專利名稱：一種電子移液器原點(diǎn)校正方法及專用裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可控移液管中校正活塞初始位點(diǎn)的方法。
背景技術(shù)：
電子移液器用于精密轉(zhuǎn)移一定體積的液體樣本或試劑。在移液過程中，由步 進(jìn)驅(qū)動(dòng)器、偵測(cè)裝置等構(gòu)成的步進(jìn)控制系統(tǒng)控制步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)一個(gè)活塞在活塞腔 中進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，通過活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)改變活塞腔中的空氣容量，從而精確地控 制液體的吸入量或排出量。為保證電子移液器的精度和運(yùn)行的重現(xiàn)性，需將活塞 在每次操作完畢后移動(dòng)至一固定的位置一原點(diǎn)。
現(xiàn)有技術(shù)中，通常采用位置傳感器感應(yīng)活塞的位置，如Thermo品牌電子移 液器采用紅外線傳感器；BioHit品牌電子移液器采用可見光光柵或者位置開關(guān)等 來確定活塞的位置并在操作準(zhǔn)備階段將活塞控制在原點(diǎn)位置。此種采用位置傳感 器感應(yīng)活塞位置方法的明顯缺陷是傳感器的增設(shè)不僅使移液器的結(jié)構(gòu)變復(fù)雜、 成本增加，而且復(fù)雜的結(jié)構(gòu)增加了移液器的不穩(wěn)定性和噪音。Gilson品牌電子移 液器雖然沒有采用傳感器的方法，但其通過對(duì)電機(jī)發(fā)出過量的運(yùn)動(dòng)指令來保證活 塞位于活塞腔內(nèi)的一端，從而校準(zhǔn)其原點(diǎn)位置，由于運(yùn)動(dòng)指令是過量的，所以在 活塞運(yùn)動(dòng)至活塞腔一端后仍然會(huì)按照指令繼續(xù)運(yùn)動(dòng)并出現(xiàn)卡死的狀態(tài)，該狀態(tài)將 一直維持到運(yùn)動(dòng)指令執(zhí)行完畢。這一過量的過程會(huì)對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)產(chǎn)生損傷并發(fā)出噪 音，同時(shí)該過程消耗了不必要的電量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一個(gè)目的，是為了解決上述提到的利用傳感器感應(yīng)活塞位置帶來 的不利因素以及過量運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)損傷和耗電量大的缺點(diǎn)，提供了一種電子移 液器原點(diǎn)校正方法。
本發(fā)明的第二個(gè)目的，是為了提供一種用于電子移液器原點(diǎn)校正方法的專用 裝置。
本發(fā)明的第一個(gè)目的，可以通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn) 一種電子移液器原點(diǎn)校正方法，其特征在于
1)由電子移液器的檢測(cè)及控制單元監(jiān)測(cè)往復(fù)運(yùn)動(dòng)單元在殼體內(nèi)腔的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，該往復(fù)運(yùn)動(dòng)單元往復(fù)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化致使驅(qū)動(dòng)單元工作電流產(chǎn)生變化，該電 流變化信號(hào)經(jīng)轉(zhuǎn)換后反饋至電子移液器的檢測(cè)及控制單元的反饋輸入端；
2) 在檢測(cè)及控制單元內(nèi)置一原點(diǎn)，由所述檢測(cè)及控制單元通過測(cè)定該反饋
信號(hào)的數(shù)值變化，當(dāng)該反饋信號(hào)突然變化、包括大幅增大或大幅減小時(shí)，判定往 復(fù)運(yùn)動(dòng)單元到達(dá)終止點(diǎn)；
3) 當(dāng)所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)單元到達(dá)終止點(diǎn)時(shí)，檢測(cè)及控制單元指令往復(fù)運(yùn)動(dòng)單元 停止往復(fù)運(yùn)動(dòng)，并返回起始點(diǎn)，即原點(diǎn)。
本發(fā)明的第一個(gè)目的，還可以通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明第一個(gè)目的的一個(gè)實(shí)施方案是包括以下幾個(gè)步驟
1) 由偵測(cè)模塊構(gòu)成的電子移液器的檢測(cè)及控制單元，向步進(jìn)驅(qū)動(dòng)單元包括 步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器和步進(jìn)電機(jī)，發(fā)出運(yùn)動(dòng)指令，步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)推動(dòng)往復(fù)運(yùn)動(dòng) 單元的活塞在殼體內(nèi)腔中的活塞缸內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)；
2) 當(dāng)往復(fù)運(yùn)動(dòng)單元的活塞遇到阻擋時(shí)，由偵測(cè)模塊構(gòu)成的檢測(cè)及控制單元 檢測(cè)到步進(jìn)驅(qū)動(dòng)單元的工作電流急劇變化(變大或變小)，由偵測(cè)模塊構(gòu)成的檢 測(cè)及控制單元的轉(zhuǎn)換電路及時(shí)將電流變化狀況轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)信息反饋；
3) 由偵測(cè)模塊構(gòu)成的檢測(cè)及控制單元響應(yīng)反饋的數(shù)據(jù)信息，發(fā)出復(fù)位運(yùn)動(dòng) 指令；
4) 構(gòu)成步進(jìn)驅(qū)動(dòng)單元的步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器和步進(jìn)電機(jī)接收復(fù)位運(yùn)動(dòng)指令后，步進(jìn) 驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)牽引往復(fù)運(yùn)動(dòng)單元的活塞向反方向運(yùn)動(dòng)到預(yù)設(shè)值，到達(dá)電動(dòng) 移液器的原點(diǎn)位置。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明第一個(gè)目的的一個(gè)實(shí)施方案是所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)單元的活塞遇到的 阻擋可以是當(dāng)往復(fù)運(yùn)動(dòng)單元的活塞運(yùn)動(dòng)到殼體內(nèi)腔中的活塞缸內(nèi)壁時(shí)的阻擋，或 者是活塞運(yùn)動(dòng)到活塞缸內(nèi)壁上安裝的阻擋部件的阻擋。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明第一個(gè)目的的一個(gè)實(shí)施方案是步驟4)中所述預(yù)設(shè)值可以是預(yù) 設(shè)的步進(jìn)電機(jī)運(yùn)動(dòng)的步數(shù)或者是活塞運(yùn)動(dòng)的距離。
本發(fā)明的第二個(gè)目的，可以通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)
一種用于電子移液器原點(diǎn)校正方法的專用裝置，包括電子移液器，其結(jié)構(gòu)特 點(diǎn)是在電子移液器的內(nèi)腔設(shè)有控制單元、步進(jìn)驅(qū)動(dòng)單元、往復(fù)運(yùn)動(dòng)單元和往復(fù) 運(yùn)動(dòng)終止點(diǎn)；往復(fù)運(yùn)動(dòng)單元在往復(fù)運(yùn)動(dòng)終止點(diǎn)限定的范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)；檢測(cè)及控制單 元的信號(hào)輸出端連接步進(jìn)驅(qū)動(dòng)單元的控制信號(hào)輸入端，步進(jìn)驅(qū)動(dòng)單元的信號(hào)輸出
5端連接往復(fù)運(yùn)動(dòng)單元的信號(hào)輸入端，步進(jìn)驅(qū)動(dòng)單元的反饋信號(hào)輸出端連接檢測(cè)及 控制單元的反饋信號(hào)輸入端。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明第一個(gè)目的的一個(gè)實(shí)施方案是步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器和步進(jìn)電機(jī)構(gòu)成步進(jìn) 驅(qū)動(dòng)單元；活塞和活塞缸構(gòu)成往復(fù)運(yùn)動(dòng)單元；活塞缸的兩端內(nèi)壁或者活塞缸的兩 端內(nèi)壁上安裝的阻擋部件構(gòu)成往復(fù)運(yùn)動(dòng)終止點(diǎn)。
本發(fā)明的工作原理如下
由控制單元通過步進(jìn)驅(qū)動(dòng)單元控制往復(fù)運(yùn)動(dòng)單元在殼體內(nèi)腔做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，當(dāng) 往復(fù)運(yùn)動(dòng)單元運(yùn)動(dòng)受到阻擋時(shí)導(dǎo)致步進(jìn)驅(qū)動(dòng)單元失速，步進(jìn)驅(qū)動(dòng)單元失速使控制 單元供給步進(jìn)驅(qū)動(dòng)單元的電流發(fā)生變化，檢測(cè)及控制單元跟蹤該電流的變化，從 而判斷往復(fù)運(yùn)動(dòng)單元是否到達(dá)殼體內(nèi)腔的末端或設(shè)定的終止點(diǎn)，再按照電子移液 器的預(yù)設(shè)的原點(diǎn)位置進(jìn)行復(fù)位，即可使往復(fù)運(yùn)動(dòng)單元移動(dòng)到原點(diǎn)位置。
本發(fā)明具有的有益效果如下
本發(fā)明由于無需另外添加檢測(cè)儀器或者做過量的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，僅僅通過現(xiàn)有電 子移液器中的結(jié)構(gòu)部件，通過簡單的計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)，對(duì)活塞的行程進(jìn)行檢測(cè)， 使活塞在每次操作完畢后移動(dòng)到原點(diǎn)。因此，具有結(jié)構(gòu)簡單、過程簡單、使用方 便，并具有精度高并可降低產(chǎn)品成本的有益效果。


圖1是本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中活塞腔的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2是本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中活塞腔的結(jié)構(gòu)示意圖。 具體實(shí)施例
具體實(shí)施例1
圖1構(gòu)成本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例。
在電子移液器的內(nèi)腔設(shè)有控制單元、步進(jìn)驅(qū)動(dòng)單元、往復(fù)運(yùn)動(dòng)單元和往復(fù)運(yùn) 動(dòng)終止點(diǎn)；往復(fù)運(yùn)動(dòng)單元在往復(fù)運(yùn)動(dòng)終止點(diǎn)限定的范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)；檢測(cè)及控制單元 的信號(hào)輸出端連接步進(jìn)驅(qū)動(dòng)單元的控制信號(hào)輸入端，步進(jìn)驅(qū)動(dòng)單元的信號(hào)輸出端 連接往復(fù)運(yùn)動(dòng)單元的信號(hào)輸入端，步進(jìn)驅(qū)動(dòng)單元的反饋信號(hào)輸出端連接檢測(cè)及控 制單元的反饋信號(hào)輸入端。
本實(shí)施例中，電子移液器的偵測(cè)模塊構(gòu)成控制單元，步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器和步進(jìn)電機(jī) l構(gòu)成步進(jìn)驅(qū)動(dòng)單元，活塞2構(gòu)成往復(fù)運(yùn)動(dòng)單元，活塞缸3的兩端內(nèi)壁3-l構(gòu)成
6往復(fù)運(yùn)動(dòng)終止點(diǎn)。
校準(zhǔn)本實(shí)施例中的電子移液器原點(diǎn)的方法，步驟是1)電子移液器的偵測(cè) 模塊向步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器發(fā)出步進(jìn)電機(jī)1正向運(yùn)動(dòng)指令，步進(jìn)電機(jī)1推動(dòng)活塞2在活塞
缸3內(nèi)運(yùn)動(dòng)；2)當(dāng)活塞2運(yùn)動(dòng)到活塞缸3的內(nèi)壁3-l時(shí)，步進(jìn)電機(jī)l的驅(qū)動(dòng)電 流由于受到活塞缸內(nèi)壁3-l的阻擋急劇變大，此時(shí)電機(jī)偵測(cè)模塊的轉(zhuǎn)換電路及時(shí) 將狀況轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)信息反饋；3)電機(jī)偵測(cè)模塊響應(yīng)反饋信息，立即向步進(jìn)驅(qū)動(dòng) 器發(fā)送出電機(jī)1停止向前運(yùn)動(dòng)和復(fù)位運(yùn)動(dòng)的指令；4)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收復(fù)位運(yùn)動(dòng) 指令后，驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)1牽引著活塞2向反方向運(yùn)動(dòng)到預(yù)設(shè)值，到達(dá)電子移液器 的原點(diǎn)位置。
所述預(yù)設(shè)值可以是預(yù)設(shè)的步進(jìn)電機(jī)1運(yùn)動(dòng)的步數(shù)或者是活塞2運(yùn)動(dòng)的距離。 具體實(shí)施例2 圖2構(gòu)成本實(shí)施例。
本實(shí)施例的特點(diǎn)是在活塞缸3的兩端內(nèi)壁上安裝阻擋部件3-2,所述阻擋 部件3-2替代活塞缸3的內(nèi)壁3-1構(gòu)成往復(fù)運(yùn)動(dòng)終止點(diǎn)。其余與具體實(shí)施例1相 同。
權(quán)利要求
1、一種電子移液器原點(diǎn)校正方法，其特征在于1)由電子移液器的檢測(cè)及控制單元監(jiān)測(cè)往復(fù)運(yùn)動(dòng)單元在殼體內(nèi)腔的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，該往復(fù)運(yùn)動(dòng)單元往復(fù)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化致使驅(qū)動(dòng)單元工作電流產(chǎn)生變化，該電流變化信號(hào)經(jīng)轉(zhuǎn)換后反饋至電子移液器的檢測(cè)及控制單元的反饋輸入端；2)在檢測(cè)及控制單元內(nèi)置一原點(diǎn)，由所述檢測(cè)及控制單元通過測(cè)定該反饋信號(hào)的數(shù)值變化，當(dāng)該反饋信號(hào)突然變化、包括大幅增大或大幅減小時(shí)，判定往復(fù)運(yùn)動(dòng)單元到達(dá)終止點(diǎn)；3)當(dāng)所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)單元到達(dá)終止點(diǎn)時(shí)，檢測(cè)及控制單元指令往復(fù)運(yùn)動(dòng)單元停止往復(fù)運(yùn)動(dòng)，并返回起始點(diǎn)，即原點(diǎn)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種電子移液器原點(diǎn)校正方法，其特征是具有如 下步驟-1) 由偵測(cè)模塊構(gòu)成的電子移液器的檢測(cè)及控制單元，向步進(jìn)驅(qū)動(dòng)單元包括 步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器和步進(jìn)電機(jī)(1)，發(fā)出運(yùn)動(dòng)指令，步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)(1)推 動(dòng)往復(fù)運(yùn)動(dòng)單元的活塞(2)在殼體內(nèi)腔中的活塞缸(3)內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)；2) 當(dāng)往復(fù)運(yùn)動(dòng)單元的活塞(2)遇到阻擋時(shí)，由偵測(cè)模塊構(gòu)成的檢測(cè)及控制單元檢測(cè)到步進(jìn)驅(qū)動(dòng)單元中的步進(jìn)電機(jī)(1)的工作電流急劇變化，變大或變小， 由偵測(cè)模塊構(gòu)成的檢測(cè)及控制單元的轉(zhuǎn)換電路及時(shí)將電流變化狀況轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)信息反饋；3) 由偵測(cè)模塊構(gòu)成的檢測(cè)及控制單元響應(yīng)反饋的數(shù)據(jù)信息，發(fā)出復(fù)位運(yùn)動(dòng) 指令；4) 步進(jìn)驅(qū)動(dòng)單元的步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器和步進(jìn)電機(jī)(1)接收復(fù)位運(yùn)動(dòng)指令后，步進(jìn) 驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)(1)牽引往復(fù)運(yùn)動(dòng)單元的活塞(2)向反方向運(yùn)動(dòng)到預(yù)設(shè)值， 到達(dá)電動(dòng)移液器的原點(diǎn)位置。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種電子移液器原點(diǎn)校正方法，其特征是所述 活塞(2)遇到的阻擋是當(dāng)活塞(2)運(yùn)動(dòng)到活塞缸(3)內(nèi)壁(3-1)時(shí)的阻擋， 或者是活塞(2)運(yùn)動(dòng)到活塞缸(3)內(nèi)壁上安裝的阻擋部件(3-2)的阻擋。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種電子移液器原點(diǎn)校正方法，其特征是步驟 4)中所述預(yù)設(shè)值是預(yù)設(shè)的步進(jìn)電機(jī)(1)運(yùn)動(dòng)的步數(shù)或者是活塞(2)運(yùn)動(dòng)的距 離。
5、 一種用于電子移液器原點(diǎn)校正方法的專用裝置，包括電子移液器，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是在電子移液器的內(nèi)腔設(shè)有控制單元、步進(jìn)驅(qū)動(dòng)單元、往復(fù)運(yùn)動(dòng)單元和 往復(fù)運(yùn)動(dòng)終止點(diǎn)；往復(fù)運(yùn)動(dòng)單元在往復(fù)運(yùn)動(dòng)終止點(diǎn)限定的范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)；檢測(cè)及控 制單元的信號(hào)輸出端連接步進(jìn)驅(qū)動(dòng)單元的控制信號(hào)輸入端，步進(jìn)驅(qū)動(dòng)單元的信號(hào) 輸出端連接往復(fù)運(yùn)動(dòng)單元的信號(hào)輸入端，步進(jìn)驅(qū)動(dòng)單元的反饋信號(hào)輸出端連接檢 測(cè)及控制單元的反饋信號(hào)輸入端。
6、根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種用于電子移液器原點(diǎn)校正方法的專用裝置， 其特征是步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器和步進(jìn)電機(jī)(1)構(gòu)成步進(jìn)驅(qū)動(dòng)單元，活塞(2)構(gòu)成往復(fù) 運(yùn)動(dòng)單元，活塞腔(3)的內(nèi)壁(3-1)或者活塞腔(3)內(nèi)壁上安裝的阻擋部件 (3-2)構(gòu)成往復(fù)運(yùn)動(dòng)終止點(diǎn)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電子移液器原點(diǎn)校正方法及專用裝置，主要是由控制單元通過步進(jìn)驅(qū)動(dòng)單元控制往復(fù)運(yùn)動(dòng)單元在殼體內(nèi)腔做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)往復(fù)運(yùn)動(dòng)單元運(yùn)動(dòng)受到阻擋時(shí)導(dǎo)致步進(jìn)驅(qū)動(dòng)單元失速，步進(jìn)驅(qū)動(dòng)單元失速使控制單元供給步進(jìn)驅(qū)動(dòng)單元的電流發(fā)生變化，檢測(cè)及控制單元跟蹤該電流的變化，從而判斷往復(fù)運(yùn)動(dòng)單元是否到達(dá)殼體內(nèi)腔的末端或設(shè)定的終止點(diǎn)，再按照電子移液器的預(yù)設(shè)的原點(diǎn)位置進(jìn)行復(fù)位，即可使往復(fù)運(yùn)動(dòng)單元移動(dòng)到原點(diǎn)位置。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單、過程簡單、使用方便，并具有精度高并可降低產(chǎn)品成本的有益效果。
文檔編號(hào)B01L3/02GK101579646SQ20091004038
公開日2009年11月18日 申請(qǐng)日期2009年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月19日
發(fā)明者龍 史, 呂志榮, 鄭得勝 申請(qǐng)人:呂志榮