一种化学发光测定仪的制作方法

本实用新型涉及一种化学发光测定仪。

背景技术：

现有的化学发光测定仪，虽然能实现自动检测，但是存在诸多问题，比如检测不够准确，结构不够紧凑，占用空间大，还存在结构设计不合理，容易造成反应物受到污染，另外，现有的仪器自动化程度不够高，因此，有必要设计一种功能更为完善的化学发光测定仪。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种化学发光测定仪，该化学发光测定仪结构紧凑，运行顺畅，易于实施。

实用新型的技术解决方案如下：

一种化学发光测定仪，包括底座、旋转平台、取液装置、清洗装置、注液/混匀装置、孵育装置、读数装置和丢杯装置；

旋转平台设置在底座的中央，取液装置、清洗装置、注液/混匀装置、孵育装置、读数装置和丢杯装置均围绕旋转平台设置在底座上；

旋转平台：旋转平台包括支架、转盘、弧形载具和驱动转盘的步进电机以及齿轮；

转盘设置在支架上，转盘为环状部件，转盘的内环侧设有用于与所述齿轮适配的凸齿；齿轮安装在步进电机的转轴上；

弧形载具通过弧形载具固定立柱固定在转盘上，能随转盘同步转动；弧形载具上设有用于加持反应杯的夹具；

弧形载具上设有带有磁铁的磁铁固定块；支架上固定有第一霍尔传感器，第一霍尔传感器与磁铁的高度平齐。

支架上设有用于检测反应杯是否存在的反应杯检测传感器。

所述的霍尔传感器为多个，沿转盘的周向布置在支架上。

所述的支架包括支承环和用于支撑支承环的多根支承柱。

支承柱底部设有固定底座。

反应杯旋转机构又称为旋转平台，用于驱动反应杯在各模块中切换，该平台具有内齿式旋转转盘机构、放置反应杯的弧形载具；

所述的放置反应杯的弧形载具固定在转盘上，夹具用于夹紧反应杯，仪器(即化学发光测定仪)运行时，手动把反应杯放置弧形载具上，夹具夹紧反应杯，保证在做圆周运动时反应杯不晃动；

所述的霍尔传感器用于检测反应杯到达每个工位的位置；所述的反应杯检测传感器用于检测弧形载具是否有反应杯。

该旋转平台在放杯位、取液位、液体混匀位、孵育位、清洗位、读数位和丢杯位分别设置有霍尔传感器，用于感应反应杯到达每个工位的位置，磁铁跟随旋转转盘在电机的作用下作圆周运动，当转盘旋转至相应位置，磁铁与霍尔传感器发生感应，转盘停止，将在该位置进行相应的检测操作。

注液/混匀装置：包括第二立板、凸轮平推机构和用于为反应杯注液的注液机构；

凸轮平推机构包括第二凸轮、用于驱动凸轮旋转的第二凸轮驱动电机、推块、第二导向杆、第二复位弹簧；

所述的注液机构包括注液管固定板和垂直固定在注液管固定板上的注液管；

立板上设有导向孔，导向杆插装在导向孔中；注液管固定板和推块分别设置在导向杆的前端部和后端部；复位弹簧套装在导向杆上；

第二凸轮与推块接触；第二凸轮旋转时，第二凸轮能驱动注液管固定板和注液管向前运动。

所述的第二导向杆为2根，所述的导向孔为2个。注液/混匀装置还包括到位检测机构，所述的到位检测机构包括设置在立板上的静止感应部件和设置在推杯机构上的活动式触发部件。活动式触发部件和静止感应部件分别为磁片和第二霍尔传感器，或者，所述的活动式触发部件和静止感应部件分别为挡光板和光电对射检测模块。

第二立板上还设有挡板，挡板位于注液管固定板的下方，挡板上设有用于为注液管平移导向的条形导孔；

注液/混匀装置包括搅拌机构，搅拌机构包括搅拌机构固定板、搅拌电机和用于套住反应杯的套筒。

所述的搅拌机构由Z轴驱动机构驱动。

孵育装置：孵育装置包括竖直板和设置在竖直板上的孵育块；孵育块的外壁设有隔热板；孵育块内设有加热装置；

所述的孵育块通过Z轴直线运动机构与竖直板相连。

Z轴直线运动机构为丝杆传动机构，包括第三电机、丝杆、丝杆连接块和竖直导向杆；

竖直板的顶部和底部分别设有上底板和下底板，所述的竖直导向杆的上端和下端分别固定在上底板和下底板上；丝杆连接块安装在竖直导向杆上，驱动电机固定在上底板上；丝杆的上端连接第三电机，丝杠的下端连接丝杆连接块；孵育块固定在丝杆连接块上；第三电机旋转时，驱动孵育块沿竖直导向杆升降运动。竖直导向杆为2根。

读数装置：

读数装置包括支座、升降驱动机构、注液/排液针组件、暗室和PMT读数模块；

所述的支座上设有竖直方向的导轨；升降驱动机构包括第四电机、传动机构和导轨连接块(95)；导轨连接块安装在导轨上，PMT读数模块固定在导轨连接块上，暗室与PMT读数模块相连；电机通过传动机构和导轨连接块带动PMT读数模块和暗室沿导轨作升降运动；光电倍增管(PMT)是光子技术器件中的一个重要产品，它是一种具有极高灵敏度和超快时间响应的光探测器件。可广泛应用于光子计数、极微弱光探测、化学发光、生物发光研究、极低能量射线探测、分光光度计、旋光仪、色度计、照度计、尘埃计、浊度计、光密度计、热释光量仪、辐射量热计、扫描电镜、生化分析仪等仪器设备中。

注液/排液针组件安装在支座上，暗室位于注液/排液针组件的正下方；检测时，待检测的反应杯位于暗室中。

传动机构为丝杆传动机构。所述的第四电机为步进电机。在支座上设有Z轴传动机构，注液/排液针组件通过Z轴传动机构安装在支座上。

丢杯装置：丢杯装置包括第一立板、凸轮机构和推杯机构；

凸轮机构包括第一凸轮和用于驱动凸轮旋转的第一凸轮驱动电机；

所述的推杯机构包括推板、第一导向杆、第一复位弹簧和楔形推块；

立板上设有用于为推杯机构导向的导向孔，第一导向杆插装在导向孔中；楔形推块和推板分别设置在第一导向杆的前端部和后端部；复位弹簧套装在第一导向杆上；

第一凸轮与推板接触；第一凸轮旋转时，第一凸轮能驱动推杯机构向前运动，楔形推块前进时，能推开夹持反应杯的夹具，使得反应杯脱离夹具。

所述的第一导向杆为2根，所述的导向孔为2个。

丢杯装置还包括丢杯检测机构，所述的丢杯检测机构包括设置在立板上的静止感应部件和设置在推杯机构上的活动式触发部件；活动式触发部件和静止感应部件分别为磁片和霍尔传感器，或者，所述的活动式触发部件和静止感应部件分别为挡光板和光电对射检测模块。

触发剂A和触发剂B又称为trgA和trgB，其成分分别为氢氧化钠和双氧水，起到催化作用。

有益效果：

本实用新型的化学发光测定仪，将旋转平台设置在中部，其他机构围绕旋转平台设置，结构布置合理；

而且，本系统设置有取液装置、清洗装置、注液/混匀(搅拌)装置、读数装置(测定装置)以及丢杯装置，能实现发光测定的整个流程，只需人工将反应杯至于旋转平台上，就能实现复杂的检测流程，输出测定结果，自动化程度高。

以下分述各关键子模块的优势所在：

(1)自动丢杯装置，采用第一凸轮机构推动推杯机构实现丢杯操作，结构紧凑，结构巧妙，运行顺畅，能与旋转平台无缝对接，紧密配合动作。

(2)反应杯旋转机构将驱动机构、检测机构(检测反应杯是否存在)、定位机构整合成一个整体，结构紧凑，采用霍尔传感器配合磁铁进行位置检测，具有定位准确的优点，采用齿轮和转盘传动机构，由步进电机驱动，具有运行顺畅的优点。

(3)注液/混匀装置采用凸轮机构推动注液机构实施注液，注液完成后立即退出注液位，避免反应物受到污染；总之，本机构结构紧凑，运行顺畅，能与检测设备无缝对接。

(4)孵育装置采用丝杠传动机构与基于竖直导轨的导向机构，能保障孵育装置运行平稳而顺畅，孵育块上设置隔热板，能有效防止热量散失，另外，孵育块中设有多个孔，能同时对多个反应杯内的样本进行孵育操作，效率高。

(5)判读装置(即读数装置)采用暗室进行挡光，保障读数的准确性，采用基于步进电机、丝杆传动机构和导轨的升降机构，能保障注液/排液针组件顺畅运行，采用两套传动机构分别控制PMT模块和注液/排液针组件升降，能灵活地控制注液、排液和检测，因此，这种判读装置具有结构紧凑，功能完善，读数准确性高等优点。

综上所述，本实用新型的化学发光测定仪功能丰富，各部分运行顺畅，能互相协同工作，结构设计紧凑而合理，共同协作，能完成复杂的测定流程，自动化程度高。

附图说明

图1为化学发光测定仪的总体布局图；

图2为化学发光测定仪的立体图；

图3为发光测定流程图；

图4为化学发光测定仪的自动丢杯装置的结构示意图(立体图)；

图5为图1中A1部分的放大图；

图6为化学发光测定仪的自动丢杯装置的总体结构示意图(俯视图)。

图7为旋转平台的总体结构示意图(立体图)；

图8为旋转平台的总体结构示意图(俯视图)；

图9为旋转平台的总体结构示意图(侧视图)。

图10为孵育装置的结构示意图(立体图)；

图11为孵育装置的结构示意图(俯视图)；

图12为读数装置结构示意图。

标号说明：

46-固定底座，47-弧形载具固定立柱，48-转盘，49-支承环，50-弧形载具，521-第一霍尔传感器，531-反应杯检测传感器，541-支承柱，551-磁铁固定块，561-齿轮，571-步进电机，581-电机固定支架。51-第一立板，52-第一凸轮驱动电机，53-第一凸轮，54-推板，55-第一复位弹簧，56-楔形推块，57-夹具，58-第一导向杆，59-料槽，60-挡光板，61-光电对射检测模块。

62-第三电机，63-上底板，64-竖直板，65-丝杆连接块，66-竖直导向杆，67-下底板，68-丝杆，69-孵育块，70-隔热板。

71-第二立板，72-挡板，73-注液管固定板，74-注液管，75-磁片，76-第二霍尔传感器，77-第二复位弹簧，78-第二凸轮，79-第二凸轮驱动电机，80-第二导向杆，81-搅拌电机，82-套筒，83-搅拌机构固定板。

89-第四电机，90-电机连接块；91-挡光立柱，92-暗室，93-PMT模块，94-导轨，95-导轨连接块，105-注液/排液针组件。

A-零位，B-取液位，C-混匀位，D-孵育位，E-清洗位，F-读数位，G-丢杯位。

具体实施方式

以下将结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明：

实施例1：

如图1-12，一种化学发光测定仪，包括底座、旋转平台、取液装置、清洗装置、注液/混匀装置、孵育装置、读数装置和丢杯装置；

旋转平台设置在底座的中央，取液装置、清洗装置、注液/混匀装置、孵育装置、读数装置和丢杯装置均围绕旋转平台设置在底座上；

旋转平台在放杯位、取液位、液体混匀位、孵育位、清洗位、读数位和丢杯位分别设置有霍尔传感器，用于感应反应杯到达每个工位的位置，磁铁跟随旋转转盘在电机的作用下作圆周运动，当转盘旋转至相应位置，磁铁与霍尔传感器发生感应，转盘停止，将在该位置进行相应的检测操作。

丢杯装置包括第一立板51、第一凸轮机构和推杯机构；

第一凸轮机构包括第一凸轮53和用于驱动第一凸轮旋转的第一凸轮驱动电机52；

所述的推杯机构包括推板54、第一导向杆58、第一复位弹簧55和楔形推块56；

第一立板上设有用于为推杯机构导向的导向孔，第一导向杆插装在导向孔中；楔形推块和推板分别设置在第一导向杆的前端部和后端部；第一复位弹簧套装在第一导向杆上；

第一凸轮与推板接触；第一凸轮旋转时，第一凸轮能驱动推杯机构向前运动，楔形推块前进时，能推开夹持反应杯的夹具57，使得反应杯脱离夹具，实现丢杯。

所述的第一导向杆为2根，所述的导向孔为2个。

自动丢杯装置还包括丢杯检测机构，所述的丢杯检测机构包括设置在第一立板上的静止感应部件和设置在推杯机构上的活动式触发部件。

活动式触发部件和静止感应部件分别为磁片和霍尔传感器，或者，所述的活动式触发部件和静止感应部件分别为挡光板60和光电对射检测模块61。

自动丢杯装置还包括用于安装夹具的旋转平台，所述的夹具为多个，安装在旋转平台上。

丢杯过程：丢杯过程开始前，丢杯装置处于初始状态，此时楔形推块在第一复位弹簧的作用下处于回缩位，回缩位位楔形推块的初始位置；

丢杯过程包括以下步骤：

步骤1：对准步骤：将推杯机构的楔形推块对准夹持有反应杯的夹具；

步骤2：推杯步骤：启动第一凸轮驱动电机，第一凸轮驱动电机驱动第一凸轮旋转，第一凸轮推动推板前进，楔形推块与推板联动，楔形推块推开夹具到达推杯位，使得反应杯脱离夹具的夹持，完成丢杯；

步骤3：复位步骤：第一凸轮驱动电机轴转动一圈的后半圈为第一凸轮回位动作，楔形推块在第一复位弹簧的作用下退回到初始位置，此时固定在推块上的感应片与光耦传感器感应，电机停止转动；丢杯结束；等待命令发起下一次推杯步骤；

采用丢杯检测机构检测楔形推块的位置；

当楔形推块处于初始位置时，设置在第一立板上的静止感应部件能感应到设置在推杯机构上的活动式触发部件；

当楔形推块处于推杯位置时，所述的静止感应部件不能感应到活动式触发部件。

活动式触发部件和静止感应部件分别为磁片和霍尔传感器，或者，所述的活动式触发部件和静止感应部件分别为挡光板60和光电对射检测模块61。

夹具为多个，均设置在旋转平台上并沿着旋转平台的周向布置，通过控制旋转平台的旋转角度使得楔形推块与夹具对准。

楔形推块的下方还设有料槽59，用于将丢弃的反应杯导向收集箱。

旋转平台包括支架、转盘48、弧形载具50和驱动转盘的步进电机571以及齿轮561；

转盘设置在支架上，转盘为环状部件，转盘的内环侧设有用于与所述齿轮适配的凸齿；齿轮安装在步进电机的转轴上；

弧形载具通过弧形载具固定立柱固定在转盘上，能随转盘同步转动；弧形载具上设有用于加持反应杯的夹具57；

弧形载具上设有带有磁铁的磁铁固定块551；支架上固定有第一霍尔传感器521，霍尔传感器与磁铁的高度平齐。

支架上设有用于检测反应杯是否存在的反应杯检测传感器531。

所述的霍尔传感器为多个，沿转盘的周向布置在支架上。

所述的支架包括支承环和用于支撑支承环的多根支承柱541。

支承柱底部设有固定底座46。

反应杯旋转机构又称为旋转平台，用于驱动反应杯在各模块中切换，该平台具有内齿式旋转转盘机构、放置反应杯的弧形载具；

所述的放置反应杯的弧形载具固定在转盘上，夹具用于夹紧反应杯，仪器(即化学发光测定仪)运行时，手动把反应杯放置弧形载具上，夹具夹紧反应杯，保证在做圆周运动时反应杯不晃动；

所述的霍尔传感器用于检测反应杯到达每个工位的位置；所述的反应杯检测传感器用于检测弧形载具是否有反应杯。

注液/混匀装置(混匀装置又称搅拌装置)包括第二立板71、凸轮平推机构和用于为反应杯注液的注液/混匀装置；

凸轮平推机构包括第二凸轮78、用于驱动凸轮旋转的第二凸轮驱动电机79、推块、第二导向杆80、第二复位弹簧77；

所述的注液/混匀装置包括注液管固定板73和垂直固定在注液管固定板上的注液管74；

第二立板上设有导向孔，导向杆插装在导向孔中；注液管固定板和推块分别设置在第二导向杆的前端部和后端部；复位弹簧套装在第二导向杆上；

第二凸轮与推块接触；第二凸轮旋转时，第二凸轮能驱动注液管固定板和注液管向前运动，到达最前端时，开始注液，注液完成后，注液管固定板和注液管退回复位。

所述的第二导向杆为2根，所述的导向孔为2个。

所述的化学发光测定仪的注液/混匀装置还包括到位检测机构，所述的到位检测机构包括设置在立板上的静止感应部件和设置在推杯机构上的活动式触发部件。

活动式触发部件和静止感应部件分别为磁片75和第二霍尔传感器76，或者，所述的活动式触发部件和静止感应部件分别为挡光板和光电对射检测模块。

立板上还设有挡板72，挡板位于注液管固定板的下方，挡板上设有用于为注液管平移导向的条形导孔。

化学发光测定仪的注液/混匀装置还包括位于挡板下方的搅拌机构，搅拌机构包括搅拌机构固定板83、搅拌电机81和用于套住反应杯的套筒82。

所述的搅拌机构由Z轴驱动机构驱动。

反应杯到位后搅拌机构向上运动，反应杯在挡板的阻挡下压进搅拌套筒，此时需要对反应杯注液，第二凸轮驱动电机动作，驱动注液/混匀装置前进，到位后，为反应杯注液。注液完成后，第二凸轮驱动电机不再动作，在复位弹簧的作用下，注液/混匀装置复位。液体液入完毕后，搅拌电机启动带动搅拌套筒进行高速运动，以达到液体混匀的效果。

孵育装置包括竖直板64和设置在竖直板上的孵育块69；孵育块的外壁设有隔热板70；孵育块内设有加热装置。

所述的孵育块通过Z轴直线运动机构与竖直板相连。

Z轴直线运动机构为丝杆传动机构，包括第三电机62、丝杆68、丝杆连接块65和竖直导向杆66；

竖直板的顶部和底部分别设有上底板63和下底板67，竖直导向杆为2根，使得孵育块运行更平稳。

竖直导向杆的上端和下端分别固定在上底板和下底板上；丝杆连接块安装在竖直导向杆上，第三电机固定在上底板上；丝杆的上端连接驱动电机，丝杠的下端连接丝杆连接块；孵育块固定在丝杆连接块上；第三电机旋转时，驱动孵育块沿竖直导向杆升降运动。

需要对反应杯中的试样进行孵育的时候，把孵育块升起来，孵育完成后，将孵育块降下来让位。孵育块顶部设有多个用于容纳反应杯的孔。

读数装置包括支座、升降驱动机构、注液/排液针组件105、暗室92和PMT读数模块93；

所述的支座上设有竖直方向的导轨94；升降驱动机构包括第四电机89、传动机构和导轨连接块95；导轨连接块安装在导轨上，PMT读数模块固定在导轨连接块上，暗室与PMT读数模块相连；第四电机通过传动机构和导轨连接块带动PMT读数模块和暗室沿导轨作升降运动；

注液/排液针组件安装在支座上，暗室位于注液/排液针组件的正下方；检测时，待检测的反应杯位于暗室中，挡光立柱91用于挡光；

在支座上设有Z轴传动机构，注液/排液针组件通过Z轴传动机构安装在支座上。

传动机构为丝杆传动机构。

所述的第四电机为步进电机。电机连接块90用于与丝杠配合。检测时，反应杯置于暗室中，PMT模块对反应杯中的液体进行检测和读数。注液/排液针组件下降后对反应杯加液体和排液操作。PMT模块与暗室对接，两者位于同一高度(即位于同一水平位置)。

当反应物到达该系统，注液/排液针组件下降往反应杯内注入底物产生信号，PMT读数模块再上升合拢进行信号检测和输出数据，在此过程中，挡光装置(暗室)为系统提供暗室环境。

暗室模块固定在PMT读数模块上，PMT读数模块用于对反应物进行读数检测，暗室模块隔绝反应物的外界光线保证读数的准确性；注液/排液针组件包括注液管固定板、注液管、排液管、液路管固定块，该组件用于对反应物注入底物产生信号，排液管用于对读数后反应杯进行废液排除；注液通过柱塞泵实现精确加液，柱塞泵是一种能精确控制液体加样量的装置；该组件为现有成熟模块。