一种TIP气密性检测系统的制作方法

一种tip气密性检测系统
技术领域
1.本实用新型涉及tip气密性检测技术领域，更具体地说，涉及一种tip气密性检测系统。


背景技术：

2.分子诊断时，需要向核酸样本中加入一定量的试剂，试剂抽取和加入量的准确性是影响分子诊断的重要因素。
3.目前，针对试剂的抽取和转移主要采用两种方式：第一种为人工操作，即人工使用扎取tip的移液枪实现试剂抽取和转移，使用完成后人工退掉tip并将其废弃；第二种通过tip取退装置，自动扎取tip和退掉tip，满足了自动检测操作要求，核酸提取效率和准确性均得以提升。
4.然而，第一种方式中存在tip和枪体结合部以及枪内柱体之间的长期磨损的尾部，造成气密性不足，移液枪气密性需要由专门的气密性检测设备进行检测，耗费大；第二种方式中的自动化的tip取退装置，缺少tip气密性的检测，同样存在长期使用下气密性不足的问题。
5.综上所述，如何提供一种tip气密性检测装置，是本领域技术人员亟需解决的技术问题。


技术实现要素：

6.本实用新型提供一种tip气密性检测系统，自带液面探测功能，可以实现tip取退装置扎取tip吸液后的气密性自动检测，提高了检测效率，降低了检测成本。
7.本实用新型提供一种tip气密性检测系统，包括用以取液、排液和退掉tip的tip取退装置，所述tip取退装置设有用以探测柱塞泵内压力值的压力传感器；还包括用以控制所述tip取退装置运行的控制系统、用以向所述控制系统下发参数和指令的人机交互客户端以及用以向所述tip取退装置及所述控制系统供电的电源箱。
8.优选的，所述电源箱包括用以外接交流电起电气安全作用的漏电断路器、提高emc性能的滤波器和将交流电转换为直流电的开关电源；还包括指示灯和用以连接交流地线的接地铜排。
9.优选的，所述控制系统包括用以控制所述tip取退装置运行的下位机、用以向所述下位机下发指令和参数的控制机和急停开关。
10.优选的，所述人机交互客户端包括用以控制所述控制机运行的控制机按钮、用以控制所述下位机运行的tip气密性按钮，以及用以设定时间参数的参数输入框。
11.优选的，所述tip取退装置包括综合运动电机、自带z轴升降电机的柱塞泵、tip适配器、安装于所述tip适配器底部的tip导电头、用以检测所述柱塞泵内压力值的压力传感器、将所述压力传感器与所述柱塞泵相连通的通气软管、用以连接所述压力传感器与所述下位机的压力传感器电源线和信号线排线，以及用以锁紧电容传感器信号线与所述tip适
配器的金属导电螺钉。
12.优选的，所述下位机还包括：
13.电机运动控制板，用以控制所述综合运动电机及z轴升降电机启停、方向、电流大小及转速；
14.压力液面探测板，设有单片机、电容数字转换器及ad转换芯片的电路板；
15.电源分配板，向所述控制机、所述电机运动控制板、所述压力液面探测板及所述tip取退装置供电。
16.优选的，所述人机交互客户端具体为pc机。
17.本实用新型所提供的tip气密性检测系统，包括用以取液、排液和退掉tip的tip取退装置、人机交互客户端、控制系统和电源箱。tip取退装置设有压力传感器，可以实现柱塞泵内压力值检测，电源箱向人机交互客户端、控制系统和tip取退装置供电，人机交互客户端实现人机交互，通过操控人机交互客户端向控制系统下发指令和参数，由控制系统控制tip取退装置执行tip取退装置进行取tip、开启液面探测、取液、保持tip定时不移动，排出液体、退掉tip等动作。本技术结构简单，检测方便，快捷高效，能够实现tip气密性的自动检测，节省检测成本。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
19.图1为本实用新型所提供的tip气密性检测系统的框图；
20.图2为本实用新型所提供的tip气密性检测系统的连接示意图。
21.其中，1-tip取退装置、2-控制系统、3-人机交互客户端、4-电源箱；
22.11-综合运动电机、12-柱塞泵、13-tip适配器、14-tip导电头、15-压力传感器、16-通气软管、17-压力传感器电源线和信号线排线、21-控制机、22-下位机、23-急停开关、31-控制机按钮、32-tip气密性按钮、33-参数输入框、41-漏电断路器、42-滤波器、43-开关电源、44-指示灯、45-接地铜排；
23.131-金属导电螺钉、132-电容传感器信号线、221-电机运动控制板、222-压力液面探测板、223-电源分配板、224-压力传感器线束插座、225-电容传感器插座。
具体实施方式
24.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
25.为了使本技术领域的技术人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。
26.本实用新型提供一种tip气密性检测系统，包括tip取退装置1、控制系统2、人机交
互客户端3和电源箱4，tip取退装置1用以取液、排液和退掉tip，tip取退装置1内设压力传感器15，通过压力传感器15来探测液面。控制系统2设有操作按键，操作按键可以实现启停和参数设定，控制系统2用以控制tip取退装置1进行取tip、开启液面探测、取液、保持tip定时不移动、排出液体、退掉tip动作。电源箱4向tip取退装置1、控制系统2以及人机交互客户端3供电。
27.在本技术中，电源箱4提供24v直流电源，人机交互客户端3下发参数和指令给控制系统2，并传递参数，控制系统2控制tip取退装置1执行相应指令。在控制系统2的控制下，压力传感器15进行液面探测，可以实现扎取tip吸液后的气密性检测。
28.参考图1，图1为本实用新型所提供的tip气密性检测系统框图。
29.在一种具体实施例中，电源箱4包括漏电断路器41、滤波器42、开关电源43、接地铜排45和指示灯44，漏电断路器41属于电气安全部件，用以外接交流电，起电气安全作用，并且在tip气密性检测系统中还起到整个系统电源开关作用。滤波器42能够提高emc性能，开关电源43能够将交流电转换为直流电。外接220v交流电输入，依次经漏电断路器41、滤波器42到开关电源43，将220v交流电转换为24v直流电，供tip取退装置1、控制系统2和人机交互客户端3使用。交流地线接入接地铜排45，有效地保证接地安全。
30.具体地，控制系统2包括下位机22、控制机21和急停开关23，下位机22用以控制tip取退装置1运行，执行取退tip。tip液面探测成功抽取液体，抽取过液体的tip定时不移动，以便观察tip导电头是否有漏液或液体冒头现象，定时时间到，排出tip中的液体并自动退掉tip。控制机21用以向下位机22下发指令和参数，急停开关23用以供工作人员人为操控停止。控制机21与下位机22之间通过can网络通信交互信息，can通信指令有优先级判断，其判断逻辑为：canid数值大，优先级低；反之，canid数值小，优先级高。
31.具体地，人机交互客户端3包括控制机按钮31、tip气密性按钮和参数输入框33。控制机按钮31用以向控制机21下发指令和参数，tip气密性按钮32用以向下位机22传递指令和参数，参数输入框33用以供工作人员设定时间参数。
32.人机交互客户端3优选为pc机，操作面板上设有两处按钮和一处输入框：两处按钮包括连接控制机按钮31和tip气密性按钮32。连接控制机按钮31和tip气密性按钮32用以供人员手动操控，实现控制机21和气密性检测的启停控制，参数输入框33可供人员输入定时时间，定时时间可以为1s～180s之间的任意整数。人机交互客户端3通过rj45网口网线连接控制系统2中的控制机21，依据tcp/ip协议实现通讯。
33.也就是说，通过人机交互客户端3的连接控制机按钮31和tip气密性按钮32向控制机21下发指令和参数，控制机21向下位机22传递指令和参数，下位机22控制tip取退装置1依次执行取tip、开启液面探测、取液、保持tip定时不移动、排出液体和退掉tip动作。
34.tip取退装置1包括综合运动电机11、自带z轴升降电机的柱塞泵12、tip适配器13、tip导电头14和压力传感器15。综合运动电机11具体为x轴y轴z轴三向电机运动综合结构，综合运动电机11运动原点传感器为光电传感器。柱塞泵12的顶部安装z轴上下运动电机，柱塞泵12运动原点传感器为光电传感器。tip适配器13的底部安装有tip导电头14，tip导电头14为100ultip，tip头扎取至tip适配器13上与tip适配器13紧密贴合，tip适配器13上利用金属导电螺钉131锁紧连接电容传感器信号线132，tip导电头14贴合适配器时以及吸取液体时均导电。压力传感器15用以检测柱塞泵12内压力值，通气软管16将压力传感器15与柱
塞泵12相连通，压力传感器电源线和信号线排线17连接压力传感器15与下位机22。
35.在进行液面探测时，根据电容表达式为：c＝εs/4πkd，式中，d代表两板距离，s代表两板正对面积。因此，tip导电头14在待吸取液体液面上方固定位置开启液面探测功能，tip导电头14吸液后，两板距离d变小，接触面积s变大，电容值增加，电容数字转换器将电容值转换为数字值，在判断阈值内可以判断液面探测成功。在进行压力检测时，tip导电头14吸液前，压力传感器15内为大气压力，tip导电头14吸液后，压力传感器15内压力变小，压力传感器15优选为电压型压力传感器15，压力值变小，所输出电压值变小，经ad转换后数字值减小，根据阈值判断，有无堵针漏液，定时时间内，可观察tip导电头14是否漏液或液体冒头现象，由此可以判断气密性能。
36.参考图2，图2为本实用新型所提供的tip气密性检测系统的连接示意图。
37.下位机22还包括：电机运动控制板221、压力液面探测板222和电源分配板223。电机运动控制板221用以控制综合运动电机11及z轴升降电机启停、方向、电流大小及转速；压力液面探测板222为设有单片机和电容式传感解决方案的四通道电容数字转换器及ad转换芯片的电路板，可进行电容值采集转换上报，可进行压力值模拟量数字量转换上报。电容传感器插座225连接滤波电路和电容数字转换器电路，压力传感器线束插座224连接滤波电路和ad转换电路。另外，电源分配板223为含有单片机和继电器的电路板，电源分配板223的电来自24v开关电源43，电源分配板223将24v电流直接分配给控制机21，电源分配板223通过继电器将24v电分配给电机运动控制板221，压力液面探测板222及tip取退装置1，向控制机21、电机运动控制板221、压力液面探测板222及tip取退装置1供电。
38.本实用新型的tip气密性检测系统的操作流程如下：
39.步骤1，上电后，打开人机交互客户端3，点击连接控制机按钮31，下位机22与控制机21建立握手协议，握手成功，自动下发系统参数；
40.步骤2，在参数输入框33输入数值，输入框默认值180，即tip气密性检测180s；
41.步骤3，点击tip气密性按钮32，开启包含有液面探测功能的tip气密性检测，tip取退装置1到指定位置扎取tip，扎完tip，移动到液面探测位，探测液面成功，抽取液体，抽完液体，抬起到一定位置，在定时时间内，方便观察tip导电头14是否有漏液或液体冒头现象；
42.步骤4，定时时间到，自动算法指令调用参数使tip运动到指定位置，然后退掉tip。
43.综上所述，本技术利用tip气密性检测系统原理，搭建了tip气密性检测平台，并对平台进行了实际验证，得到了预期检测效果。该平台自带液面探测功能，实现tip气密性的高效检测，有效地提高检测效率，节省检测成本。
44.以上对本实用新型所提供的tip气密性检测系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。