用于化学发光免疫分析仪的液路系统的制作方法

本实用新型涉及化学发光免疫分析仪的样本处理系统，尤其是涉及一种用于化学发光免疫分析仪的液路系统。

背景技术：

全自动化学发光免疫分析仪具有环保、快速、准确等特点广泛用于科研、体外检测等技术领域。化学发光免疫分析仪液路系统是保证系统定量精准、稳定运行和实现重复性检测的核心执行模块，包括样本/试剂模块、底物模块、磁珠清洗模块和废液处理模块。

目前，液路系统具有样本定量失败率高、存在交叉污染，可重复性差的等技术问题，具体如下：第一，样本/试剂取样模块的取样针孔径较小，长时间使用后样本或试剂容易附着在取样针内壁上，而传统样本/试剂取样模块通过柱塞泵的速度结合清洗管路上的压力共同判断取样针堵塞与否，但是由于柱塞泵的吸引速度放大了采样量的误差，无法确认取样针冲洗干净与否，使得该模块存在定量失败情况和存在样本/试剂交叉污染的情况，样本发光检测失败率高。其次，现有磁珠清洗模块的管路复杂且不具有自清洗功能，使得仪器长时间运行后结晶性清洗液容易附着在注液针内壁及注液管路内壁上，造成各分管道的流阻大小不一致，进一步导致清洗液注液量不一致，可重复性差；抽液时蠕动泵容易出现超负荷运行情况，甚至出现废液倒吸现象，严重影响系统的稳定运行，仪器故障率高。第三，废液模块的外清洗效果差，仅仅利用废液泵将样本抽取至废液桶内，取样针外壁挂液严重，造成样本交叉污染，影响检测结果的可靠性。第四，取样针为不锈钢针，挂液严重，容易造成交叉污染，可重复性差。第五，整个液路系统缺少预警装置，需要人工多次查看废液桶或洗液桶内液位，故障率高。

技术实现要素：

本实用新型目的在于提供一种用于化学发光免疫分析仪的液路系统，提高样本定量成功率，避免交叉污染。

为实现上述目的，本实用新型采取下述技术方案：

本实用新型所述的用于化学发光免疫分析仪的液路系统，包括样本取样单元、试剂取样单元、底物单元、磁珠清洗单元和废液处理单元，所述磁珠清洗单元包括清洗模块和抽液模块，所述清洗模块包括注液泵和第一洗液桶，所述注液泵的出口端连通有多通道注液管路，所述多通道注液管路的每个分注液管上均串联有注液针和控制所述注液针注液量的第一电磁阀；所述注液泵和第一洗液桶之间的冲洗管上间隔串联有第二电磁阀和冲洗泵，位于所述冲洗泵和第二电磁阀之间的所述冲洗管上串联有两位三通阀，所述两位三通阀的第三端通过连接管与第二洗液桶相连接；所述抽液模块包括与废液桶相连通的多通道抽液管路，所述多通道抽液管路的每个分抽液管上均串联有吸液针和吸液泵。

所述底物单元包括两结构相同的底物输送模块，所述底物输送模块包括通过底物管路相连接的底物瓶和底物针，所述底物管路上串联有底物泵，位于所述底物泵两侧的所述底物管路上均串联有第三电磁阀。

所述样本取样单元和所述试剂取样单元均结构相同，样本取样单元和试剂取样单元均包括通过采集管相连接的取样针和取样泵，所述采集管上串联有第二压力传感器；所述取样泵通过清洗管路与所述第一洗液桶相连接，所述清洗管路上串联有第四电磁阀和清洗泵，位于所述清洗泵和第四电磁阀之间的清洗管路上串联有与第一洗液桶相连接的分流管，所述分流管上串联有第一压力传感器和溢流阀。

所述样本取样单元的采集管上串联有第二压力传感器。

所述废液处理单元包括用于清洗样本取样单元的清洗池Ⅰ、用于清洗试剂取样单元的清洗池Ⅱ、集液器和所述废液桶，试剂坛的冷凝液出口、所述磁珠清洗单元的废液口、清洗池Ⅰ的第一排液口Ⅰ和清洗池Ⅱ的第一排液口Ⅱ分别通过排液管Ⅰ与所述集液器的进口相连接，每个所述排液管Ⅰ上均串联有第五电磁阀，集液器的出口通过废液管与废液桶相连接，所述废液管上串联有排液泵Ⅰ。

所述清洗池Ⅰ的第二排液口Ⅰ和清洗池Ⅱ的第二排液口Ⅱ分别通过排液管Ⅱ并联在所述废液管上，每个所述排液管Ⅱ上均串联排液泵Ⅱ，清洗池Ⅰ的排液管Ⅱ上串联有第六电磁阀。

所述清洗池Ⅰ的两进液口通过进液管Ⅰ分别与所述第一洗液桶、第三洗液桶相连接，每个所述进液管Ⅰ上均串联有输送泵Ⅰ；所述清洗池Ⅱ的进液口通过进液管Ⅱ与第一洗液桶相连接，所述进液管Ⅱ上串联有输送泵Ⅱ。

所述注液泵、底物泵和取样泵均为柱塞泵；所述冲洗泵、清洗泵、排液泵Ⅰ、排液泵Ⅱ、输送泵Ⅰ和输送泵Ⅱ均为隔膜泵；所述吸液泵为蠕动泵。

所述废液桶、第一洗液桶、第二洗液桶和第三洗液桶内均设置有液位传感器。

所述取样针的外表面设置有涂覆有特氟龙保护层。

本实用新型优点在于结构简单，取样针内外清洗效果好，能够避免试剂或样本出现交叉污染，磁珠清洗单元能够保证磁珠清洗注液和抽液一致，清洗效果好，系统的废液排液速度快，提高了化学发光免疫分析仪的运行稳定性和样本检测结果的准确性，可重复性好，降低了由系统误差和样本、试剂交叉感染而引起发光检测失败的几率，具体体现在以下几点：

（1）、本实用新型的磁珠清洗单元通过控制第一电磁阀的启闭时间调整各分注液管的流阻差异，精确控制每个分注液管的注液量，保证各注液针的注液量一致，进而保证清洗效果；清洗时通过注液泵抽取第二洗液桶内的结晶性清洗液，然后通过冲洗泵、第一电磁阀、第二电磁阀将大量的纯化水抽吸至多通道注液管路和注液针，将贴附在管路内壁和注液针内壁的结晶性清洗液冲洗下来，完全防止结晶性清洗液贴附在注液针内壁或多通道注液管路上，进一步保证每个分注液管的管阻一致，进而保证各注液针的注液量相同，提高系统的稳定性和检测结果的准确性；多个蠕动泵为由一个电机驱动的同步蠕动泵，避免出现因泵速差异而导致抽液量不一致的现象，进一步降低系统误差。

（2）、本实用新型的样本取样单元和试剂取样单元结构相同，不仅能够提高样本或试剂的加样精度，保证样本或试剂定量精准，保证取样针内壁的清洗效果；还可通过第二压力传感器和第一压力传感器监控管路压力，避免因管路压力异常而引起的管路破裂或泄露现象，还能通过第二压力传感器的压力值精准判定取样针发生堵塞与否，进而避免不同样本或试剂出现交叉污染。

（3）、本实用新型废液单元可向清洗池内连续供液，还充分利用负压原理排液，有效避免取样针外壁挂液，清洗效果好，避免交叉污染，清洗效果好。具体地，以清洗池Ⅰ排液为例，排液泵Ⅱ处于持续工作状态，第六电磁阀通电，排液泵Ⅱ抽空清洗池内的废液，当清洗池Ⅰ内无连续流动的废液时，第六电磁阀断电，排液泵Ⅱ抽除位于第六电磁阀、排液泵Ⅱ之间排液管Ⅱ内的空气形成局部真空，第六电磁阀通电，负压形成的高速气流迅速将取样针外壁上的废液抽吸至废液桶内，取样针清洗效果好，避免交叉污染。

（4）、本实用新型的取样针外壁上涂覆有特氟龙保护层，降低取样针发生磁化的几率，进一步避免出现因取样针表面磁化而引起的定量失败或污染问题；液位传感器可监控洗液桶或废液桶内液位，避免液位异常而造成不可预见的风险。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是图1中样本取样单元和试剂取样单元的结构示意图

图3是图1中磁珠清洗单元的结构示意图。

图4是图1中底物单元的结构示意图。

图5是图1中废液单元的结构示意图。

具体实施方式

如图1、2所示，本实用新型所述的用于化学发光免疫分析仪的液路系统，包括样本取样单元、试剂取样单元、底物单元、磁珠清洗单元和废液处理单元，所述样本取样单元和所述试剂取样单元均结构相同，以试剂取样单元为例：试剂取样单元包括通过采集管1.1相连接的取样针1.2和取样泵1.3（取样泵1.3为柱塞泵），所述取样泵1.3通过清洗管1.4与第一洗液桶2（第一洗液桶2内盛装有纯化水）的出水管2.1相连接，所述清洗管1.4上串联有第四电磁阀1.5和清洗泵1.6（清洗泵1.6为隔膜泵），位于所述清洗泵1.6和第四电磁阀1.5之间的清洗管1.4上串联有与第一洗液桶2相连接的分流管1.7，所述分流管1.7上串联有第一压力传感器1.8和溢流阀1.9；所述取样针1.2的外表面设置有涂覆有特氟龙保护层，降低取样针1.2发生磁化的几率，进一步避免出现因取样针1.2表面磁化而引起的定量失败或污染问题。实际布置时，试剂取样单元的分流管1.7和样本取样单元的分流管并联在第一洗液桶2的回水管2.2上，简化管路。

如图2所示，由于样本粘度较大，样本取样单元的取样针容易堵塞，为精确判定样本取样单元取样针堵塞情况，样本取样单元的采集管上串联有第二压力传感器1.10。

样本取样单元和试剂取样单元的取样和自清洗方法相同，以试剂取样单元为例：将取样针1.2移动至试剂瓶内，调节第四电磁阀1.5处于断电状态，取样泵1.3抽取试剂后移动至预设位置，取样泵1.3将抽取的试剂注入指定的反应杯内，然后取样针1.2移动至清洗池Ⅱ7.2上方，调节第四电磁阀1.5为通电状态，启动清洗泵1.6，用第一洗液桶2内的纯化水持续冲洗取样泵1.3、取样针1.2和采集管1.1，将试剂取样单元附着的试剂完全冲洗至清洗池Ⅱ7.2内，完成试剂取样单元的取样和内清洗。由于样本黏度较大，样本取样单元进行自清洗时，以第二压力传感器1.10检测的压力值PA为准，当PA处于预设压力范围内时停止清洗，避免样本取样单元的取样针堵塞，保证定量精度。

样本取样单元取样针堵塞判定过程如下：第二压力传感器1.10监控采集管1.1的压力PA，单片机预先设定样本采集量为An时所对应的压力PA范围；当采集量为An时，若压力PA大小处于预设的范围内，则说明样本取样单元的取样针没有堵塞，反之则说明取样针堵塞；当取样针1.2堵塞时，调节第四电磁阀通电，启动清洗泵，利用纯化水对取样针1.2、采集管1.1和取样泵1.3进行清洗，直至压力PA处于预设范围内时停止清洗，避免堵塞，确保定量精确。

样本取样单元和试剂取样单元的清洗流量控制方法相同，以试剂取样单元为例：管路流量与管路压力呈正相关，二者的关系式如下：，式中， Q—流量，μ—流量系数，A—管路截面积，P—管路压力，ρ—流体的密度，通过清洗管1.4的压力大小计算清洗管1.4的清洗流量是否满足取样针1.2清洗需求，具体地，第一压力传感器1.8用于检测清洗泵1.6出口处分流管1.7的压力PB，压力PB处于预设区间内则说明清洗流量能够满足取样针1.2的清洗需求，当压力PB大于预设范围的最大值时，则说明分流管1.7的流量过大、清洗管1.4的流量偏小，溢流阀1.9通过节流方式调节分流管1.7的流量，直至压力PB降低至预设范围内，使分流管1.7流量变小、清洗管1.4的流量相对增加；当压力PB小于预设范围的最小值时，则说明分流管1.7的流量过小、清洗管1.4的流量偏大，溢流阀1.9通过溢流的方式使压力PB增加至预设范围内，使分流管1.7流量增加、清洗管1.4流量相对减小。

如图1、3所示，所述磁珠清洗单元包括清洗模块和抽液模块，所述清洗模块包括注液泵3.1（注液泵3.1为柱塞泵）和第一洗液桶2，所述注液泵3.1的出口端连通有六通道注液管路，所述六通道注液管路的每个分注液管3.2上均串联有注液针3.3（其中一个注液针3.3为带有抽液和注液功能的套筒针）和控制所述注液针3.3注液量的第一电磁阀3.4；所述注液泵3.1和第一洗液桶2之间的冲洗管3.5上间隔串联有第二电磁阀3.6和冲洗泵3.7（冲洗泵3.7为隔膜泵），冲洗管3.5与第一洗液桶2的出水管2.1相连接，位于所述冲洗泵3.7和第二电磁阀3.6之间的所述冲洗管3.5上串联有两位三通阀3.8（具体为两位三通电磁阀），所述两位三通阀3.8的第三端通过连接管3.9与第二洗液桶4相连接；所述抽液模块包括与废液桶5进液管5.1相连通的六通道抽液管路，所述六通道抽液管路的每个分抽液管3.10上均串联有吸液针3.11和吸液泵3.12，其中一个吸液针3.11为套筒针，该套筒针的进口与一个分注液管3.2相连通；吸液泵3.12为蠕动泵，六个吸液泵3.12均由一个电机驱动，即六个吸液泵3.12为同步工作，保证六个吸液泵3.12的泵速相等，可同时抽取6个反应杯内的清洗废液，同时能够保证抽液量一致，同步性好，避免因泵速差异而导致抽液量不一致。

如图3所示，实际布置时，磁珠清洗单元的针座上交叉设置有五组注液针3.3和吸液针3.11，位于右侧的针为具有抽液和注液两种功能的套筒针，套筒针的进口与其中一个分注液管3.2相连接，套筒针的出口与其中一个分抽液管3.12相连接，位于左侧的针为底物针6.3。

清洗时先用第二洗液桶4内的磁珠清洗液（即结晶性洗液）清洗反应杯内的磁珠，然后再用第一洗液桶2内的纯化水清洗，避免六通道注液管路和注液针3.3堵塞，具体过程如下：两位三通阀3.8接通第二洗液桶4，第一电磁阀3.4断电、第二电磁阀3.6通电，注液泵3.1抽取第二洗液桶4内的清洗液，然后第一电磁阀3.4通电、第二电磁阀3.6断电，注液泵3.1将抽取的清洗液经各分注液管3.2和注液针3.3注入反应杯内，完一次清洗动作；然后吸液泵3.12同步工作，将反应杯内的清洗废液抽取至废液桶5内；再进行纯化水清洗，两位三通阀3.8与第一洗液桶2相连接，第一电磁阀3.4通电、第二电磁阀3.6通电，冲洗泵3.7工作加大纯化水流量，注液泵3.1通过抽液、吐液将纯化水注入反应杯内，完成注液针3.3、注液泵3.1和多通道注液管路的清洗，避免结晶性洗液粘附在注液针3.3内壁或多通道注液管路内壁，进一步保证每个分注液管3.2的流阻一致，进而保证各注液针3.3的注液量相同，提高系统的稳定性和检测结果的准确性；清洗完成后通过吸液泵3.12将清洗废液抽至废液桶5内，完成磁珠的清洗工作。清洗过程中，可以单独针对某一分注液管3.2和注液针3.3进行冲洗，也可以针对其中任意两个或三个或四个或五个分注液管3.2进行冲洗，当然也可以同时冲洗六个分注液管3.2。

如图1、4所示，所述底物单元包括两个结构相同的底物输送模块，两底物输送模块分别用于添加A液（A液主要成分为鲁米诺）和B液（B液主要成分为过氧化酶），以满足不同样本的发光检测需求；所述底物输送模块包括通过底物管路6.1相连接的底物瓶6.2和底物针6.3，所述底物管路6.1上串联有底物泵6.4（底物泵6.4为柱塞泵），位于所述底物泵6.4和所述底物针6.3之间的底物管路6.1上串联有第三电磁阀Ⅰ6.5，位于底物泵6.4和所述底物瓶6.2之间的底物管路6.1上串联有第三电磁阀Ⅱ6.6。工作时，根据样本发光检测需求，向盛装有样本的反应杯内添加A液或B液，第三电磁阀Ⅰ6.5断电、第三电磁阀Ⅱ6.6通电，底物泵6.4抽取底物瓶6.2内的A液（或B液），然后第三电磁阀Ⅰ6.5通电、第三电磁阀Ⅱ6.6断电，底物泵6.4向外吐液，A液（或B液）由底物管路6.1经底物针6.3注入反应杯内，完成底物的加样。

如图1、5所示，所述废液处理单元包括用于清洗样本取样单元的清洗池Ⅰ7.1、用于清洗试剂取样单元的清洗池Ⅱ7.2、集液器7.3和所述废液桶5，所述清洗池Ⅰ7.1的两进液口通过进液管Ⅰ7.4分别与所述第一洗液桶2、第三洗液桶8（盛装有碱性洗液）相连接，进液管Ⅰ7.4上串联有输送泵Ⅰ7.5（输送泵Ⅰ7.5为隔膜泵），两进液管Ⅰ7.4分别向清洗池Ⅰ7.1内注入碱性洗液、纯化水，以满足样本取样单元的取样针1.2的外清洗需求；所述清洗池Ⅱ7.2的进液口通过进液管Ⅱ7.6与第一洗液桶2相连接，所述进液管Ⅱ7.6上串联有输送泵Ⅱ7.7（输送泵Ⅱ7.7为隔膜泵），通过输送泵Ⅱ7.7为清洗池Ⅱ7.2提供纯化水，满足试剂取样单元取样针1.2的外清洗需求；试剂坛7.8（具有冷却功能，用于盛装试剂）的冷凝液出口、所述磁珠清洗单元废液池7.9的废液口、清洗池Ⅰ7.1的第一排液口Ⅰ和清洗池Ⅱ7.2的第一排液口Ⅱ分别通过排液管Ⅰ7.10与所述集液器7.3的进口相连接，每个所述排液管Ⅰ7.10上均串联有第五电磁阀7.11，集液器7.3的出口通过废液管7.12与废液桶5进液管5.1相连接，所述废液管7.12上串联有排液泵Ⅰ7.13（排液泵Ⅰ7.13为隔膜泵）。试剂坛7.8和磁珠清洗单元的排液过程相同，具体以试剂坛7.8的排液为例：调节控制试剂坛7.8排液管Ⅰ7.10的第五电磁阀7.11通电，启动排液泵Ⅰ7.13即可将试剂坛7.8内的冷凝液排出至废液桶5内。

样本取样单元取样针1.2和试剂取样单元取样针1.2的外清洗过程相同，具体以样本取样单元为例：将取样针1.2移动至清洗池Ⅰ7.1内，连接在第三洗液桶8的进液管Ⅰ7.4的输送泵Ⅰ7.5将碱性洗液持续抽送至清洗池Ⅰ7.1内；调节与清洗池Ⅰ7.1连接的排液管Ⅰ7.10的第五电磁阀7.11通电，排液泵Ⅰ7.13持续工作抽取清洗池Ⅰ7.1内的清洗废液，直至清洗池Ⅰ7.1内无连续流动的废液；然后控制该第五电磁阀7.11断电，排液泵Ⅰ7.13继续工作将位于第五电磁阀7.11与排液泵Ⅰ7.13之间的排液管Ⅰ7.10抽成真空，然后再调节第五电磁阀7.11通电，此时清洗池Ⅰ7.1内的废液在负压的作用下瞬间进入排液管Ⅰ7.10，然后再在排液泵Ⅰ7.13的作用下进入废液桶5内，完成取样针1.2的碱性洗液清洗，负压能够确保废液瞬间排出，完全避免取样针1.2外壁挂液；重复上述操作用纯化水对取样针1.2进行清洗。

为防止集液器7.3和排液泵Ⅰ7.13超负荷运行或出现废液逆流现象，所述清洗池Ⅰ7.1的第二排液口Ⅰ和清洗池Ⅱ7.2的第二排液口Ⅱ分别通过排液管Ⅱ7.14并联在所述废液管7.12上，每个所述排液管Ⅱ7.14上均串联有排液泵Ⅱ7.15，清洗池Ⅰ7.1的排液管Ⅱ7.14上串联有第六电磁阀7.16，确保该排液管Ⅱ7.14在排液时能够形成真空段，确保样本取样单元取样针的清洗效果，避免挂液；试剂取样单元的取样针加样时位于液面上方，清洗难度小，且清洗池Ⅱ7.2的第五电磁阀7.11已经满足负压取样针的清洗需求，因而无需在清洗池Ⅱ7.2的排液管Ⅱ上另行串联第六电磁阀。

所述废液桶5、第一洗液桶2、第二洗液桶4和第三洗液桶8内均设置有液位传感器9，通过液位传感器分别监控废液桶5和第一洗液桶2、第二洗液桶4、第三洗液桶8的液位并传递非化学发光免疫分析仪的单片机，一旦出现液位异常，单元机将异常信号传递给分析仪上的报警器而报警，提醒工作人员，避免液位异常而导致造成的不可预见的风险。

工作时，样本取样单元的取样针1.2抽取定量的样本于干净的反应杯内，抽样完成后样本取样单元的清洗泵1.6工作，用第一洗液桶2内的纯化水冲洗样本取样单元，清洗过程中启动废液单元的排液泵Ⅰ7.13或排液泵Ⅱ7.15将清洗池Ⅰ7.1内的清洗废液抽至废液桶5内，完成样本取样单元的内清洗；然后启动输送泵Ⅰ7.5先向清洗池Ⅰ7.1内注入碱性洗液进行碱洗，再注入纯化水清洗，清洗过程中废液单元的排液泵Ⅰ7.13或排液泵Ⅱ7.15工作，将清洗废液抽至废液瓶内，完成样本取样单元取样针1.2的外清洗，以便于抽取下个样本，避免交叉污染；然后试剂取样单元分别向盛装有样本的反应杯依次添加反应试剂，每添加一种反应试剂进行一次清洗动作，清洗时先利用试剂取样单元的自清洗功能完成取样针1.2的内清洗，然后利用输送泵Ⅱ7.7向清洗池Ⅱ7.2内注入纯化水，对试剂取样单元取样针1.2进行外清洗，清洗过程中启动排液泵Ⅰ7.13或排液泵Ⅱ7.15将清洗废液抽至废液桶5内，避免试剂交叉污染；样本与反应试剂反应完全后，通过磁珠清洗单元的清洗模块将第二洗液桶4内的结晶性清洗液注入到反应内进行清洗，清洗完成后通过抽液模块将清洗废液抽取至废液桶5内，然后再利用纯化水清洗清洗模块，再通过抽液模块将清洗废液抽至废液桶5内，完成磁珠清洗；最终通过底物单元向反应杯内注入A液（或B液），完成样本的处理，将样本送至化学发光分析仪的检测模块进行发光检测，提高了样本发光检测成功率。