專利名稱：液體體積定量的裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液體體積定量領(lǐng)域，尤其是關(guān)于一種應(yīng)用于血球儀中的液體體積定量的裝置和方法。
背景技術(shù)：
市場上對于用計(jì)量管進(jìn)行體積定量的血球儀，無論是采用光電傳感器檢測液面還是光電傳感器檢測浮子，其原理是一樣的，都是利用物體(液體或浮子)引起的光強(qiáng)變化來控制體積定量的開始或結(jié)束。
利用光電傳感器檢測液面的原理如下在計(jì)量管的上部和下部分別設(shè)有開始傳感器和結(jié)束傳感器配有兩個光電傳感器，當(dāng)液面經(jīng)過計(jì)量管上部的開始傳感器時(shí)，液面的存在導(dǎo)致光強(qiáng)發(fā)生變化，產(chǎn)生一個電信號，體積計(jì)量/計(jì)數(shù)開始；當(dāng)液面到達(dá)計(jì)量管下部的結(jié)束傳感器時(shí)，結(jié)束傳感器部位的光強(qiáng)發(fā)生變化，再產(chǎn)生一個電信號，體積計(jì)量/計(jì)數(shù)過程結(jié)束。對于該種定量方式，由于流體自重原因，體積計(jì)量管中的試劑會產(chǎn)生流體側(cè)流的問題(流體沿計(jì)量管內(nèi)壁某一側(cè)部位迅速流下)，導(dǎo)致無法定量。為了降低側(cè)流發(fā)生概率，必須使用專門的沖洗液(該沖洗液的表面張力較大)通過計(jì)量管，并對計(jì)量管進(jìn)行清洗維護(hù)，但是若計(jì)量管變臟后，仍常有側(cè)流現(xiàn)象出現(xiàn)。
利用光電傳感器檢測浮子的原如下理當(dāng)浮子經(jīng)過計(jì)量管上部的開始傳感器時(shí)，產(chǎn)生電信號，體積計(jì)量/計(jì)數(shù)開始；當(dāng)浮子到達(dá)計(jì)量管下部的結(jié)束傳感器時(shí)，產(chǎn)生電信號，體積計(jì)量/計(jì)數(shù)過程結(jié)束。對于該種定量方式，雖然具有較高的定量精度，同時(shí)可以取消沖洗液對計(jì)量管的清洗，但是浮子的成本過高，同時(shí)相關(guān)清洗較為困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能杜絕側(cè)流產(chǎn)生的液體體積定量的裝置及方法。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是該液體體積定量的裝置包括計(jì)量管、開始傳感器、結(jié)束傳感器、用于存儲待定量樣本的計(jì)數(shù)池、真空室及用于抽取真空室內(nèi)空氣使真空室內(nèi)形成負(fù)壓的泵，該開始傳感器和結(jié)束傳感器分別設(shè)于該計(jì)量管的下部和上部，該計(jì)量管的上部分別與真空室和外界大氣通過管路連接，該計(jì)量管的下部分別與計(jì)數(shù)池和真空室通過管路連接，且各管路上均設(shè)有用于控制管路通斷的控制裝置。
所述的計(jì)量管、真空室和外界大氣之間管路上的控制裝置為三通電磁閥，該三通電磁閥的公共端與計(jì)量管上部相通，其另外兩端分別與真空室和外界大氣相通，計(jì)量管下部、真空室及計(jì)數(shù)池之間的控制裝置為另一三通電磁閥，該另一三通電磁閥的公共端與計(jì)量管下部相通，其另外兩端分別與真空室和計(jì)數(shù)池相通。
所述的計(jì)量管與外界大氣之間管路上的控制裝置為兩通電磁閥，真空室、計(jì)量管上部和計(jì)量管下部之間管路上的控制裝置為三通電磁閥，該三通電磁閥的公共端與真空室相通，其另兩端分別與計(jì)量管上部和計(jì)量管下部相通，計(jì)量管的下部與計(jì)數(shù)池之間管路上的控制裝置為另一兩通電磁閥。
所述的計(jì)量管上部與外界大氣之間的管路上設(shè)有過濾器。
所述的計(jì)數(shù)池包括計(jì)數(shù)池后池及計(jì)數(shù)池前池，且該計(jì)數(shù)池前池和計(jì)數(shù)池后池通過寶石孔相通。
所述的計(jì)數(shù)池后池與稀釋液容器通過管路連接，計(jì)數(shù)池前池與真空室通過另一管路連接，該兩管路上均設(shè)有用于控制管路通斷的兩通電磁閥。
所述的真空室與泵之間也設(shè)有三通電磁閥，該三通電磁閥的公共端與真空室相通，其另外兩端分別與泵的一端和一過濾器相通，該泵的另一端與另一三通電磁閥的公共端相通，該另一三通電磁閥的另外兩端分別與外界大氣和真空室相通。
該一種體積定量的方法包括如下步驟a)在計(jì)量管的上部和真空室之間建立第一通道，在計(jì)量管的下部和計(jì)數(shù)池之間建立第二通道；b)通過泵抽取真空室內(nèi)的空氣使該真空室形成負(fù)壓，利用大氣壓和該負(fù)壓之間的壓差將計(jì)數(shù)池中的樣本自第二通道壓入計(jì)量管下部；c)該樣本的液面達(dá)到計(jì)量管下部的開始傳感器時(shí)，開始計(jì)數(shù)測量，該樣本的液面到達(dá)計(jì)量管上部的結(jié)束傳感器時(shí)，結(jié)束計(jì)數(shù)測量并關(guān)閉第一、第二通道。
所述的步驟a)前還包括步驟d)在計(jì)量管中充滿稀釋液，在計(jì)量管的上部和外界大氣之間建立第三通道，在計(jì)量管下部和真空室之間建立第四通道；
e)通過抽取真空室內(nèi)的空氣使真空室和大氣之間形成壓差，利用該壓差和稀釋液的重力，使稀釋液至上而下流經(jīng)計(jì)量管并排入真空室；f)通過在打開和關(guān)閉第三通道之間進(jìn)行切換，利用該壓差將殘留在計(jì)量管內(nèi)壁上的液滴排入到真空室。
g)關(guān)閉第三通道和第四通道。
所述的步驟c)后還包括步驟h)打開第三通道和第四通道，利用真空室內(nèi)的殘余負(fù)壓和大氣壓之間的壓差及計(jì)量管內(nèi)樣本的重力，將該樣本由上至下排入真空室；i)關(guān)閉第三、第四通道并開啟第一通道和第二通道，利用真空室內(nèi)的負(fù)壓與大氣壓之間的壓差，將稀釋液自稀釋液容器壓入計(jì)數(shù)池并由下而上流入計(jì)量管，實(shí)現(xiàn)對計(jì)數(shù)池和計(jì)量管的清洗。
本發(fā)明的有益效果是，通過在真空室中形成低壓，利用大氣壓與該低壓之間的壓差將計(jì)數(shù)池中的樣本由下至上壓入計(jì)量管而完成體積的定量，從而可以完全杜絕側(cè)流現(xiàn)象的產(chǎn)生。


圖1是本發(fā)明在排空計(jì)量管時(shí)的結(jié)構(gòu)原理圖。
圖2是本發(fā)明在定量計(jì)數(shù)時(shí)的結(jié)構(gòu)原理圖。
圖3是本發(fā)明在進(jìn)行計(jì)量管清洗時(shí)的結(jié)構(gòu)原理圖。
圖4是本發(fā)明的工作流程圖。
圖5是本發(fā)明第二具體實(shí)施方式
的結(jié)構(gòu)原理圖。
具體實(shí)施例方式
請參閱圖1至圖4，本發(fā)明液體體積定量的裝置包括體積計(jì)量板9、真空室8及計(jì)數(shù)池。該體積計(jì)量板9包括開始傳感器10、結(jié)束傳感器11及計(jì)量管12，該開始傳感器10及結(jié)束傳感器11均為光電傳感器。該計(jì)量管12的材料可以為玻璃或其它透光性的材料，且該材料不能與流經(jīng)該計(jì)量管12的液體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，同時(shí)還要保證兩個光電傳感器10、11能精確的檢測到液面是否到達(dá)(即光強(qiáng)的變化)。該開始傳感器10設(shè)于計(jì)量管12的下部，該結(jié)束傳感器11設(shè)于計(jì)量管12的上部。該真空室8用于負(fù)壓存儲及當(dāng)作廢液的臨時(shí)存儲池，且該真空室8與用于抽取該真空室內(nèi)空氣而使該真空室8形成低壓的泵7連接。該計(jì)數(shù)池13包括計(jì)數(shù)池前池14、計(jì)數(shù)池后池15及連通該前、后池的寶石孔16。
該計(jì)量管12的上部與第三電磁閥3連接，該第三電磁閥3為三通電磁閥，其公共端與計(jì)量管12的上部相通，其常閉端與過濾器19相通，該過濾器19與外界大氣相通，并用于防止空氣中的灰塵進(jìn)入計(jì)量管12，其常開端與真空室8相通。該計(jì)量管12的下部與第二電磁閥2連接，該第二電磁閥2為三通電磁閥，其公共端與計(jì)量管12的下部相通，其常閉端與計(jì)數(shù)池后池15相通，其常開端與真空室8相通。該計(jì)數(shù)池后池15與用于存儲稀釋液的稀釋液容器18通過管路連接，且該管路上設(shè)有用于控制該管路通斷的第一電磁閥1，該第一電磁閥1為兩通電磁閥。該計(jì)數(shù)池前池14的底部通過管路與真空室8連接，且該管路上設(shè)有用于控制該管路通斷的第四電磁閥4，該第四電磁閥4為兩通電磁閥。該真空室8底部與第六電磁閥6連接，該第六電磁閥6為三通電磁閥，其公共端與泵7的一端相通，其常開端與真空室8的底端相通，其常閉端與一過濾器相通。該泵7的另一端與第五電磁閥5連接，該第五電磁閥5為三通電磁閥，其公共端與泵7的另一端相通，其常開端與真空室8的頂部相通，其常閉端與外界大氣相通。另外，該真空室8的真空值由壓力傳感器20進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，當(dāng)壓力傳感器20檢測到真空室8中的真空值達(dá)到所需要的值時(shí)，使第五電磁閥5和泵7停止工作。本實(shí)施方式中，關(guān)閉時(shí)，第三、第二及第五電磁閥3、2、5均處于常開位置(即公共端與常開端連通)，打開時(shí)，第三、第二及第五電磁閥均處于常閉位置(即公共端與常閉端連通)該液體體積定量的裝置的工作過程如下1.排空計(jì)量管第五電磁閥5和泵7開始工作(即第五電磁閥5打開)而在真空室8內(nèi)建立真空。打開第三電磁閥3，計(jì)量管12(充滿稀釋液)通過第三電磁閥3的常閉端(NC)與外界大氣相通，利用大氣壓與真空室8的負(fù)壓之間的壓差迅速將計(jì)量管12中的稀釋液由上至下通過第二電磁閥2的常開端(NO)而排入真空室8。由于第三電磁閥3的常閉端安裝有過濾器19，防止該第三電磁閥3打開時(shí)，空氣中的灰塵通過第三電磁閥3的常閉端進(jìn)入計(jì)量管12，造成對計(jì)量管內(nèi)壁的污染。
第五電磁閥5和泵7繼續(xù)工作，真空室8中的液體和空氣由第六電磁閥6的常開端經(jīng)過泵7和第五電磁閥5的常閉端排到機(jī)器外，同時(shí)建立起真空。待黏附在計(jì)量管12內(nèi)壁上的水膜在管壁匯集成液滴后，此時(shí)第三電磁閥3打開，利用壓力差排除黏附在計(jì)量管12內(nèi)壁上的體積較大的液滴。接著關(guān)閉第三電磁閥3，第五電磁閥5和泵7繼續(xù)工作建立真空，以一定的時(shí)間間隔對第三電磁閥3進(jìn)行多次的迅速開啟、關(guān)閉，用此方法可以將黏附在計(jì)量管12內(nèi)壁上的微小液滴排除干凈，為計(jì)數(shù)測量做好準(zhǔn)備。排除計(jì)量管內(nèi)壁上體積較大的液滴和體積較小的液滴時(shí)，第三電磁閥打開、關(guān)閉的時(shí)間間隔不同，真空室中建立的真空值也不相同，因此可以分批、分時(shí)排空黏附在計(jì)量管內(nèi)壁上體積大小不一的液滴。
2.液體體積的定量計(jì)量管12排空后，開始進(jìn)入計(jì)數(shù)準(zhǔn)備階段。第五電磁閥5和泵7開始工作(即打開第五電磁閥)，真空室8中的液體和空氣由第六電磁閥6的常開端經(jīng)過泵7和第五電磁閥5的常閉端排到機(jī)器外，同時(shí)建立的負(fù)壓存儲在真空室8中，此時(shí)的真空值由壓力傳感器20進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，當(dāng)壓力傳感器20監(jiān)測到真空室中的真空值達(dá)到計(jì)數(shù)所需要的負(fù)壓值時(shí)，第六電磁閥6和泵7停止工作。打開第二電磁閥2處于常閉位置(即公共端與常閉端連通)，計(jì)量管12(無液體)通過第二電磁閥2的常閉端和計(jì)數(shù)池后池15相通，此時(shí)計(jì)數(shù)池前池14中的樣本在壓差(大氣壓與真空室8之間的壓力差)的作用下，通過寶石孔16進(jìn)入計(jì)數(shù)池后池15。
當(dāng)樣本在壓力差的作用下，沿計(jì)數(shù)池后池15到達(dá)計(jì)量管12下方的開始傳感器10時(shí)，產(chǎn)生一個光信號，此時(shí)計(jì)數(shù)準(zhǔn)備階段完成，開始進(jìn)入計(jì)數(shù)測量過程；當(dāng)液面到達(dá)計(jì)量管上部的結(jié)束傳感器11時(shí)，再產(chǎn)生一個光信號，第二電磁閥2關(guān)閉，計(jì)數(shù)測量過程結(jié)束，完成體積定量。
3.清洗計(jì)量管打開第二、第三電磁閥2、3，利用真空室8中的殘余負(fù)壓與大氣壓產(chǎn)生的壓差和計(jì)量管12中液體本身的重量，將計(jì)量管12中的液體通過第二電磁閥2的常開端排入真空室8。接著，第五電磁閥5和泵7開始工作，先將真空室8中的液體由第六電磁閥6的常開端經(jīng)過泵7和第五電磁閥5的常閉端排到機(jī)器外，然后開始建立真空。
打開第一電磁閥1，在壓差的作用下稀釋液通過第一電磁閥1進(jìn)入計(jì)數(shù)池后池15，先對計(jì)數(shù)池后池15進(jìn)行清洗，隨后稀釋液從計(jì)數(shù)池后池15通過第二電磁閥2再對計(jì)量管12從下至上開始沖洗。計(jì)量管沖洗干凈后，第一、第二、第五電磁閥1、2、5及泵7停止工作，完成對計(jì)量管的清洗，恢復(fù)到測量準(zhǔn)備狀態(tài)。
請參閱圖5，其為本發(fā)明的第二具體實(shí)施方式
，該實(shí)施方式中即計(jì)量管12上部與過濾器19之間的管路上設(shè)有兩通的第三電磁閥3，真空室8與第二電磁閥2的公共端相通，該第二電磁閥2的常開端與計(jì)量管上部相通，其常閉端與計(jì)量管下部相同，該計(jì)量管12與計(jì)量池后池15的管路上設(shè)有兩通的電磁閥20，該液體體積定量裝置的工作原理如第一實(shí)施方式所述。該裝置不僅可以保證液體由下至上經(jīng)過計(jì)量管，而且可以使計(jì)量準(zhǔn)備的時(shí)間大大縮短。
本發(fā)明中，采用多次、時(shí)間間隔不等的打開、關(guān)閉電磁閥，利用壓差的不同，先排空體積較大的液滴再排空體積較小的液滴，減小對體積定量的影響。由于采用由下而上的體積定量方式，所以可以完全杜絕側(cè)流的產(chǎn)生，同時(shí)可以取消拭子、沖洗液及減少試劑種類，降低單個樣本的成本及機(jī)器成本。
以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明由所提交的權(quán)利要求書確定的專利保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種液體體積定量的裝置，包括計(jì)量管、開始傳感器、結(jié)束傳感器及用于存儲待定量樣本的計(jì)數(shù)池，其特征在于還包括真空室及用于抽取真空室內(nèi)空氣使真空室內(nèi)形成負(fù)壓的泵，該開始傳感器和結(jié)束傳感器分別設(shè)于該計(jì)量管的下部和上部，該計(jì)量管的上部分別與真空室和外界大氣通過管路連接，該計(jì)量管的下部分別與計(jì)數(shù)池和真空室通過管路連接，且各管路上均設(shè)有用于控制管路通斷的控制裝置。
2.按照權(quán)利要求1所述的液體體積定量的裝置，其特征在于所述的計(jì)量管、真空室和外界大氣之間管路上的控制裝置為三通電磁閥，該三通電磁閥的公共端與計(jì)量管上部相通，其另外兩端分別與真空室和外界大氣相通，計(jì)量管下部、真空室及計(jì)數(shù)池之間的控制裝置為另一三通電磁閥，該另一三通電磁閥的公共端與計(jì)量管下部相通，其另外兩端分別與真空室和計(jì)數(shù)池相通。
3.按照權(quán)利要求1所述的液體體積定量的裝置，其特征在于所述的計(jì)量管與外界大氣之間管路上的控制裝置為兩通電磁閥，真空室、計(jì)量管上部和計(jì)量管下部之間管路上的控制裝置為三通電磁閥，該三通電磁閥的公共端與真空室相通，其另兩端分別與計(jì)量管上部和計(jì)量管下部相通，計(jì)量管的下部與計(jì)數(shù)池之間管路上的控制裝置為另一兩通電磁閥。
4.按照權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的液體體積定量的裝置，其特征在于所述的計(jì)量管上部與外界大氣之間的管路上設(shè)有過濾器。
5.按照權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的液體體積定量的裝置，其特征在于所述的計(jì)數(shù)池包括計(jì)數(shù)池后池及計(jì)數(shù)池前池，且該計(jì)數(shù)池前池和計(jì)數(shù)池后池通過寶石孔相通。
6.按照權(quán)利要求5所述的液體體積定量的裝置，其特征在于所述的計(jì)數(shù)池后池與稀釋液容器通過管路連接，計(jì)數(shù)池前池與真空室通過另一管路連接，該兩管路上均設(shè)有用于控制管路通斷的兩通電磁閥。
7.按照權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的液體體積定量的裝置，其特征在于所述的真空室與泵之間也設(shè)有三通電磁閥，該三通電磁閥的公共端與真空室相通，其另外兩端分別與泵的一端和一過濾器相通，該泵的另一端與另一三通電磁閥的公共端相通，該另一三通電磁閥的另外兩端分別與外界大氣和真空室相通。
8.一種液體體積定量的方法，其特征在于包括如下步驟a)在計(jì)量管的上部和真空室之間建立第一通道，在計(jì)量管的下部和計(jì)數(shù)池之間建立第二通道；b)通過泵抽取真空室內(nèi)的空氣使該真空室形成負(fù)壓，利用大氣壓和該負(fù)壓之間的壓差將計(jì)數(shù)池中的樣本自第二通道壓入計(jì)量管下部；c)該樣本的液面達(dá)到計(jì)量管下部的開始傳感器時(shí)，開始計(jì)數(shù)測量，該樣本的液面到達(dá)計(jì)量管上部的結(jié)束傳感器時(shí)，結(jié)束計(jì)數(shù)測量并關(guān)閉第一、第二通道。
9.按照權(quán)利要求8所述的液體體積定量的方法，其特征在于所述的步驟a)前還包括步驟d)在計(jì)量管中充滿稀釋液，在計(jì)量管的上部和外界大氣之間建立第三通道，在計(jì)量管下部和真空室之間建立第四通道；e)通過抽取真空室內(nèi)的空氣使真空室和大氣之間形成壓差，利用該壓差和稀釋液的重力，使稀釋液至上而下流經(jīng)計(jì)量管并排入真空室；f)通過在打開和關(guān)閉第三通道之間進(jìn)行切換，利用該壓差將殘留在計(jì)量管內(nèi)壁上的液滴排入到真空室。g)關(guān)閉第三通道和第四通道。
10.按照權(quán)利要求9所述的液體體積定量的方法，其特征在于所述的步驟c)后還包括步驟h)打開第三通道和第四通道，利用真空室內(nèi)的殘余負(fù)壓和大氣壓之間的壓差及計(jì)量管內(nèi)樣本的重力，將該樣本由上至下排入真空室；i)關(guān)閉第三、第四通道并開啟第一通道和第二通道，利用真空室內(nèi)的負(fù)壓與大氣壓之間的壓差，將稀釋液自稀釋液容器壓入計(jì)數(shù)池并由下而上流入計(jì)量管，實(shí)現(xiàn)對計(jì)數(shù)池和計(jì)量管的清洗。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種液體體積定量的裝置，它包括計(jì)量管、開始傳感器、結(jié)束傳感器、用于存儲待定量樣本的計(jì)數(shù)池、真空室及用于抽取真空室內(nèi)空氣使真空室內(nèi)形成負(fù)壓的泵，該開始傳感器和結(jié)束傳感器分別設(shè)于該計(jì)量管的下部和上部，該計(jì)量管的上部分別與真空室和外界大氣通過管路連接，該計(jì)量管的下部分別與計(jì)數(shù)池和真空室通過管路連接，且各管路上均設(shè)有用于控制管路通斷的控制裝置。通過在真空室中形成低壓，利用大氣壓與該低壓之間的壓差將計(jì)數(shù)池中的樣本由下至上壓入計(jì)量管而完成體積的定量，從而可以完全杜絕側(cè)流現(xiàn)象的產(chǎn)生。
文檔編號G01F15/00GK101074888SQ20061003555
公開日2007年11月21日 申請日期2006年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月17日
發(fā)明者章姚輝, 張 誠, 李良卿 申請人:深圳邁瑞生物醫(yī)療電子股份有限公司