带双符号编码的移液管和移液辅助装置的制作方法

本发明涉及根据权利要求1的前序部分所述的移液管和根据权利要求10的前序部分所述的移液辅助装置。本发明还涉及根据权利要求19的方法和根据权利要求21的套件。

背景技术：

1、日常实验室工作经常涉及结合移液辅助装置而使用移液管。移液辅助装置用于产生真空或压力，通过该真空或压力将液体吸入移液管或从中排出。根据要分配的液体和应用而定来使用不同尺寸的移液管。这是因为在所有其他基本条件保持不变的情况下，移液管的大小会影响分配行为。所述基本条件在这种情况下是通过移液辅助装置所产生的真空或压力而形成的。

2、移液辅助装置通常具有控制单元，其中存储了要在移液辅助装置中设置的压力或压力曲线。传统的移液辅助装置具有用于确定压力的调节装置。实验室技术人员可以使用此调节装置来确定移液辅助装置中的压力。压力大小取决于所使用的移液管。压力决定了液体的流速以及完成移液过程所需的时间。实验室技术人员必须根据视觉评估确定移液辅助装置中所需的压力，并使用针对控制单元的输入装置将其输入移液辅助装置中。对此，一种基准可能是移液管上的彩色标签。这种彩色标签通常位于移液管末端，也就是放置在移液辅助装置中的位置。当相同颜色用于相同类型的移液管时，此彩色标签可用于对移液管进行分类。这会告知实验室技术人员在移液辅助装置上使用哪种设置。

3、上述移液辅助装置的功能适用于优选用于血清学研究的移液管。也可以使用具有轴向活塞的移液管。用于这些移液管的移液辅助装置不使用移液辅助装置中设置的压力来控制分配。相反，移液辅助装置有一个操纵元件，其可以移动移液管内的活塞以控制分配。移液管中的活塞可用于产生用于分配液体的压力。然后，移液管的尺寸和要分配的体积必须通过调节装置而被手动输入到移液辅助装置中。

4、发明目的

5、本发明的一个目的是创造一种具有标签的移液管，通过该标签可以自动识标识移液管类型。还提出了一种移液辅助装置，利用它可以自动确定这种移液管的最大填充体积。目标是获得一种移液辅助装置和移液管，通过该移液辅助装置和移液管，可以在与移液管相互作用的移液辅助装置中可靠且自动地识别移液管。另一个目标是生产一种廉价的装置，通过所述装置，可以由移液辅助装置中的控制单元可靠地识别不同体积的移液管。本发明的另一个目的是获得一种用于识别对象的方法，该对象优选地是实验室设备和/或其附件。

技术实现思路

1、上述问题通过具有权利要求1的特征的移液管和具有权利要求10的特征的移液辅助装置来解决。这两个装置被链接，使得它们通过彼此的相互作用解决了上述问题。这些装置通过移液管被照射时所发出的射束的相互作用与随后在移液辅助装置中对这些射束的检测而被链接在一起。

2、移液管优选为放置在移液辅助装置中的血清移液管，其具有用于接纳和排出液体的第一开口，以及在相对置端的第二开口。移液管的填充体积位于两个开口之间，其由外表面包围。

3、用于接纳用于分配液体的移液管的移液辅助装置包括：

4、-将移液管固定到移液辅助装置上的接纳装置，

5、-接纳或排出液体的操纵装置，

6、-用于持有移液辅助装置的手柄，

7、-手柄上的至少一个控制元件，其用于控制液体的接纳和排出，以及

8、-连接到控制元件和操纵装置的控制单元。

9、技术上下文由这两种装置的以下特征来表达：

10、-移液管包括引起移液管吸收的电磁辐射和移液管发射的电磁辐射之间的波长位移的材料。

11、-移液辅助装置具有数据存储装置，其中存储了包含参考数据的数据库。移液辅助装置还具有两个辐射源和一个辐射检测器，两个辐射源发射不同波长的电磁辐射，而该辐射检测器则检测其接收到的电磁辐射的波长。

12、由于移液管所包括的引起所吸收和发射的电磁辐射之间的波长位移的材料，移液管可以发射不同波长的辐射。为此必须用两种不同波长的电磁辐射照射移液管。这些波长之一优选地在可见光谱中，而另一个则优选地是人眼不可见的。目标是根据移液管发出的辐射，尤其是由此产生的波长位移来识别移液管。

13、引起电磁辐射波长位移的材料取决于移液管的类型。相同类型或相同直径和相同体积的移液管共有的特性是：引起波长位移的材料总是相同的。因此，不同类型的移液管的材料不同，从而当用相同的电磁辐射照射时的波长位移程度不同，然后不同类型的移液管发射不同波长的电磁辐射。这种在所吸收和发射的辐射之间的电磁辐射波长位移称为斯托克斯位移。由于其制造材料的原因，根据本发明的移液管可引起斯托克斯位移。

14、移液辅助装置具有接纳装置，移液管通过该接纳装置固定在移液辅助装置中。用两个辐射源连续照射，即相继照射移液管，每个辐射源用不同的波长照射移液管，这导致发射两种不同波长。

15、移液辅助装置中的辐射检测器检测从移液管发出的电磁辐射。因为发射两种不同波长的辐射，所以辐射检测器可以生成双符号代码。可以使用这个双符号代码确定移液管的类型，包括其体积。辐射检测器将双符号代码存储在数据存储设备中。数据存储设备包含一个数据库，在数据库中每个双符号代码都被分配给特定类型的移液管。接纳装置中的移液管类型是通过将来自辐射检测器的测量数据与数据库中的数据进行比较来确定的。这要求：所有要识别的移液管类型都必须是已经被分配给双符号代码的，所述双符号代码通过两个波长组成的序列而得出。如上所述，移液管的类型还可以包括关于移液管尺寸的信息，例如长度或填充体积。除了移液辅助装置中的两个辐射源和该辐射检测器之外，引起由移液管所吸收的电磁辐射与从其发射的电磁辐射之间的波长位移的构成移液管的材料也是识别移液管类型所必需的。换句话说，移液管必须包含如下材料，该材料引起移液管吸收的电磁辐射中的斯托克斯位移。引起波长位移的材料位于移液管中距离第二开口最多30mm的区域。

16、该区域可以包含移液管的颈部，该颈部由距第二开口最多30mm的外表面部分形成。如果移液管有活塞，则活塞所在的距第二开口最多30mm的区段也位于该区域中。应在活塞未伸出的情况下，即当活塞处于与移液管放置在移液辅助装置中时相同的位置时，确定活塞的相关部分。因此，只要活塞没有移动，导致波长位移的材料距离移液管中的第二开口就不超过30mm。由于移液辅助装置中的辐射源和辐射检测器所针对的是移液管上的一个受限区域，因此引起波长位移的材料只需要应用到这个区域。

17、如果移液辅助装置中的传感器与移液管之间的距离保持得尽可能小，并且最小化外部干扰，则使得能够通过所述移液辅助装置进行可靠测量。这可以通过如下方式来实现：使移液管在被移液辅助装置所接纳的那个区域内具有引起波长位移的材料。如果移液辅助装置接纳移液管的颈部，则所述颈部是移液管中最靠近移液辅助装置的区域，因此应该是引起波长位移的材料所在的位置。这实际上也消除了读数中的错误和任何外部影响。在优选实施方式中，在移液辅助装置中的移液管的颈部是从外部看不见的。

18、移液管和移液辅助装置的改进和/或有利变型是从属权利要求的主题。

19、移液管优选是血清移液管。血清移液管的最大容量为100毫升。

20、移液管所吸收的和发射的电磁辐射之间的波长差优选至少为20nm。如果最小波长位移至少这么长，则更容易看出位移。

21、移液管吸收的电磁辐射的波长优选在100nm至300nm的范围内。该范围涵盖从紫外光到红外光，因此包含可见光和不可见光波。

22、在优选实施方式中，引起波长位移的材料被集成到制成移液管的材料中。在这种情况下，这种材料分布在整个移液管中。因此，斯托克斯位移效应发生在移液管的每个位置。

23、在另一优选实施方式中，引起波长位移的材料形成施加到移液管的层。通过将材料施加于移液管，可以在制造移液管之后在单独的步骤中将材料施加于移液管。这可能是生产半成品移液管的更有效方式。然后可以在特定位置将材料施加于移液管，从而减少所需的材料量。此外，如果用错误的材料对移液管错误地标记，则可以将其移除并替换为正确的材料。

24、导致波长位移的材料有利地施加到移液管的整个圆周。移液管是旋转对称的。因此，最好将材料涂在移液管的整个圆周上。这意味着移液管可以在移液辅助装置中旋转，而不会对移液管的功能产生负面影响。这简化了实验室技术人员的工作，因为移液管可以在移液辅助装置内任意旋转。

25、在另一个优选的实施例中，移液管的第二端具有直径小于或等于填充体积的外表面直径的颈部，并且移液管的第二端是第二开口所在的一端。移液管的颈部优选具有4.5mm至8.1mm的直径。颈部直径与外表面直径的差异取决于移液管的直径。如果移液管的直径在某个点已经是4.5mm到8.1mm，它不会在颈部变小，因为颈部与移液管圆柱形外表面的其余部分具有相同的直径。即使它的直径没有减小，距离第二开口最多30mm的区域也形成了移液管的颈部。移液管在其颈部处放置在移液辅助装置中，使得移液管的颈部可以优选地由移液辅助装置固定。

26、引起波长位移的材料有利地施加到移液管的颈部。移液管的颈部被根据本发明的接纳装置包围在移液辅助装置中。在另一个优选实施例中，移液管涂有荧光材料，该荧光材料引起所发射辐射的波长位移。荧光材料是一种材料，击中并被其吸收的电磁辐射的能级大于所发射的电磁辐射的能级。结果，当荧光材料被电磁辐射照射时，它首先变得可见，或者看起来变色。

27、荧光材料可以是制造移液管的多种物质之一。在这种情况下，荧光材料将均匀分布在整个移液管上。荧光材料也可以作为单独的层施加到移液管的表面。

28、在移液辅助装置的优选实施例中，第一辐射源设计用于发射特定的第一波长的电磁辐射，而第二辐射源则设计用于发射特定的第二波长的电磁辐射。举例来说，第一辐射源可以发射可见光，即在380nm至780nm的范围内，并且第二辐射源可以发射紫外光，即在10nm至410nm的范围内，或红外光，即在750nm到3000nm的范围内。关于本发明，重要的是发射辐射的波长不同。10nm至410nm的较短波长形成紫外光谱，而750nm至3000nm的较长波长形成红外光谱。无论是紫外线还是红外线都是人眼不可见的。波长在380nm至780nm范围内的光形成人眼可见光。导致吸收和发射辐射之间的波长位移的辐射材料可以将人眼不可见的光转移到可见范围内。为此，必须增加紫外光的波长并减少红外线的波长。这可以通过合适的材料而达成，然后将其包含在根据本发明的移液管中。波长的增加通过使用荧光材料而达成，而波长的减少则通过使用产生光子放大的材料而达成。

29、这两个辐射源和该辐射检测器都有利地对准接纳装置。所述移液管固定在移液辅助装置内的接纳装置中。由于这两个辐射源和辐射检测器用于对移液管进行识别和分类，因此它们必须具有到移液管的清晰的光学入口。这就是为什么它们是对准接纳装置的。所有三个元件优选地沿圆周对齐，辐射检测器位于两个辐射源之间。这三个元件的对齐有利地垂直于所安装的移液管的纵向方向。

30、在另一个优选实施例中，辐射检测器是颜色传感器。颜色传感器可以检测可见的电磁辐射，并将信息转换成数字格式。如果移液管发出的辐射在可见范围内并且因此可以被颜色传感器检测到，则应使用颜色传感器。

31、移液辅助装置优选地具有流速传感器，其测量流入和流出移液管的气流，并将该值发送至控制元件。在移液辅助装置中，只有空气流过移液管的第二开口。第一开口用于接纳和排出液体。通过第一开口的交换体积必须与通过第二开口的交换体积相同，而无关于介质的状态。这意味着从第二开口流出的空气体积必须与流入移液管第一开口的液体体积相同。因此，通过测量移液管第二开口处的体积流量，也可以确定移液管第一开口处的体积流量。这在两个方向上都是如此，使得当液体在第一开口处从移液管排出时，空气在另一个开口处进入移液管。

32、可以随时使用第一开口的体积流量数据来计算移液管中的液体体积。如果移液管的尺寸已知，则可以通过确定移液管中的液体体积相对于移液管的总填充体积来确定移液管的填充水平。通过测量流入移液管的空气，可以确定有多少液体流出移液管。随着时间的推移对该流速进行积分会得出已排出液体的总体积。这使得可以从移液管中重复分配特定的量。

33、移液管中的静水压力与液体的高度有关，因此也与移液管中的填充水平有关。因此，测量移液管中的静水压力就足以确定填充水平。移液辅助装置有利地具有用于测量移液管中的静水压力的压力传感器。可以为静水压力定义一个极限值，在超出所述极限值的情况下移液辅助装置中的泵关闭，从而使移液管停止而不再吸入液体。

34、在另一优选实施例中，控制元件具有第一按钮和第二按钮，其中的第一按钮用于在移液辅助装置中产生真空，而其中的第二按钮则用于释放该真空，或在移液辅助装置中产生压力。真空的产生或其释放和压力的产生对移液管的抽吸或分散有直接影响。为这些功能使用两个不同的按钮有助于通过实验室技术人员来操作移液辅助装置。

35、移液管中静水压力的计算取决于相对于重力方向的倾斜角度。如果移液管的纵轴与重力方向平行，则在计算静水压力时无需修正因子。相反，如果移液管的纵轴相对于重力倾斜，则在计算静水压力时必须考虑修正因子。该修正因子的值取决于移液管的倾斜角度，这可以使用加速度传感器来确定。移液辅助装置优选地具有加速度传感器，用于确定移液辅助装置的纵轴相对于重力方向的倾斜角。

36、本发明的另一个方面涉及一种用于识别对象的特定于其类型的特性的方法，所述对象特别是实验室设备和/或其附件，其中该方法包括以下步骤：

37、-用第一范围内的波长的第一电磁辐射照射对象，

38、-用辐射检测器检测所述对象所发出的电磁辐射，

39、-将辐射检测器检测到的波长存储在临时文件中，

40、-用第二范围内的波长的第二电磁辐射照射所述对象，

41、-用所述辐射检测器检测所述对象发出的电磁辐射，

42、-将所述辐射检测器检测到的波长存储在临时文件中，

43、-将临时文件中存储的第一和第二电磁辐射的波长与数据库中存储的波长进行比较，以及

44、-根据波长组合的比较，确定对象的特定于其类型的特性。

45、所述对象必须包含引起所述对象所吸收和发射的电磁辐射之间的波长位移的材料。该方法的特征在于，第一波长所在的范围为380nm至780nm，第二波长所在的范围为10nm至410nm或750nm至3000nm。

46、实验室设备被理解为适合在实验室中使用的任何对象。

47、特定于对象类型的特性包括：可以用来对单个对象进行分类和归类的信息。可以根据物理和/或化学特性以及对象特有的特性对对象进行分类。物理特性的示例是几何尺寸、例如标称体积，或机械特性、例如材料密度。对象特定的特性可能包括对象的处理编号、生产日期或生产地点。以上信息是特定对象类型的特性的不完整列表。

48、在优选实施方式中，该方法被设计用于识别特定类型的移液管11。在这种情况下，对象是移液管11。通过比较存储在临时文件中的波长组合来确定移液管的类型。

49、各种可选特征可以任意组合使用，只要它们不相互排斥即可。特别是在指定了优选范围的情况下，可以从所述范围中指定的最小值和最大值的组合而得出其他优选范围。