一種體積計量管容積的高精度測量方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種體積計量管容積的高精度測量方法及裝置，其步進電機通過絲杠與注射器的活塞剛性連接，注射器上設置有電機初始位光耦，且注射器出口與第二電磁閥連接；所述第二電磁閥連接試劑桶和第一T型的一端，第一T型接頭的另一端與體積計量管相連，其直角端與第一電磁閥的入口端相連，第一電磁閥的出口端與空濾器連接；所述第一液面檢測光耦和第二液面檢測光耦分別設置在體積計量管的頂端和底端，體積計量管的底端與第三電磁閥的公共端相連，所述第三電磁閥連接第二T型接頭，第三電磁閥與負壓室的高位端連接，所述負壓室的低位端連接液泵，所述液泵與第二T型接頭連接，所述第二T型接頭連接廢液桶。采用本發(fā)明可精確可靠的實現(xiàn)測量目的。
【專利說明】一種體積計量管容積的高精度測量方法及裝置

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種流體容器容積標定方法與裝置，尤其涉及的是一種體積計量管容積的高精度測量方法及裝置。

【背景技術】
[0002]精確的檢驗產(chǎn)品，特別是醫(yī)療臨床檢驗設備，定量裝置容積標定的準確性直接影響設備性能，進而影響臨床結(jié)果，比如醫(yī)用血細胞分析儀的整機性能。體積計量管就是一種定量計量器件，但產(chǎn)品設計的理論計量容積和實際計量容積存在差異，因此必須精確標定實際計量容積。
[0003]現(xiàn)有技術1，中國專利CN103185619A，先定量往體積計量管注入液體，根據(jù)需要調(diào)節(jié)終止液面檢測器的位置，并最終固定檢測器，從而完成液體體積定量。其技術缺陷如下:
[0004]I)、此技術提出的方法及裝置，不能進行清洗、排空，裝置的流體系統(tǒng)內(nèi)部殘留氣泡，而氣體容易壓縮性大，影響定量的精確性。
[0005]2)、此技術的特征強調(diào)，定量前、定量時液面終止檢測器均是可以調(diào)節(jié)的，找到終止液面、定量結(jié)束后再固定液面終止檢測器，避免不了其所強調(diào)的裝配誤差問題，液面終止檢測器的固定仍會影響既定量體積的準確性。
[0006]現(xiàn)有技術2，中國專利的CN1779421A，借助精準元器件組成系統(tǒng)，統(tǒng)計步進電機總半步數(shù)，每半步體積確定，進而計算、標定體積計量管容積。其技術缺陷如下:
[0007]I)、元件局限性，此技術提出的方法是:統(tǒng)計步進電機總半步數(shù)計算體積計量管容積，其方法決定了驅(qū)動裝置只能使用步進電機，限制了其使用范圍。
[0008]2)、定量精度偏低，此技術聲明“連續(xù)測量4次，取后3次結(jié)果，CV值在±6%內(nèi)，SP判斷為合格”，±6%的精度偏低，造成精度偏低的原因有二。其一，此專利提出的方法及裝置不能進行清洗、排空，流體系統(tǒng)殘留結(jié)晶物及殘留氣泡會影響定量精度，有時氣泡甚至會引起液面檢測器的誤觸發(fā)；其二，通過微處理器控制步進電機走半步，理論上給人精確度很高的感覺，但實際標定過程中存在電機“丟步”問題，也會降低定量精確性，而且微處理器控制步進電機走半步對軟硬件要求高。
[0009]因此，現(xiàn)有技術還有待于改進和發(fā)展。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的在于提供一種體積計量管容積的高精度測量方法及裝置，旨在解決現(xiàn)有技術的精確性和準確性差以及使用范圍小和對軟硬件要求高的問題。
[0011]本發(fā)明的技術方案如下:
[0012]一種體積計量管容積的高精度測量裝置，其包括步進電機、電機初始位光耦、試劑桶、注射器、第一電磁閥、第二電磁閥、空濾器、第一 T型接頭、第一液面檢測光耦、體積計量管、第二液面檢測光耦、第三電磁閥、負壓室、液泵、第二 T型接頭和廢液桶，其中，
[0013]所述步進電機通過絲杠與注射器的活塞剛性連接，所述注射器上設置有電機初始位光耦，且注射器出口與第二電磁閥的公共端連接；
[0014]所述第二電磁閥的常開端通過管道連接試劑桶，第二電磁閥的常閉端連接第一 T型接頭的一端，第一 T型接頭的另一端通過膠管與體積計量管相連，所述第一 T型接頭的直角端與第一電磁閥的入口端相連，第一電磁閥的出口端與空濾器連接；
[0015]所述第一液面檢測光耦和第二液面檢測光耦分別設置在體積計量管的頂端和底端，體積計量管的頂端與第一 T型接頭相連，底端與第三電磁閥的公共端相連，所述第三電磁閥的常開端連接第二 T型接頭，第三電磁閥的常閉端與負壓室的高位端連接，所述負壓室的低位端連接液泵，所述液泵的出口與第二 T型接頭連接，所述第二 T型接頭的三端分別連接第三電磁閥的常開端、液泵的出口和廢液桶。
[0016]所述的體積計量管容積的高精度測量裝置，其中，第二和第三電磁閥不通電時，常開端與公共端相通；常閉端與公共端斷開；通電時，常閉端與公共端相通。
[0017]所述的體積計量管容積的高精度測量裝置，其中，第一電磁閥為常閉型兩位兩通閥，包括入口端和出口端兩個端口，電磁閥不得電時，此兩個端口斷開；得電時，兩個端口相通。
[0018]所述的體積計量管容積的高精度測量裝置，其中，所述注射器內(nèi)孔表面為采用高精度工藝加工的圓柱面，截面積固定，容量為2.5ml,內(nèi)徑為7.286mm。
[0019]一種體積計量管容積的高精度測量方法，其中，包括以下步驟:
[0020]步驟SI:電磁閥均未通電處于常開端，步進電機及注射器進行初始化；
[0021]步驟S2:初始化完成后，電磁閥均未通電處于常開端，注射器活塞往下運動，吸入
2.2ml液體；
[0022]步驟S3:第一、第三電磁閥不通電，第二電磁閥通電處于常閉端，注射器活塞往上運動，往體積計量管壓入試劑，對體積計量管及管道進行清洗；
[0023]步驟S4:第一電磁閥通電，第二電磁閥不通電連通公共端與常開端，第三電磁閥通電連通公共端與常閉端，液泵運行，將第一T型接頭至液泵管段及體積計量管的液體排入廢液桶；
[0024]步驟S5:電磁閥均不通電，液泵運行，在負壓室建立負壓；
[0025]步驟S6:第一電磁閥保持通電，第二電磁閥不通電公共端與常開端相通，通過第三電磁閥的時開時閉對流體管道及體積計量管進行排空；
[0026]步驟S7:電磁閥均不通電，第二、第三電磁閥的公共端與常開端相通，注射器活塞往下運動，吸入1.5ml的試劑；
[0027]步驟S8:第一、第三電磁閥均不通電，第二電磁閥通電公共端與常閉端相通，注射器活塞往上運動，將步驟2吸入的試劑壓入體積計量管，當液面到第一液面檢測光耦位置時，第一液面檢測光耦觸發(fā)，微處理器記錄開始時間，然后注射器繼續(xù)運動，當液面到達第二液面檢測光耦位置時，第二液面檢測光耦觸發(fā)，微處理器記錄終止時間；
[0028]步驟S9:根據(jù)檢測到的開始時間及終止時間，以及預先設置好的相關系統(tǒng)參數(shù)，進行運算，得出體積計量管容積標定結(jié)果。
[0029]所述的體積計量管容積的高精度測量方法，其中，步驟S8中當液面到達第二液面檢測光耦位置后，注射器仍需繼續(xù)往上運動，繼續(xù)往體積計量管注入適當冗余量試劑。
[0030]所述的體積計量管容積的高精度測量方法，其中，循環(huán)重復實現(xiàn)過程中的步驟1-8，可循環(huán)自動化的進行多根體積計量管標定。
[0031]一種體積計量管容積的高精度測量裝置，其中，包括試劑桶、微型定量液泵、空濾器、第一電磁閥、第一液面檢測光耦、體積計量管、第二液面檢測光耦、第二電磁閥、負壓室、廢液泵、T型接頭和廢液桶，其中，
[0032]所述試劑桶連接微型定量液泵的進口，所述微型定量液泵的出口連接第一電磁閥的常開端，所述第一電磁閥的常閉端連接空濾器，所述空濾器連通大氣，所述第一電磁閥的公共端連接體積計量管的上端，所述體積計量管的下端連接第二電磁閥的公共端，在所述體積計量管的上下兩端分別布置有第一液面檢測光耦和第二液面檢測光耦，所述第二電磁閥的常開端連接T型接頭，第二電磁閥的常閉端連接負壓室的高位端，所述負壓室的低位端與廢液泵的進口連接，所述廢液泵的出口連接T型接頭，所述T型接頭的三端分別連接第二電磁閥的常開端、廢液泵的出口及廢液桶。
[0033]一種體積計量管容積的高精度測量方法，其包括以下步驟:
[0034]步驟Al:電磁閥均不通電，處于常開端，微型定量液泵得電運轉(zhuǎn)，對整個流體系統(tǒng)排氣泡、清洗；
[0035]步驟A2:電磁閥均通電，處于常閉端，廢液泵運轉(zhuǎn)，將第一電磁閥公共端至廢液泵進口間的管路內(nèi)的液體排入廢液桶；
[0036]步驟A3:電磁閥均不通電，處于常開端，廢液泵運轉(zhuǎn)，在負壓室建立適當負壓；
[0037]步驟A4:第一電磁閥通電，保持處于常閉端，第二電磁閥時開時閉，通過負壓室已建立的負壓將依附在體積計量管、第二電磁閥公共端至廢液泵進口間的管道內(nèi)壁的液體排凈;
[0038]步驟A5:電磁閥均不通電，處于常開端，微型定量液泵得電運轉(zhuǎn)，往體積計量管排液體，當液面達到第一液面檢測光耦位置時，第一液面檢測光耦觸發(fā)，微處理器記錄開始時間，體積計量管容積標定開始；當液面達到第二液面檢測光耦位置時，第二液面檢測光耦觸發(fā)，微處理器記錄終止時間，為確保標定可靠，微型定量液泵繼續(xù)往輸出適量液體；
[0039]步驟A6:微處理器根據(jù)檢測到的開始時間及終止時間，以及預先設置好的相關系統(tǒng)參數(shù)，進行運算，得出體積計量管容積標定結(jié)果。
[0040]所述的體積計量管容積的高精度測量方法，其中，對每根體積計量管測試標定4次，丟棄第一次測試標定結(jié)果，對后3次測試標定結(jié)果的算術平均值作為最終結(jié)果，并通過微處理器，計算3次結(jié)果的變異系數(shù)值，若變異系數(shù)值在預期范圍內(nèi)，重復性達標，則認為測試標定結(jié)果可靠，否則，重新測試標定。
[0041]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明通過使用記錄測試時間的方法，步進電機以一定檔位速度勻速運動，誤差主要取決于光耦觸發(fā)精度，光耦屬于電子器件，精度及可靠性均比較高，觸發(fā)精度能達到± lms，因此本發(fā)明測試結(jié)果更精確；另外，只要是能保證單位時間內(nèi)定量輸出微量液體的器件，都可以作為本發(fā)明的輸出器件，選擇范圍廣；且本發(fā)明裝置具有流體系統(tǒng)排氣泡、清洗功能，排除了流體系統(tǒng)內(nèi)部氣泡及污物的影響，容積標定精度高。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0042]圖1是本發(fā)明實施例1提供的測量裝置結(jié)構(gòu)原理圖。
[0043]圖2是本發(fā)明實施例1提供的測試方法的流程圖。
[0044]圖3是本發(fā)明實施例2提供的測量裝置結(jié)構(gòu)原理圖。
[0045]圖4是本發(fā)明實施例2提供的測試方法的流程圖。

【具體實施方式】
[0046]為使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實施例對本發(fā)明進一步詳細說明。
[0047]實施例1
[0048]如圖1所示，本實施例1提供的裝置是采用步進電機I通過絲杠，將電機轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為直線運動。而絲杠和注射器4的活塞剛性連接，從而注射器活塞也做軸向的直線運動，吸取或者排出液體。所述步進電機(帶絲杠)、注射器機器機械結(jié)構(gòu)件組成注射器組件。注射器組件設置有電機初始位光耦2，電機初始為光耦與注射器組件結(jié)構(gòu)件剛性連接，通過找光耦方式進行電機初始化，經(jīng)初始化的電機、注射器任意時刻均可以參與測試。
[0049]注射器4出口與第二電磁閥6的公共端COM連接。第二電磁閥6的常開端NO通過管道連接試劑桶3，常閉端NC連接第一 T型接頭8。其中，電磁閥不通電時，常開端NO與公共端COM相通；常閉端NC與公共端COM斷開；電磁閥通電時，常閉端NC才與公共端COM相通。
[0050]第一 T型接頭8 一端連接第二電磁閥6的NC,直角端與第一電磁閥5相連,另一端通過膠管與體積計量管10相連。
[0051]第一電磁閥5為常閉型兩位兩通閥，只有兩個端口，電磁閥不得電時，此兩個端口斷開，只有在得電時，這兩個端口才相通。所述第一電磁閥5的入口端與第一 T型接頭8的直角端連接，第一電磁閥5的另一端與用于過濾空氣的空濾器7連接。
[0052]在所述體積計量管10兩端設置2個液面檢測光耦，包括第一液面檢測光耦11和第二液面檢測光耦9，體積計量管10 —端與第一 T型接頭8相連，另外一端與第三電磁閥12的公共端COM相連。
[0053]所述第三電磁閥12的常開端NO連接第二 T型接頭15，第三電磁閥12的常閉端NC與負壓室13的高位端連接。所述負壓室13的低位端連接液泵14，確保液泵14能把負壓室的廢液排凈。所述液泵14的出口與第二 T型接頭15連接。所述第二 T型接頭15的三端分別連接第三電磁閥12的常開端NO、液泵14的出口和廢液桶16。
[0054]本實施例提供的體積計量管容積高精度測試裝置是通過步進電機I驅(qū)動絲杠，絲杠推動注射器4活塞運動，吸取或推出液體。步進電機I每步帶動絲杠的行程為定值，注射器4內(nèi)孔表面為加工精度極高的圓柱面，截面積固定，因此注射器吸取或推出的液量也是一個可計算的標準值，精度能達到0.0Olulo本裝置的步進電機步距為0.0122mm/步,注射器容量為2.5ml,內(nèi)徑為7.286mm,由此可算出步進電機每走一步注射器排出或者吸入的液量為0.508ul。本裝置步進電機檔位速度設置為60步/s，可算出注射器實際的每秒吸排液速度為30.489ul/s。液面檢測光耦觸發(fā)偏差± lms，而且第一液面檢測光耦11與第二液面檢測光耦9觸發(fā)誤差還可相互抵消關系。從而可以計算出液體經(jīng)過第一液面檢測光耦11與第二液面檢測光耦9之間的體積計量管10的容積，由檢測光耦造成的最大誤差為0.061ul,相對測試值500ul而言，完全可以忽略。因此，整合步進電機誤差、絲杠與注射器配合誤差、注射器本身制造誤差、液面檢測光耦造成的誤差等，整個標定系統(tǒng)的誤差也非常小，變異系數(shù)(CV值)可達0.3%，甚至更小，可見測試精度非常高。
[0055]參見圖2，按照上述連接好流體系統(tǒng)后實施例1的具體實現(xiàn)過程如下:
[0056]步驟S1:電磁閥均未通電，即處于常開端NO端，步進電機及注射器進行初始化；
[0057]步驟S2:初始化完成后，電磁閥均未通電，即處于常開端NO端，注射器活塞往下運動，吸入2.2ml液體；
[0058]步驟S3:第一、第三電磁閥不通電，第二電磁閥通電處于NC端，注射器活塞往上運動，往體積計量管壓入試劑，對體積計量管及管道進行清洗；
[0059]步驟S4:第一電磁閥通電，第二電磁閥不通電連通COM端與NO端，第三電磁閥通電連通COM端與NC端，液泵運行，將第一 T型接頭至液泵管段及體積計量管的液體排入廢液桶；
[0060]步驟S5:電磁閥均不通電，液泵運行，在負壓室建立負壓；
[0061]步驟S6:第一電磁閥保持通電，第二電磁閥不通電COM端與NO端相通，通過第三電磁閥的時開時閉對流體管道及體積計量管進行排空；
[0062]步驟S7:電磁閥均不通電，第二、第三電磁閥的COM端與NO端相通，注射器活塞往下運動，吸入1.5ml的試劑；
[0063]步驟S8:第一、第三電磁閥均不通電，第二電磁閥通電COM端與NC端相通，注射器活塞往上運動，將步驟2吸入的試劑壓入體積計量管，當液面到第一液面檢測光耦位置時，第一液面檢測光耦觸發(fā)，指示燈亮時，微處理器記錄開始時間，然后注射器繼續(xù)運動，當液面到達第二液面檢測光耦位置時，第二液面檢測光耦觸發(fā)，指示燈亮時，微處理器記錄終止時間，為確?？煽啃?，注射器仍繼續(xù)往體積計量管排適量試劑；
[0064]步驟S9:微處理器根據(jù)參數(shù)做運算，得出體積計量管容積標定結(jié)果。
[0065]控制電路及微處理器，根據(jù)檢測到的開始時間及終止時間，以及預先設置好的相關系統(tǒng)參數(shù)，進行運算，即可得出體積計量管容積。
[0066]循環(huán)重復實現(xiàn)過程中的步驟1-8，即可循環(huán)自動化的進行多根體積計量管標定。
[0067]值得說明的是，連接標定流體系統(tǒng)時，所用的膠管盡量采用硬管，管長盡量短，管路系統(tǒng)盡量少變徑，并在管路布置時走向合理，這些都有利于排氣泡、清洗，有利于提高標定精度。為保證測試可靠，液面到達第二液面檢測光耦9位置后，注射器4仍需繼續(xù)往上運動，繼續(xù)往體積計量管注入適當冗余量試劑；所使用的注射器有效容量需大于體積計量管測量容積、冗余量和管路系統(tǒng)所含液量之和。
[0068]本裝置標定測試時，步進電機的速度設置為60步/S，若進一步降低步進電機速度，一方面形成的液面將更加穩(wěn)定，另一方面有利于光耦觸發(fā)，所以體積計量管容積標定精度更高。同樣的，本裝置使用的注射器容量為2.5ml、內(nèi)徑為7.286mm，若使注射器內(nèi)徑變小，也可以減少每步液量(或者單位時間液量)，體積計量管容積標定精度也會更高。
[0069]將試劑換位表面張力更大的液體，試劑對體積計量管的粘附力更大，形成的液面水平性更好，液面也更加平穩(wěn)，同樣能獲得精確度更高的測試結(jié)果。如果試劑的表面張力大，且自帶清洗效果，則測試結(jié)果的精度又將進一度提高。
[0070]實施例2
[0071]本實施例2提供的體積計量管容積高精度測試裝置是通過電驅(qū)動的微型定量液泵，因微型定量液泵出口壓力為當?shù)卮髿鈮骸⒀爻坦苈窊p失的壓力及局部損失的壓力之和，非常小，容積效率高，定量精度極高。液面檢測光耦觸發(fā)偏差± lms，而且第一液面檢測光耦與第二液面檢測光耦觸發(fā)誤差還可相互抵消關系，因此液面檢測光耦引起的誤差也非常小。整合微型定量液泵誤差、液面檢測光耦誤差等，整個標定系統(tǒng)的誤差也非常小，變異系數(shù)(CV值)可達0.5%，甚至更小，可見測試精度非常高。根據(jù)微型定量液泵參數(shù)計算出單位時間內(nèi)的排液量，再乘以液面檢測光耦檢測到的時間差，即可得出所標定的體積計量管的容積。具體結(jié)構(gòu)參見圖3:
[0072]試劑桶I連接微型定量液泵2的進口。所述微型定量液泵2的出口連接第一電磁閥4的常開端NO。所述第一電磁閥4的常閉端NC連接空濾器3，所述空濾器3連通大氣。所述第一電磁閥4的公共端COM連接體積計量管6的上端，所述體積計量管6的下端連接第二電磁閥8的公共端COM。在所述體積計量管6的上下兩端布置有第一液面檢測光耦5及第二液面檢測光耦7。
[0073]所述第二電磁閥8的常開端NO連接T型接頭11，電磁閥8的常閉端NC連接負壓室9的高位端。所述負壓室9的低位端與廢液泵10的進口連接。所述廢液泵10的出口連接T型接頭11。所述T型接頭11的三端分別連接第二電磁閥8的常開端NO、廢液泵10的出口及廢液桶12。
[0074]參見圖4，按照上述連接好流體系統(tǒng)后實施例2的具體實現(xiàn)過程如下:
[0075]步驟Al:電磁閥均不通電，處于常開端，微型定量液泵得電運轉(zhuǎn)，對整個流體系統(tǒng)排氣泡、清洗；
[0076]步驟A2:電磁閥均通電，處于常閉端，廢液泵運轉(zhuǎn)，將第一電磁閥公共端至廢液泵進口間的管路內(nèi)的液體排入廢液桶；
[0077]步驟A3:電磁閥均不通電，處于常開端，廢液泵運轉(zhuǎn)，在負壓室建立適當負壓；
[0078]步驟A4:第一電磁閥通電，保持處于常閉端，第二電磁閥時開時閉，通過負壓室已建立的負壓將依附在體積計量管、第二電磁閥公共端至廢液泵進口間的管道內(nèi)壁的液體排凈;
[0079]步驟A5:電磁閥均不通電，處于常開端，微型定量液泵得電運轉(zhuǎn)，往體積計量管排液體，當液面達到第一液面檢測光耦位置時，第一液面檢測光耦觸發(fā)，指示燈亮，微處理器記錄開始時間，體積計量管容積標定開始；當液面達到第二液面檢測光耦位置時，第二液面檢測光耦觸發(fā)，指示燈亮，微處理器記錄終止時間，為確保標定可靠，微型定量液泵繼續(xù)往輸出適量液體；
[0080]步驟A6:微處理器根據(jù)參數(shù)做運算，得出體積計量管容積標定結(jié)果。
[0081]如上所述，步進電機初始化光耦、體積計量管、第一液面檢測光耦、第二液面檢測光耦的控制，各種電磁閥的通斷電，以及液泵的開關均通微處理器來控制實現(xiàn)。在獲得高精度標定結(jié)果的同時，測試過程自動化，測試效率高。
[0082]為保證測試標定結(jié)果的可靠性，可對每根體積計量管測試標定4次，丟棄第一次測試標定結(jié)果，對后3次測試標定結(jié)果的算術平均值作為最終結(jié)果。并且，通過微處理器，計算這3次結(jié)果的變異系數(shù)(CV)值，假如CV值在預期范圍內(nèi)，重復性達標，則認為測試標定結(jié)果可靠，否則，重新測試標定。
[0083]本發(fā)明通過使用記錄測試時間的方法，步進電機以一定檔位速度勻速運動，誤差主要取決于光耦觸發(fā)精度，光耦屬于電子器件，精度及可靠性均比較高，觸發(fā)精度能達到±lms，因此本發(fā)明測試結(jié)果更精確。例如本裝置使用的元件及速度參數(shù)為:步進電機步距為0.0122mm/步，注射器容量為2.5ml,內(nèi)徑7.286mm，步進電機檔位設置為60步/s，經(jīng)計算可得，注射器實際每秒吸排液速度為30.489ul/s，光耦觸發(fā)偏差引起的最大誤差為30.489ul/sX0.002s=0.0061ul，重復性(變異系數(shù)CV值)可達到0.3%，甚至更小。另外，只要是能保證單位時間內(nèi)定量輸出微量液體的器件，都可以作為本發(fā)明的輸出器件，選擇范圍廣；且本發(fā)明裝置具有流體系統(tǒng)排氣泡、清洗功能，排除了流體系統(tǒng)內(nèi)部氣泡及污物的影響，容積標定精度聞。
[0084]應當理解的是，本發(fā)明的應用不限于上述的舉例，對本領域普通技術人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進或變換，所有這些改進和變換都應屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種體積計量管容積的高精度測量裝置，其特征在于，包括步進電機、電機初始位光耦、試劑桶、注射器、第一電磁閥、第二電磁閥、空濾器、第一 T型接頭、第一液面檢測光耦、體積計量管、第二液面檢測光耦、第三電磁閥、負壓室、液泵、第二 T型接頭和廢液桶，其中， 所述步進電機通過絲杠與注射器的活塞剛性連接，所述注射器上設置有電機初始位光耦，且注射器出口與第二電磁閥的公共端連接； 所述第二電磁閥的常開端通過管道連接試劑桶，第二電磁閥的常閉端連接第一 T型接頭的一端，第一 T型接頭的另一端通過膠管與體積計量管相連，所述第一 T型接頭的直角端與第一電磁閥的入口端相連，第一電磁閥的出口端與空濾器連接； 所述第一液面檢測光耦和第二液面檢測光耦分別設置在體積計量管的頂端和底端，體積計量管的頂端與第一 T型接頭相連，底端與第三電磁閥的公共端相連，所述第三電磁閥的常開端連接第二 T型接頭，第三電磁閥的常閉端與負壓室的高位端連接，所述負壓室的低位端連接液泵，所述液泵的出口與第二 T型接頭連接，所述第二 T型接頭的三端分別連接第三電磁閥的常開端、液泵的出口和廢液桶。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的體積計量管容積的高精度測量裝置，其特征在于，第二和第三電磁閥不通電時，常開端與公共端相通；常閉端與公共端斷開；通電時，常閉端與公共端相通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的體積計量管容積的高精度測量裝置，其特征在于，第一電磁閥為常閉型兩位兩通閥，包括入口端和出口端兩個端口，電磁閥不得電時，此兩個端口斷開；得電時，兩個端口相通。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的體積計量管容積的高精度測量裝置，其特征在于，所述注射器內(nèi)孔表面為采用高精度工藝加工的圓柱面，截面積固定，容量為2.5ml,內(nèi)徑為7.286mm。
5.一種體積計量管容積的高精度測量方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟S1:電磁閥均未通電處于常開端，步進電機及注射器進行初始化； 步驟S2:初始化完成后，電磁閥均未通電處于常開端，注射器活塞往下運動，吸入2.2ml液體； 步驟S3:第一、第三電磁閥不通電，第二電磁閥通電處于常閉端，注射器活塞往上運動，往體積計量管壓入試劑，對體積計量管及管道進行清洗； 步驟S4:第一電磁閥通電，第二電磁閥不通電連通公共端與常開端，第三電磁閥通電連通公共端與常閉端，液泵運行，將第一T型接頭至液泵管段及體積計量管的液體排入廢液桶； 步驟S5:電磁閥均不通電，液泵運行，在負壓室建立負壓； 步驟S6:第一電磁閥保持通電，第二電磁閥不通電公共端與常開端相通，通過第三電磁閥的時開時閉對流體管道及體積計量管進行排空； 步驟S7:電磁閥均不通電，第二、第三電磁閥的公共端與常開端相通，注射器活塞往下運動，吸入1.5ml的試劑； 步驟S8:第一、第三電磁閥均不通電，第二電磁閥通電公共端與常閉端相通，注射器活塞往上運動，將步驟2吸入的試劑壓入體積計量管，當液面到第一液面檢測光耦位置時，第一液面檢測光耦觸發(fā)，微處理器記錄開始時間，然后注射器繼續(xù)運動，當液面到達第二液面檢測光耦位置時，第二液面檢測光耦觸發(fā)，微處理器記錄終止時間； 步驟S9:根據(jù)檢測到的開始時間及終止時間，以及預先設置好的相關系統(tǒng)參數(shù)，進行運算，得出體積計量管容積標定結(jié)果。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的體積計量管容積的高精度測量方法，其特征在于，步驟S8中當液面到達第二液面檢測光耦位置后，注射器仍需繼續(xù)往上運動，繼續(xù)往體積計量管注入適當冗余量試劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的體積計量管容積的高精度測量方法，其特征在于，循環(huán)重復實現(xiàn)過程中的步驟1-8，可循環(huán)自動化的進行多根體積計量管標定。
8.—種體積計量管容積的高精度測量裝置，其特征在于，包括試劑桶、微型定量液泵、空濾器、第一電磁閥、第一液面檢測光耦、體積計量管、第二液面檢測光耦、第二電磁閥、負壓室、廢液泵、T型接頭和廢液桶，其中， 所述試劑桶連接微型定量液泵的進口，所述微型定量液泵的出口連接第一電磁閥的常開端，所述第一電磁閥的常閉端連接空濾器，所述空濾器連通大氣，所述第一電磁閥的公共端連接體積計量管的上端，所述體積計量管的下端連接第二電磁閥的公共端，在所述體積計量管的上下兩端分別布置有第一液面檢測光耦和第二液面檢測光耦，所述第二電磁閥的常開端連接T型接頭，第二電磁閥的常閉端連接負壓室的高位端，所述負壓室的低位端與廢液泵的進口連接，所述廢液泵的出口連接T型接頭，所述T型接頭的三端分別連接第二電磁閥的常開端、廢液泵的出口及廢液桶。
9.一種體積計量管容積的高精度測量方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟Al:電磁閥均不通電，處于常開端，微型定量液泵得電運轉(zhuǎn)，對整個流體系統(tǒng)排氣泡、清洗； 步驟A2:電磁閥均通電，處于常閉端，廢液泵運轉(zhuǎn)，將第一電磁閥公共端至廢液泵進口間的管路內(nèi)的液體排入廢液桶； 步驟A3:電磁閥均不通電，處于常開端，廢液泵運轉(zhuǎn)，在負壓室建立適當負壓； 步驟A4:第一電磁閥通電，保持處于常閉端，第二電磁閥時開時閉，通過負壓室已建立的負壓將依附在體積計量管、第二電磁閥公共端至廢液泵進口間的管道內(nèi)壁的液體排凈； 步驟A5:電磁閥均不通電，處于常開端，微型定量液泵得電運轉(zhuǎn)，往體積計量管排液體，當液面達到第一液面檢測光耦位置時，第一液面檢測光耦觸發(fā)，微處理器記錄開始時間，體積計量管容積標定開始；當液面達到第二液面檢測光耦位置時，第二液面檢測光耦觸發(fā)，微處理器記錄終止時間，為確保標定可靠，微型定量液泵繼續(xù)往輸出適量液體； 步驟A6:微處理器根據(jù)檢測到的開始時間及終止時間，以及預先設置好的相關系統(tǒng)參數(shù)，進行運算，得出體積計量管容積標定結(jié)果。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的體積計量管容積的高精度測量方法，其特征在于，對每根體積計量管測試標定4次，丟棄第一次測試標定結(jié)果，對后3次測試標定結(jié)果的算術平均值作為最終結(jié)果，并通過微處理器，計算3次結(jié)果的變異系數(shù)值，若變異系數(shù)值在預期范圍內(nèi)，重復性達標，則認為測試標定結(jié)果可靠，否則，重新測試標定。
【文檔編號】G01F17/00GK104132706SQ201310484626
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2013年10月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月16日
【發(fā)明者】許煥樟 申請人:深圳市帝邁生物技術有限公司