一種自適應(yīng)液面探測(cè)采樣系統(tǒng)及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及醫(yī)療器械及其控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種適用于化學(xué)發(fā)光測(cè)定儀器的自適應(yīng)液面探測(cè)采樣系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]液面探測(cè)系統(tǒng)是自動(dòng)化學(xué)發(fā)光免疫分析測(cè)控系統(tǒng)的重要組成部分，用于控制采樣針探入液體的深度，從而最大限度減少采樣針滴掛，使自動(dòng)加樣過程穩(wěn)定可靠。
[0003]電容式液面探測(cè)技術(shù)原理簡(jiǎn)單、成本低且易于實(shí)現(xiàn)，是目前市面上應(yīng)用最廣的液面探測(cè)技術(shù)。具體可參考《中國醫(yī)療設(shè)備》2013年第28卷11期中公開的，由張智河、黃菊英所著的《基于電容探測(cè)的智能液面探測(cè)技術(shù)》一文。金屬采樣針通過空間環(huán)境與相關(guān)電路形成空間分布電容，利用時(shí)基電路產(chǎn)生脈寬調(diào)制輸出，當(dāng)采樣針與導(dǎo)電溶液接觸時(shí)，即增加了空間分布電容，輸出脈寬變大，通過檢出上述變化即可探測(cè)到液面接觸信息。但由于用于清洗采樣針的清洗液配方不一樣，會(huì)導(dǎo)致清洗液的離子溶度不同，進(jìn)而會(huì)影響采樣針對(duì)大地的電容值，影響液面探測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題為:通過電容校準(zhǔn)使得采樣針適應(yīng)當(dāng)前清洗液溶度值，再進(jìn)行液面探測(cè)，避免清洗液離子溶度不同對(duì)采樣針的對(duì)地電容造成影響，進(jìn)而避免影響液面探測(cè)結(jié)果。
[0005]本發(fā)明采取的技術(shù)方案具體為:一種自適應(yīng)液面探測(cè)采樣系統(tǒng)，包括上位機(jī)、控制器、采樣針、采樣針清洗機(jī)構(gòu)、采樣針傳動(dòng)機(jī)構(gòu)以及采樣針對(duì)地電容檢測(cè)單元;所述采樣針傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由升降驅(qū)動(dòng)組件和清洗驅(qū)動(dòng)組件構(gòu)成；
采樣針對(duì)地電容檢測(cè)單元檢測(cè)采樣針的對(duì)地電容，并輸出至控制器中。
[0006]上位機(jī)連接控制器，以向控制器發(fā)送采樣針清洗指令和采樣針采樣指令；
控制器根據(jù)接收到的采樣針清洗指令控制采樣針傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的清洗驅(qū)動(dòng)組件運(yùn)行，從而帶動(dòng)采樣針進(jìn)入采樣針清洗機(jī)構(gòu)中進(jìn)行清洗，并在清洗完畢后，帶動(dòng)采樣針復(fù)位；
控制器根據(jù)接收到的采樣針采樣指令和采樣針的對(duì)地電容，控制采樣針傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的升降驅(qū)動(dòng)組件運(yùn)行，從而帶動(dòng)采樣針進(jìn)行采樣。
[0007]上述采樣針對(duì)地電容檢測(cè)單元采用現(xiàn)有電路單元，采樣針傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的清洗驅(qū)動(dòng)組件和升降驅(qū)動(dòng)組件皆采用電機(jī)與傳動(dòng)件的組合，為現(xiàn)有技術(shù)。上位機(jī)采用計(jì)算機(jī)，控制器采用現(xiàn)有微控制芯片。
[0008]基于上述系統(tǒng)的控制方法，包括以下步驟:
步驟一，上位機(jī)向控制器發(fā)送采樣針清洗指令；
步驟二，控制器接收采樣針清洗指令，根據(jù)指令控制采樣針傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的清洗驅(qū)動(dòng)組件運(yùn)行，帶動(dòng)采樣針進(jìn)入采樣針清洗裝置進(jìn)行清洗，直至清洗完畢；
步驟三，控制器控制采樣針傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的清洗驅(qū)動(dòng)組件運(yùn)行，帶動(dòng)采樣針復(fù)位至樣品或試劑容器上方；
步驟四，檢測(cè)此時(shí)采樣針的對(duì)地電容值，并標(biāo)記為初始電容值，控制器向上位機(jī)發(fā)送清洗完畢信息及初始電容值，并轉(zhuǎn)至步驟五;如檢測(cè)不成功則控制器輸出報(bào)警信息；
步驟五，根據(jù)樣品或試劑在容器中的高度值，定義采樣針的對(duì)地電容變化量閾值，以及采樣最大高度閾值；
步驟六，上位機(jī)向控制器發(fā)送采樣針采樣指令；
步驟七，控制器控制采樣針傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的升降驅(qū)動(dòng)組件運(yùn)行，從而帶動(dòng)采樣針下降；步驟八，實(shí)時(shí)檢測(cè)采樣針下降過程中的對(duì)地電容值，并根據(jù)對(duì)地電容初始值計(jì)算對(duì)地電容變化量，當(dāng)對(duì)地電容變化量大于對(duì)地電容變化量閾值時(shí)，則采樣針已探測(cè)到樣品或試劑液面;否則轉(zhuǎn)至步驟九；
步驟九，判斷采樣針的下降高度是否到達(dá)采樣最大高度閾值，如達(dá)到，則輸出含有樣本或試劑為空的報(bào)警信息。
[0009]本發(fā)明應(yīng)用于采樣針液面探測(cè)及采樣的自動(dòng)化控制過程中，所述對(duì)地電容變化量閾值可根據(jù)試劑或樣品的容器內(nèi)表面面積進(jìn)行設(shè)定，采樣最大高度閾值則根據(jù)采樣針距離容器底部的高度進(jìn)行設(shè)定，上述皆為現(xiàn)有技術(shù)。
[0010]本發(fā)明在應(yīng)用時(shí)，由于采樣針在清洗過后即檢測(cè)了其對(duì)地電容值，因此可以此檢測(cè)值作為后續(xù)液面探測(cè)過程中對(duì)地電容值變化的基準(zhǔn)值，即實(shí)現(xiàn)了對(duì)清洗完畢的采樣針的對(duì)地電容校準(zhǔn)，使得采樣針在液面探測(cè)過程中不再受到清洗液溶度值的影響。
[0011]為了提高采樣的效率，同時(shí)保證液面探測(cè)的精確度，本發(fā)明步驟五中還包括將樣品或試劑容器上方的高度空間由上至下分隔，并定義為快速運(yùn)行高度和慢速運(yùn)行高度，同時(shí)定義對(duì)應(yīng)上述快速運(yùn)行高度范圍和慢速運(yùn)行高度范圍內(nèi)的采樣針第一運(yùn)行速度和采樣針第二運(yùn)行速度；
步驟七中，在采樣針下降過程中，當(dāng)采樣針位于快速運(yùn)行高度范圍內(nèi)時(shí)，控制采樣針以第一運(yùn)行速度移動(dòng)，當(dāng)采樣針位于慢速運(yùn)行高度范圍時(shí)，控制采樣針以第二運(yùn)行速度移動(dòng)。第一運(yùn)行速度大于第二運(yùn)行速度，快速運(yùn)行高度范圍及慢速運(yùn)行高度范圍，以及兩相應(yīng)運(yùn)行速度的具體值可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用中樣品或試劑容器上方的高度空間距離設(shè)定。
[0012]本發(fā)明的有益效果為:通過對(duì)清洗完畢后的采樣針進(jìn)行對(duì)地電容值校準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)采樣針對(duì)當(dāng)前清洗液溶度值的自適應(yīng)，進(jìn)而通過檢測(cè)和計(jì)算采樣針對(duì)地電容變化量，實(shí)現(xiàn)采樣針對(duì)樣品或試劑的液面探測(cè)和采樣。提高了液面探測(cè)的精確度，最大限度避免了采樣同時(shí)的掛液。
【附圖說明】
[0013]圖1所示為本發(fā)明系統(tǒng)原理結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2所示為本發(fā)明方法流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例進(jìn)一步描述。
[0015]如圖1所示，通過電容校準(zhǔn)使得采樣針適應(yīng)當(dāng)前清洗液溶度值，再進(jìn)行液面探測(cè)，避免清洗液離子溶度不同對(duì)采樣針的對(duì)地電容造成影響，進(jìn)而避免影響液面探測(cè)結(jié)果。
[0016]本發(fā)明采取的技術(shù)方案具體為:一種自適應(yīng)液面探測(cè)系統(tǒng)，包括上位機(jī)、控制器、采樣針、采樣針清洗機(jī)構(gòu)、采樣針傳動(dòng)機(jī)構(gòu)以及采樣針對(duì)地電容檢測(cè)單元;所述采樣針傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由升降驅(qū)動(dòng)組件和清洗驅(qū)動(dòng)組件構(gòu)成；
采樣針對(duì)地電容檢測(cè)單元檢測(cè)采樣針的對(duì)地電容，并輸出至控制器中。
[0017]上位機(jī)連接控制器，以向控制器發(fā)送采樣針清洗指令和采樣針采樣指令；
控制器