴和复位弹簧分别设置在挤压杆的两端，且滚轴和复位弹簧分别与挤压杆抵接。在使用过程中，电机1转动带动丝杠转动，连接组件和滑动件沿丝杠的延伸方向往复运动；当滑动件挤压滚轴从而挤压挤压杆时，挤压杆的工作端4挤压液体容器5，同时挤压杆挤压复位弹簧；当滑动件上的凹陷部与滚轴配合时，此时复位弹簧复位，从而带动挤压杆远离液体容器5，停止对液体容器5进行挤压。
具体的，使用者通过控制电机1的转动速度，能够控制传动组件2的运行速度，进而转化为控制挤压组件3工作端4靠近或者远离液体容器5的速度，由此能够影响液体容器5容积变化的速度，从而直接影响液体容器5中液体的流速。
当工作端4压缩液体容器5时，例如：当工作端4压缩液体包时，液体包中的液体流入至液体流道14中。当工作端4朝远离液体容器5的方向移动时，液体包的内部形成局部真空，液体包对液体进行回抽，从而实现控制液体的流向。因此，使用者可通过控制电机1的转动方向来控制液体容器5中液体的流向。
使用者可以通过控制电机1的步进量，实现对液体流量的控制。例如：电机1的步距角为0.72°，电机1最大可作250等份分隔，丝杠的导程为2mm，使用者可通过控制电机1的步进量来实现驱动微升级别的液体流量。
具体的，挤压组件3的工作端4可以为压头。
液体容器5选用弹性材质制成。
本实施例提供的液体驱动装置，包括电机1、传动组件2以及挤压组件3；传动组件2与电机1的动力输出轴连接；传动组件2与挤压组件3连接，以带动挤压组件3的工作端4朝靠近或者远离液体容器5的方向运动。在使用过程中，电机1转动，从而通过传动组件2带动挤压组件3运动。当挤压组件3的工作端4朝靠近液体容器5的方向运动时，工作端4挤压液体容器5，令液体容器5的容积减小，从而将液体挤出；当挤压组件3的工作端4朝远离液体容器5的方向运动时，液体容器5的容积增大，形成局部真空，进而对液体进行回抽。
由上可知，通过电机1的转动，能够令工作端4作用于液体容器5上，通过挤压液体容器5来改变液体容器5的容积，从而完成驱动液体容器5内液体的行为。单个电机1的设置能够代替现有技术中的气动阀门和气源，因此减小了设备的体积，令仪器小型化，提高了仪器的便携性。
如图2所示，在上述实施例的基础上，进一步的，挤压组件3包括压杆臂301、连接件302和复位件303；压杆臂301上设置有工作端4，连接件302和复位件303分别设置在压杆臂301的两侧，且连接件302和复位件303分别与压杆臂301抵接；传动组件2能够挤压连接件302，从而带动压杆臂301压缩或者松开复位件303，以使工作端4能够进行往复运动。
其中，连接件302可以为滚轮。
复位件303可以为弹簧。
具体的，压杆臂301上可以设置有多个工作端4，这样就能够对应多个液体容器5。
本实施例中，在使用过程中，当传动组件2挤压连接件302以带动压杆臂301压缩复位件303时，工作端4挤压液体容器5，从而减小液体容器5的容积，以挤出其内部的液体；当传动组件2带动压杆臂301松开复位件303时，工作端4停止挤压液体容器5，以停止挤出液体。复位件303的设置能够令压杆臂301在来自传动组件2的压力减小或者消失时自动令压杆臂301复位。
如图1-图4所示，在上述实施例的基础上，进一步的，传动组件2包括联轴器201、丝杆202、连接座203、滑块204以及轴承座205；联轴器201的两端分别与电机1的动力输出轴和丝杆202连接；丝杆202穿设在轴承座205中；连接座203安装在丝杆202上，且连接座203能够沿丝杆202的延伸方向往复运动；连接座203与滑块204连接；滑块204靠近连接件302的一面设置有倾斜部6和平面的凸出部7；凸出部7设置在倾斜部6远离工作端4的一端；当连接件302与倾斜部6或凸出部7配合时，压杆臂301压缩复位件303。
具体的，凸出部7的上表面与滑块204靠近连接件302的一面平行，且凸出部7和倾斜部6平滑过渡。
本实施例中，在使用过程中，电机1通过联轴器201带动丝杆202转动，轴承座205用于支撑固定丝杆202。当丝杆202转动时，连接座203和滑块204均沿丝杆202的延伸方向做往复运动，当滑块204移动至令连接件302与倾斜部6或者连接件302与凸出部7配合时，压杆臂301压缩复位件303，同时工作端4挤压液体容器5；当滑块204移动至连接件302与滑块204靠近连接件302的一面的其他位置配合时，压杆臂301停止压缩复位件303，复位件303带动压杆臂301复位，同时工作端4停止挤压液体容器5。由于倾斜部6凸出与滑块204靠近连接件302的一面，因此倾斜部6的设置能够起到挤压连接件302的作用，同时还能够对凸出部7起到缓冲导向的作用，令连接件302能够经过倾斜部6后顺利与凸出部7配合。丝杆202和电机1的配合能够令电机1转动的控制更加精准。
如图4所示，在上述实施例的基础上，进一步的，倾斜部6、凸出部7以及挤压组件3均为多个，且数量相等。
具体的，当倾斜部6和凸出部7为多个情况下，多个倾斜部6之间间隔设置且平行，多个凸出部7之间间隔设置且平行。多个连接件302可不设置在同一直线上，这样能够在滑块204运动时对多个压杆臂301施加不同的压力。多个工作端4的位置可不设置在同一直线上，这样能够根据实际情况对应到设置在不同位置的液体容器5。
本实施例中，在使用过程中，多个倾斜部6与多个凸出部7对应设置，多个倾斜部6和多个挤压组件3对应设置，多个凸出部7和多个挤压组件3对应设置。多个的设置能够令液体驱动装置对应多个液体容器5，使该装置的适用范围更广。
如图1所示，在上述实施例的基础上，进一步的，液体驱动装置还包括基座8；传动组件2还包括导向件9；电机1、挤压组件3、传动组件2均安装在基座8上；滑块204设置在导向件9上，且滑块204能够沿导向件9的延伸方向往复运动。
其中，基座8上还设置有压盖15，压盖15用于限制工作端4的移动范围。
压盖15与基座8可拆卸连接，例如螺栓连接。
具体的，导向件9可以为导向杆，导向杆穿设在滑块204中。导向杆的延伸方向和丝杆202的延伸方向相同。且，导向杆可以为多根，这样能够提高滑块204运动的稳定性。
本实施例中，在使用过程中，滑块204在运动的过程中能够沿导向件9的延伸方向往复运动。导向件9的设置能够限制滑块204的移动范围，从而令滑块204和连接件302之间配合的更准确。
如图1和图2所示，在上述实施例的基础上，进一步的，挤压组件3还包括转轴10；转轴10安装在基座8上；压杆臂301远离工作端4的一端与转轴10转动连接。
其中，当压杆臂301为多个时，多个压杆臂301可共用一个转轴10。
本实施例中，转轴10的设置能够进一步限定压杆臂301的移动范围，且转动连接的方式能够减小压杆臂301整体的移动量，从而减小装置的体积。
如图1、图2、图3、图5以及图6所示，在上述实施例的基础上，进一步的，本发明实施例提供还提供了一种液体样本检测设备，液体样本检测设备包括体外诊断试剂盒12及液体驱动装置；液体容器5设置在体外诊断试剂盒12上。
本实施例中，在使用过程中，电机1转动，从而通过传动组件2带动挤压组件3运动。当挤压组件3的工作端4朝靠近液体容器5的方向运动时，工作端4挤压体外诊断试剂盒12上的液体容器5，令液体容器5的容积减小，从而将液体挤出；当挤压组件3的工作端4朝远离液体容器5的方向运动时，液体容器5的容积增大，形成局部真空，进而对液体进行回抽。
由上可知，通过电机1的转动，能够令工作端4作用于液体容器5上，通过挤压液体容器5来改变液体容器5的容积，从而完成驱动液体容器5内液体的行为。单个电机1的设置能够代替现有技术中的气动阀门和气源，因此减小了设备的体积，令仪器小型化，提高了仪器的便携性。
如图5和图6所示，在上述实施例的基础上，进一步的，液体样本检测设备还包括控制器；体外诊断试剂盒12上设置有液位开关13和与液体容器5连通的液体流道14；液位开关13设置在液体流道14上；控制器分别与液位开关13和电机1连接；液位开关13用于检测液体流道14内液体的位置信息，并将位置信息传递给控制器；控制器用于控制电机1的输出脉冲。
具体的，当液体容器5为多个时，应对应设置有多个液体流道14及多个液位开关13。这样能够针对不同液体流道14内的液***置进行检测。
其中，液位开关13、控制器以及电机1之间的连接属于现有技术，在此不再赘述。
本实施例中，在使用过程中，当液体流道14内部有液体经过时，则形成短路。该设置能够对液体驱动装置驱动的准确性进行探测，液体开关将液体流道14内的液体的位置信息传输给控制器，控制器分析该信息与预设的电机1应驱动液体流至的位置是否匹配。如不匹配，则在控制器控制电机1在下一次驱动挤压液体的过程中进行补偿。例如：当电机1的转动步进量达到设定范围，而工作端4未将液体驱动至液位开关13时；或者，当电机1的转动步进量未达到设定范围，而工作端4已经将液体驱动至液位开关13处时，控制器控制电机1对当前的步进量的差异进行补偿，以确保液体流动位置的准确性。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种液体驱动装置，其特征在于，包括：电机、传动组件以及挤压组件；
所述传动组件与所述电机的动力输出轴连接；所述传动组件与所述挤压组件连接，以带动所述挤压组件的工作端朝靠近或者远离液体容器的方向运动；
所述挤压组件包括压杆臂、连接件和复位件；
所述压杆臂上设置有所述工作端，所述连接件和所述复位件分别设置在所述压杆臂的两侧，且所述连接件和所述复位件分别与所述压杆臂抵接；所述传动组件能够挤压所述连接件，从而带动所述压杆臂压缩或者松开所述复位件，以使所述工作端能够进行往复运动；
所述传动组件包括联轴器、丝杆、连接座、滑块以及轴承座；
所述联轴器的两端分别与所述电机的动力输出轴和所述丝杆连接；所述丝杆穿设在所述轴承座中；所述连接座安装在所述丝杆上，且所述连接座能够沿所述丝杆的延伸方向往复运动；所述连接座与所述滑块连接；
所述滑块靠近所述连接件的一面设置有倾斜部和平面的凸出部；所述凸出部设置在所述倾斜部远离所述工作端的一端；
当所述连接件与所述倾斜部或所述凸出部配合时，所述压杆臂压缩所述复位件；
所述复位件为弹簧。
2.根据权利要求1所述的液体驱动装置，其特征在于，所述倾斜部、所述凸出部以及所述挤压组件均为多个，且数量相等。
3.根据权利要求1所述的液体驱动装置，其特征在于，所述液体驱动装置还包括基座；所述传动组件还包括导向件；
所述电机、所述挤压组件、所述传动组件均安装在所述基座上；
所述滑块设置在所述导向件上，且所述滑块能够沿所述导向件的延伸方向往复运动。
4.根据权利要求3所述的液体驱动装置，其特征在于，所述挤压组件还包括转轴；
所述转轴安装在所述基座上；所述压杆臂远离所述工作端的一端与所述转轴转动连接。
5.一种液体样本检测设备，其特征在于，所述液体样本检测设备包括体外诊断试剂盒及如权利要求1-4任一项所述的液体驱动装置；
所述液体容器设置在所述体外诊断试剂盒上。
6.根据权利要求5所述的液体样本检测设备，其特征在于，所述液体样本检测设备还包括控制器；
所述体外诊断试剂盒上设置有液位开关和与所述液体容器连通的液体流道；所述液位开关设置在所述液体流道上；所述控制器分别与所述液位开关和所述电机连接；
所述液位开关用于检测所述液体流道内液体的位置信息，并将所述位置信息传递给所述控制器；所述控制器用于控制所述电机的输出脉冲。
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