泵定量吸取样本系统及其控制方法与流程

本发明涉及医疗器械，尤其涉及用于吸取样本试剂时用的泵定量吸取样本系统及其控制方法。

背景技术：

1、目前市场上定量吸取样本量的方法有使用定量泵、定时控制泵、传感器和泵组合等方式。定量泵一般使用柱塞泵和流量泵等高精度泵，其吸样精度比较高，吸样量可以调节，但结构比较复杂，体积较大，价格较高，适用于对用量精度要求非常高的工作场景；使用定时控制泵的方法定量吸取可以进行吸样量调节，但会受到泵个体差异和工作时间的影响，不利于大规模使用和长时间使用；使用传感器和泵结合的方式能满足定量吸取样本的要求，但只能固定用量，不适用于吸样量可以调节的工作场景。

2、为此，本发明提供了泵定量吸取样本系统及其控制方法。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供泵定量吸取样本系统及其控制方法，基于传感器和泵结合的方式，通过计算蠕动泵吸取样本试剂的时间，来控制不同样本量的吸取。

2、为了实现上述目的，本发明提供了一种泵定量吸取样本系统，包括：

3、采样针，用于伸入样本容器内吸取样本试剂；

4、管道，与采样针的输出端连接，用于输送吸取的样本试剂；

5、蠕动泵，与管道相连接，用于通过管道和采样针实现样本试剂的吸取；

6、光电传感器，布设于管道与蠕动泵之间，用于检测样本试剂经过管道是否到达光电传感器的安装位置；

7、电磁阀，设置于管道上，且布设于光电传感器与蠕动泵之间，用于控制样本试剂的流动；

8、控制系统，电磁阀、蠕动泵、光电传感器分别与控制系统相连接，用于对电磁阀、蠕动泵、光电传感器进行控制。

9、本发明还提供了一种控制方法，该方法基于前述泵定量吸取样本系统来实现，包括：

10、将采样针伸入样本容器内吸取样本试剂，根据光电传感器安装在管道的位置，获得样本试剂从采样针针尖达到光电传感器的吸取体积以及吸取时间，得到样本试剂的标准流量；

11、通过移动光电传感器安装在管道的位置，获得吸取多个不同体积时样本量所需的吸取时间，构建体积和流量的曲线关系，得到吸取不同体积时的补偿流量以及在对应条件下吸取不同体积样本量时所需时间；

12、当更换蠕动泵或者蠕动泵由于使用时间过长导致动力发生变化时，根据光电传感器安装在管道的位置，获得样本试剂从采样针针尖达到光电传感器的实际吸取时间，得到样本试剂的实际流量，基于实际流量和标准流量之间的差异，得到蠕动泵的修正系数；

13、基于体积和流量的映射关系，得到蠕动泵吸取样本试剂的时间。

14、进一步的，所述将采样针伸入样本容器内吸取样本试剂，根据光电传感器安装在管道的位置，获得样本试剂从采样针针尖达到光电传感器的吸取体积以及吸取时间，得到样本试剂的标准流量，包括：开启电磁阀，蠕动泵基于固定速度匀速转动，采样针吸取样本试剂，当样本试剂从采样针针尖到光电传感器时，获得吸取时间，并关闭蠕动泵和电磁阀，基于光电传感器安装在管道的位置，得到样本试剂从采样针针尖达到光电传感器处的吸取体积，得到样本试剂的标准流量。

15、进一步的，所述样本试剂的标准流量的计算公式如下：

16、q0＝v0/t0

17、式中，q0为样本试剂的标准流量，v0为样本试剂的吸取体积，t0为样本试剂的吸取时间。

18、进一步的，所述通过移动光电传感器安装在管道的位置，获得吸取多个不同体积时样本量所需的吸取时间，构建体积和流量的曲线关系，得到吸取不同体积时的补偿流量以及在对应条件下吸取不同体积样本量时所需时间，包括：通过移动光电传感器安装在管道的位置，获得吸取多个不同体积时样本量所需的吸取时间，通过流量计算公式，构建体积和流量的曲线关系，根据体积和流量的曲线关系，得到在吸取不同体积时的补偿流量以及在对应条件下吸取不同体积样本量时所需时间。

19、进一步的，所述吸取不同体积样本量时所需时间的计算公式如下：

20、t条＝v条/(q0+△q)

21、式中，t条为在对应条件下吸取不同体积样本量时所需时间，v条为在对应条件下样本试剂的吸取体积，q0为样本试剂的标准流量，△q为v需条件下的补偿流量。

22、进一步的，所述蠕动泵的修正系数的计算公式如下：

23、k＝q1/q0

24、q1＝v0/t1

25、式中，k为蠕动泵的修正系数，q0为样本试剂的标准流量，q1为样本试剂的实际流量，v0为样本试剂的吸取体积，t1为样本试剂的实际吸取时间。

26、进一步的，所述体积和流量的映射关系的计算公式如下：

27、t需＝v需/k×(q0+△q)

28、式中，k为蠕动泵的修正系数，q0为样本试剂的标准流量，△q为v需条件下的补偿流量，v需为需要获取的试剂样本量，t需为蠕动泵吸取样本试剂的时间。

29、本发明的优点及有益效果在于：

30、本发明提供的提供泵定量吸取样本系统及其控制方法，采用光电传感器和蠕动泵结合的方式，基于体积和流量的映射关系，通过计算蠕动泵吸取样本试剂的时间，就可得到样本试剂的所需样本量，且样本试剂的吸取量也较为稳定，还能够实现不同试剂样本量吸取的精确控制，从而提升样本取样量的精度，同时，还适用于不同体积不同种类的试剂吸取，能够有效降低使用成本，大大提高使用的灵活性。

技术特征：

1.泵定量吸取样本系统，其特征在于，包括：

2.控制方法，其特征在于，基于权利要求1所述的泵定量吸取样本系统来实现，包括：

3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述将采样针伸入样本容器内吸取样本试剂，根据光电传感器安装在管道的位置，获得样本试剂从采样针针尖达到光电传感器的吸取体积以及吸取时间，得到样本试剂的标准流量，包括：开启电磁阀，蠕动泵基于固定速度匀速转动，采样针吸取样本试剂，当样本试剂从采样针针尖到光电传感器时，获得吸取时间，并关闭蠕动泵和电磁阀，基于光电传感器安装在管道的位置，得到样本试剂从采样针针尖达到光电传感器处的吸取体积，得到样本试剂的标准流量。

4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述样本试剂的标准流量的计算公式如下：

5.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述通过移动光电传感器安装在管道的位置，获得吸取多个不同体积时样本量所需的吸取时间，构建体积和流量的曲线关系，得到吸取不同体积时的补偿流量以及在对应条件下吸取不同体积样本量时所需时间，包括：通过移动光电传感器安装在管道的位置，获得吸取多个不同体积时样本量所需的吸取时间，通过流量计算公式，构建体积和流量的曲线关系，根据体积和流量的曲线关系，得到在吸取不同体积时的补偿流量以及在对应条件下吸取不同体积样本量时所需时间。

6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述吸取不同体积样本量时所需时间的计算公式如下：

7.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述蠕动泵的修正系数的计算公式如下：

8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述体积和流量的映射关系的计算公式如下：

技术总结
本发明提供了泵定量吸取样本系统及其控制方法，泵定量吸取样本系统包括采样针、管道、光电传感器、电磁阀、蠕动泵和控制系统。本发明提供的提供泵定量吸取样本系统及其控制方法，采用光电传感器和蠕动泵结合的方式，基于体积和流量的映射关系，通过计算蠕动泵吸取样本试剂的时间，就可得到样本试剂的所需样本量，且样本试剂的吸取量也较为稳定，还能够实现不同试剂样本量吸取的精确控制，从而提升样本取样量的精度，同时，还适用于不同体积不同种类的试剂吸取，能够有效降低使用成本，大大提高使用的灵活性。

技术研发人员：刘勇,谢健,杨光涛,周雅平,马江,罗军,蔡泳
受保护的技术使用者：重庆南方数控设备股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11