一种混匀装置及混匀操作方法与流程

本发明涉及混匀技术领域，具体涉及一种混匀装置及混匀方法。

背景技术：

试剂在使用时需要将其混合均匀才能进行使用，试剂的混匀效果将直接影响最终的检测结果，因此用于对试剂进行混匀的试剂混匀装置在整个反应过程中起着至关重要的作用，混匀方式包括搅拌、振荡和超声三种方式，其中搅拌和超声混匀为接触式混匀，存在试剂污染导致测量结果的可靠性和准确性的问题，因此多采用振荡混匀的方式对试剂进行混匀，现有技术中公开的振荡混匀装置混匀效果较差且结构复杂，成本较高，因此亟待本领域技术人员解决此问题。

技术实现要素：

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的振荡混匀装置混匀效果较差且结构复杂，成本较高的缺陷，从而提供一种混匀装置，包括：

基座；

混匀单元，所述混匀单元包括转盘机构和转动机构，所述转动机构驱动所述转盘机构转动，所述转动机构设置在所述基座上，所述转盘机构与所述转动机构连接，所述转盘机构包括若干用于插置试管的容纳腔；

驱动单元，设于所述基座上，所述驱动单元与所述转动机构连接并驱动其旋转；

检测单元以及控制单元，所述检测单元包括检测所述转盘机构机械振动量的振动传感器，所述振动传感器固定于所述转盘机构上，所述控制单元设于所述基座上，其分别与所述驱动单元和所述检测单元电性连接；所述控制单元根据所述振动传感器的检测结果控制所述驱动单元的输出。

进一步地，所述驱动单元为步进电机，所述控制单元根据所述振动传感器的检测结果调节所述步进电机的转速和步数。

进一步地，所述转盘机构包括底座和转盘主体，所述转盘主体与所述底座同轴设置，所述转盘主体上开设有围绕旋转中心布置的容纳腔，所述振动传感器固定在所述底座上。

进一步地，所述转动机构包括转动轴，所述转动轴与所述基座枢接，所述转动轴的一端与所述底座固定连接，所述转动轴穿过所述基座的另一端与所述驱动单元的输出端传动连接。

进一步地，所述转动机构还包括传动组件，所述转动轴的所述另一端通过所述传动组件与所述驱动单元连接。

进一步地，所述振动传感器设有至少两个，贴合在所述转盘主体的下侧面上。

进一步地，所述控制单元为mcu控制器，所述振动传感器为加速度传感器。

进一步地，还包括人工控制模块，所述人工控制模块与所述控制单元电性连接，用于输入控制指令。

一种混匀操作方法，包括以下步骤：

s1：启动电源，驱动单元驱动转盘机构旋转；

s2：振动传感器检测转盘机构的机械振动量并将其转换成为电信号输送给控制单元；

s3：控制单元根据振动传感器的电信号调整步进电机的转动速度和转动步数。

进一步地，步骤s3还包括：若检测单元检测到转动主体的振动量小于转盘主体的系统振幅时，控制器控制步进电机的转动速度和/或转动步数降低；

当检测单元检测到转动主体的振动量大于转盘主体的系统振幅时，控制器控制步进电机的转动速度和/或转动步数增加。

本发明技术方案，具有如下优点：依次分别描述独立权利要求的优点和从属权利要求的优点。

1.本发明提供的一种混匀装置，包括基座；混匀单元，所述混匀单元包括转盘机构和转动机构，所述转动机构驱动所述转盘机构转动，所述转动机构设置在所述基座上，所述转盘机构与所述转动机构连接，所述转盘机构包括若干用于插置试管的容纳腔；驱动单元，设于所述基座上，所述驱动单元与所述转动机构连接并驱动其旋转；检测单元以及控制单元，所述检测单元包括检测所述转盘机构机械振动量的振动传感器，所述振动传感器固定于所述转盘机构上，所述控制单元设于所述基座上，其分别与所述驱动单元和所述检测单元电性连接；所述控制单元根据所述振动传感器的检测结果控制所述驱动单元的输出。整体装置结构简单，设计合理，有效降低了生产成本以及使用成本，通过在转盘机构下设置振动传感器，在转盘机构转动的过程中，检测单元的振动传感器能够实时的测量出转盘机构的振动量，利用控制单元调整驱动单元的转动速度和转动步数，使得转盘机构的振动量与其系统振动量达到一致，从而实现系统共振的效果，实现了混匀效果好，且控制方式简单、快捷，便于操作。

2.本发明提供的一种混匀装置中，所述驱动单元为步进电机，所述控制单元根据所述振动传感器的检测结果调节所述步进电机的转速和步数。将驱动单元设置为步进电机，利用其即启和即止的固有特性，带动转盘机构转动，达到较好的混匀效果。

2.本发明提供的一种混匀装置中，所述振动传感器设有至少两个，贴合在所述转盘主体的下侧面上。在转盘主体的下侧面贴合至少两个，能够确保对转盘主体机械振动量的准确测量，避免误测的问题。

3.本发明提供的一种混匀操作方法，包括以下步骤：s1：启动电源，驱动单元驱动转盘机构旋转；s2：振动传感器检测转盘机构的机械振动量并将其转换成为电信号输送给控制单元；s3：控制单元根据振动传感器的电信号调整步进电机的转动速度和转动步数。通过步骤1、2、3的操作，控制转盘机构的机械振动量与其系统固有的机械振幅相同，使转盘机构达到共振频率，此时转盘机构到达最大的振幅，实现试剂的良好的混匀效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明整体装置结构示意图；

图2为本发明整体装置结构主视图；

图3为本发明的传感器与底座的位置结构示意图；

附图标记说明：

1、基座；

2、混匀单元；21、转盘机构；211、底座；212、转盘主体；22、转动机构；221、转动轴；222、传动组件；23、容纳腔；

3、驱动单元；4、检测单元；41、振动传感器；5、控制单元；6、人工控制模块。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例

参见图1至图3，现对本发明提供的一种混匀装置进行说明，本实施例的混匀装置包括基座1以及安装在基座1上的混匀单元2、驱动单元3、检测单元4以及控制单元5，所述驱动单元3驱动所述混匀单元1往复转动，所述检测单元4用于测量混匀单元2的机械振动量并将机械振动量反馈给控制单元5所述控制单元5与所述驱动单元3和检测单元4电性连接，所述控制单元5根据所述检测单元4的检测结果控制所述驱动单元3的输出。整体装置结构简单，设计合理，各单元之间工作关系紧密，能够根据混匀单元2的机械振动量实时的调整驱动单元3的输出。

参见图1，所述混匀单元2包括转盘机构21和转动机构22，所述转动机构22驱动所述转盘机构21转动，所述转动机构21设置在所述基座1上，所述转盘机构21与所述转动机构22连接，所述转盘机构21包括若干用于插置试管的容纳腔23。

参见附图1，本实施例中，所述转盘机构21包括底座211和转盘主体212，所述转动机构22包括转动轴221和传动组件222，其中如图2所示，所述转盘主体212与所述底座211同轴设置，所述转盘主体212上开设有围绕旋转中心布置的容纳腔23，所述转动轴221与所述基座1枢接，具体的，所述转动轴221的一端与所述底座211固定连接，另一端穿过所述基座1通过所述传动组件222与所述驱动单元3的动力输出端连接，将转盘主体212和转动轴221以及驱动单元3设置在基座1的一侧，通过在基座1的另一侧进行动力的输出与接收，其中所述传动组件222为带轮传动组件，所述带轮传动组件包括一对传动轮以及连接在传动轮上的传动带，其中一个所述传动轮与所述转动轴同轴设置，另一个所述传动轮与所述驱动单元的动力输出轴同轴设置，保证整体装置在混匀过程中的平稳性，其中容纳腔在所述转盘主体上均匀开设，在混匀过程中，将试管均匀插至在容纳腔内部，避免转盘主体晃动幅度过大导致试管从容纳腔的内部飞出的问题，混匀效果好。

本实施例中，所述驱动单元3为步进电机，参见附图2－3所示，所述驱动电机设置在所述转盘主体212的一侧，其动力输出轴穿过所述基座1后连接传动组件222，采用步进电机对转盘主体212进行驱动，步进电机能够对转盘主体212进行往复旋转以及调整步进电机的转速和步数对转盘主体的振幅进行控制，利用其即启和即止的固有特性，带动转盘机构转动，达到较好的混匀效果。

参见附图2－3，其中所述检测单元4包括检测所述转盘机构21机械振动量的振动传感器41，所述振动传感器固定于所述转盘机构21上，所述控制单元5设于所述基座1上，其分别与所述步进电机和所述检测单元4电性连接；所述控制单元5根据所述振动传感器41的检测结果控制所述驱动单元3的输出。本实施例中，所述振动传感器为加速度传感器，其固定在所述底座211上，能够精准的测量出转盘主体的机械振动量，然后将机械振动量转化为电信号输送给控制单元，所述控制单元为mcu控制器，mcu控制器调整电机的若干组转速和步数，获取若干组机械振动量的参数，然后判断一组使转盘主体机械振动量最大时的步进电机的转速和步数，控制步进电机保持该转速和步数，具体的，通过mcu控制器设定发送脉冲序列的周期(即步进电机的脉冲间隔)，达到调整步进电机转速的效果，通过设定脉冲个数的方法达到调整转动步数的效果，其中调整脉冲周期以及脉冲个数的方法可以参见现有技术中任一种方式。

本实施例中，还可设置包括人工控制模块6，所述人工控制模块6与所述控制单元5电性连接，用于输入控制指令，其中人工控制模块6可包括例如触控屏，键盘、鼠标等。将所述人工控制模块与所述mcu控制器电性连接，具体的，所述人工控制模块包括触控屏，键盘、鼠标等，用于控制mcu控制器的工作。

上述混匀装置的混匀操作方法，包括以下步骤：

s1：启动电源，驱动单元3驱动转盘机构21旋转；

s2：振动传感器41检测转盘机构21的机械振动量并将其转换成为电信号输送给控制单元5；

s3：控制单元5根据振动传感器41的电信号调整步进电机的转动速度和转动步数。具体的，步进电机以速度v1(单位转每分钟)带动转盘主体顺时针旋转n1步，再以同样的转速v1逆时针旋转n1步，此时转盘回到开始位置；重复以上过程，从而步进电机带动转盘做周而复始运动，实现混匀试剂的效果，假设步进电机步距角为α，那么步进电机旋转一圈需要个脉冲，因此推导出步进电机带动转盘做的周期运动的频率根据此公式，控制器计算出转盘周期运动的频率f，当f与转盘机构的系统振动频率相等或者相近时，加速度传感器测得的转盘主体的机械振动量为最大，并将最大振动量这一信号反馈给控制器，控制器控制步进电机保持此转速和步数，其中，当混匀的试剂总重量发生改变时，控制器可以根据加速度传感器测得的机械振动量再调整步进电机的转速和步数，实用性强，适用范围广。

本实施例中，所述步骤s3还包括：若检测单元检测到转动主体的振动量小于转盘主体的系统振幅时，控制器控制步进电机的转动速度和/或转动步数降低；当检测单元检测到转动主体的振动量大于转盘主体的系统振幅时，控制器控制步进电机的转动速度和/或转动步数增加。根据公式可得出调整步进电机的转动速度和/或转动步数，步进电机的转速和步数可以通过控制器控制。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。