專利名稱：一種電解質(zhì)分析模塊及其蠕動泵泵量自校準(zhǔn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及生化檢測領(lǐng)域的電解質(zhì)分析技術(shù)，具體地涉及一種應(yīng) 用于全自動生化分析系統(tǒng)的電解質(zhì)分析模塊及其蠕動泵泵量自校準(zhǔn) 方法。
背景技術(shù)：
在臨床化學(xué)檢測領(lǐng)域中,電解質(zhì)分析主要指對體液中Na+ ,K + ,Cr 和HCCV等離子的活度進行測定。當(dāng)機體某些器官發(fā)生病變或受到外 源性因素的影響時,可能引起或伴有電解質(zhì)代謝紊亂，如果不能及時發(fā) 現(xiàn)并加以糾正,可導(dǎo)致全身器官系統(tǒng)特別是心血管系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)的 生理功能和物質(zhì)代謝障礙,嚴(yán)重時將危及生命。因此,及時準(zhǔn)確分析體 液(主要是血液,尿液和腦脊液等)中的各種離子的活度是臨床化學(xué)檢 測項目中的重要內(nèi)容。
離子選擇電極法是目前國內(nèi)外電解質(zhì)分析系統(tǒng)采用的主流檢測 方法,它是通過檢測離子選擇電極和參比電極輸出之間的電壓差從而 得到待測離子的活度。目前，對電解質(zhì)分析有專用電解質(zhì)分析儀和嵌 入在全自動生化分析儀的離子選擇電極電解質(zhì)分析模塊兩種方法。專 用電解質(zhì)分析儀在國內(nèi)中、小型醫(yī)院應(yīng)用較多，具體產(chǎn)品有瑞士羅氏 的AVL系列、美國Medica的Easylyte、上海訊達(dá)、深圳越華、深圳航 創(chuàng)等品牌。但在大醫(yī)院一般采用嵌入在全自動生化分析儀的離子選擇電極電解質(zhì)分析模塊進行電解質(zhì)分析，這種離子選擇電極電解質(zhì)分析 模塊可以根據(jù)需要靈活選擇配備，應(yīng)用更為方便。
現(xiàn)有的ISE模塊根據(jù)模塊的一般包括以下幾個子系統(tǒng):(1)機械 液路子系統(tǒng):包括稀釋攪拌機構(gòu)、ISE電極和液路單元；(2)ISE測量控 制子系統(tǒng):包括機械部件運動控制、液路流量控制、測量信號的處理 及和主機單元的通訊聯(lián)系等硬件部分；(3)主控子系統(tǒng):包括命令分解 等主機軟件部分。現(xiàn)有ISE模塊一般都通過蠕動泵進行液體流量控制， 但由于蠕動泵在使用過程中容易老化，無法對流量進行精確定量測 量，從而不能保證對電解質(zhì)的精確測量分析?，F(xiàn)有ISE模塊還可通過 精密注射器對樣品及標(biāo)液進行精確定量，但是精密注射器的成本高， 設(shè)備體積大，不能滿足ISE模塊的小型化和集成化要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為解決現(xiàn)有電解質(zhì)分析模塊的精確定量問題，提 供一種基于蠕動泵的定量更為精確的電解質(zhì)分析模塊及其蠕動泵泵 量自校準(zhǔn)方法。
本發(fā)明實現(xiàn)發(fā)明目的采用的技術(shù)方案是， 一種電解質(zhì)分析模塊， 嵌入于自動生化分析系統(tǒng)中，包括離子選擇電極測量模塊、主控單元、 液路系統(tǒng)，所述液路系統(tǒng)采用蠕動泵驅(qū)動，其特征在于所述液路系 統(tǒng)包括標(biāo)準(zhǔn)液容器、樣品杯、連接管路和蠕動泵，標(biāo)準(zhǔn)液容器與樣品 杯之間由連接管路連接并設(shè)置有蠕動泵，樣品杯連接離子選擇電極測 量模塊，所述標(biāo)準(zhǔn)液容器中的標(biāo)準(zhǔn)液由蠕動泵泵入樣品杯中，所述離 子選擇電極測量模塊兩端的液路上各設(shè)置有一光電液體檢測器。
現(xiàn)有電解質(zhì)分析模塊通過蠕動泵的轉(zhuǎn)動步數(shù)可以計算出流路中 液體的流量，進而對電解質(zhì)進行定量分析，但由于蠕動泵在長期使用 過程中容易老化，隨著使用時間的延長蠕動泵每步泵入的液體流量會發(fā)生變化從而無法進行精確定量測量，進而不能保證對電解質(zhì)的精確 測量分析。本發(fā)明通過在離子選擇電極測量模塊兩端的液路上設(shè)置兩 個光電液體檢測器，使電解質(zhì)分析模塊在檢測時能實時精確地標(biāo)定蠕 動泵的每步泵入流量，從而實現(xiàn)整個電解質(zhì)分析過程的精確測量。
檢測前，為便于標(biāo)準(zhǔn)液對樣品杯進行清洗，所述標(biāo)準(zhǔn)容器接出的 連接管路連接在樣品杯的上端位置。
本發(fā)明還提供一種用于電解質(zhì)測量模塊的蠕動泵泵量自校準(zhǔn)方 法，采用上述電解質(zhì)分析模塊的硬件，包括以下步驟
a. 在離子選擇電極測量模塊后設(shè)置蠕動泵用于泵入樣品和標(biāo)準(zhǔn) 溶液，在離子選擇電極測量模塊兩端的液路上設(shè)置兩個光電液體檢測 器Dl和D2用以測量是否有液體到達(dá)；
b. 固定Dl和D2之間連接管的長度和內(nèi)徑，進而確定兩個光電 液體檢測器之間的液路體積VR;
c在標(biāo)準(zhǔn)液容器A和B與樣品杯之間分別設(shè)置蠕動泵Pa、 Pb， 離子選擇電極測量模塊后的蠕動泵設(shè)為Pc，設(shè)Pa泵轉(zhuǎn)N步，將一定 體積的A標(biāo)準(zhǔn)液泵入樣品杯；然后Pc轉(zhuǎn)動，設(shè)A標(biāo)準(zhǔn)液頭部到達(dá) Dl時Pc泵轉(zhuǎn)動了 Nl步，A標(biāo)準(zhǔn)液頭部到達(dá)D2時Pc轉(zhuǎn)動了 N2步， A標(biāo)準(zhǔn)液尾部到達(dá)D2時Pc轉(zhuǎn)動了 N3步；則Pc泵電機每轉(zhuǎn)一步所
對應(yīng)的液j本量Vcps:
Vcps=VR/(N2-Nl) Pa泵電機每轉(zhuǎn)一步所對應(yīng)的液體量Vaps為 Vaps=(N3-N2)*Vcps
同理，設(shè)Pb泵轉(zhuǎn)N步，將一定體積的B標(biāo)準(zhǔn)液泵入樣品杯；然
后Pc轉(zhuǎn)動，設(shè)B標(biāo)準(zhǔn)液頭部到達(dá)D2時Pc轉(zhuǎn)動了N4步，B標(biāo)準(zhǔn)液 尾部到達(dá)D2時Pc轉(zhuǎn)動了 N5步；則Pb泵電機每轉(zhuǎn)一步所對應(yīng)的液體量Vbps為
Vbps=(N5-N4)*Vcps
d.主控單元根據(jù)計算得到的各個蠕動泵的泵電機每轉(zhuǎn)一步所對 應(yīng)的液體量，控制蠕動泵電機的轉(zhuǎn)動步數(shù)即可精確地控制蠕動泵需要 泵入的液體量。
本發(fā)明的有益效果是，解決了現(xiàn)有電解質(zhì)分析模塊的精確定量問 題，提供一種定量更為精確的電解質(zhì)分析模塊，結(jié)構(gòu)簡單，使電解質(zhì) 分析模塊的設(shè)計更為集約，能很大地降低現(xiàn)有自動生化分析系統(tǒng)的生 產(chǎn)制造成本。


圖l，本發(fā)明電解質(zhì)分析模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中，1標(biāo)準(zhǔn)液容器A、 2標(biāo)準(zhǔn)液容器B、 3樣品杯、4ISE電解 質(zhì)測量模塊、5廢液容器、(Pa、 Pb、 Pc)蠕動泵、(Dl、 D2)光電 液體檢測器。
具體實施例方式
一種電解質(zhì)分析模塊，嵌入于全自動生化分析系統(tǒng)中，包括離子 選擇電極測量模塊、主控單元、液路系統(tǒng)，所述液路系統(tǒng)采用蠕動泵 驅(qū)動，所述液路系統(tǒng)包括標(biāo)準(zhǔn)液容器、樣品杯、連接管路和蠕動泵， 標(biāo)準(zhǔn)液容器與樣品杯之間由連接管路連接并設(shè)置有蠕動泵，樣品杯連 接離子選擇電極測量模塊，所述標(biāo)準(zhǔn)液容器中的標(biāo)準(zhǔn)液由蠕動泵泵入 樣品杯，所述離子選擇電極測量模塊兩端的液路上各設(shè)置有一光電液 體檢測器。
參看附圖l，所述進樣機構(gòu)由標(biāo)準(zhǔn)液容器A1、標(biāo)準(zhǔn)液容器B2、 樣品杯3、連接管路和蠕動泵組成，標(biāo)準(zhǔn)液容器Al與樣品杯3之間 由連接管路連接并設(shè)置有蠕動泵Pa，標(biāo)準(zhǔn)液容器B2與樣品杯3之間由連接管路連接并設(shè)置有蠕動泵Pb，所述標(biāo)準(zhǔn)容器Al接出的連接管 路連接在樣品杯3的上端位置，樣品杯3連接ISE電解質(zhì)測量模塊4， 標(biāo)準(zhǔn)液A和B分別由蠕動泵Pa、 Pb泵入樣品杯3中，ISE電解質(zhì)測 量模塊4兩端的液路上設(shè)置有光電液體檢測器(Dl、 D2)， ISE電解 質(zhì)測量模塊4與廢液容器5之間由管路連接并設(shè)置有蠕動泵Pc。
本發(fā)明通過在電解質(zhì)測量模塊兩端的液路上設(shè)置兩個光電液體 檢測器，使電解質(zhì)分析模塊在檢測時能實時精確地標(biāo)定蠕動泵的每步 泵入流量，從而實現(xiàn)整個電解質(zhì)分析過程的精確測量。其原理是
在ISE電解質(zhì)測量模塊4兩端的一定位置安裝兩個光電液體檢測 器Dl和D2用以測量是否有液體到達(dá)，當(dāng)Dl和D2之間的長度固定， 連接管內(nèi)徑一定時，Dl和D2之間管道內(nèi)的體積VR為一固定值。
設(shè)Pa泵轉(zhuǎn)N步，將一定體積的A標(biāo)準(zhǔn)液泵入樣品杯；然后Pc 轉(zhuǎn)動，設(shè)A標(biāo)準(zhǔn)液頭部到達(dá)Dl時Pc泵轉(zhuǎn)動了 Nl步，A標(biāo)準(zhǔn)液頭部 到達(dá)D2時Pc轉(zhuǎn)動了 N2步，A標(biāo)準(zhǔn)液尾部到達(dá)D2時Pc轉(zhuǎn)動了 N3 步；則Pc泵電機每轉(zhuǎn)一步所對應(yīng)的樣品量Vcps為
Vcps=VR/(N2-Nl) Pa泵電機每轉(zhuǎn)一步所對應(yīng)的樣品量Vaps為
Vaps=(N3-N2)*Vcps
同理，設(shè)Pb泵轉(zhuǎn)N步，將一定體積的B標(biāo)準(zhǔn)液泵入樣品杯；然 后Pc轉(zhuǎn)動，設(shè)B標(biāo)準(zhǔn)液頭部到達(dá)D2時Pc轉(zhuǎn)動了N4步，B標(biāo)準(zhǔn)液 尾部到達(dá)D2時Pc轉(zhuǎn)動了 N5步；Pb泵電機每轉(zhuǎn)一步所對應(yīng)的樣品
量Vbps為
Vbps=(N5-N4)*Vcps
通過上述公式，在每次測量時，可以實時地對蠕動泵每步泵入的 液體量進行標(biāo)定，從而實現(xiàn)對電解質(zhì)的精確測量和分析。最后應(yīng)說明的是本實施例僅用以說明本發(fā)明而并非限制本發(fā)明 所描述的技術(shù)方案；因此盡管本說明書參照上述實施例對本發(fā)明已進 行了詳細(xì)的說明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，仍然可以對本發(fā)
明進行修改或等同替換；而一切不脫離本發(fā)明的精神和范圍的技術(shù)方
案及其改進，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍中。
權(quán)利要求
1、一種電解質(zhì)分析模塊，嵌入于全自動生化分析系統(tǒng)中，包括離子選擇電極測量模塊、主控單元、液路系統(tǒng)，所述液路系統(tǒng)采用蠕動泵驅(qū)動，其特征在于所述液路系統(tǒng)包括標(biāo)準(zhǔn)液容器、樣品杯、連接管路和蠕動泵，標(biāo)準(zhǔn)液容器與樣品杯之間由連接管路連接并設(shè)置有蠕動泵，樣品杯連接離子選擇電極測量模塊，所述標(biāo)準(zhǔn)液容器中的標(biāo)準(zhǔn)液由蠕動泵泵入樣品杯，所述離子選擇電極測量模塊兩端的液路上各設(shè)置有一光電液體檢測器。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電解質(zhì)分析模塊，其特征在于 所述標(biāo)準(zhǔn)容器接出的連接管路連接在樣品容杯的上端位置。
3 、 一種用于電解質(zhì)測量模塊的蠕動泵泵量自校準(zhǔn)方法，采用權(quán) 利要求1所述電解質(zhì)分析模塊的硬件，包括以下步驟a. 在離子選擇電極測量模塊后設(shè)置蠕動泵用于泵入樣品和標(biāo)準(zhǔn) 溶液，在離子選擇電極測量模塊兩端的液路上設(shè)置兩個光電液體檢測器Dl和D2用以測量是否有液體到達(dá)；b. 固定Dl和D2之間連接管的長度和內(nèi)徑，進而確定兩個光電液體檢測器之間的液路體積VR;c在標(biāo)準(zhǔn)液容器A和B與樣品杯之間分別設(shè)置蠕動泵Pa、 Pb， 離子選擇電極測量模塊后的蠕動泵設(shè)為Pc，設(shè)Pa泵轉(zhuǎn)N歩，將一定 體積的A標(biāo)準(zhǔn)液泵入樣品杯；然后Pc轉(zhuǎn)動，設(shè)A標(biāo)準(zhǔn)液頭部到達(dá) Dl時Pc泵轉(zhuǎn)動了 Nl步，A標(biāo)準(zhǔn)液頭部到達(dá)D2時Pc轉(zhuǎn)動了 N2步， A標(biāo)準(zhǔn)液尾部到達(dá)D2時Pc轉(zhuǎn)動了 N3步；則Pc泵電機每轉(zhuǎn)一步所 對應(yīng)的液體量Vcps:Vcps=VR/(N2-Nl) Pa泵電機每轉(zhuǎn)一步所對應(yīng)的液體量Vaps為 Vaps=(N3-N2)*Vcps同理，設(shè)Pb泵轉(zhuǎn)N步，將一定體積的B標(biāo)準(zhǔn)液泵入樣品杯；然 后Pc轉(zhuǎn)動，設(shè)B標(biāo)準(zhǔn)液頭部到達(dá)D2時Pc轉(zhuǎn)動了N4步，B標(biāo)準(zhǔn)液 尾部到達(dá)D2時Pc轉(zhuǎn)動了 N5步；則Pb泵電機每轉(zhuǎn)一步所對應(yīng)的液體量Vbps為Vbps=(N5-N4)*Vcpsd.主控單元根據(jù)計算得到的各個蠕動泵的泵電機每轉(zhuǎn)一步所對 應(yīng)的液體量，控制蠕動泵電機的轉(zhuǎn)動步數(shù)即可精確地控制蠕動泵需要 泵入的液體量。
全文摘要
本發(fā)明為解決現(xiàn)有電解質(zhì)分析模塊的精確定量問題，提供一種定量更為精確的電解質(zhì)分析模塊，嵌入在自動生化分析系統(tǒng)中，包括進樣機構(gòu)、電解質(zhì)測量模塊、顯示及主控單元、機械液路系統(tǒng)，所述進樣機構(gòu)和顯示及主控單元共用自動分析系統(tǒng)的機械硬件和電路，所述機械液路系統(tǒng)的液路采用蠕動泵驅(qū)動，所述電解質(zhì)測量模塊兩端的液路上各設(shè)置有一光電液體檢測器。其有益效果是，解決了現(xiàn)有電解質(zhì)分析模塊的精確定量問題，提供一種定量更為精確的電解質(zhì)分析模塊，結(jié)構(gòu)改進簡單方便，使電解質(zhì)分析模塊的設(shè)計更為集約，能很大地降低現(xiàn)有自動生化分析系統(tǒng)的生產(chǎn)制造成本。一種電解質(zhì)分析模塊及其蠕動泵泵量自校準(zhǔn)方法。
文檔編號G01N27/333GK101504420SQ20091010591
公開日2009年8月12日 申請日期2009年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月2日
發(fā)明者力 尹, 張會生 申請人:深圳大學(xué);張會生