專利名稱：用于電子移液器自動識別吸/排機(jī)構(gòu)量程的方法及專用裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于電子移液器自動識別吸/排機(jī)構(gòu)量程的方法及專用裝 置，能夠自動識別電子移液器的吸取/排出機(jī)構(gòu)的量程。屬于精確轉(zhuǎn)移液體的電 子計(jì)量器具領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
電子移液器是用于精密轉(zhuǎn)移一定體積的液體樣本或試劑。電子移液器通常由 檢測控制系統(tǒng)和吸取/排出系統(tǒng)組成；其中，檢測控制系統(tǒng)由步進(jìn)電機(jī)、步進(jìn)驅(qū) 動器、電機(jī)偵測控制器等構(gòu)成，吸取/排出系統(tǒng)由活塞、活塞缸和一次性吸嘴構(gòu) 成；檢測控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)中的步進(jìn)電機(jī)帶動吸取/排出系統(tǒng)中的一個(gè)或多個(gè)活 塞在活塞缸中進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動，通過活塞的往復(fù)運(yùn)動改變活塞缸中的空氣容量，從 而控制液體的吸入量或排出量。由于現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)室中對所采集的數(shù)據(jù)要求越來越 高，對實(shí)驗(yàn)試劑的取用精度要求也越來越高，活塞腔空間大小對取用試劑所引起 的誤差對電子移液器的精度具有很大的影響，因此，選用具有與欲取用的液體體 積最為接近的活塞缸的電子移液器，能夠很大程度上避免因活塞腔空間大小而引 起的誤差，這樣就要求配置一系列具有不同量程的吸取/排出機(jī)構(gòu)的電子移液器 以供不同移取液體體積時(shí)使用，但是會大大增加電子移液器的制造成本和使用成 本。
現(xiàn)有技術(shù)中，有人嘗試?yán)靡粋€(gè)檢測控制系統(tǒng)控制幾個(gè)不同量程的吸取/排 出機(jī)構(gòu)的電子移液器解決上述問題。但是，目前此種類型的電子移液器在使用時(shí)， 都是在更換不同量程吸取/排出機(jī)構(gòu)后，再操作檢測控制系統(tǒng)進(jìn)入控制系統(tǒng)菜單， 針對所更換的量程選擇對應(yīng)的執(zhí)行模式。這樣對于使用電子移液器不熟練的用戶 來說，經(jīng)常會發(fā)生選擇錯(cuò)誤，將不與正在使用的吸取/排出機(jī)構(gòu)量程對應(yīng)的執(zhí)行 模式進(jìn)行操作，從而引起了試產(chǎn)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)或移液器的損壞。而且，由于電子移液 器的移液模式的切換步驟較為復(fù)雜、用戶界面的設(shè)置與操作較為麻煩，用戶在實(shí) 際操作應(yīng)用中，不經(jīng)過復(fù)雜的學(xué)習(xí)適應(yīng)過程，常常在設(shè)置和應(yīng)用過程中對相應(yīng)操 作的設(shè)置發(fā)生迷惑，阻礙了電子移液器的廣泛應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一，是為了解決電子移液器在實(shí)際操作中，電子移液器更換 不同量程吸取/排出機(jī)構(gòu)后，操作模式的切換步驟復(fù)雜、操作麻煩以及易產(chǎn)生操
4作錯(cuò)誤等缺點(diǎn)，提供一種用于電子移液器自動識別吸/排機(jī)構(gòu)量程的方法。
本發(fā)明的目的之二，是為了提供一種用于電子移液器自動識別吸/排機(jī)構(gòu)量 程的專用裝置。
本發(fā)明的目的之一，主要通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)
用于電子移液器自動識別吸/排機(jī)構(gòu)量程的方法，其特征在于，包括以下幾 個(gè)步驟
1) 由電子移液器的檢測控制單元監(jiān)測活塞的往復(fù)運(yùn)動，該活塞往復(fù)運(yùn)動狀 態(tài)的變化致使電子移液器的步進(jìn)驅(qū)動單元工作電流產(chǎn)生變化，將所述工作電流變 化信號轉(zhuǎn)換后反饋至電子移液器的檢測控制單元的反饋輸入端；
2) 由檢測及控制單元控制步進(jìn)驅(qū)動單元驅(qū)動活塞作往復(fù)運(yùn)動，由所述檢測 及控制單元通過測定前述反饋信號的數(shù)值變化，當(dāng)該反饋信號突然變化、包括大 幅增大或大幅減小時(shí)，判定活塞到達(dá)正向終止點(diǎn)；
3) 當(dāng)所述活塞運(yùn)動到達(dá)正向終止點(diǎn)時(shí)，由檢測及控制單元響應(yīng)第2步的反 饋的數(shù)據(jù)信息，開始記錄活塞或步進(jìn)電機(jī)活動的距離和活動時(shí)間，并首先向步進(jìn) 驅(qū)動單元發(fā)出停止正向運(yùn)動指令，然后發(fā)出反向運(yùn)動指令；
4) 步進(jìn)驅(qū)動單元接收反向運(yùn)動指令后，驅(qū)動活塞向反方向運(yùn)動，當(dāng)活塞遇 到反方向阻擋并停止時(shí)，步進(jìn)驅(qū)動單元的工作電流發(fā)生急劇變化(急劇變大或變 小)，該電流急劇變化信號經(jīng)轉(zhuǎn)換后反饋至電子移液器的檢測及控制單元的反饋 輸入端，檢測及控制單元判定活塞到達(dá)反向終止點(diǎn)；
5) 當(dāng)所述活塞運(yùn)動到達(dá)反向終止點(diǎn)時(shí)，由檢測及控制單元響應(yīng)第4)步的 反饋數(shù)據(jù)信息，立即向步進(jìn)驅(qū)動單元發(fā)出停止指令，同時(shí)停止記錄活塞或步進(jìn)電 機(jī)活動的距離和活動的時(shí)間；
6) 將所述檢測及控制單元將記錄的活塞或步進(jìn)電機(jī)活動的距離的數(shù)據(jù)以及 活動時(shí)間的與各種不同量程的吸取/排出機(jī)構(gòu)預(yù)設(shè)定值進(jìn)行比較，找出與記錄的 步進(jìn)電機(jī)活動的距離的數(shù)據(jù)以及活動時(shí)間的數(shù)據(jù)相等的一組預(yù)設(shè)定值，則判定此 電子移液裝置的吸取/排出機(jī)構(gòu)的量程即為此組預(yù)設(shè)定值，檢測及控制單元會自 動進(jìn)入與此對應(yīng)的操作模式、工作界面或下一操作程序。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明第一目的的一種實(shí)施方案是所述步進(jìn)驅(qū)動單元由步進(jìn)驅(qū)動器和 步進(jìn)電機(jī)構(gòu)成。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明第一目的的一種實(shí)施方案是前述第l)步和第4)中，檢測及控制單元發(fā)出的控制指令通過步進(jìn)驅(qū)動單元以恒流方式驅(qū)動活塞作往復(fù)運(yùn)動。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明第一 目的的一種實(shí)施方案是本自動識別吸/排機(jī)構(gòu)量程的方法， 由內(nèi)置于電動移液器的控制程序完成，在每次電動移液裝置更換不同量程的吸取 /排出機(jī)構(gòu)時(shí)啟動進(jìn)行識別，或者由用戶隨時(shí)調(diào)出程序啟動進(jìn)行識別。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明第一目的的一種實(shí)施方案是當(dāng)用戶設(shè)置超過電子移液器的吸取 /排出機(jī)構(gòu)量程的操作時(shí)，檢測及控制單元會及時(shí)在顯示屏上提示錯(cuò)誤信息。
本發(fā)明的目的之二，主要通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)-
用于電子移液器自動識別吸/排機(jī)構(gòu)量程的專用裝置，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)有檢測控制單元、步進(jìn)驅(qū)動單元、往復(fù)運(yùn)動 單元和往復(fù)運(yùn)動終止點(diǎn)；往復(fù)運(yùn)動單元在往復(fù)運(yùn)動終止點(diǎn)限定的范圍內(nèi)運(yùn)動；檢 測及控制單元的信號輸出端連接步進(jìn)驅(qū)動單元的控制信號輸入端，步進(jìn)驅(qū)動單元 的信號輸出端連接往復(fù)運(yùn)動單元的信號輸入端，步進(jìn)驅(qū)動單元的反饋信號輸出端 連接檢測及控制單元的反饋信號輸入端。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明第二個(gè)目的的一個(gè)實(shí)施方案是電子移液器的偵測控制器構(gòu)成檢 測控制單元；步進(jìn)驅(qū)動器和步進(jìn)電機(jī)構(gòu)成步進(jìn)驅(qū)動單元；活塞和活塞缸構(gòu)成往復(fù) 運(yùn)動單元；活塞缸的兩端內(nèi)壁或者兩端內(nèi)壁上安裝的阻擋部件構(gòu)成往復(fù)運(yùn)動終止 占。
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本發(fā)明的工作原理如下
活塞在活塞缸內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動，由于不同量程的活塞缸及活塞的直徑有所不 同，活塞在活塞缸的起始點(diǎn)及終止點(diǎn)之間運(yùn)動的距離及時(shí)間都不相同。當(dāng)活塞運(yùn) 動到活塞缸兩端的終止點(diǎn)和起始點(diǎn)的阻擋時(shí)導(dǎo)致步進(jìn)電機(jī)失速，電機(jī)失速使檢測 控制單元供給電機(jī)的電流發(fā)生突然變化，跟蹤電流的變化，即可檢測到活塞遇到 活塞缸兩端終止點(diǎn)和起始點(diǎn)時(shí)活塞活動的距離以及活動的時(shí)間，從而判斷出與之 對應(yīng)的活塞腔的量程，即電子移液器的吸取/排出系統(tǒng)量程。
本發(fā)明具有的有益效果如下
1、本發(fā)明，無需另外添加檢測儀器，僅僅通過現(xiàn)有電子移液器中的結(jié)構(gòu)部 件，通過內(nèi)置的計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)，對活塞的運(yùn)動距離和運(yùn)動時(shí)間的檢測，從而有 效的判斷出其所運(yùn)用的電子移液器的吸取/排出系統(tǒng)量程是否是用戶自已需要的 電子移液器的吸取/排出系統(tǒng)量程，為用戶節(jié)省了時(shí)間。
2、采用本發(fā)明，使電子移液器具有自動識別吸取/排出系統(tǒng)量程功能，能夠克服現(xiàn)有技術(shù)電子移液器更換不同量程吸取/排出機(jī)構(gòu)后，操作模式的切換步驟 復(fù)雜、操作麻煩以及易產(chǎn)生操作錯(cuò)誤等缺點(diǎn)，能夠避免一些超過量程的錯(cuò)誤操作 的發(fā)生。


圖1是具體實(shí)施例1活塞腔的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是具體實(shí)施例2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l結(jié)構(gòu)成本實(shí)施例l。
在電子移液器的內(nèi)腔設(shè)有控制單元、步進(jìn)驅(qū)動單元、往復(fù)運(yùn)動單元和往復(fù)運(yùn) 動終止點(diǎn)；往復(fù)運(yùn)動單元在往復(fù)運(yùn)動終止點(diǎn)限定的范圍內(nèi)運(yùn)動；檢測及控制單元 的信號輸出端連接步進(jìn)驅(qū)動單元的控制信號輸入端，步進(jìn)驅(qū)動單元的信號輸出端 連接往復(fù)運(yùn)動單元的信號輸入端，步進(jìn)驅(qū)動單元的反饋信號輸出端連接檢測及控 制單元的反饋信號輸入端。
本實(shí)施例中，電子移液器的檢測控制單元包括偵測控制器；步進(jìn)驅(qū)動器和步 進(jìn)電機(jī)構(gòu)成步進(jìn)驅(qū)動單元；活塞和活塞缸構(gòu)成往復(fù)運(yùn)動單元；活塞缸的兩端內(nèi)壁 構(gòu)成活塞往復(fù)運(yùn)動終止點(diǎn)。
在電子移液器中，利用上述的裝置自動識別吸/排機(jī)構(gòu)量程的方法，主要包 括以下幾個(gè)步驟1)電子移液器的檢測及控制單元向步進(jìn)驅(qū)動器發(fā)出步進(jìn)電機(jī) 1正向運(yùn)動指令，步進(jìn)電機(jī)1推動活塞2以恒流方式在活塞缸3內(nèi)運(yùn)動；2)當(dāng)
活塞2運(yùn)動到活塞缸3的內(nèi)壁3-l時(shí)，步進(jìn)電機(jī)1的驅(qū)動電流由于受到活塞缸內(nèi) 壁3-l的阻擋急劇變化，此時(shí)電機(jī)偵測控制器的轉(zhuǎn)換電路及時(shí)將狀況轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù) 信息反饋；3)檢測及控制單元響應(yīng)反饋信息，立即向步進(jìn)驅(qū)動器發(fā)送出步進(jìn)電 機(jī)1停止正運(yùn)動和向反向運(yùn)動的指令，并開始記錄活塞或步進(jìn)電機(jī)活動的距離 和活動時(shí)間；4)步進(jìn)驅(qū)動器接收反向運(yùn)動指令后，驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)1牽引著活塞 2向反方向運(yùn)動，當(dāng)活塞2運(yùn)動到反方向的活塞缸3的內(nèi)壁阻擋時(shí)，步進(jìn)電機(jī)l 的驅(qū)動電流急劇變化，偵測控制器判定活塞到達(dá)反向終止點(diǎn)，該電流變化信號經(jīng) 轉(zhuǎn)換后反饋至電子移液器的檢測及控制單元的反饋輸入端；5)檢測及控制單元 響應(yīng)反饋數(shù)據(jù)信息，立即向步進(jìn)驅(qū)動單元發(fā)出停止指令，同時(shí)停止記錄活塞或步 進(jìn)電機(jī)活動的距離和活動的時(shí)間；6)檢測及控制單元將記錄的活塞或步進(jìn)電機(jī) 活動的距離的數(shù)據(jù)以及活動時(shí)間的數(shù)據(jù)與不同量程的吸取/排出系統(tǒng)程序預(yù)設(shè)定值進(jìn)行比較，找出與記錄的步進(jìn)電機(jī)活動的距離的數(shù)據(jù)以及活動時(shí)間的數(shù)據(jù)相等 的一組預(yù)設(shè)定值，則判定此電子移液裝置的吸取/排出系統(tǒng)的量程即為此組預(yù)設(shè) 定制，檢測及控制單元會自動進(jìn)入與此對應(yīng)的操作模式、工作界面或下一操作程序。
本檢測程序可以在每次電動移液裝置更換各種不同量程的吸取/排出機(jī)構(gòu) 時(shí)，啟動進(jìn)行識別，也可以由用戶隨時(shí)調(diào)出程序啟動進(jìn)行識別。當(dāng)用戶設(shè)置超過 電子移液器的吸取/排出系統(tǒng)量程的操作時(shí)，檢測及控制單元會及時(shí)在顯示屏上 提示錯(cuò)誤信息。
具體實(shí)施例2
如圖2所示，本實(shí)施例的特點(diǎn)是在活塞缸3的兩端內(nèi)壁上安裝兩個(gè)阻擋部
件3-2做為活塞2往復(fù)運(yùn)動的正向終止點(diǎn)和反向終止點(diǎn)；活塞缸兩端阻擋部件3-2 之間的空間為活塞缸的量程。其余與具體實(shí)施例l相同。
8
權(quán)利要求
1、用于電子移液器自動識別吸/排機(jī)構(gòu)量程的方法，其特征在于，包括以下幾個(gè)步驟1)由電子移液器的檢測控制單元監(jiān)測活塞(2)的往復(fù)運(yùn)動，該活塞(2)往復(fù)運(yùn)動狀態(tài)的變化致使電子移液器的步進(jìn)驅(qū)動單元工作電流產(chǎn)生變化，將所述工作電流變化信號轉(zhuǎn)換后反饋至電子移液器的檢測控制單元的反饋輸入端；2)由檢測及控制單元控制步進(jìn)驅(qū)動單元驅(qū)動活塞(2)作往復(fù)運(yùn)動，由所述檢測及控制單元通過測定前述反饋信號的數(shù)值變化，當(dāng)該反饋信號突然變化、包括大幅增大或大幅減小時(shí)，判定活塞(2)到達(dá)正向終止點(diǎn)；3)當(dāng)所述活塞(2)運(yùn)動到達(dá)正向終止點(diǎn)時(shí)，由檢測及控制單元響應(yīng)第2)步的反饋的數(shù)據(jù)信息，開始記錄活塞(2)或步進(jìn)電機(jī)(1)活動的距離和活動時(shí)間，并首先向步進(jìn)驅(qū)動單元發(fā)出停止正向運(yùn)動指令，然后發(fā)出反向運(yùn)動指令；4)步進(jìn)驅(qū)動單元接收反向運(yùn)動指令后，驅(qū)動活塞(2)向反方向運(yùn)動，當(dāng)活塞(2)遇到反方向阻擋并停止時(shí)，步進(jìn)驅(qū)動單元的工作電流發(fā)生急劇變化，即急劇變大或變小，該電流急劇變化信號經(jīng)轉(zhuǎn)換后反饋至電子移液器的檢測及控制單元的反饋輸入端，檢測及控制單元判定活塞(2)到達(dá)反向終止點(diǎn)；5)當(dāng)所述活塞(2)運(yùn)動到達(dá)反向終止點(diǎn)時(shí)，由檢測及控制單元響應(yīng)第4)步的反饋數(shù)據(jù)信息，立即向步進(jìn)驅(qū)動單元發(fā)出停止指令，同時(shí)停止記錄活塞(2)或步進(jìn)電機(jī)活動的距離和活動的時(shí)間；6)將所述檢測及控制單元將記錄的活塞(2)或步進(jìn)電機(jī)(1)活動的距離的數(shù)據(jù)以及活動時(shí)間的與各種不同量程的吸取/排出機(jī)構(gòu)預(yù)設(shè)定值進(jìn)行比較，找出與記錄的活塞(2)或步進(jìn)電機(jī)(1)的距離的數(shù)據(jù)以及活動時(shí)間的數(shù)據(jù)相等的一組預(yù)設(shè)定值，則判定此電子移液裝置的吸取/排出機(jī)構(gòu)的量程即為此組預(yù)設(shè)定值，檢測及控制單元會自動進(jìn)入與此對應(yīng)的操作模式、工作界面或下一操作程序。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電子移液器自動識別吸/排機(jī)構(gòu)量程的方法，其特征在于所述步進(jìn)驅(qū)動單元由步進(jìn)驅(qū)動器和步進(jìn)電機(jī)(1)構(gòu)成。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電子移液器自動識別吸/排機(jī)構(gòu)量程的方法，其特征在于前述第l)步和第4)中，檢測及控制單元發(fā)出的控制指令通過步進(jìn)驅(qū)動單元以恒流方式驅(qū)動活塞(2)作往復(fù)運(yùn)動。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電子移液器自動識別吸/排機(jī)構(gòu)量程的方法， 其特征在于本自動識別吸/排機(jī)構(gòu)量程的方法，由內(nèi)置于電動移液器的控制程序完成，在每次電動移液裝置更換不同量程的吸取/排出機(jī)構(gòu)時(shí)啟動進(jìn)行識別， 或者由用戶隨時(shí)調(diào)出程序啟動進(jìn)行識別。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電子移液器自動識別吸/排機(jī)構(gòu)量程的方法，其特征在于當(dāng)用戶設(shè)置超過電子移液器的吸取/排出機(jī)構(gòu)量程的操作時(shí)，檢測 及控制單元會及時(shí)在顯示屏上提示錯(cuò)誤信息。
6、 用于電子移液器自動識別吸/排機(jī)構(gòu)量程的專用裝置，包括電子移液器， 其特征在于在電子移液器的內(nèi)腔設(shè)有檢測控制單元、步進(jìn)驅(qū)動單元、往復(fù)運(yùn)動 單元和往復(fù)運(yùn)動終止點(diǎn)；往復(fù)運(yùn)動單元在往復(fù)運(yùn)動終止點(diǎn)限定的范圍內(nèi)運(yùn)動；檢 測及控制單元的信號輸出端連接步進(jìn)驅(qū)動單元的控制信號輸入端，步進(jìn)驅(qū)動單元 的信號輸出端連接往復(fù)運(yùn)動單元的信號輸入端，步進(jìn)驅(qū)動單元的反饋信號輸出端 連接檢測及控制單元的反饋信號輸入端。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于電子移液器自動識別吸/排機(jī)構(gòu)量程的專用裝 置，其特征在于電子移液器的偵測控制器構(gòu)成檢測控制單元；步進(jìn)驅(qū)動器和步 進(jìn)電機(jī)(1)構(gòu)成步進(jìn)驅(qū)動單元；活塞(2)和活塞缸(3)構(gòu)成往復(fù)運(yùn)動單元； 活塞缸(3)的兩端內(nèi)壁(3-1)或者兩端內(nèi)壁上安裝的阻擋部件(3-2)構(gòu)成往 復(fù)運(yùn)動終止點(diǎn)。
全文摘要
本發(fā)明公開一種用于電子移液器自動識別吸/排機(jī)構(gòu)量程的方法及專用裝置，主要特點(diǎn)是在電子移液器的內(nèi)腔設(shè)有檢測控制單元、步進(jìn)驅(qū)動單元、往復(fù)運(yùn)動單元和往復(fù)運(yùn)動終止點(diǎn)；無需另外添加檢測儀器，僅僅通過現(xiàn)有電子移液器中的結(jié)構(gòu)部件，通過內(nèi)置的計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)，對活塞的運(yùn)動距離和運(yùn)動時(shí)間的檢測，從而有效的判斷出其所運(yùn)用的電子移液器的吸取/排出系統(tǒng)量程是否是用戶自己需要的電子移液器的吸取/排出系統(tǒng)量程，為用戶節(jié)省了時(shí)間。
文檔編號B01L3/02GK101648153SQ20091004093
公開日2010年2月17日 申請日期2009年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月8日
發(fā)明者龍 史, 呂志榮, 鄭得勝 申請人:呂志榮