[發明專利]一種自適應液面探測采樣系統及其控制方法

有效

• 申請號: 201510947761.2
• 申請日: 2015-12-17
• 公開（公告）號: CN105606837B
• 公開（公告）日: 2017-09-12
• 發明（設計）人: 沙利烽;胥法偉;吳冬;郭金龍;苗新利
• 申請（專利權）人: 蘇州長光華醫生物醫學工程有限公司
• 主分類號: G01N35/10
• 分類號: G01N35/10
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司32224
• 代理人: 董建林

技術領域

本發明涉及醫療器械及其控制技術領域，特別是一種適用于化學發光測定儀器的自適應液面探測采樣系統及方法。

背景技術

液面探測系統是自動化學發光免疫分析測控系統的重要組成部分，用于控制采樣針探入液體的深度，從而最大限度減少采樣針滴掛，使自動加樣過程穩定可靠。

電容式液面探測技術原理簡單、成本低且易于實現，是目前市面上應用最廣的液面探測技術。具體可參考《中國醫療設備》2013年第28卷 11期中公開的，由張智河、黃菊英所著的《基于電容探測的智能液面探測技術》一文。金屬采樣針通過空間環境與相關電路形成空間分布電容，利用時基電路產生脈寬調制輸出，當采樣針與導電溶液接觸時，即增加了空間分布電容，輸出脈寬變大，通過檢出上述變化即可探測到液面接觸信息。但由于用于清洗采樣針的清洗液配方不一樣，會導致清洗液的離子溶度不同，進而會影響采樣針對大地的電容值，影響液面探測結果的準確性。

發明內容

本發明要解決的技術問題為：通過電容校準使得采樣針適應當前清洗液溶度值，再進行液面探測，避免清洗液離子溶度不同對采樣針的對地電容造成影響，進而避免影響液面探測結果。

本發明采取的技術方案具體為：一種自適應液面探測采樣系統，包括上位機、控制器、采樣針、采樣針清洗機構、采樣針傳動機構以及采樣針對地電容檢測單元；所述采樣針傳動機構由升降驅動組件和清洗驅動組件構成；

采樣針對地電容檢測單元檢測采樣針的對地電容，并輸出至控制器中。

上位機連接控制器，以向控制器發送采樣針清洗指令和采樣針采樣指令；

控制器根據接收到的采樣針清洗指令控制采樣針傳動機構中的清洗驅動組件運行，從而帶動采樣針進入采樣針清洗機構中進行清洗，并在清洗完畢后，帶動采樣針復位；

控制器根據接收到的采樣針采樣指令和采樣針的對地電容，控制采樣針傳動機構中的升降驅動組件運行，從而帶動采樣針進行采樣。

上述采樣針對地電容檢測單元采用現有電路單元，采樣針傳動機構中的清洗驅動組件和升降驅動組件皆采用電機與傳動件的組合，為現有技術。上位機采用計算機，控制器采用現有微控制芯片。

基于上述系統的控制方法，包括以下步驟：

步驟一，上位機向控制器發送采樣針清洗指令；

步驟二，控制器接收采樣針清洗指令，根據指令控制采樣針傳動機構中的清洗驅動組件運行，帶動采樣針進入采樣針清洗裝置進行清洗，直至清洗完畢；

步驟三，控制器控制采樣針傳動機構中的清洗驅動組件運行，帶動采樣針復位至樣品或試劑容器上方；

步驟四，檢測此時采樣針的對地電容值，并標記為初始電容值，控制器向上位機發送清洗完畢信息及初始電容值，并轉至步驟五；如檢測不成功則控制器輸出報警信息；

步驟五，根據樣品或試劑在容器中的高度值，定義采樣針的對地電容變化量閾值，以及采樣最大高度閾值；

步驟六，上位機向控制器發送采樣針采樣指令；

步驟七，控制器控制采樣針傳動機構中的升降驅動組件運行，從而帶動采樣針下降；

步驟八，實時檢測采樣針下降過程中的對地電容值，并根據對地電容初始值計算對地電容變化量，當對地電容變化量大于對地電容變化量閾值時，則采樣針已探測到樣品或試劑液面；否則轉至步驟九；

步驟九，判斷采樣針的下降高度是否到達采樣最大高度閾值，如達到，則輸出含有樣本或試劑為空的報警信息。

本發明應用于采樣針液面探測及采樣的自動化控制過程中，所述對地電容變化量閾值可根據試劑或樣品的容器內表面面積進行設定，采樣最大高度閾值則根據采樣針距離容器底部的高度進行設定，上述皆為現有技術。

本發明在應用時，由于采樣針在清洗過后即檢測了其對地電容值，因此可以此檢測值作為后續液面探測過程中對地電容值變化的基準值，即實現了對清洗完畢的采樣針的對地電容校準，使得采樣針在液面探測過程中不再受到清洗液溶度值的影響。

為了提高采樣的效率，同時保證液面探測的精確度，本發明步驟五中還包括將樣品或試劑容器上方的高度空間由上至下分隔，并定義為快速運行高度和慢速運行高度，同時定義對應上述快速運行高度范圍和慢速運行高度范圍內的采樣針第一運行速度和采樣針第二運行速度；