专利名称：用于免疫组化染色机的微量试剂液面检测方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种试剂液面检测装置，特别涉及一种用于免疫组化染色机的微量试剂液面检测方法及装置。
背景技术：
免疫组织化学染色技术是病理技术中的一项重要染色方法,在病理工作中已得到广泛应用，是病理医师对疾病做出诊断的重要辅助手段之一。免疫组织化学染色是近年来发展起来的病理技术，操作本身很容易受到湿度、温度、时间以及人为因素的影响，造成结果不够稳定，不能很好地进行结果对比，质量控制也较难把握，因此对病理技术员提出了更高的要求。在国内由于受到进口仪器价格昂贵的影响，目前99%以上的医院是手工操作；而传统的手工操作主要存在的问题是:1、很容易受到不确定因素的影响，导致在病理诊断中出现不应有的误诊现象；2、耗时:每一次染色需要耗时4-5小时以上；3、容易出错:因为每次“免疫组织化学染色”的所用的抗体与试剂种类达数十种人工加试剂容易错加或忘加，反应时间也不能有效控制；4、不能做到规范化与标准化的实验室管理。近年来，随着临床对病理诊断的重视，病理工作量逐年增大，病理技术的应用也随之有了很大的发展，免疫组织化学染色技术成了病理诊断中一项不可或缺的手段。与传统的手工操作相比，全自动免疫组织化学染色仪的优越性明显高于前者，因此，全自动免疫组织染色技术的应用受到了越来越多的关注。全自动免疫组织化学染色仪是用细长的取样针吸取试剂，放到一试管中测试。在此过程中，需要严格控制样本和试剂的量。如何精确控制样本和试剂的吸取量在全自动免疫组织化学染色仪中一直是个难题，目前国内和国际上使用的方法大致分为以下两种:1、丝杠式该方法是将注射器的活塞与丝杠的螺母相连，由步进电机带动丝杠转动。通过控制步进电机的步数来控制取液量。但这种方法无法探测液面，必须将取样针深入到试剂瓶底部，才开始取样。这种方式一方面取样针外表会有样本或试剂残留，导致样本或试剂的浪费，以及取样针的难清洗；并且由于吸取的样本和试剂的量本身比较少，一般只有50 60μ L，取样针外表残留的样本或试剂将会影响测试精度。另一方面，取样时不知道试剂瓶里是否还有足够的试剂量。2、电容法这种方法用取样针内外管作为电容传感器，通过电位比较器将电容的改变转化为频率的变化，以方波输出，通过一单片机计算频率的变化。此法能够检测液位和跟踪液位变化，但是在一抗、二抗的吸取中，由于每款一抗、二抗的试剂量小于25ml，存放在一个很小的试剂瓶内。染色仪上放置多达近50个试剂瓶，瓶口小，用一般的办法很难检测到试剂瓶内试剂的余量。而现有的方案检测灵敏度不高，有滞后性，液体少的时候无法检测到，且成本相对较高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是:为了克服现有技术中试剂瓶中微量试剂的余量检测精度不高，甚至量少时无法检测的不足，本发明提供一种用于免疫组化染色机的微量试剂液面检测方法及装置。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种用于免疫组化染色机的微量试剂液面检测装置，所述免疫组织化学染色机包括取样针和机座，所述机座上放置有试剂瓶，微量试剂液面检测装置包括电容和检测电路；所述电容的两极由取样针的针头和底板组成，所述取样针的针头为导体，并与周围结构电气绝缘；所述底板铺设在试剂瓶与机座之间，所述底板为导体，并通过绝缘板与机座电气绝缘.
所述检测电路包括微处理器和用于检测所述取样针的针头和所述底板构成的容性通路上的微量交流电流值的电容转换器，所述微处理器的信号输入端与电容转换器的信号输出端连接。由于电流检测的范围宽，不会局限于某个范围，因此，本发明的检测灵敏度高，液体少的时候也能检测到。所述电容转换器为AD7151，所述微处理器的信号输入端与AD7151的串口连接。为了使取样针与周围结构电气绝缘，所述取样针的针头一端为吸取端，另一端套有液管，所述液管为绝缘材料。一种用于免疫组化染色机的微量试剂液面检测方法，包括以下步骤:(a)测量取样针的针头与底板之间的电容，并不断读取电容值，判断电容值是否发生有效跃变，是则确定取样针接触到液面。由于电流检测的范围宽，所以检测范围也宽，量多量少都能有效检测到，步骤(a)中，通过检测所述取样针的针头和所述底板构成的容性通路上的微量交流电流值，得到取样针的针头与底板之间的电容值。(b)当检测到取样针的针头与底板之间的电容值发生有效跃变时，记录取样针下降的高度，然后根据试剂瓶的形状和所记录的取样针下降的高度，计算试剂瓶中的剩余试剂量。步骤(a)中，对取样针的针头与底板之间的电容值进行模数转换，通过软件不断读取模数转换后的所述电容值；所述软件对模数转换后的所述电容值进行分析判断提取有效值；由所述软件对所述有效值进行数字滤波，判断滤波后的所述有效值是否发生有效跃变，是则确定取样针接触到液面。本发明的工作原理如下:取样针的针头为电容的一个电极，底板为另一个电极，试剂瓶为高分子绝缘材料，测量取样针的针头与底板之间的电容；当取样针的针头未接触到试剂时，电容值稳定在一个较小值上；当取样针缓慢下降，接触到液面时，由于试剂瓶中的试剂具有弱导电性，电容量将发生跃变，为了避免不必要的误判，提高检测精度，可以对电容转换器输出的电容值进行分析判断，提取有效值，并进行数字滤波，判断电容值是否发生有效跃变，从而确定取样针是否接触到液面。这里所述的有效跃变是为了区别于干扰所造成的跃变，并不必须根据试验才能得出。经过如此处理，系统对电气使用环境要求不高，抗干扰能力强，并不必须根据现场环境再进行调试。根据电容的有效跃变得出液面位置，即液面高度后，可根据试剂瓶的形状，计算出剩余试剂量，供系统分析、显示等。本发明的有益效果是，本发明的用于免疫组化染色机的微量试剂液面检测方法及装置，可以检测试剂瓶中微量试剂的余量，检测精度高，没有滞后性，液体少的时候也能检测到，装置结构简单，成本较低。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。图1是本发明的用于免疫组化染色机的微量试剂液面检测方法及装置的工作原理图。图2是本发明的用于免疫组化染色机的微量试剂液面检测装置最优实施例的结构示意图。图3是图2中A处的局部放大图。图中1、机座,2、试剂瓶,3、底板,4、绝缘板,5、滴氧针管,6、夹头,7、导向压板,8、六角轴，9、无油轴承，10、齿轮齿条机构，11、液管。
具体实施例方式现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。如图2、图3所示，本发明的用于免疫组化染色机的微量试剂液面检测装置最优实施例的结构示意图。免疫组织化学染色机包括取样针和机座1，机座I上放置有试剂瓶2，微量试剂液面检测装置包括电容和检测电路；电容的两极由取样针的针头和底板3组成，取样针的针头为导体，并与周围结构电气绝缘；底板I铺设在试剂瓶2与机座I之间，底板I为金属板，并通过绝缘板4与机座I电气绝缘，底板I和绝缘板4共同组成试剂瓶座；检测电路包括电容转换器AD7151和微处理器，微处理器的信号输入端与AD7151的串口连接，AD7151中具有CDC电路(电容-数字转换器)。本实施例中，试剂瓶2为高分子绝缘材料，取样针包括滴氧针管5、夹头6、导向压板7、无油轴承9、齿轮齿条机构10和液管11,滴氧针管5作为取样针的针头，一端作为吸取端，一端与液管11连接，液管11套于滴氧针管5外,液管11为橡胶绝缘材料；齿轮齿条机构10套于液管11外，夹头6用来固定滴氧针管5与液管11的连接部位，以及液管11与齿轮齿条机构10的连接部位靠近滴氧针管5的一端。滴氧针管5为金属针管。如图1-3所示，本发明的一种用于免疫组化染色机的微量试剂液面检测方法，包括以下步骤:对CDC电路初始化后，通过测量取样针的针头与底板构成的容性通路上的微量交流电流值，得到取样针的针头与底板之间的电容值，微处理器不断读取电容转换器输出的电容值，对电容值进行分析判断，提取有效值，并进行一阶数字滤波，判断电容值是否发生有效跃变，是则确定取样针接触到液面。当检测到取样针的针头与底板3之间的电容值发生有效跃变时，记录取样针下降的高度，然后根据试剂瓶2的形状和所记录的取样针下降的高度，计算试剂瓶2中的剩余试剂量，供系统分析、显示等。以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
权利要求
1.一种用于免疫组化染色机的微量试剂液面检测装置，所述免疫组织化学染色机包括取样针和机座(1)，所述机座(I)上放置有试剂瓶(2)，其特征在于:包括电容和检测电路；所述电容的两极由取样针的针头和底板(3)组成，所述取样针的针头为导体，并与周围结构电气绝缘；所述底板(I)铺设在试剂瓶(2)与机座(I)之间，所述底板(I)为导体，并通过绝缘板(4)与机座(I)电气绝缘。
2.如权利要求1所述的用于免疫组化染色机的微量试剂液面检测装置，其特征在于:所述检测电路包括微处理器和用于检测所述取样针的针头和所述底板构成的容性通路上的微量交流电流值的电容转换器，所述微处理器的信号输入端与电容转换器的信号输出端连接。
3.如权利要求2所述的用于免疫组化染色机的微量试剂液面检测装置，其特征在于:所述电容转换器为AD7151，所述微处理器的信号输入端与AD7151的串口连接。
4.如权利要求1-3中任一项所述的用于免疫组化染色机的微量试剂液面检测装置，其特征在于:所述取样针的针头一端为吸取端，另一端套有液管(11)，所述液管(11)为绝缘材料。
5.一种如权利要求1-4中任一项所述的用于免疫组化染色机的微量试剂液面检测装置的微量试剂液面检测方法，其特征在于包括以下步骤: (a)测量取样针的针头与底板之间的电容，并不断读取电容值，判断电容值是否发生有效跃变，是则确定取样针接触到液面；在步骤(a)中，通过检测所述取样针的针头和所述底板构成的容性通路上的微量交流电流值，得到取样针的针头与底板(3)之间的电容值。
6.如权利要求5所述的用于免疫组化染色机的微量试剂液面检测方法，其特征在于:还包括步骤(b)，当检测到取样针的针头与底板(3)之间的电容值发生有效跃变时，记录取样针下降的高度，然后根据试剂瓶(2)的形状和所记录的取样针下降的高度，计算试剂瓶(2)中的剩余试剂量。
7.如权利要求5所述的用于免疫组化染色机的微量试剂液面检测方法，其特征在于:步骤(a)中，对取样针的针头与底板(3)之间的电容值进行模数转换，通过软件不断读取模数转换后的所述电容值；所述软件对模数转换后的所述电容值进行分析判断提取有效值；由所述软件对所述有效值进行数字滤波，判断滤波后的所述有效值是否发生有效跃变，是则确定取样针接触到液面。
全文摘要
本发明涉及一种微量试剂液面检测方法，包括以下步骤将取样针的针头与周围结构电气绝缘，并在试剂瓶与机座之间铺设一块与机座电气绝缘的底板，底板和取样针的针头为导体；判断取样针的针头与底板之间的电容是否发生有效跃变，是则确定取样针接触到液面。还涉及一种微量试剂液面检测装置，包括电容和检测电路；电容的两极由取样针的针头和底板组成，取样针的针头为导体，并与周围结构电气绝缘；底板铺设在试剂瓶与机座之间，底板为导体，并通过绝缘板与机座电气绝缘；检测电路包括电容转换器和微处理器。本发明的微量试剂液面检测方法及装置，可以检测试剂瓶中微量试剂的余量，检测精度高，装置结构简单，成本较低。
文档编号G01N1/31GK103162770SQ201310112860
公开日2013年6月19日 申请日期2013年4月2日 优先权日2013年4月2日
发明者安庆红, 李伯军, 戈国锦, 陈雨平 申请人:常州市微凯医疗科技有限公司