集气卡自动注液系统的制作方法

本发明涉及专用设备技术领域，特别是涉及一种集气卡自动注液系统。

背景技术：

集气卡是用于采集人体呼出的二氧化碳气体的装置，其通过对二氧化碳气体的指标进行检测，来指示人体是否感染某些疾病，以利于对患者的病情作出针对性治疗。在集气卡的生产过程中，需要向集气卡内注入指示剂及吸收液，以便于医务人员在检测过程中借助试剂的变化对患者病情进行诊断。

然而，传统的集气卡注液作业主要采用人工注液方式，具体的，作业人员借助移液枪将指示剂注入集气卡内的指示棉上，再将吸收液通过自制的涂液瓶涂覆到集气卡内的吸收垫上，人工注液的作业效率较低，进而影响集气卡的生产效率；且采用人工注液方式注入集气卡内的试剂量不易调节，将造成产品质量不稳定，不利于提升产品的市场竞争力。

技术实现要素：

基于此，有必要针对作业效率低及注液量不易控制的技术问题，提供一种连续注液且注液量可控的集气卡自动注液系统。

一种集气卡自动注液系统，其包括工作台、指示剂注液单元、吸收液注液单元、废液收集单元及控制单元，所述指示剂注液单元、所述吸收液注液单元、所述废液收集单元及所述控制单元均分别安装于所述工作台，所述工作台用于承接待注液的集气卡；

所述指示剂注液单元包括多个第一注液泵及多个注射头，每一所述注射头对应设置于一所述第一注液泵的输出端，所述第一注液泵用于从外部指示剂储液桶中接入指示剂，所述注射头用于向所述集气卡内定量注入所述指示剂；

所述吸收液注液单元包括多个第二注液泵及多个注射盘，每一所述注射盘对应设置于一所述第二注液泵的输出端，所述第二注液泵用于从外部吸收液储液桶中接入吸收液，所述注射盘用于向所述集气卡内定量注入所述吸收液；

所述第一注液泵包括泵体及隔膜阀，所述泵体上开设有输入接口及输出接口，所述隔膜阀安装于所述泵体并与所述泵体的内腔连通，所述输入接口用于接入所述指示剂并将所述指示剂送入所述隔膜阀，所述输出接口用于将所述隔膜阀内流出的所述指示剂送入所述注射头，所述隔膜阀用于调节所述输出接口处的流量；

所述废液收集单元包括驱动件、收集盘及吸液泵，所述驱动件与所述控制单元电连接，所述驱动件用于带动所述收集盘靠近或远离所述注射头的输出端，且所述收集盘的水平高度低于所述注射头的输出端的水平高度，用于承接所述第一注液泵清洗过程产生的废液，所述吸液泵与所述收集盘的底流口连通并用于将所述废液送入外部废液桶；

所述控制单元包括控制器及控制屏，所述控制器分别与所述泵体、所述隔膜阀及所述吸液泵电连接，用于控制各部件工作，所述控制屏用于接收外部指令并将所述指令传递至所述控制器。

在其中一个实施例中，所述控制器为plc。

在其中一个实施例中，所述指示剂注液单元还包括支架、注射头安装架及牵引机构，所述支架设置于所述工作台，所述注射头安装架与所述支架滑动连接，所述注射头安装于所述注射头安装架，所述牵引机构设置于所述支架并与所述注射头安装架连接，用于在所述控制器的控制下带动所述注射头安装架及所述注射头靠近或远离所述工作台的台面。

在其中一个实施例中，所述注射头安装架上沿竖直方向依序开设有第一穿接孔及第二穿接孔，所述第一穿接孔的水平高度高于所述第二穿接孔的水平高度，所述注射头穿设所述第一穿接孔及所述第二穿接孔并分别与所述注射头安装架滑动连接。

在其中一个实施例中，所述注射头上套设有防撞弹簧，所述防撞弹簧的一端与所述注射头的环侧面固定连接，所述防撞弹簧的另一端与所述第一穿接孔的底部的边缘相抵接，用于削弱所述集气卡及所述工作台的台面对所述注射头的冲击。

在其中一个实施例中，所述指示剂注液单元还包括防溢胶环，所述防溢胶环套设于所述注射头的末端并与所述注射头连接，用于在所述注射头的末端插入所述集气卡的指示剂液孔时与所述指示剂液孔的边缘相抵接。

在其中一个实施例中，所述注射盘的输出端均匀设置有多个针头，所述针头用于向所述集气卡的吸收液孔注入所述吸收液。

实施本发明的集气卡自动注液系统，通过分别在指示剂注液单元中设置多个第一注液泵，在吸收液注液单元中设置多个第二注液泵，系统一次可向多个集气卡注入指示剂及吸收液，大大提升了集气卡的注液效率，进而提升了产品的加工效率；作业后对第一注液泵的清洗水进行收集处理，降低了系统的清洗难度，并减少了人工作业量，进而降低了产品的加工成本；在第一注液泵中设置隔膜阀，通过调节隔膜阀的工作参数，可对泵体输出的指示剂的量进行精准控制，提升了注液作业的精度，保证了产品质量的稳定性；此外，在注液作业中，还可分别设置每个第一注液泵的隔膜阀的工作参数，以实现对各集气卡注液量的独立控制，从而提高集气卡注液作业的灵活性。

附图说明

图1为本发明的一个实施例中集气卡的结构示意图；

图2为本发明的一个实施例中集气卡自动注液系统的结构示意图；

图3为图2所示实施例中集气卡自动注液系统的另一视角的结构示意图；

图4为本发明的一个实施例中第一注液泵的结构简图；

图5为本发明的一个实施例中隔膜阀的结构示意图；

图6为图3所示实施例中a部分的局部放大结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

请参阅图1，本发明首先提供一种集气卡10，该集气卡10的一端收缩形成具有进气口110的吹气部，该吹气部用于在医疗检测过程中含在被测者的口腔内，以便于被测者将口腔内的气体吹入集气卡10中，集气卡10上远离该吹气部的一端开设有出气口(图未示)，用于与外部环境连通，以保证吹起过程中气流的通畅，集气卡10的主面上还分别开设有指示剂液孔120与吸收液孔130，指示剂液孔120及吸收液孔130分别与出气口连通，并通过内设的导气槽与进气口110连通，集气卡10内还设置有对应指示剂液孔120的指示棉及对应吸收液孔130的吸收垫，分别用于承接外接滴涂的指示剂及吸收液，这样，被测者吹出的气体顺利到达指示剂液孔120及吸收液孔130，并分别与指示剂及吸收剂结合，利于医务人员根据检测结果诊断病情。需要说明的是，本实施例中，指示剂液孔120的孔径远小于吸收液孔130的孔径，以便加入不同量的试剂，便于医务人员进行医学测试。

请一并参阅图2至图4，本发明提供了一种集气卡自动注液系统20，该集气卡自动注液系统20包括工作台210、指示剂注液单元220、吸收液注液单元230、废液收集单元240及控制单元250，指示剂注液单元220、吸收液注液单元230、废液收集单元240及控制单元250均分别安装于工作台210，工作台210用于承接待注液的集气卡10。指示剂注液单元220包括多个第一注液泵221及多个注射头222，每一注射头222对应设置于一第一注液泵221的输出端，第一注液泵221用于从外部指示剂储液桶中接入指示剂，注射头222用于向集气卡10内定量注入指示剂。吸收液注液单元230包括多个第二注液泵231及多个注射盘232，每一注射盘232对应设置于一第二注液泵231的输出端，第二注液泵231用于从外部吸收液储液桶中接入吸收液，注射盘232用于向集气卡10内定量注入吸收液。第一注液泵221包括泵体223及隔膜阀224，泵体223上开设有输入接口223a及输出接口223b，隔膜阀224安装于泵体223并与泵体223的内腔连通，输入接口223a用于接入指示剂并将指示剂送入隔膜阀224，输出接口223b用于将隔膜阀224内流出的指示剂送入注射头222，隔膜阀224用于调节输出接口223b处的流量。废液收集单元240包括驱动件241、收集盘242及吸液泵243，驱动件241与控制单元250电连接，驱动件241用于带动收集盘242靠近或远离注射头222的输出端，且收集盘242的水平高度低于注射头222的输出端的水平高度，用于承接第一注液泵221清洗过程产生的废液，吸液泵243与收集盘242的底流口连通并用于将废液送入外部废液桶。控制单元250包括控制器251及控制屏252，控制器251分别与泵体223、隔膜阀224及吸液泵243电连接，用于控制各部件工作，控制屏252用于接收外部指令并将指令传递至控制器251。

实施本发明的集气卡自动注液系统20，通过分别在指示剂注液单元220中设置多个第一注液泵221，在吸收液注液单元230中设置多个第二注液泵231，系统一次可向多个集气卡10注入指示剂及吸收液，大大提升了集气卡10的注液效率，进而提升了产品的加工效率；作业后对第一注液泵221的清洗水进行收集处理，降低了系统的清洗难度，并减少了人工作业量，进而降低了产品的加工成本；在第一注液泵221中设置隔膜阀224，通过调节隔膜阀224的工作参数，可对泵体223输出的指示剂的量进行精准控制，提升了注液作业的精度，保证了产品质量的稳定性；此外，在注液作业中，还可分别设置每个第一注液泵221的隔膜阀224的工作参数，以实现对各集气卡10注液量的独立控制，从而提高集气卡10注液作业的灵活性。

工作台210在承接待注液的集气卡10的同时，还可实现对各单元的安装设置，以抬升各单元的水平高度，便于作业。一实施例中，工作台210的台面上开设有与集气卡10的形状相适配的卡槽211，以限定集气卡10的位置，防止集气卡10在注液过程中产生偏移，造成注液错位问题的发生，以保证注液作业的可靠性。进一步的，卡槽211的底部还开设有与指示剂液孔120及吸收液孔130的形状尺寸相同的通孔，以减小集气卡10置入卡槽211过程中受卡槽211内空气柱的阻力，降低集气卡10的放置难度。此外，通孔还可作为避位孔或者漏液孔使用，以避免因注射头222冲击卡槽211底部时产生的损伤，并为设备清洗过程中清洗废液提供流道，防止因清洗废液在工作台210上积聚，进而污染后续作业中集气卡10问题的发生。

指示剂注液单元220用于向集气卡10的指示剂液孔120内定量注入指示剂，具体的，指示剂注液单元220在控制器251的控制下通过泵体223从外部指示剂储液桶中接入指示剂，该部分指示剂随后进入隔膜阀224，并在隔膜阀224的间隔截断作用下逐次定量输入注射头222内，从而达到控制指示剂注液量的目的。本发明采用的是电动隔膜阀224对指示剂进行流量控制，具体的，请参阅图3至图5，一实施例中，隔膜阀224包括阀体224a、阀盖224b、伺服电机224c、丝杆224d、阀杆224e及隔膜224f，阀体224a内设有流道224g，流道224g的一端与泵体223的输入接口223a连通，流道224g的另一端与泵体223的输出接口223b连通，阀盖224b可开合盖设于阀体224a的顶部开口处，伺服电机224c安装于阀盖224b并与控制器251电性连接，丝杆224d的一端与伺服电机224c的输出端连接，丝杆224d的另一端穿设阀盖224b并穿入流道224g内，阀杆224e及隔膜224f收容于流道224g内，阀杆224e的一端远离伺服电机224c并与丝杆224d连接，阀杆224e的另一端与隔膜224f连接，且隔膜224f的周缘与阀体224a的内表面相抵接，以隔断流道224g形成自上而下相互独立封闭的两个腔室，阀杆224e在丝杆224d的作用下带动隔膜224f周期性的靠近或远离阀体224a底部的内表面，以阻断或贯通流道224g内的下部腔室，对试剂进行周期性截流，从而实现对指示剂的流量控制。

一实施例中，指示剂注液单元220还包括支架225、注射头安装架226及牵引机构227，支架225设置于工作台210，注射头安装架226与支架225滑动连接，注射头222安装于注射头安装架226，牵引机构227设置于支架225并与注射头安装架226连接，用于在控制器251的控制下带动注射头安装架226及注射头222靠近或远离工作台210的台面。具体的，由于集气卡10的指示剂液孔120尺寸较小，因此，在指示剂的注液过程中，牵引机构227在控制器251的作用下带动注射头安装架226及注射头222周期性的靠近并与集气卡10的表面相抵接，避免指示剂飞溅在集气卡10的表面，进而污染产品；指示剂注液作业完成后，牵引机构227在控制器251的作用下牵引注射头安装架226及注射头222复位，以利于移动工作台210上的集气卡10，便于集气卡10的注液作业的持续进行。

请参阅图6，一实施例中，注射头安装架226上沿竖直方向依序开设有第一穿接孔226a及第二穿接孔226b，第一穿接孔226a的水平高度高于第二穿接孔226b的水平高度，注射头222穿设第一穿接孔226a及第二穿接孔226b并分别与注射头安装架226滑动连接。进一步的，注射头222上套设有防撞弹簧228，防撞弹簧228的一端与注射头222的环侧面固定连接，防撞弹簧228的另一端与第一穿接孔226a的底部的边缘相抵接，用于削弱集气卡10及工作台210的台面对注射头222的冲击。具体的，在牵引机构227带动注射头安装架226及注射头222向集气卡10运动的过程中，当注射头222与集气卡10内的指示棉相抵接时，注射头222在指示棉的反作用力下回缩，进而压缩防撞弹簧228，注射头222的动能转化为防撞弹簧228的弹性势能及注射头222的重力势能，从而减小了集气卡10及工作台210对注射头222的冲击，有利于延长注射头222的使用寿命。注液作业结束后，注射头222离开集气卡10，防撞弹簧228所受约束解除，即带动注射头222复位。

一实施例中，指示剂注液单元220还包括防溢胶环229，防溢胶环229套设于注射头222的末端并与注射头222连接，用于在注射头222的末端插入集气卡10的指示剂液孔120时与指示剂液孔120的边缘相抵接。也就是说，防溢胶环229用于封堵指示剂液孔120与注射头222之间的空隙，防止注液过程中指示剂外溢，以保证指示剂注液作业的可靠性，

吸收液注液单元230用于向集气卡10的吸收液孔130内定量注入吸收液。需要特别说明的是，本发明的第一注液泵221的结构与第二注液泵231的结构及工作原理一致，二者的区别在于安装位置及输入端与输出端接入或排出的试剂不同，也就是说，第二注液泵231中同样具有与第一注液泵221相同的泵体223及隔膜阀224，以调节第二注液泵231中的吸收液的流量，实现对试剂的精准控制，第二注液泵231的结构及工作原理可参阅前述关于第一注液泵221的结构原理的相关描述，于此不再赘述。

本发明的吸收液注液单元230与指示剂注液单元220的区别在于，指示剂注液单元220用于向孔径较小的指示剂液孔120注入指示剂，因此，为了保证注液作业的可靠性，需要使注射头222频繁的靠近或远离集气卡10的指示剂液孔120，防止指示剂飞溅。而吸收液注液单元230则用于向孔径较大的吸收液孔130中注入吸收液，这样，在无需移动吸收液注液单元230的注射盘232的情况下，仍可保证吸收液注入吸收液孔130内。一实施例中，注射盘232的输出端均匀设置有多个针头，针头用于向集气卡10的吸收液孔130注入吸收液。通过设置多个针头，将第二注液泵231输出的吸收液分成多股较小液流，减小了因吸收液流冲击吸收垫，进而造成吸收液飞溅的可能。此外，通过设置多个针头，增大了注射盘232的送液面积，使得吸收液可以均匀的涂附在吸收垫上，以利于医务人员的检查操作。需要说明的是，本实施例中，在对集气卡10内的气体进行一次检测时，采用多次注入吸收液的方式来提升检测效果。具体的，第二注液泵231的泵体223一次吸收一定量的吸收液，通过隔膜阀224将该部分吸收液均分为多等份，并分多次间隔注入集气卡10的吸收液孔130，这样一来，避免因单次注液时，吸收液在吸收垫上的渗透速率较慢，引起的检测效果不足问题的发生，吸收液可充分渗透在集气卡10内的吸收垫上，吸收垫上参与检测的试剂量较多，从而提升了检测的准确率。

废液收集单元240用于收集指示剂注液单元220清洗过程中产生的废液，防止废液溅落在工作台210上，以降低设备清洗维护难度。具体的，当第一注液泵221及注射头222清洗完毕后，驱动件241在控制器251的作用下带动收集盘242靠近注射头222的输出端，以承接第一注液泵221及注射头222清洗产生的废液，收集的废液经由集液软管进入吸液泵243并最终流入外部废液桶中，以便于对废液进行集中处理。废液收集完毕后，驱动件241在控制器251的作用下带动收集盘242复位，以便于后续作业中第一注液泵221向集气卡10注液。需要说明的是，本发明的废液收集单元240包括两个驱动件241、两个收集盘242及两个吸液泵243，其中，一收集盘242在相应的驱动件241的带动下收集指示剂注液单元220清洗产生的废液，并经由一吸液泵243送入一废液桶中；另一收集盘242在相应的驱动件241的带动下收集吸收液注液单元230清洗产生的废液，并经由另一吸液泵243送入另一个废液桶中，以便于对废液进行分类处理，当然，还可使对应指示剂注液单元220的收集盘242与对应吸收液注液单元230的收集盘242共用同一驱动件241及吸液泵243，以降低系统运营成本。

控制单元250用于控制调节系统内的各用电部件，以实现对集气卡10注液作业的自动化管理。一实施例中，控制器251为plc。plc又称为可编程逻辑控制器，其采用可编程的存储器，并在存储器的内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。一实施例中，可对plc内部的cpu进行编程，使指示剂注液单元220与吸收液注液单元230的清洗作业与废液收集单元240的动作联动进行，具体的，使plc同外部清洗水装置的控制回路上设置与plc同废液收集单元240的控制回路上的接触线圈同名的触点，如此，当plc控制外部清洗水装置向指示剂注液单元220和/或吸收液注液单元230内通入清洗水时，plc同步控制废液收集单元240的驱动件241及吸液泵243动作，以便于使收集盘242及时承接清洗废液，从而降低废液清洗难度，进一步提升系统的自动化水平。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。