專利名稱：注射液微粒分析儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電阻法微粒計(jì)和微粒分析器。
與本發(fā)明相關(guān)的儀器是英國庫爾特(Coulter)電子儀器公司制造的ZB、ZB1型單道微粒計(jì)和TAⅡ型16道微粒分析器，此類儀器均屬檢測(cè)微粒的通用型儀器，并非檢測(cè)藥物的專用儀器。上述庫爾特儀器存在的共性問題是取樣傳感器將隨取樣脈沖電壓微弱受環(huán)境周圍電磁場(chǎng)干擾增大，由于取樣孔口未采取保護(hù)技術(shù)措施，50HZ電磁場(chǎng)、聲波等均勻可掩蓋取樣微弱電脈沖而使儀器計(jì)數(shù)失真;庫爾特儀器的水銀計(jì)量是由水銀管上的“起”、“止”兩觸點(diǎn)及水銀玻璃管上的“旋塞”控制，由于旋塞的機(jī)械磨損和觸點(diǎn)電極與水銀接觸的氧化均可影響測(cè)試精度;庫爾特儀器均未設(shè)置取樣時(shí)間顯示電路，而實(shí)際檢測(cè)過程中有可能出現(xiàn)輕微堵孔和漏氣現(xiàn)象，有經(jīng)驗(yàn)的檢測(cè)人員在取樣時(shí)間超過±2秒時(shí)可能察覺，但取樣時(shí)間不超過±2秒時(shí)就難以發(fā)現(xiàn)，這就給檢測(cè)結(jié)果帶來誤差，而庫爾特單道微粒計(jì)的取樣孔口電流和放大倍數(shù)的選擇是分別通過一個(gè)波段開關(guān)來轉(zhuǎn)換，孔口恒流源和比較電平的選擇是分別通過兩個(gè)精密電位器在面板上的刻度來確定，換上不同孔徑的微孔管就能測(cè)不同粒徑范圍的微粒，每完成一個(gè)粒徑范圍微粒測(cè)試后，需要同時(shí)改變?nèi)涌卓陔娏鳌⒎糯笃鞯姆糯蟊稊?shù)和比較器的電平選擇位置后再測(cè)另外的粒徑范圍的微粒，不僅工作效率低，而且由于多次反復(fù)轉(zhuǎn)換兩個(gè)波段開關(guān)和調(diào)整電位器，可能出現(xiàn)接觸不良和檢測(cè)精度降低的問題，另外單道微粒計(jì)也無法克服檢品介質(zhì)中微粒沉降因素帶來的偏差;TAⅡ型微粒分析器是庫爾特比較先進(jìn)的儀器，從其系統(tǒng)方框圖可以看出，該儀器采用電容充電原理實(shí)現(xiàn)測(cè)試數(shù)據(jù)的微分分布分析，由于電容充電原理技術(shù)措施的限制，計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)處理變異系數(shù)CV往往偏大，這與該儀器主要用于多通道微粒測(cè)量體積微分分布有關(guān)。
目前國內(nèi)外尚無既能滿足中、美、日等國藥典要求的檢測(cè)粒徑≥10μm、≥25μm，又能滿足英國藥典要求的檢測(cè)粒徑≥2μm、≥5μm的專用注射液微粒分析測(cè)儀器，本發(fā)明的目的是研制一種一次取樣0.5ml同時(shí)檢測(cè)粒徑≥2μm、≥5μm、≥10μm、≥25μm的四道不同粒徑微粒計(jì)數(shù)、儲(chǔ)存，并可隨意選擇顯示的四道注射液微粒分析儀器，以同時(shí)滿足中、美、日等國和英國藥典對(duì)注射液中不溶性微粒檢測(cè)的不同要求。
本發(fā)明根據(jù)電阻法原理制成，圖1a和1b為其系統(tǒng)方框圖。圖1a中取樣傳感器用人造寶石和鉑金電極制成，寶石孔徑φ＝80～110μm，深度為20～40μm，為了排除儀器工作環(huán)境周圍電磁場(chǎng)的干擾，在取樣杯外側(cè)用鐵、鎳、鉻制成屏壁(用上述金屬制成薄鉑或噴鍍)，屏壁略低于取樣杯高，取樣杯內(nèi)側(cè)絕緣，取樣孔口電流范圍0.5～1.1mA，可保證四通道的最佳信噪比。0.5ml取樣容積的計(jì)量由水銀計(jì)量管上與水銀無觸點(diǎn)光電傳感器及其控制的負(fù)壓泵控制水銀計(jì)量管的有效部分為一長8～12cm的水平玻璃管，管外測(cè)設(shè)置三對(duì)光電傳感器(P1、P2、P3)，計(jì)數(shù)開始時(shí)水銀計(jì)量管的電磁閥開通，負(fù)壓泵起動(dòng)，水銀迅速向負(fù)壓區(qū)流動(dòng)，當(dāng)水銀末端到光電傳感器P1時(shí)，控制電磁閥閉鎖，負(fù)壓泵停止工作，這時(shí)水銀往回流動(dòng)，到光電傳感器P2時(shí)，0.5ml取樣開始計(jì)量，由于水銀在水平管內(nèi)勻速流動(dòng)形成恒定負(fù)壓則使取樣杯中的檢品勻速向取樣傳感器的孔口流動(dòng)并開始微粒分析計(jì)數(shù)，當(dāng)水銀流到光電傳感器P3時(shí)，0.5ml容積的取樣終止，同時(shí)微粒分析計(jì)數(shù)也終止。為了監(jiān)控0.5ml容積取樣的精確性而設(shè)置了計(jì)時(shí)電路，該電路是根據(jù)水銀計(jì)量管標(biāo)定的0.5ml容積，用0.9%氯化鈉溶液取樣需要20秒±1秒而設(shè)計(jì)的，為了避免由于輕微堵塞或漏氣現(xiàn)象造成檢測(cè)誤差，設(shè)置了報(bào)警予置電路，任何輕微堵塞或漏氣造成測(cè)試時(shí)間超過或縮短1秒以上時(shí)均可自動(dòng)報(bào)警。本發(fā)明對(duì)孔口恒流源傳感器采集的不同幅度和寬度的微粒脈沖電壓，在電路設(shè)計(jì)上采用了低噪聲、高速率、抗阻塞、高線性、抗干擾等綜合技術(shù)措施，設(shè)置了三級(jí)限幅和四級(jí)放大、緩沖比較、計(jì)數(shù)鎖存電路，其電路組合方式如圖1b所示，取孔口恒流源傳感器采集的不同幅度和寬度的微粒脈沖電壓后，先經(jīng)前置低噪聲放大器，再經(jīng)≥25μm緩沖放大、比較器，將≥25μm的脈沖信息轉(zhuǎn)換直接計(jì)數(shù)并鎖存;其后經(jīng)≥25μm限幅、線性放大器后經(jīng)≥10μm緩沖放大、比較器，將≥10μm的脈沖信息轉(zhuǎn)換計(jì)數(shù)并鎖存;其后經(jīng)≥10μm限幅、線性放大器后，經(jīng)≥5μm緩沖放大、比較器，將≥5μm的脈沖信息轉(zhuǎn)換計(jì)數(shù)并鎖存;最后再經(jīng)≥5μm限幅器及噪聲箝位電路處理，末級(jí)線性放大后經(jīng)≥2μm緩沖、比較器直接轉(zhuǎn)換計(jì)數(shù)并鎖存。四道微粒計(jì)數(shù)完成并鎖存后，經(jīng)顯示選擇電路處理可達(dá)到隨意選擇顯示的目的。
本發(fā)明儀器的外殼可用金屬板制成，在儀器的面板上設(shè)置電源開關(guān)、時(shí)間予置器、測(cè)試時(shí)間顯示、堵孔報(bào)警指示、測(cè)試鍵及通道選擇鍵。
本發(fā)明是檢測(cè)注射液中不溶性微粒含量的專用精密儀器，主要適用于注射液成品微粒含量的質(zhì)量檢測(cè)和注射液生產(chǎn)工藝流程中的監(jiān)控，一次測(cè)試取樣0.5ml，可同時(shí)測(cè)出≥2μm、≥5μm、≥10μm、≥25μm四道不同粒徑范圍的微粒含量，各藥廠的實(shí)測(cè)表明，具有測(cè)試精度高、重復(fù)性好，抗電磁干擾能力強(qiáng)、操作簡便、性能價(jià)格比優(yōu)等優(yōu)點(diǎn)，可檢測(cè)各種注射液，檢測(cè)時(shí)間約20秒，重復(fù)精度CV≤2%，電源電壓交流220V±10%，50HZ、功率消耗60W，工作溫度10～35℃，環(huán)境相對(duì)濕度＜80%。


圖1為本發(fā)明儀器系統(tǒng)方框圖。
其中圖1a示出了儀器水銀計(jì)量光電管取樣控制、計(jì)時(shí)電路和計(jì)時(shí)器顯示取樣時(shí)間框圖。取樣傳感器用人造寶石和鉑金電極制成，寶石孔徑φ＝80～100μm，深度為20～40μm，圖中P1、P2、P3是設(shè)置在水銀計(jì)量管兩側(cè)的三對(duì)光電控制傳感器，P2～P3間長度8～12cm，水銀容積0.5ml，P1為停泵和電磁閥關(guān)閉控制，P2、P3為計(jì)數(shù)及停止計(jì)數(shù)鎖存控制，秒計(jì)時(shí)控制。
圖1b是脈沖放大電路框圖，前置低噪聲的放大器的晶體管參數(shù)為電流放大倍數(shù)β＝300～500，晶體管噪聲系數(shù)NF＝1db，集電極電流IC＝0.05～0.5mA，放大器輸入阻抗Rin＝15～30KΩ;限幅、線性的放大器參數(shù)為轉(zhuǎn)換速率SR≥7V/μS，輸入阻抗Rin≥1010Ω，漂移電壓Vos≥10mV;各級(jí)放大器的放大倍數(shù)K為≥25μm檔，K＝32，≥10μm檔，K＝512，≥5μm檔，K＝4096，≥2μm檔，K＝65536;限幅器輸出最大脈沖電壓幅度≤0.8V。
權(quán)利要求
1.一種涉及電阻法微粒計(jì)和微粒分析器的注射液微粒分析儀，其特征在于在取樣杯外側(cè)設(shè)置了排除電磁場(chǎng)干擾的由鐵、鎳、鉻制成的屏壁，為保證四通道最佳信噪比而孔口電流設(shè)置范圍為0.5～1.1mA，0.5ml取樣容積的計(jì)量由水銀計(jì)量管上與水銀無觸點(diǎn)的光電傳感器及其控制的負(fù)壓泵來控制，設(shè)置了監(jiān)控0.5ml容積的計(jì)時(shí)電路和避免輕微堵塞或漏氣現(xiàn)象造成檢測(cè)誤差的報(bào)警予置電路，對(duì)孔口恒流源傳感器采集的不同幅集的不同幅度和寬度的微粒脈沖電壓設(shè)置了三級(jí)限幅和四級(jí)放大、緩沖比較，計(jì)數(shù)鎖存電路及顯示選擇電路。
2.權(quán)利要求1中所述注射液微粒分析儀，其特征在于所述的0.5ml取樣容積的計(jì)量是由設(shè)置在水銀計(jì)量管兩側(cè)的三對(duì)光電傳感器(P1、P2、P3)控制，計(jì)數(shù)開始時(shí)水銀計(jì)量管的電磁閥開通，負(fù)壓泵起動(dòng)，水銀向負(fù)壓區(qū)流動(dòng)，水銀柱末端到達(dá)P1時(shí)電磁閥閉鎖、負(fù)壓泵停止工作，水銀回流到P2時(shí)，0.5ml取樣開始計(jì)量，水銀回流時(shí)形成負(fù)壓使取樣杯中檢品向取樣傳感器孔口流動(dòng)，這時(shí)開始微粒分析計(jì)數(shù)，當(dāng)水銀柱流到P3時(shí)，0.5ml取樣終止，微粒分析計(jì)數(shù)也終止。
3.權(quán)利要求1中所述的注射液微粒分析儀，其特征在于所述的監(jiān)控0.5ml容積的計(jì)時(shí)電路是根據(jù)水銀計(jì)量管標(biāo)定的0.5ml容積用0.9%氯化鈉溶液取樣需要20秒±1秒設(shè)計(jì)的。
4.權(quán)利要求1中所述的注射液微粒分析儀，其特征在于所述的報(bào)警予置電路是任何輕微堵塞或漏氣現(xiàn)象造成測(cè)試時(shí)間超過或縮短1秒以上時(shí)均可進(jìn)行報(bào)警。
5.權(quán)利要求1中所述的注射液微粒分析儀，其特征在于所述的對(duì)微粒脈沖電壓進(jìn)行三級(jí)限幅和四級(jí)放大、緩沖比較、計(jì)數(shù)鎖存電路是取孔口恒流源傳感器采集的不同幅度和寬度的微粒脈沖電壓先經(jīng)前置低噪聲放大器，再經(jīng)≥25μm緩沖放大、比較器，將≥25μm的脈沖信息轉(zhuǎn)換直接計(jì)數(shù)并鎖存;其后經(jīng)≥25μm限幅、線性放大器后經(jīng)≥10μm緩沖放大、比較器將≥10μm的脈沖信息轉(zhuǎn)換計(jì)數(shù)并鎖存;其后經(jīng)≥10μm限幅、線性放大器后經(jīng)≥5μm緩沖放大、比較器、將≥5μm的脈沖信息轉(zhuǎn)換計(jì)數(shù)并鎖存;最后經(jīng)≥5μm限幅及噪聲箝位電路處理，末級(jí)線性放大后經(jīng)≥2μm緩沖、比較器直接轉(zhuǎn)換計(jì)數(shù)并鎖存，即達(dá)到了一次取樣0.5ml同時(shí)檢測(cè)四道微粒分析計(jì)數(shù)并予儲(chǔ)存，經(jīng)顯示選擇電路可隨意選擇顯示。
6.按權(quán)利要求5中所述的電路，其特征在于前置低噪聲放大器的晶體管參數(shù)為電流放大倍數(shù)β＝300～500，晶體管噪聲系數(shù)NF＝1db，集電極電流IC＝0.05～0.5mA，放大器輸入阻抗Rin＝15～30KΩ;限幅、線性放大器參數(shù)為轉(zhuǎn)換速率SR≥7V/ms，輸入阻抗Rin≥1010Ω，漂移電壓Vos≤10mV;各級(jí)放大器的放大倍數(shù)K為≥25μm檔，K＝32，≥10μm檔，K＝512，≥5μm檔，K＝4096，≥2μm檔，K＝65536;限幅器輸出最大脈沖電壓幅度≤0.8V。
全文摘要
一種注射液微粒分析儀器，一次取樣0.5ml可同時(shí)檢測(cè)粒徑≥2μm、≥5μm、≥10μm、≥25μm四道微粒分析計(jì)數(shù)并予儲(chǔ)存，可隨意選擇顯示，取樣容積的計(jì)量由水銀計(jì)量管上的光電傳感器控制，設(shè)置了監(jiān)控取樣容積計(jì)時(shí)電路和避免輕微堵塞或漏氣造成檢測(cè)誤差的報(bào)警予置電路，孔口恒流源傳感器采集的微粒脈沖電壓設(shè)置了三級(jí)限幅和四級(jí)放大、緩沖比較、計(jì)數(shù)鎖存和顯示選擇電路，具有測(cè)試精度高、重復(fù)性好、抗電磁干擾能力強(qiáng)、操作簡便，性能價(jià)格比優(yōu)。
文檔編號(hào)G01N27/04GK1043565SQ88108540
公開日1990年7月4日 申請(qǐng)日期1988年12月15日 優(yōu)先權(quán)日1988年12月15日
發(fā)明者胡子平, 吳克釵, 陳惠發(fā) 申請(qǐng)人:中國人民解放軍空軍天津醫(yī)院