专利名称：一种集成流体定量装置及其标定方法和样本分析仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种医疗仪器，尤其是一种集成的流体定量装置及其标定方法。
背景技术：
在样本分析仪，例如血液细胞分析仪中，一般都有流体定量装置，用来准确定量试剂，其中有一种试剂定量装置其结构如图1所示。整个定量装置主要由一个定量单元和一个流向控制单元，例如一个两位三通电磁阀组成，由胶管连接定量单元和流向控制单元。如图1所示，1为试剂入口胶管，2为三通电磁阀常开端口，3为三通阀公共端口，4为三通阀阀体，5为三通阀常闭端口，6为试剂出口胶管，7为电磁阀和定量泵连接胶管，简称连接胶管， 8为定量泵，由3个部分组成，分别为9为液室阀体，10为定量泵膜片，11为气室阀体；12 为气室接口，13为液室接口。定量泵膜片10与液室阀体9围成的腔体就叫做液室14，定量泵膜片10与气室阀体11围成的腔体叫气室15。定量装置工作时，电磁阀断电，通过气室接口 12，将气室15压力置为负压，这样试剂就会从试剂入口 1经过电磁阀常开端口 2、公共端口 3进入液室13内中。之后电磁阀通电，电磁阀常开端口 2被堵住，常闭端口 5打开，通过气室接口 12，将气室15压力置为正压， 试剂自液室14经过电磁阀公共端口 3、常闭端口 5从试剂出口胶管6流出。这种定量装置有以下不足，特别是对微升级的试剂进行定量时1、在定量过程中其连接胶管7中的试剂是来回流动的。对于微升级定量而言，连接胶管7的体积若大于定量泵8的最大定量体积，一旦连接胶管7中出现气泡，就会造成连接胶管7中的气泡在定量过程来回运动，很难将彻底排除。而气泡一旦存在与定量装置中， 会因为装置吸排液过程中的压力变化而发生变形，进而影响定量的准确性；2、在电磁阀切换过程中，压力的交替变化会使连接胶管7有一定的变形，不利于准确定量；3、在定量装置完成标定后，整个定量装置输出的体积包括定量单元的排量和电磁阀的泵作用容积，由于电磁阀泵作用容积存在一定的差异，即标定时使用的电磁阀和实际工作时使用的电磁阀存在泵作用容积的差异，所以在实际使用过程中，整个定量装置的定量体积将与标定值存在一定的差异。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种定量更准确的流体定量装置和方法。为解决上述技术问题，本发明提供一种集成流体定量装置，包括定量单元和流向控制单元，所述定量单元包括阀体、液室和驱动流体运动的驱动件，所述流向控制单元包括壳体、阀室和流向控制件，定量单元和流向控制单元集成在一起，流向控制单元的阀体有第一流体通道、第二流体通道和第一连接通道，定量单元的阀体有第三流体通道、第四流体通道和第二连接通道，第三流体通道一端与外界连通，另一端与第一流体通道的一端对接连通，第四流体通道的一端与外界连通，另一端与第二流体通道的一端对接连通，第一连接通道和第二连接通道对接连通，使所述液室和所述阀室贯通。本发明还提供了一种集成流体定量装置，包括定量单元和流向控制单元，所述定量单元包括阀体和液室，所述流向控制单元包括壳体和阀室，定量单元和流向控制单元集成在一起，流向控制单元的壳体有第一流体通道、第二流体通道和第一连接通道，第一流体通道一端与外界连通，第二流体通道的一端与外界连通，定量单元的阀体有第二连接通道， 第一连接通道和第二连接通道对接连通，使所述液室和所述阀室贯通。本发明还提供了一种标定流体定量装置排量的方法，使用上述的集成流体定量装置，将定量单元和流向控制单元一起标定排量，集成流体定量装置吸入流体后再排除所述流体，测定所述流体的体积。本发明还提供了一种样本分析仪，包括上述的集成流体定量装置或采用上述的标定流体定量装置排量的方法。本发明将定量单元和流向控制单元采用一体化的安装方式，减小了定量单元与流向控制单元之间的连接体积及提高该部分体积的刚度，提高了排空气体或液体时的效率， 同时也减小了管路变形对定量精度的影响。本发明公开的标定流体定量装置排量的方法， 将定量单元和流向控制单元一同标定排量，消除了流向控制单元的泵作用容积对整个定量装置定量精度的影响。
图1为现有技术中管路连接方式的示意图；图2本发明一个实施例的示意图；图3为本发明另一个实施例的示意图。
具体实施例方式下面通过具体实施方式
结合附图对本发明作进一步详细说明。参考图2，本发明一种具体实施例的集成流体定量装置，包括定量单元和流向控制单元，定量单元直接贴着流向控制单元。流向控制单元为三通电磁阀，图2中示意了部分电磁阀结构，包括电磁阀壳体17、第一流体通道18，第一连接通道19，第二流体通道20，电磁阀膜片21，膜片21隔离阀室和电磁阀控制件，电磁阀控制件通过控制常开端口和常闭端口的开关控制阀室内流体的流向。第一流体通道18和第二流体通道20的一端接电磁阀的常开端口或常闭端口。第一连接通道19 一端接电磁阀阀室。定量单元包括液室阀体23、气室阀体25、定量泵膜片30和气室接口四。液室阀体23和气室阀体25固定连接并夹紧膜片 30。气室接口连接提供正压或负压的气路。膜片30和液室阀体23围成定量泵液室27，膜片30和气室阀体25围成定量泵气室观，气室气压变化使膜片30驱动流体吸入或排出。液室阀体23设有第三流体通道22、第二连接通道M和第四流体通道26。第三流体通道22的一端与外界连通，为流体的入口或出口，另一端与第一流体通道18的另一端对接连通。第四流体通道沈的一端与外界连通，为流体的出口或入口，另一端与第二流体通道20的另一端对接连通。第一连接通道19与第二连接通道对接连通，构成定量泵液室与与电磁阀的连接通道，简称连接通道。电磁阀可以采用底板安装方式，即无阀嘴，直接贴着固定在定量单元的液室阀体23上，这里的固定可以是螺钉连接，铆接等方式固定，只要保证连接紧密，不漏液即可。或者，将电磁阀和定量单元一体化加工成一个零件。定量单元的液室阀体23上直接加工出第三流体通道22、第四流体通道沈、第二连接通道24。装配完成后，第一流体通道18和第三流体通道22对接连通，电磁阀的常开端口与流体入口贯通，第二流体通道20和第四流体通道26对接连通，电磁阀常闭端口与流体出口贯通，电磁阀公共端口 19直接与连接通道M 贯通。工作时，电磁阀断电，电磁阀常闭端口堵住，常开端口打开，通过气室接口四气室观设为负压，流体从入口经过第三流体通道22、第一流体通道18、电磁阀的常开端口、公共端口、连接通道被吸入液室27中。之后电磁阀通电，常开端口堵住，常闭端口打开，通过气室接口四气室28设为正压，流体从液室27经连接通道、电磁阀公共端口，常闭端口经第二流体通道20、第四流体通道沈被排出定量装置。本领域技术人员可以理解，也可以采取第一流体通道18与电磁阀的常闭端口连通，第二流体通道21与常开端口连通的方式，此时原来的流体入口和出口互换，电磁阀通电时定量泵吸取流体，电磁阀掉电时定量泵排出流体。参考图3，本发明另一种具体实施例的集成流体定量装置，在图2的基础上进行变化，将流体的出入口设在流向控制单元上。具体结构，包括电磁阀壳体117、第一流体通道 118，第一连接通道119，第二流体通道120，电磁阀膜片121。第一流体通道118和第二流体通道120的一端接电磁阀的常开端口或常闭端口，另一端与外界连通，为流体的入口或出口。第一连接通道119 一端接电磁阀阀室。定量单元包括液室阀体123、气室阀体125、定量泵膜片130和气室接口 129。气室接口连接提供正压或负压的气路。膜片130和液室阀体123围成定量泵液室127，膜片130和气室阀体125围成定量泵气室128。液室阀体123 设有第二连接通道124。第一连接通道119与第二连接IM通道对接连通，构成定量泵液室与与电磁阀的连接通道，简称连接通道。电磁阀可以采用底板安装方式，即无阀嘴，直接贴着固定在定量单元的液室阀体 123上，这里的固定可以是螺钉连接，铆接等方式固定，只要保证连接紧密，不漏液即可。或者，将电磁阀和定量单元一体化加工成一个零件。装配完成后，电磁阀的常开端口与流体入口贯通，电磁阀常闭端口与流体出口贯通，电磁阀公共端口 119直接与连接通道124贯通。工作时，电磁阀断电，电磁阀常闭端口堵住，常开端口打开，通过气室接口 1 气室1 设为负压，流体从入口经过第一流体通道118、电磁阀的常开端口、公共端口、连接通道被吸入液室127中。之后电磁阀通电，常开端口堵住，常闭端口打开，通过气室接口 1 气室1 设为正压，流体从液室127经连接通道、电磁阀公共端口，常闭端口经第二流体通道120被排出定量装置。本领域技术人员可以理解，也可以采取第一流体通道118与电磁阀的常闭端口连通，第二流体通道121与常开端口连通的方式，此时原来的流体入口和出口互换，电磁阀通电时定量泵吸取流体，电磁阀掉电时定量泵排出流体。从图2、3中可以看出，采用上述结构，定量单元与流向控制单元之间的连接通道可以在定量单元阀体或流向控制单元的阀体上加工出来，从而在最大程度上减小了连接通道的体积，即组件中需要往复运动的液体体积可以做到很小，减小了排气泡的难度。而且， 定量单元与流向控制单元之间没有变形较大的软管，从而减小了管路因压力而变形对定量精度的影响。本发明又一具体实施例的集成流体定量装置，上述的流向控制单元从三通电磁阀更换为两个两通阀，一个两通阀控制流体流入定量装置，另一个两通阀控制流体流出。两通阀有两种类型，常开型和常闭型，可以任意组合，只要保证定量单元在吸液过程中试剂入口与液室为连通、试剂出口与液室为非连通状态，在排液过程中试剂入口与液室为非连通、试剂出口与液室为连通状态即可。或者，上述的流向控制单元更换为气动先导阀等其他流向控制单元。另一方面，上述的气动定量单元更换为电磁定量泵，电磁定量阀还包括泵室和分隔液室和泵室的驱动件，驱动件由电磁力变换来驱动；或者更换为其他往复运动实现定量的单元，例如往复式注射器。上述定量单元中的膜片也可以用带密封圈的柱塞取代。本发明公开的标定集成流体定量装置排量的方法，使用上述的集成流体定量装置，由于定量单元和流向控制单元集成在一起，因此，在使用时是整体使用的，即在装配完成后一同进行标定，再直接装配到整机上使用。这样，在标定定量装置排量时标定的是整个集成流体定量装置的排量，其中包括定量装置的排量和方向控制单元的泵作用容积，在使用时也是整个组件一起使用，从而消除了因为电磁阀泵作用容积造成的标定值和实际使用值之间的差值。标定操作中，可以按常规的定量泵标定步骤进行。例如，针对单排量定量单元，即调整后定量单元的输出排量是固定的定量单元，使定量单元吸满已知密度的流体，例如纯水，然后排出这些流体并对这些流体进行称重，然后换算为体积，或者直接对这些流体进行体积定量。对于往复式注射器型的定量单元，通过吸入一定体积的纯水，排出并精密称重，然后换成为体积，或者直接进行体积定量，然后在定量单元上进行刻度标定。本发明公开的样本分析仪，安装了上述的集成流体定量装置，或使用上述的标定排量的方法，定量精度得到提高。综上，本发明公开的集成流体定量装置，将定量单元和流向控制单元集成，两者之间的连接通道设在定量单元或流向控制单元内，减小死体积，方便排气泡，提高定量精度， 特别有利于微升级流体的定量。标定本发明的集成流体定量装置，采用整体标定的方式标定整个定量装置的排量，从而消除流向控制单元之间差异对整个装置定量精度的影响，提到标定的准确性和定量装置的定量精度。以上通过具体的实施例对本发明进行了说明，但本发明并不限于这些具体的实施例。本领域技术人员应该明白，还可以对本发明做各种修改、等同替换、变化等等，这些变换只要未背离本发明的精神，都应在本发明的保护范围之内。此外，以上多处的“一个实施例” 或“另一实施例”等表示不同的实施例，当然也可以将其全部或部分结合在一个实施例中。
权利要求
1.一种集成流体定量装置，包括定量单元和流向控制单元，所述定量单元包括阀体、 液室和驱动流体运动的驱动件，所述流向控制单元包括壳体、阀室和流向控制件，其特征在于所述定量单元和所述流向控制单元集成在一起，所述流向控制单元的阀体有第一流体通道、第二流体通道和第一连接通道，所述定量单元的阀体有第三流体通道、第四流体通道和第二连接通道，所述第三流体通道一端与外界连通，另一端与所述第一流体通道的一端对接连通，所述第四流体通道的一端与外界连通，另一端与所述第二流体通道的一端对接连通，所述第一连接通道和第二连接通道对接连通，使所述液室和所述阀室贯通。
2.一种集成流体定量装置，包括定量单元和流向控制单元，所述定量单元包括阀体和液室，所述流向控制单元包括壳体和阀室，其特征在于所述定量单元和所述流向控制单元集成在一起，所述流向控制单元的壳体有第一流体通道、第二流体通道和第一连接通道，所述第一流体通道一端与外界连通，所述第二流体通道的一端与外界连通，所述定量单元的阀体有第二连接通道，所述第一连接通道和第二连接通道对接连通，使所述液室和所述阀室贯通。
3.根据权利要求1或2的集成流体定量装置，其特征在于，所述定量单元直接贴着所述流向控制单元或所述定量单元和所述流向控制单元一体化。
4.根据权利要求1或2所述的集成流体定量装置，其特征在于所述定量单元为气动定量单元，还包括气室，所述驱动件分隔所述液室和所述气室，通过气室气压的变化驱动所述流体运动。
5.根据权利要求1或2所述的集成流体定量装置，其特征在于所述定量单元为电磁驱动的定量单元，还包括泵室，所述驱动件分隔所述液室和所述泵室，通过电磁力变换驱动所述流体运动。
6.根据权利要求4或5所述的集成流体定量装置，其特征在于所述驱动件是膜片或带密封圈的柱塞。
7.根据权利要求1或2所述的集成流体定量装置，其特征在于所述定量单元为往复式注射器。
8.根据权利要求1或2所述的集成流体定量装置，其特征在于所述流向控制单元为三通电磁阀或气动先导阀或两个两通阀。
9.一种标定流体定量装置排量的方法，使用权利要求1-8任一项所述的集成流体定量装置，将所述流体定量装置和和所述流向控制单元一起标定排量，所述集成流体定量装置吸入流体后再排出所述流体，测定所述流体的体积。
10.一种样本分析仪，其特征在于包括权利要求1-8所述的集成流体定量装置或采用了权利要求9所述的标定流体定量装置排量的方法。
全文摘要
本发明公开一种集成流体定量装置，包括定量单元和流向控制单元，定量单元包括阀体、液室和驱动流体运动的驱动件，流向控制单元包括壳体、阀室和流向控制件，定量单元和流向控制单元集成在一起，流向控制单元的阀体有第一流体通道、第二流体通道和第一连接通道，定量单元的阀体有第三流体通道、第四流体通道和第二连接通道，第三流体通道一端与外界连通，另一端与第一流体通道的一端对接连通，第四流体通道的一端与外界连通，另一端与第二流体通道的一端对接连通，第一连接通道和第二连接通道对接连通，使液室和阀室贯通。本发明还公开了标定集成流体定量装置排量的方法。本集成流体定量装置，便于排出气泡，定量精度高。
文档编号G01N33/00GK102538891SQ20101061962
公开日2012年7月4日 申请日期2010年12月31日 优先权日2010年12月31日
发明者滕锦, 申涛, 邬林通 申请人:深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司