專利名稱：氣動微量注射控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種在生物醫(yī)學(xué)科研和臨床檢驗(yàn)中使用的微量注射控制器。
背景技術(shù)：
在生物醫(yī)學(xué)的科學(xué)研究和臨床檢驗(yàn)中，細(xì)胞級的微操作越來越受到人們的重視。例如科學(xué)家通過試管技術(shù)，使人工授精可以在一個(gè)細(xì)胞中進(jìn)行。在此類試驗(yàn)中，向細(xì)胞中注射或從細(xì)胞中抽取物質(zhì)，對注射量和抽取量的要求都十分的精確。目前，國內(nèi)外相繼推出了自動定量的微量注射控制器，但是這些注射控制器對注射量和抽取量的控制都是通過控制電機(jī)運(yùn)動來實(shí)現(xiàn)的，即通過電機(jī)帶動注射針管內(nèi)活塞的運(yùn)動，完成注射和抽取的動作。但是，這種微量注射器一般多應(yīng)用在臨床藥物注射中，因?yàn)樗目刂凭容^低，在細(xì)胞注射等要求比較高的場合，還無法采用。此外，還有一種微量注射器采用氣體產(chǎn)生的壓力來推動完成注射動作，即通過控制氣體壓力的大小和作用時(shí)間來控制注射量的大小，但是這種注射器的壓力和時(shí)間一般都是由人工調(diào)節(jié)完成，每變換一次動作都要重新調(diào)節(jié)壓力，重復(fù)性差，精度低，操作復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為了克服上述微量注射器存在的不足，提供一種精度高、重復(fù)性強(qiáng)、可實(shí)現(xiàn)微量注射過程中各動作壓力和時(shí)間的自動設(shè)定和控制的氣動微量注射控制器。
本實(shí)用新型氣動微量注射控制器，包括并行設(shè)置的吸液回路、注射回路、吸持回路和清除吸持回路構(gòu)成，其中吸液回路依次包括由氣路連接的壓力控制閥、第一電磁閥、真空發(fā)生器和第二電磁閥，氣路的前端與氣源連通，氣路的末端連接注射針管；注射回路依次包括由氣路連接的壓力控制閥和電磁閥，氣路的前端連接吸液回路的前端并與氣源連通，氣路的末端與吸液回路連通并共同連接注射針管；吸持回路依次包括由氣路連接的壓力控制閥、電磁閥和真空發(fā)生器，氣路的前端連接吸液回路的前端并與氣源連通，氣路的末端連接吸持管；清除吸持回路是在吸持回路中的壓力控制閥后與吸持管前之間并聯(lián)一個(gè)電磁閥旁路。
在注射回路旁同時(shí)并聯(lián)安裝有一個(gè)由壓力控制閥和電磁閥組成的平衡回路和或由電磁閥組成的清除注射回路，平衡回路和或清除注射回路的前端連接吸液回路的前端并與氣源連通，氣路的末端與吸液回路連通并共同連接注射針管。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和積極效果該氣動微量注射控制器由單片機(jī)進(jìn)行控制，可實(shí)現(xiàn)注射過程的壓力和時(shí)間的自動、精確控制，具有單步工作和連續(xù)工作兩種模式，可實(shí)現(xiàn)手動無法完成的序列連續(xù)工作，可以通過編程來實(shí)現(xiàn)不同工作要求；產(chǎn)品的可靠性強(qiáng)，使用方便。

圖1、是氣動微量注射控制器示意圖。
具體實(shí)施方式實(shí)施例1如圖所示，本實(shí)用新型氣動微量注射控制器，包括并行設(shè)置的吸液回路、注射回路、平衡回路、清除注射回路、吸持回路和清除吸持回路構(gòu)成，其中吸液回路依次包括由氣路連接的壓力控制閥a、第一電磁閥2、真空發(fā)生器11和第二電磁閥3；注射回路依次包括由氣路連接的壓力控制閥b和電磁閥4；平衡回路依次包括由氣路連接的壓力控制閥c和電磁閥5；清除注射回路由電磁閥6構(gòu)成，上述四路氣路的前端即氣路的進(jìn)入端相互連接與氣源9連通，上述四路氣路的末端共同連接注射針管(圖中省略)；吸持回路依次包括由氣路連接的壓力控制閥d、電磁閥7和真空發(fā)生器12，氣路的前端連接吸液回路的前端并與氣源9連通，氣路的末端連接吸持管(圖中省略)；清除吸持回路是在吸持回路中的壓力控制閥d后與吸持管前之間并聯(lián)一個(gè)電磁閥8旁路。
在氣源9與各回路的進(jìn)入端之間安裝有一個(gè)總控電磁閥1以及過濾器10，其中總控電磁閥1采用兩位三通閥。
本實(shí)用新型采用89C52單片機(jī)控制。輸入、吸入、注射、平衡和吸持五路壓力信號經(jīng)過壓力傳感器轉(zhuǎn)化為0～40mv電壓信號，經(jīng)100倍儀表放大器，轉(zhuǎn)化為0～4伏的電壓，經(jīng)AD轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，與單片機(jī)接口。單片機(jī)通過8155進(jìn)行并行口的擴(kuò)展，主要完成鍵盤的指令輸入和8路電磁閥的控制。
本實(shí)用新型氣動微量注射控制器包含吸液回路、平衡回路、注射回路、清除注射回路、吸持回路和清除吸持回路，從而可以完成8種動作，即吸入、注射、壓力平衡、釋放平衡、清除、吸持、釋放吸持和清除吸持。
1)氣源經(jīng)過干燥和過濾后可以進(jìn)入回路，由總控電磁閥1控制其通斷。如果關(guān)閉總控電磁閥1，則整個(gè)回路的所有動作都停止。氣體進(jìn)入回路后由電磁閥2、3、4、5、6(采用二位二通閥)分別控制其執(zhí)行相應(yīng)的吸液、注射、平衡毛細(xì)和清除注射管的功能。
2)吸液由回路(1)完成，即氣體經(jīng)過壓力控制閥a和電磁閥2后進(jìn)入真空發(fā)生器，產(chǎn)生吸液真空，從而吸取液體進(jìn)入注射管。注，閥2、3同時(shí)工作，但是閥2、3和閥4不能同一時(shí)間動作。
3)在吸液以前，由于毛細(xì)作用，會有一部分液體在大氣壓作用下進(jìn)入注射管，這時(shí)候需要平衡回路進(jìn)行工作，將吸入注射管的液體排出。由回路(3)完成。
4)被注射的細(xì)胞通過控制吸持真空將其吸入到吸持管的入口處。由回路(5)完成。
5)以上動作完成后就可以進(jìn)行注射了，注射壓力由壓力控制閥b控制。由回路(2)完成。
6)在注射完成后需要清除注射管和吸持管，分些由回路(4)和回路(6)完成，利用壓力差將殘余物清除注射管和吸持管。
權(quán)利要求1.一種氣動微量注射控制器，包括氣源、真空發(fā)生器、壓力控制閥、電磁閥和注射針管組成，其特征是該注射控制器包括并行設(shè)置的吸液回路、注射回路、吸持回路和清除吸持回路構(gòu)成，其中吸液回路依次包括由氣路連接的壓力控制閥、第一電磁閥、真空發(fā)生器和第二電磁閥，氣路的前端與氣源連通，氣路的末端連接注射針管；注射回路依次包括由氣路連接的壓力控制閥和電磁閥，氣路的前端連接吸液回路的前端并與氣源連通，氣路的末端與吸液回路連通并共同連接注射針管；吸持回路依次包括由氣路連接的壓力控制閥、電磁閥和真空發(fā)生器，氣路的前端連接吸液回路的前端并與氣源連通，氣路的末端連接吸持管；清除吸持回路是在吸持回路中的壓力控制閥后與吸持管前之間并聯(lián)一個(gè)電磁閥旁路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣動微量注射控制器，其特征是在注射回路旁同時(shí)并聯(lián)安裝有一個(gè)由壓力控制閥和電磁閥組成的平衡回路和或由電磁閥組成的清除注射回路，平衡回路和或清除注射回路的前端連接吸液回路的前端并與氣源連通，氣路的末端與吸液回路連通并共同連接注射針管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氣動微量注射控制器，其特征是在氣源與各回路的進(jìn)入端之間安裝有一個(gè)電磁閥。
專利摘要氣動微量注射控制器。解決現(xiàn)有技術(shù)控制精度不高、重復(fù)性差、難以實(shí)現(xiàn)微量注射過程的自動設(shè)定和控制。本實(shí)用新型氣動微量注射控制器包含并行設(shè)置的吸液回路、注射回路、平衡回路、清除注射回路、吸持回路和清除吸持回路構(gòu)成，從而可以完成8種動作，即吸入、注射、壓力平衡、釋放平衡、清除、吸持、釋放吸持和清除吸持。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了注射過程的壓力和時(shí)間的自動、精確控制，具有單步工作和連續(xù)工作兩種模式，可實(shí)現(xiàn)手動無法完成的序列連續(xù)工作，可以通過編程來實(shí)現(xiàn)不同工作要求；產(chǎn)品的可靠性強(qiáng)，使用方便。
文檔編號A61M5/00GK2717448SQ20042002870
公開日2005年8月17日 申請日期2004年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月8日
發(fā)明者盧桂章, 車秀閣, 李彬 申請人:南開大學(xué)