專利名稱:用于電子移液器的活塞行程檢測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的活塞行程檢測方法及專用裝置,適用于 對電子移液管中活塞行程是否順暢及是滯到達(dá)預(yù)定位置的檢測。屬于液態(tài)測量 儀表/儀器技術(shù)領(lǐng)域。
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。電子移液器中,通 常采用由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器、電機(jī)偵測裝置等構(gòu)成的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)控制步進(jìn) 電機(jī)帶動一個活塞在活塞腔中進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動,通過活塞的往復(fù)運(yùn)動改變活塞腔 中的空氣容量,從而精確的控制液體的吸入量或排出量。由于實(shí)驗室中多對鹽 溶液或酸堿溶液進(jìn)行吸取,甚至?xí)]發(fā)性的腐蝕性液體,而這些液體往往 通過揮發(fā)或不正常操作進(jìn)入活塞腔, 一旦液體進(jìn)入活塞腔就會發(fā)生腐蝕活塞或 結(jié)晶阻塞活塞腔的情況,導(dǎo)致活塞的損壞和儀器的準(zhǔn)確度的下降。因此及時檢 測活塞是否發(fā)生腐蝕或活塞腔是否發(fā)生阻塞,并及時反饋給用戶是非常有必要 的。
現(xiàn)有技術(shù)中,檢測活塞的行程是否正常主要是通過傳感器檢測活塞或與活 塞相連接的一個部件的位置來進(jìn)行判斷的,但這種檢測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。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一個目的,是為了解決現(xiàn)有利用傳感器實(shí)時監(jiān)測時帶來的結(jié)構(gòu) 復(fù)雜、增加成本的缺點(diǎn),提供一種用于電子移液器的活塞行程檢測方法。
本發(fā)明的第二個目的,是為了提供一種用于電子移液器的活塞行程檢測方 法的專用裝置。
本發(fā)明的目的,主要通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)-
用于電子移液器的活塞行程檢測方法,其特征在于,包括以下幾個步驟
1)由電子移液器的檢測及控制單元監(jiān)測活塞在活塞缸內(nèi)的往復(fù)運(yùn)動,該活 塞往復(fù)運(yùn)動狀態(tài)的變化致使由步進(jìn)驅(qū)動器和步進(jìn)電機(jī)構(gòu)成的步進(jìn)驅(qū)動單元工作電流產(chǎn)生變化,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;
2) 由檢測及控制單元指令通過步進(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,判定活塞到達(dá)正向終止點(diǎn);
3) 當(dāng)所述往復(fù)運(yùn)動單元到達(dá)終止點(diǎn)時,由檢測及控制單元響應(yīng)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,并同時向步進(jìn)驅(qū)動單元發(fā)出停止 向前運(yùn)動并反向運(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,步進(jìn)驅(qū)動單元的工作電流發(fā)生變化、急劇變大或變小, 檢測及控制單元判定活塞到達(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, 同時停止記錄活塞或步進(jìn)電機(jī)活動的距離;
6) 將記錄的活塞或步進(jìn)電機(jī)活動的距離數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)定值進(jìn)行比較,若兩者 相等,則證明活塞行程正常,電子移液器進(jìn)入正常工作界面或下一程序;若兩 者不相等,證明活塞行程不正常,活塞腔內(nèi)有腐蝕或結(jié)晶等情況發(fā)生,電子移 液器的顯示器上顯示用戶應(yīng)檢測活塞或活塞腔的提示語。
本發(fā)明的第一個目的,還可以通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明第一個目的的一個實(shí)施方案是所述預(yù)設(shè)定值是電子移液器的 活塞行程正常時,活塞或者步進(jìn)電機(jī)運(yùn)動的距離。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明第一個目的的一個實(shí)施方案是當(dāng)檢測到活塞行程正常時,活 塞遇到的阻擋可以是活塞運(yùn)動到活塞腔內(nèi)壁時的阻擋,也可以是活塞運(yùn)動到活 塞腔內(nèi)壁上安裝的阻擋部件如凸臺的阻擋。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明第一個目的的一個實(shí)施方案是當(dāng)檢測到活塞行程不正常時, 活塞遇到的阻擋可以是活塞運(yùn)動到活塞腔內(nèi)結(jié)晶物或其他顆粒雜質(zhì)的阻擋,也 可以是由于活塞受損,活塞運(yùn)動到活塞腔內(nèi)壁時的阻擋,或內(nèi)壁上安裝的阻擋 部件的阻擋。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明第一個目的的一個實(shí)施方案是步驟4)中所述的電流急劇變大 或變小,主要由活塞與步進(jìn)電機(jī)的連接方式?jīng)Q定。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明第一個目的的一個實(shí)施方案是本檢測程序可以在每次電子移 液器開機(jī)時,自動啟動進(jìn)行檢査,也可以由用戶隨時調(diào)出程序啟動進(jìn)行檢查。
本發(fā)明的第二個目的,可以通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)
用于電子移液器的活塞行程檢測方法的專用裝置,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)有檢測及控制單元、步進(jìn)驅(qū)動單元、活塞和 活塞缸,活塞缸內(nèi)設(shè)有活塞往復(fù)運(yùn)動正向終止點(diǎn)和反向終止點(diǎn);活塞在往復(fù)運(yùn) 動的正向終止點(diǎn)和反向終止點(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活塞 的控制信號輸入端,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)明第二個目的的一個實(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)明第二個目的的一個實(shí)施方案是所述往復(fù)運(yùn)動正向終止點(diǎn)和反 向終止點(diǎn)由活塞缸的兩端內(nèi)側(cè)壁構(gòu)成,或者由設(shè)置在活塞缸內(nèi)的兩個凸臺構(gòu)成。
本發(fā)明的工作原理如下
由檢測及控制單元控制活塞在活塞缸內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動,當(dāng)活塞運(yùn)動到活塞缸 內(nèi)兩端阻擋時導(dǎo)致步進(jìn)驅(qū)動單元失速,使步進(jìn)驅(qū)動單元的工作電流發(fā)生變化, 檢測及控制單元跟蹤電流,即可記錄下活塞遇到活塞缸內(nèi)兩端阻擋時活塞移動 的距離,從而判斷活塞在阻擋機(jī)構(gòu)間移動的距離是否與活塞的正常行程相等。
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)置于檢測及控制單元的計算機(jī)程序,對活塞的行程是否正常進(jìn)行檢 測,從而有效的判斷活塞腔內(nèi)是否有結(jié)晶等雜質(zhì)或者活塞是否有腐蝕等情況發(fā) 生,有助于用戶進(jìn)行及時的清理與保養(yǎng),確保電子移動器的精度與準(zhǔn)度。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l構(gòu)成本實(shí)施例。
本實(shí)施例中,用于電子移液器的活塞行程檢測方法的專用裝置,包括電子 移液器,在電子移液器的內(nèi)腔設(shè)有檢測及控制單元、步進(jìn)驅(qū)動單元、活塞2和 活塞缸3,活塞缸3內(nèi)設(shè)有活塞2往復(fù)運(yùn)動正向終止點(diǎn)和反向終止點(diǎn);活塞2在 往復(fù)運(yùn)動的正向終止點(diǎn)和反向終止點(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 接活塞的控制信號輸入端,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)施例的特點(diǎn)是所述步進(jìn)驅(qū)動單元包括步進(jìn)驅(qū)動器和步進(jìn)電機(jī)l;往復(fù) 運(yùn)動的正向終止點(diǎn)和反向終止點(diǎn)是活塞缸3的兩端內(nèi)壁3-1。
檢測本實(shí)施例電子移液器的活塞行程的方法,主要包括以下幾個步驟
1)由電子移液器的檢測及控制單元監(jiān)測活塞2在活塞缸3內(nèi)的往復(fù)運(yùn)動, 首先由電子移液器的檢測及控制單元發(fā)出步進(jìn)電機(jī)1正向運(yùn)動指令給步進(jìn)驅(qū)動 器,步進(jìn)驅(qū)動器驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)1推動活塞2在活塞缸3內(nèi)運(yùn)動;2)正常情況下, 當(dāng)活塞2運(yùn)動到活塞缸3的內(nèi)壁3-l時,步進(jìn)電機(jī)1的電流由于受到活塞缸內(nèi)壁 3-1的阻擋急劇變大;此時檢測及控制單元及時將狀況轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)信息反饋;3) 檢測及控制單元響應(yīng)反憤信息,立即向步進(jìn)驅(qū)動器發(fā)送出電機(jī)1停止向前運(yùn)動 并反向運(yùn)動的指令,并同時開始記錄活塞2或電機(jī)1活動的距離;4)步^驅(qū)動 器得到指令后驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)1牽引著活塞2停止向前的運(yùn)動,改為反方向運(yùn)動。 當(dāng)步進(jìn)電機(jī)l的電流由于受到反方向活塞缸3內(nèi)壁3-l的阻擋急劇變大或變小時 (這主要是活塞與電機(jī)的連接方式所引起),此時檢測及控制單元及時將狀況轉(zhuǎn) 換成數(shù)據(jù)信息反饋;5)檢測及控制單元響應(yīng)反饋信息,立即向電機(jī)驅(qū)動器發(fā)送 出電機(jī)l停止指令,同時停止記錄活塞2或電機(jī)1活動的距離;6)將記錄的活 塞或電機(jī)活動的距離數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)定值進(jìn)行比較,兩者相等,證明活塞2的正常 行程,電子移液器將進(jìn)入正常工作界面或下一程序運(yùn)行。
其中所述預(yù)設(shè)定值是電子移液器的活塞行程正常時,活塞或者步進(jìn)電機(jī)運(yùn) 動的距離。
本檢測程序可以在每次電子移液器開機(jī)時,自動啟動進(jìn)行檢査,也可以由 用戶隨時調(diào)出程序啟動進(jìn)行檢査。
具體實(shí)施例2 圖2構(gòu)成本實(shí)施例。
7本實(shí)施例的特點(diǎn)是在活塞缸3的內(nèi)壁上安裝兩個凸臺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);若安裝凸臺3-2,預(yù)設(shè)定值也應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)變化。 其余與具體實(shí)施例l相同。
具體實(shí)施例3
本實(shí)施例的特點(diǎn)是當(dāng)活塞缸3內(nèi)有雜質(zhì)時,活塞2即會在還未遇到活塞
缸3的內(nèi)壁3-l的阻擋或者活塞缸3內(nèi)壁上的凸臺3-2的阻擋時先遇到雜質(zhì)的阻 擋,導(dǎo)致記錄的步進(jìn)電機(jī)1或活塞2活動的距離數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)定值不相等,從而 判斷活塞缸2內(nèi)不正常,并顯示檢測結(jié)果給用戶,提醒用戶應(yīng)對活塞2和活塞 缸3進(jìn)行相關(guān)的維護(hù),確保電子移動器的精度與準(zhǔn)度。其他與具體實(shí)施例1相 同。
具體實(shí)施例4
本實(shí)施例的特點(diǎn)是當(dāng)活塞缸3內(nèi)沒有雜質(zhì),而活塞2受損時,也會導(dǎo)致 記錄的步進(jìn)電機(jī)1或活塞2的活動距離數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)定值不相等,電子移液器會 顯示檢測結(jié)果給用戶,提醒用戶應(yīng)對活塞2和活塞缸3進(jìn)行相關(guān)的維護(hù),確保 電子移動器的精度與準(zhǔn)度。其他與具體實(shí)施例l相同。
權(quán)利要求
1、用于電子移液器的活塞行程檢測方法,其特征在于,包括以下幾個步驟1)由電子移液器的檢測及控制單元檢測活塞(2)在活塞缸(3)內(nèi)的往復(fù)運(yùn)動,該活塞(2)往復(fù)運(yùn)動狀態(tài)的變化致使由步進(jìn)驅(qū)動器和步進(jìn)電機(jī)(1)構(gòu)成的步進(jìn)驅(qū)動單元工作電流產(chǎn)生變化,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;2)由檢測及控制單元指令通過步進(jìn)驅(qū)動單元驅(qū)動活塞(2)作正向運(yùn)動,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,判定活塞(2)遇到正方向阻擋,到達(dá)正向終止點(diǎn);3)當(dāng)所述活塞(2)到達(dá)正向終止點(diǎn)時,由檢測及控制單元響應(yīng)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,并同時向步進(jìn)驅(qū)動單元發(fā)出停止向前運(yùn)動并反向運(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,步進(jìn)驅(qū)動單元的工作電流發(fā)生變化、急劇變大或變小,檢測及控制單元判定活塞(2)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,同時停止記錄活塞(2)或步進(jìn)電機(jī)(1)活動的距離;6)將記錄的活塞(2)或步進(jìn)電機(jī)(1)活動的距離數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)定值進(jìn)行比較,若兩者相等,則證明活塞行程正常,電動移液器進(jìn)入正常工作界面或下一程序;若兩者不相等,證明活塞行程不正常。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的用于電子移液器的活塞行程檢測方法,其特征是 所述預(yù)設(shè)定值是電子移液器的活塞行程正常時,活塞(2)或者步進(jìn)電機(jī)(1)運(yùn) 動的距離。
3、 用于電子移液器的活塞行程檢測方法的專用裝置,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)有檢測及控制單元、步進(jìn)驅(qū)動單元、活塞(2) 和活塞缸(3),活塞缸(3)內(nèi)設(shè)有活塞(2)往復(fù)運(yùn)動正向終止點(diǎn)和反向終止點(diǎn); 活塞(2)在往復(fù)運(yùn)動的正向終止點(diǎn)和反向終止點(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 出端連接活塞的控制信號輸入端,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。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于電子移液器的活塞行程檢測方法的專用裝置,其特征是所述正向終止點(diǎn)和反向終止點(diǎn)是活塞缸(3)的兩端內(nèi)壁(3-1),或者是活塞缸(3)兩端內(nèi)壁上安裝的凸臺(3-2)。
5、根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于電子移液器的活塞行程檢測方法的專用裝置, 其特征是所述步進(jìn)驅(qū)動單元由步進(jìn)驅(qū)動器和步進(jìn)電機(jī)(1)構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明公開了用于電子移液器的活塞行程檢測方法及專用裝置,主要是由檢測及控制單元控制活塞在活塞缸內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動,當(dāng)活塞運(yùn)動到活塞缸內(nèi)兩端阻擋時導(dǎo)致步進(jìn)驅(qū)動單元失速,使步進(jìn)驅(qū)動單元的工作電流發(fā)生變化,檢測及控制單元跟蹤電流,記錄下活塞遇到活塞缸內(nèi)兩端阻擋時活塞移動的距離,從而判斷活塞在阻擋機(jī)構(gòu)間移動的距離是否與活塞的正常行程相等。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G01B7/02GK101581565SQ200910040380
公開日2009年11月18日 申請日期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 申請人:呂志榮