一种软管加样系统及控制方法与流程

文档序号:39176464发布日期:2024-08-27 18:44阅读:47来源:国知局

本发明涉及连续加样,具体涉及一种软管加样系统及控制方法。


背景技术:

1、生物实验室中进行移液操作,最常用的移液工具是移液器以及吸头。比起胶头滴管这类工具,移液器具有更好的精确度和准确度,能满足不同容量的移液需求。在实验室低通量的移液操作中往往移液器就能满足移液的需求,通量稍高时,则可以应用多道移液器、电动移液器。但是在超高通量的大规模移液操作中,传统移液器不能胜任,此时自动化的设备则起到了十分重要的作用。

2、专利申请cn113237705a公开了一种微量加样系统,所述微量加样系统包括安装架、切割组件、样品板和至少一根毛细管。所述切割组件包括切割刀和被设置于所述安装架的配合块,所述切割刀被可定向移动地设置于所述配合块,并与所述配合块相配合。所述毛细管以能够在所述微孔板和所述切割刀之间往复移动的方式被设置于所述安装架,以在所述毛细管与所述样品或试剂接触后,通过所述切割刀和所述配合块的配合能够切割所述毛细管与所述样品或试剂接触过的一端。所述微量加样系统还包括一控制泵,所述控制泵与所述毛细管连通,进而通过控制泵定量地调节样本提取量。

3、但是,这种基于压力泵实现的定量吸液方案的设备体积过大,且设备成本也更高。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种软管加样系统及控制方法,部分地解决或缓解现有技术中的上述不足,能够采用气液置换的方式进行精准定量取液。

2、为了解决上述所提到的技术问题,本发明具体采用以下技术方案:

3、本发明的第一方面,在于提供一种软管加样系统,包括:

4、依次设置的耗材模块以及传送模块;其中,所述耗材模块用于存储软管,所述传送模块内设有用于容纳所述软管的传输路径,且沿所述传输路径上设置有传输引导单元,所述传输引导单元用于驱动所述传送模块沿设定方向进行移动,其中,所述软管的第一端用于吸取液体;

5、远离所述软管的第一端设置的挤压模块;其中,所述挤压模块包括:

6、用于供所述软管穿过的容纳空间;

7、所述容纳空间的至少一侧设置有挤压件,且所述挤压件包括:第一挤压块,以及至少一个第二挤压块;

8、以及用于控制所述挤压块的配合关系的第一驱动单元;其中,所述第一挤压块内设置有第一通道,所述第二挤压块设置有第二通道,所述挤压件还包括:用于调节所述挤压模块的挤压件的工作长度的调节轴,且所述调节轴能够穿过所述第一通道;其中,所述调节轴的一端与所述第一驱动单元的输出端相连接,当所述调节轴在所述第一驱动单元的作用下沿第一方向往复运动时,所述调节轴将穿过不同数量的所述第二通道;

9、以及用于控制所述挤压块的工作状态的第二驱动单元,当所述挤压块在所述第二驱动单元的作用下运动至第一目标位置时,则所述挤压块能够对所述软管产生挤压作用,此时,所述软管内部的特定体积的空气被排出;当所述挤压块在所述第二驱动单元的作用下运动至第二目标位置时,则所述软管能够从外部环境中吸取特定体积的液体样本。

10、在一些实施例中,所述调节轴包括:第一调节轴和第二调节轴,其中,所述第一调节轴被预先设置在所述第一通道内侧,所述第二调节轴则与所述第一驱动单元的输出端相连接。

11、在一些实施例中,包括:对应于所述软管的第一端处的视图模块,所述视图模块用于获取所述软管内的液面照片,并根据所述液面照片确定所述液体样本的容量。

12、在一些实施例中,还包括:

13、支撑板,所述支撑板上设置有切割模块;

14、支撑杆,所述支撑杆穿过所述支撑板设置,且所述支撑杆的第一端用于引入所述耗材模块中输出的所述软管,所述支撑杆的另一端设置连接有安装腔室,且所述传送模块、挤压模块被设置在所述安装腔室内侧;

15、以及升降模块,所述升降模块与所述支撑杆连接,且能够驱动所述支撑杆沿第二方向进行往复移动,从而调节通过所述安装腔室输出的所述软管与所述支撑板上的所述切割模块之间的间距。

16、在一些实施例中,还包括:废料处理模块,所述废料处理模块用于承载从所述软管中排出的多余液体样本,且所述废料处理模块与所述切割模块在水平面上的位置不相同;对应地,所述支撑杆还连接有旋转模块,且所述旋转模块能够驱动所述支撑杆带动所述安装腔室进行沿设定旋转方向进行旋转,从而使得通过所述安装腔室伸出的所述软管能够对应于所述切割模块、所述废料处理模块。

17、在一些实施例中,所述耗材模块包括:转轴,所述软管环绕设在所述转轴上。

18、在一些实施例中,所述切割模块包括:

19、切台;

20、与所述切台对应设置的切刀;

21、与所述切刀相连接的第三驱动单元;其中,所述切刀在所述第三驱动单元的驱动下沿靠近或远离所述切台的方向往复运动。

22、本发明还提供了一种对应于上述所述软管加样系统的控制方法,包括步骤:

23、s101根据预设的目标剂量计算对应所述挤压件的工作长度,其中,所述工作长度指的是所述挤压件在挤压所述软管时,在第一方向上与所述软管接触的长度;

24、s102根据工作长度对所述挤压模块进行调节;

25、s103通过所述挤压模块对所述软管施加挤压作用,待取消挤压作用后,所述软管将在变形作用下从外部环境中吸取对应含量的液体样本。

26、在一些实施例中,还包括步骤:

27、s104获取所述软管的第一端处的至少一张液面照片;

28、s105根据所述至少一张液面照片确定所述软管内的实际液体剂量;

29、s106计算所述实际液体剂量与所述目标剂量之间的剂量差值;其中,当所述剂量差值大于预设的第一差值阈值时,则启动切割程序;

30、s107当所述剂量差值大于预设的第一差值阈值时,通过所述长度监测模块获取所述挤压件的当前工作长度;

31、s108计算所述当前工作长度和所述目标工作长度之间的长度差值;其中,当所述长度差值大于预设的第二差值阈值时,则对所述挤压模块的所述当前工作长度进行调节。

32、在一些实施例中,当所述剂量差值大于预设的第一差值阈值时,还包括步骤:启动切割步骤,其中,所述切割步骤包括:

33、根据所述实际液体剂量计算所述软管的切割位置;

34、当在所述升降模块和所述传送模块带动下,所述软管的切割位置运动至对应的切割模块处时,所述切割模块沿着所述切割位置对所述软管进行切割。

35、有益技术效果:

36、与传统的泵吸式取样不同,本发明直接采用一种纯机械结构的挤压方案,既能够简化结构设计,也能提升定量精度。甚至,本发明还能够适应于微升级以下的定量吸取,且最终的液体精度小于5%,远高于传统泵吸式的精度控制。

37、本发明所采用的基于机械式挤压所实现的多段式调节方案,能够利用机械式挤压操作的恒定性优势(即挤压件的工作长度严格地限制了对应的吸液含量),保证同段调节状态(即挤压件的工作长度不变时)下,高通量批样取样过程中的每一次取样含量均保持高度一致。

38、针对多段式的挤压块的定量取样设计,本发明还提供了一种对多段式调节状态进行监控和修正的工艺。可以理解的是,由于本发明采用的是多段式固定剂量的调节模式(即通过不同挤压块的组合,能够提供多重固定剂量的取样状态),因此其能够在一定程度上减小对挤压模块的精度检测要求。

39、也即是说,由于多段式定量取样设计,其对于挤压块的实际工作长度监测的检测灵敏度要求相对较低(换言之,其对于照相采集、长度计算等阶段的精度要求相对较低),这样也使得本发明所采用的监控工艺更便于实施,且监控结果也更为可靠。

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