血流变测量的封闭式自动检测装置的制作方法
专利名称：血流变测量的封闭式自动检测装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及血液测量装置领域，特别涉及一种与血液粘度测量有关的血流变测量的封闭式自动检测装置。
背景技术：
临床医学上血液粘度是表征血液的流变特性及其在生理和病理条件下的变化规律的最重要的指标，它包含全血粘度和血浆粘度两方面，通常简称血流变。血液粘度参数的测定，对了解血液的流动性及其在生理和病理条件下的变化规律，诊断和防治因血粘度异常弓i起的疾病具有重要意义。测量血液粘度的仪器种类有多种，其中以操作简单、测量快捷、且价格较
低的毛细管式粘度计的使用较为普遍。目前普遍采用的毛细管式粘度计如图8所示由压力传感器A、上球体B、毛细管测量体C、下球体D、泵阀组E、单管吸样针F、清洗瓶G、电热丝恒温加热装置H以及连接管路组成，被测者的血样装在试管中。在做全血粘度测量时，工作人员用手先将试管中血液摇匀，然后将血液摇匀后的试管管口向上放置在检测装置的固定架上，将单管吸样针从敞开的试管口插入血液中，启动泵阀组，在泵阀组的控制下，单管吸样针通过负压吸取血液标本到下球体中，利用下球体旁的电热丝恒温加热装置将血液标本先预热至37'C，再将预热后的血液标本吸入到上球体中，当上球体内压力达到阈值时，通过泵阀组使上、下球体间形成正向压力差，血液标本由上球体从毛细管测量体流回到下球体，血液标本流经毛细管测量体的过程，压力传感器同时记录压力变化曲线，从而得到血流变值。测量后，血液标本从单管吸样针排出，然后通过泵阀组将清洗瓶中清洗液吸取到下球体中，再吸入到上球体中，让清洗液流经毛细管测量体进行清洗，最后从单管吸样针排出清洗后的废液。在做血浆粘度测量时，先将所测的血液标本经过离心后，让红血球沉淀于试管下层，血浆位于试管上层，通过人工先将血浆提取出另行放置，然后进行测量，以保证测量的准确性。其通过毛细管测量体进行测量的过程和清洗过程与全血测量类似。由此可见，传统装置有许多缺点首先，血液标本必须从开放的试管中被吸取。对于当前大多数医院使用密封的真空采血管来采血的情况，多了一道人工开盖的工序，且使操作者面临交叉污染的威胁。并且，每次吸样量不一致，影响测量结果，测量和清洗管路长，使得耗时增加；其次，用手工混匀标本增加了工作量，进一步延长了测量时间；再次，在进行血浆粘度测量时，操作者更需小心控制操作，稍有不慎就可能使测量结果不准，而且血液标本也须重新进行离心。针对测定血流变的传统毛细管测量方法存在的测量、清洗路线长，开敞取样容易导致污染，手工混匀血液标本耗时长等影响测量结果的问题，公开号为CN1808097A的《一种快速测量血液粘度的方法》公开了一种快速测量血液粘度的技术方案，其中涉及一种运用毛细管测量血粘度的测量装置，该测量装置由测量主体、进样系统、清洗系统、混匀机构组成。测量主体的玻璃球体、毛细测量管通过一方形连接器连接，毛细管外壁上装有套管，套管上方与连接器之间有一气孔，套管下方距进样口约7cm处有一开口，气孔与开口形成气道用来加入高压气体进行进样，或通大气进行采样。进样机构的主拖板前端装有位移传感器和锥形定位器，该定位器上部与清洗杯连接，主拖板上安装丝杆、导向轴以及能上下运动的传动机构，丝杆支撑座上端安装清洗杯及定位器，进样机构通过电机驱动向下运动带动测量主体向下运动，使测量主体前端刺入真空采血管内的液体中，并通过从套管气道向真空采血管内压入高压气体，使液体从毛细管流向玻璃球体，当测量球体内部压力升高达到设定值后，气道回路中气泵停止工作同时回路中的电磁阀打开与大气连通，微压传感器开始采样计算并保存至数据库中。当测量主体向上运动，测量头到达清洗杯中，玻璃球体上方的清洗泵开始向球体内部注水，水通过毛细管排入清洗杯中，清洗后进样机构向上运动，锥形定位器与真空采血管脱离接触。清洗机构的清洗杯上下各有一导向密封件，下方导向密封件装有锥形定位器，导向密封件、锥形定位器中心位置有一圆孔，杯体左上方有一进水口，右下方有一排水口。混匀机构有一托盘与水平面成45度角，托盘中心有托盘轴，托盘轴装有从动齿轮与电机轴齿轮啮合，托盘边缘上设有多个固定真空采血管的孔，真空采血管放入托盘孔中，通过托盘旋转，使真空采血管绕托盘轴随托盘移动，由于托盘与水平面成45度角，故真空采血管轴向随托盘移动时会形成90度角的变化，由此对真空采血管中的血样进行混匀。这种快速测量血液粘度的装置，可縮短测量、清洗的路线，并可进行封闭式进样，能够避免交叉污染，但是由于托盘上需一批一批的安装真空采血管，安装真空采血管时停机由人工将真空采血管一个个插入清洗机构的托盘孔中固定，和停机将真空采血管一个个取下，无法实现装置工作时不间断更换真空采血管，影响检测效率，同时工作人员的必须高度集中注意力进行采样登记，以防止出现记载混淆的错误。同时因真空采血管的血样是一批在托盘上同时混匀，当混匀后的血样再一个个依次进行采样测量，这就存在排队等待周期，而在此等待时间内，已混匀的血样又会沉淀凝集，影响测量的准确。而且倾斜角45度的托盘绕轴转动进行混匀，真空采血管随托盘转动形成的轴向角度变化最大也只有90度，真空采血管也只能在此范围内混匀，尚不能达到超过90度的更大角度变化的混匀状态，如要提高血样的混匀效果，就必须延长混匀时间，致使测量血粘度的时间延长，影响检测效率。并且，这种血粘度测量装置，在测量血浆时，同样需先将血浆提取出另行放置，才能进行血浆粘度测量。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种血流变测量的封闭式自动检测装置，它能使血流变测量在不开盖的状态下实现血样的自动传送，血样的自动颠倒混匀装置，自动定量取样，自动测量血样，自动清洗测量装置，自动识别、记载，实现全封闭状态下自动测量血粘度，既能避免交叉污染，又能减轻工作人员的劳动强度，提高测量效果，还能縮短
本发明的目的是这样实现的包括取样测量系统、混匀装置、气泵，所述取样测量系统、混匀装置、气泵安装在机架上；
所述取样测量系统包括取样/测量针总成、进针驱动装置、定量取样控制器、上球体、加热组件、清洗装置、工位转换驱动装置，所述取样/测量针总成、上球体、加热组件安装在进针驱动装置上，取样/测量针总成与上球体连通，加热组件与上球体接触，所述进针驱动装置安装在工位转换驱动装置上，清洗装置安装在工位转换驱动装置上，工位转换驱动装置与固定在机架上的支撑架连接，定量取样控制器与取样/测量针总成的电极引线连接，取样/测量针总成、上球体通过输气管连接气泵，输气管上设有压力传感器，上球体通过电磁阀连接清洗液输水管；
所述混匀装置为颠倒垂直转动的混匀装置，包括弹性夹持装置、弹性夹持装置自转驱动电机、上下移动装置、水平移动装置，所述弹性夹持装置轴向呈水平状与弹性夹持装置自转驱动电机的轴连接，弹性夹持装置自转驱动电机安装在上下移动装置上，上下移动装置安装在水平移动装置上，水平移动装置安装在机架上固定连接的支承座上；
所述机架上还安装有血样传送装置，所述血样传送装置包括试管架托板、条码扫描器、试管架移动装置、试管架位置监控器，所述试管架托板固定在机架上，条码扫描器、试管架移动装置、试管架位置监控器安装在试管架托板上，条码扫描器安装在试管架托板上平面中部，将试管架托板上平面分割成预备区、测量工位区、回收区，所述预备区、测量工位区、回收区分别设有试管架位置监控器，和分别设有试管架移动装置；
所述气泵、进针驱动装置、工位转换驱动装置、上下移动装置、水平移动装置、试管架移动装置的驱动电机，和弹性夹持装置自转驱动电机，以及定量取样控制器、压力传感器、条码扫描器、试管架位置监控器、电磁阀均与单片机电连接。
所述工位转换驱动装置包括支撑架、滑动支架、第一螺杆、第一驱动电机，支撑架固定连接在机架上，第一螺杆的上下两端可转动的与支撑架配合，直立设置在支撑架中，第一驱动电机安装在支撑架上，电机转轴连接第一螺杆，滑动支架螺纹配合在第一螺杆上且与支撑架上设置的导向装置滑动配合。
所述进针驱动装置由支承取样/测量针总成的悬臂、第二螺杆、第二驱动电机组成，第二螺杆的上下两端可转动的与工位转换驱动装置的滑动支架配合，直立设置在滑动支架中，第二驱动电机安装在滑动支架上，电机转轴连接第二螺杆，支承取样/测量针总成的悬臂螺纹配合在第二螺杆上且与滑动支架上设置的导向装置滑动配合。
所述取样/测量针总成包括孔径为0. 5mm 0. 8mm的用于取样/测量的金属内管、套在内管外的金属外管和固定座，外管比内管短，所述内管下端具有锥形管头，该锥形管头突出在外管的下端，锥形管头的锥底直径与外管外径相同，所述内管与外管之间设有气密性通气夹层，该气密性通气夹层的两端分别用隔断内、外管接触的绝缘套密封，内管与外管对应的管段上覆盖有绝缘层，所述外管的管壁上分别设有上、下通气孔与气密性通气夹层相通，内、外管上分别焊接电极引线形成两个独立的电极，电极引线与定量取样控制器连接，内、外管的上端固定于固定座，内管贯穿固定座与上球体连通，所述固定座固定在进针驱动装置上。
所述上下移动装置包括直立的支架、带传动机构、第三驱动电机，所述直立的支架固定在水平移动装置上，带传动机构、第三驱动电机安装在直立的支架上，带传动机构的主动轮与第三驱动电机的轴连接，传动带上固定连接弹性夹持装置自转驱动电机。
所述水平移动装置包括导向滑轨、滑板、螺杆螺母机构、第四驱动电机，导向滑轨呈水平状固定在支承座上，滑板与导向滑轨滑动配合，螺杆螺母机构的螺母固定在滑板上，螺杆与第四驱动电机的连接，第四驱动电机安装在支承座上，滑板上安装上下移动装置。
所述试管架移动装置分别为预备区进位移动装置、测量工位区步进移动装置、回收区脱离工位移动装置，三个移动装置分别为包括驱动电机的传动机构，所述传动机构上设有带动试管架移动的拨块。
所述试管架位置监控器包括预备区在位监测传感器、预备区终点检测传感器、测量工位监测传感器、测量区终点监测传感器、回收区终点监测传感器，所述预备区在位监测传感器、测量工位监测传感器采用光电传感器，所述预备区终点检测传感器、测量区终点监测传感器、回收区终点监测传感器采用接触式传感器。
所述清洗装置具有一筒体，筒体的筒腔上下贯通，筒体上端设有带中心通孔的上盖，筒体下端设有带中心通孔的导向塞，导向塞中心通孔的上端为锥形孔，导向塞的径向设有排水嘴与中心通孔连通，导向塞的下端设置橡胶密封垫，橡胶密封垫用环形盖固定在导向塞下端所述驱动电机均采用双向旋转的步进电机。
采用上述方案，使本发明血流变测量的封闭式自动检测装置具有以下功能和优点
1. 采用由取样/测量针总成、进针驱动装置、定量取样控制器、清洗装置、工位转换驱动装置等组成的取样测量系统，在工位转换驱动装置、进针驱动装置的驱动下，取样/测量针总成的取样/测量针能够直接插入装血样的真空采血管内，进行取样和测量，实现了不需要开盖检测的目的，可避免交叉污染。尤其是取样/测量针的内、外管上分别焊接电极引线形成两个独立的电极，电极引线与定量取样控制器连接，使取样/测量针形成液面探针，在测量血浆血粘度时，由定量取样控制器控制，只进针在血浆层定量取样，解决血浆不需要离盖分离的问题，避免交叉污染，同时解决了人工手动控制取样不准确的问题，提高了测量的准确性，实现了测量的可重复性。而且取样和测量都通过取样/测量针总成进行，縮短了取样和测量的路径，检测效率得到显著提高，清洗也更加彻底。
2. 采用颠倒垂直转动的混匀装置对真空采血管内的血样进行混匀，通过水平移动装置带动弹性夹持装置夹住插在试管架上的真空采血管，由上下移动装置使真空采血管脱离试管架，弹性夹持装置夹住真空采血管在弹性夹持装置自转驱动电机的驱动下做来回颠倒的垂直转动，颠倒转动时做正反两方向的反复慢速转动，其转动角度可达180。，或超过18(T ，使血样在来回颠倒的真空采血管内轻柔混匀，以最佳的混匀方式，在极短的时间内实现血样的混匀，提高检测效率。
3. 在机架上安装血样传送装置，通过试管架移动装置、试管架位置监控器使放置在试管架托板上预备区的载有真空采血管的试管架被自动传送至测量工位区，并对试管架上的真空采血管依次进行测量，测量完后试管架被自动送到回收区。由于血样传送装置设有条码扫描器，使试管架在经过测量工位区时，被检测的真空采血管依次进行条码扫描识别，致使测量的血样与测量数据对位，不会出现混淆错误。
本发明血流变测量的封闭式自动检测装置，通过串口连接的计算机发出动作指令并接受数据，实现数据库操作功能。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图l为本发明的结构示意图；图2为本发明的正视结构图；图3为本发明的俯视结构图；图4为本发明的取样测量系统和混匀装置的结构示意图；图5为本发明的取样/测量针总成示意图；图6为本发明取样的示意图；图7为本发明清洗的示意图8为传统现有技术的毛细管式粘度计的示意图。
附图中，l为机架，2为血样传送装置，3为取样测量系统，4为混匀装置，5a、 5b、 5c为试管架移动装置，6a、 6b、 6c、 6d、 6f为试管架位置监控器，7为条码扫描器，8为试管架托板，8a为预备区，8b为测量工位区，8c为回收区，9为试管架，IO为真空采血管，ll为支承座，12为弹性夹持装置，13为水平移动装置，14为弹性夹持装置自转驱动电机，15为上下移动装置，16为清洗装置，17为取样/测量针总成，18为定量取样控制器，19为气泵，20为加热组件，20a为红外加热器，20b为加热棒，21为上球体，22为进针驱动装置，23为工位转换驱动装置，24为支撑架，25为压力传感器，26为输气管，27为温度传感器，28为滑动支架，29为第一螺杆，30为第一驱动电机，31为悬臂，32为第二螺杆，33为第二驱动电机，34为内管，35为外管，36为固定座，37为锥形管头，38为气密性通气夹层，39为绝缘套，40为绝缘层，41a、 41b为通气孔，42为支架，43为带传动机构，44为第三驱动电机，45为导向滑轨，46为滑板，47为螺杆螺母机构，48为第四驱动电机，49为筒体，50为上盖，51为导向塞，52为橡胶密封垫，53为排水嘴，54为环形盖。
具体实施例方式
参见图l，本实施例的血流变测量的封闭式自动检测装置，包括取样测量系统3、混匀装置4、血样传送装置2、气泵19等，所述取样测量系统3、混匀装置4、血样传送装置2、气泵19分别安装在机架1，机架1采用倒置的T型机架，机架底部的水平底板上设有将底板分为前、后区的直立的中间隔板，中间隔板上开有较大的矩形口使前后区相通。
参见图1至图7，所述取样测量系统3包括取样/测量针总成17、进针驱动装置22、定量取样控制器18、上球体21、加热组件20、清洗装置16、工位转换驱动装置23，所述取样/测量针总成17、上球体21、加热组件20安装在进针驱动装置22上，取样/测量针总成17与上球体21连通，加热组件20与上球体21接触。所述加热组件20包括红外加热器20a、电加热棒20b和温度传感器27。所述进针驱动装置22安装在工位转换驱动装置23上，清洗装置16用螺钉安装固定在工位转换驱动装置23上，工位转换驱动装置23与固定在机架1上的支撑架24连接，所述工位转换驱动装置23包括滑动支架28、第一螺杆29、第一驱动电机30，第一螺杆29的上下两端可转动的与支撑架24配合，直立设置在支撑架24中，第一驱动电机30安装在支撑架24上，电机转轴通过齿轮传动机构连接第一螺杆29，滑动支架28螺纹配合在第一螺杆29上且与支撑架上设置的导向装置滑动配合，所述导向装置可采用支撑架24上设置的导轨，也可以采用设置在支撑架24上的导向杆。所述进针驱动装置22由支承取样/测量针总成19的悬臂31、第二螺杆32、第二驱动电机33组成，第二螺杆32的上下两端可转动的与工位转换驱动装置23的滑动支架28配合，直立设置在滑动支架中，第二驱动电机33安装在滑动支架上，电机转轴连接第二螺杆32，支承取样/测量针总成19的悬臂31螺纹配合在第二螺杆32上且与滑动支架28上设置的导向装置滑动配合，所述导向装置为设置在滑动支架28上的导向杆，也可以采用设置在滑动支架28上的导轨。所述取样/测量针总成17包括孔径为0. 5mm 0. 8mm的用于取样/测量的金属内管34、套在内管外的金属外管35和支承座36，外管35比内管34短，所述内管34下端具有锥形管头37，该锥形管头37突出在外管35的下端，锥形管头的锥底直径与外管外径相同，所述内管与外管之间设有气密性通气夹层38，该气密性通气夹层38的两端分别用隔断内、外管接触的绝缘套39密封，内管与外管对应的管段上覆盖有绝缘层40，所述外管的管壁上分别设有上、下通气孔41a、 41b与气密性通气夹层38相通，内、外管上分别焊接电极引线42形成两个独立的电极，电极引线与定量取样控制器18连接，内、外管的上端固定于固定座36，内管34贯穿固定座与上球体21连通，所述固定座36固定在进针驱动装置的悬臂31上。取样/测量针总成17、上球体21的进气孔通过输气管连接气泵19，输气管26上设有压力传感器25，上球体21的进水孔通过电磁阀连接清洗液输水管(未图示)。所述清洗装置16具有一筒体49，筒体49的筒腔上下贯通，筒体49上端设有带中心通孔的上盖50，上盖50与筒体49螺纹连接，筒体49下端设有带中心通孔的导向塞51，导向塞51与筒体49螺纹连接，导向塞51的中心通孔上端为锥形孔，导向塞51的径向设有排水嘴53与中心通孔连通，导向塞51的下端设置橡胶密封垫52，橡胶密封垫52用环形盖54固定在导向塞51下端，环形盖54与导向塞51螺纹连接。所述清洗装置16用螺钉固定在工位转换驱动装置的滑动支架28的下部侧方位置，清洗装置16的中心通孔与取样/测量针总成17的针管相对应，为同一轴心线。
参见图l、图3，所述混匀装置4为颠倒垂直转动的混匀装置，包括弹性夹持装置12、弹性夹持装置自转驱动电机14、上下移动装置15、水平移动装置13，所述弹性夹持装置12轴向呈水平状与弹性夹持装置自转驱动电机14的轴连接，弹性夹持装置自转驱动电机14安装在上下移动装置15上，上下移动装置15安装在水平移动装置13上，水平移动装置13安装在机架1上固定连接的支承座ll上。所述上下移动装置15包括直立的支架42、带传动机构43、第三驱动电机44，所述直立的支架42固定在水平移动装置13上，带传动机构43、第三驱动电机44安装在直立的支架42上，带传动机构43的主动轮与第三驱动电机的轴连接，传动带上固定连接弹性夹持装置自转驱动电机14，由第三驱动电机带动带传动机构43运动，使弹性夹持装置自转驱动电机14随传动带上升或下降，带动弹性夹持装置12上升或下降，弹性夹持装置12夹持住真空采血管10后上升脱离试管架9，然后在弹性夹持装置自转驱动电机14的带动下颠倒旋转，混匀血样，然后动弹性夹持装置12下降，将真空采血管10插入试管架9归位。所述水平移动装置13包括导向滑轨45、滑板46、螺杆螺母机构47、第四驱动电机48，导向滑轨45呈水平状固定在支承座11上，滑板46与导向滑轨45滑动配合，螺杆螺母机构47的螺母固定在滑板46上，螺杆与第四驱动电机48的轴连接，第四驱动电机48用螺栓固定安装在支承座11上，滑板46上安装上下移动装置15，在第四驱动电机48的驱动下通过螺杆螺母机构47带动滑板46沿水平方向前进，使弹性夹持装置12夹持住试管架9上的真空采血管10，或者沿水平方向后退，使弹性夹持装置12与试管架9上的真空采血管10脱离。
参见图1至图3，所述机架1上还安装有血样传送装置2，所述血样传送装置2包括试管架托板8、条码扫描器7、试管架移动装置5a、 5b、 5c、试管架位置监控器6a、 6b、 6c、 6d、 6f，所述试管架托板8固定在机架1上，条码扫描器7、试管架移动装置、试管架位置监控器安装在试管架托板8上，条码扫描器7安装在试管架托板8上平面中部，将试管架托板8上平面分割成预备区8a、测量工位区8b、回收区8c，所述预备区8a、测量工位区8b、回收区8c分别设有试管架位置监控器，和分别设有试管架移动装置。所述试管架移动装置分别为预备区移动装置5a、测量工位区移动装置5b、回收区移动装置5c，三个移动装置分别为包括驱动电机的传动机构，这些传动机构都分别设置在试管架托板8的下方，传动机构上设有带动试管架9移动的拨块。所述传动机构采用带传动机构为好，其传动带上固定拨块，拨块可从试管架托板8上设置的长条形孔伸出推动放置在试管架托板8上平面的试管架9移动一段距离，将试管架9送到所需的位置。所述试管架位置监控器包括预备区在位监测传感器6a、预备区终点检测传感器6b、测量工位监测传感器6c、测量区终点监测传感器6d、回收区终点监测传感器6f，所述预备区在位监测传感器6a、测量工位监测传感器6c采用光电传感器，所述预备区终点检测传感器6d、测量区终点监测传感器6d、回收区终点监测传感器6f采用接触式传感器，通过这些传感器的检测控制试管架9在试管架依次托板8上预备区8a、测量工位区8b、回收区8c的移动，将装载了真空采血管的试管架9，从放置在预备区8a起就由试管架移动装置带动下，自动进入测量工位区逐一进行测量，然后自动进入回收区。
本发明装置的所述气泵19、进针驱动装置22、工位转换驱动装置23、上下移动装置15、水平移动装置13的驱动电机、试管架移动装置14的驱动电机，和弹性夹持装置自转驱动电机14，以及定量取样控制器18、压力传感器25、温度传感器27，条码扫描器7、试管架位置监控器、电磁阀均与单片机电连接，单片机与计算机串口连接，由计算机发出动作指令并接受数据，实现数据库操作功能。
本发明血流变测量的封闭式自动检测装置工作时，将装有一批真空采血管的单排试管架放在预备区，由试管架移动装置自动送到测量工位区位置，首先由条码扫描器对第一个真空采血管完成标本确认，然后混匀装置的弹性夹持装置夹持住该真空采血管，将真空采血管上升脱离试管架，进行颠倒垂直转动混匀血样，颠倒转动时做正反两方向的反复慢速转动，其转动角度可达180。，或超过18(T ，使血样在来回颠倒的真空采血管内轻柔混匀。混匀后将真空采血管放回试管架，试管架移动一个真空采血管位置，进入测量位置。该真空采血管进入测量位置后，工位转换驱动装置向下运动，清洗装置压紧真空采血管，随后进针驱动装置向下运动，取样/测量针总成的针管从清洗装置的中心通孔中穿过橡胶密封垫，刺穿真空采血管上的密封胶盖插入血样中，其进入血样液面的深度由定量取样控制器控制，气泵启动，通过取样/测量针总成的针管上的气密性通气夹层向真空采血管内施与气压，迫使血样从针管上的内管通过进入上球体中，当压力传感器检测到压力超过阈值时气泵停止工作，加压结束，完成取样，随后气密性通气夹层的上通气孔接通大气的阀门开启，使气密性通气夹层与大气相通，真空采血管内的气压泄压，上球体中的血样标本在气压差和重力的双重作用下，经用于取样/测量的金属内管流回真空采血管，压力传感器记录回流过程中的压力值，通过血样标本从金属内管回流过程中的压力变化测量，计算机得到压力曲线计算出血液粘度值，并存储数据。测量完成后，进针驱动装置带动取样/测量针总成向上后退一定距离，使取样/测量针的下端口位于清洗装置腔内，清洗液从上球体注入流经取样/测量针后，从清洗装置的排水嘴排出。测量、清洗完成后，工位转换驱动装置向上运动带动取样/测量针总成和清洗装置上升，脱离真空采血管，试管架在试管架移动装置的带动下移动使下一个真空采血管进入测量位置，进行对下一个真空采血管的血样的测量，测量、清洗的过程与在前相同。值得一提的是，在对前一个真空采血管进行测量时，混匀装置同时对下一个真空采血管进行混匀，待前一个真空采血管测量完毕后，下一个真空采血管也混匀完毕，及时进行测量，可避免混匀后待测时间久而血样产生沉淀凝集的现象，如此依次进行，可节约大量的时间，提高测量效率。待测量完一个试管架上真空采血管后，试管架在试管架移动装置带动下自动移动到回收区，下一个试管架依次进入测量工位区，进行一批血样的测试。
本发明血流变测量的封闭式自动检测装置，在全血粘度测量完成后，可将已测量全血粘度的真空采血管进行离心后，然后再上机按照上述测量过程进行血浆粘度测量，由于有条码扫描器进行扫描，有定量取样控制器控制定量取样，具有可准确重复的重复性，其测量结果对号也不会错乱。
权利要求
1.一种血流变测量的封闭式自动检测装置，包括取样测量系统(3)、混匀装置(4)、气泵(19)，其特征在于所述取样测量系统(3)、混匀装置(4)、气泵(19)安装在机架(1)上；所述取样测量系统(3)包括取样/测量针总成(17)、进针驱动装置(22)、定量取样控制器(18)、上球体(21)、加热组件(20)、清洗装置(16)、工位转换驱动装置(23)，所述取样/测量针总成(17)、上球体(21)、加热组件(20)安装在进针驱动装置(22)上，取样/测量针总成与上球体连通，加热组件与上球体接触，所述进针驱动装置(22)安装在工位转换驱动装置(23)上，清洗装置(18)安装在工位转换驱动装置(23)上，工位转换驱动装置(23)与固定在机架(1)上的支撑架(24)连接，定量取样控制器(18)与取样/测量针总成(17)的电极引线连接，取样/测量针总成、上球体通过输气管(26)连接气泵(19)，输气管上设有压力传感器(25)，上球体通过电磁阀连接清洗液输水管；所述混匀装置(4)为颠倒垂直转动的混匀装置，包括弹性夹持装置(12)、弹性夹持装置自转驱动电机(14)、上下移动装置(15)、水平移动装置(13)，所述弹性夹持装置(12)轴向呈水平状与弹性夹持装置自转驱动电机(14)的轴连接，弹性夹持装置自转驱动电机(14)安装在上下移动装置(15)上，上下移动装置(15)安装在水平移动装置(13)上，水平移动装置(13)安装在机架上固定连接的支承座(11)上；所述机架(1)上还安装有血样传送装置(2)，所述血样传送装置(2)包括试管架托板(8)、条码扫描器(7)、试管架移动装置、试管架位置监控器，所述试管架托板(8)固定在机架上，条码扫描器(7)、试管架移动装置、试管架位置监控器安装在试管架托板(8)上，条码扫描器(7)安装在试管架托板(8)上平面中部，将试管架托板(8)上平面分割成预备区(8a)、测量工位区(8b)、回收区(8c)，所述预备区、测量工位区、回收区分别设有试管架位置监控器，和分别设有试管架移动装置；所述气泵、进针驱动装置(22)、工位转换驱动装置(23)、上下移动装置(15)、水平移动装置(13)、试管架移动装置的驱动电机，和弹性夹持装置自转驱动电机(14)，以及定量取样控制器(18)、压力传感器(25)、条码扫描器(7)、试管架位置监控器、电磁阀均与单片机电连接。
2 根据权利要求l所述的血流变测量的封闭式自动检测装置，其特征在于所述工位转换驱动装置(23)包括支撑架(24)、滑动支架(28)、第一螺杆(29)、第一驱动电机(30)，支撑架(24)固定连接在机架(1)上，第一螺杆(29)的上下两端可转动的与支撑架配合，直立设置在支撑架(24)中，第一驱动电机(30)安装在支撑架(24)上，电机转轴连接第一螺杆(29)，滑动支架(28)螺纹配合在第一螺杆(29)上且与支撑架(24)上设置的导向装置滑动配合。
3 根据权利要求l所述的血流变测量的封闭式自动检测装置，其特征在于所述进针驱动装置(22)由支承取样/测量针总成的悬臂(31)、第二螺杆(32)、第二驱动电机(33)组成，第二螺杆(32)的上下两端可转动的与工位转换驱动装置的滑动支架(28)配合，直立设置在滑动支架(28)中，第二驱动电机(33)安装在滑动支架(28)上，电机转轴连接第二螺杆(32)，支承取样/测量针总成的悬臂(31)螺纹配合在第二螺杆(32)上且与滑动支架(28)上设置的导向装置滑动配合。
4 根据权利要求l所述的血流变测量的封闭式自动检测装置，其特征在于所述取样/测量针总成(17)包括孔径为0. 5mm 0. 8mm的用于取样/测量的金属内管(34)、套在内管外的金属外管(35)和固定座(36)，外管比内管短，所述内管(34)下端具有锥形管头(37)，该锥形管头(37)突出在外管(35)的下端，锥形管头的锥底直径与外管外径相同，所述内管(34)与外管(35)之间设有气密性通气夹层(38)，该气密性通气夹层(38)的两端分别用隔断内、外管接触的绝缘套(39)密封，内管(34)与外管(35)对应的管段上覆盖有绝缘层(40)，所述外管(35)的管壁上分别设有上、下通气孔与气密性通气夹层(38)相通，内、外管上分别焊接电极引线形成两个独立的电极，电极引线与定量取样控制器(18)连接，内、外管的上端固定于固定座(36)，内管(34)贯穿固定座(36)与上球体(21)连通，所述固定座(36)固定在进针驱动装置(22)上。
5 根据权利要求l所述的血流变测量的封闭式自动检测装置，其特征在于所述上下移动装置(15)包括直立的支架(42)、带传动机构(43)、第三驱动电机(44)，所述直立的支架(42)固定在水平移动装置(13)上，带传动机构(43)、第三驱动电机(44)安装在直立的支架(42)上，带传动机构(43)的主动轮与第三驱动电机(44)的轴连接，传动带上固定连接弹性夹持装置自转驱动电机(14)。
6 根据权利要求l所述的血流变测量的封闭式自动检测装置，其特征在于所述水平移动装置(13)包括导向滑轨(45)、滑板(46)、螺杆螺母机构(47)、第四驱动电机(48)，导向滑轨(45)呈水平状固定在支承座(11)上，滑板(46)与导向滑轨(45)滑动配合，螺杆螺母机构(47)的螺母固定在滑板(46)上，螺杆与第四驱动电机(48)的连接，第四驱动电机(48)安装在支承座(11)上，滑板(46)上安装上下移动装置(15)。
7 根据权利要求l所述的血流变测量的封闭式自动检测装置，其特征在于所述试管架移动装置分别为预备区移动装置(5a)、测量工位区移动装置(5b)、回收区移动装置(5c)，三个移动装置分别为包括有驱动电机的传动机构，所述传动机构上设有带动试管架移动的拨块。
8 根据权利要求l所述的血流变测量的封闭式自动检测装置，其特征在于所述试管架位置监控器包括预备区在位监测传感器、预备区终点检测传感器、测量工位监测传感器、测量区终点监测传感器、回收区终点监测传感器，所述预备区在位监测传感器、测量工位监测传感器采用光电传感器，所述预备区终点检测传感器、测量区终点监测传感器、回收区终点监测传感器采用接触式传感器。
9 根据权利要求l所述的血流变测量的封闭式自动检测装置，其特征在于所述清洗装置(16)具有一筒体(49)，筒体(49)的筒腔上下贯通，筒体(49)上端设有带中心通孔的上盖(50)，筒体(49)下端设有带中心通孔的导向塞(51)，导向塞(51)中心通孔的上端为锥形孔，导向塞(51)的径向设有排水嘴(53)与中心通孔连通，导向塞(51)的下端设置橡胶密封垫(52)，橡胶密封垫(52)用环形盖(54)固定在导向塞(51)下端。
10.根据权利要求l、 2、 3或5、 6、 7任一所述的血流变测量的封闭式自动检测装置，其特征在于所述驱动电机均采用双向旋转的步进电机。
全文摘要
本发明公开了一种血流变测量的封闭式自动检测装置，包括试管架托板、条码扫描器、试管架移动装置、试管架位置监控器的血样自动传送装置，包括取样/测量针总成、进针驱动装置、定量取样控制器、上球体、加热组件、清洗装置、工位转换驱动装置的取样测量系统，包括弹性夹持装置、弹性夹持装置自转驱动电机、上下移动装置、水平移动装置的混匀装置，以及气泵、单片机等，它能使血流变测量在不开盖的状态下实现血样的自动传送，血样的自动颠倒混匀装置，自动定量取样，自动测量血样，自动清洗测量装置，自动识别、记载，实现全封闭状态下自动测量血粘度，既能避免交叉污染，又能减轻工作人员的劳动强度，提高测量效果，还能缩短测量时间。
文档编号G01N35/00GK101603968SQ200910304329
公开日2009年12月16日 申请日期2009年7月14日 优先权日2009年7月14日
发明者夏俊培, 尹志勇, 鲁广洲 申请人:重庆天海医疗设备有限公司
技术领域：
本发明涉及血液测量装置领域，特别涉及一种与血液粘度测量有关的血流变测量的封闭式自动检测装置。
背景技术：
临床医学上血液粘度是表征血液的流变特性及其在生理和病理条件下的变化规律的最重要的指标，它包含全血粘度和血浆粘度两方面，通常简称血流变。血液粘度参数的测定，对了解血液的流动性及其在生理和病理条件下的变化规律，诊断和防治因血粘度异常弓i起的疾病具有重要意义。测量血液粘度的仪器种类有多种，其中以操作简单、测量快捷、且价格较
低的毛细管式粘度计的使用较为普遍。目前普遍采用的毛细管式粘度计如图8所示由压力传感器A、上球体B、毛细管测量体C、下球体D、泵阀组E、单管吸样针F、清洗瓶G、电热丝恒温加热装置H以及连接管路组成，被测者的血样装在试管中。在做全血粘度测量时，工作人员用手先将试管中血液摇匀，然后将血液摇匀后的试管管口向上放置在检测装置的固定架上，将单管吸样针从敞开的试管口插入血液中，启动泵阀组，在泵阀组的控制下，单管吸样针通过负压吸取血液标本到下球体中，利用下球体旁的电热丝恒温加热装置将血液标本先预热至37'C，再将预热后的血液标本吸入到上球体中，当上球体内压力达到阈值时，通过泵阀组使上、下球体间形成正向压力差，血液标本由上球体从毛细管测量体流回到下球体，血液标本流经毛细管测量体的过程，压力传感器同时记录压力变化曲线，从而得到血流变值。测量后，血液标本从单管吸样针排出，然后通过泵阀组将清洗瓶中清洗液吸取到下球体中，再吸入到上球体中，让清洗液流经毛细管测量体进行清洗，最后从单管吸样针排出清洗后的废液。在做血浆粘度测量时，先将所测的血液标本经过离心后，让红血球沉淀于试管下层，血浆位于试管上层，通过人工先将血浆提取出另行放置，然后进行测量，以保证测量的准确性。其通过毛细管测量体进行测量的过程和清洗过程与全血测量类似。由此可见，传统装置有许多缺点首先，血液标本必须从开放的试管中被吸取。对于当前大多数医院使用密封的真空采血管来采血的情况，多了一道人工开盖的工序，且使操作者面临交叉污染的威胁。并且，每次吸样量不一致，影响测量结果，测量和清洗管路长，使得耗时增加；其次，用手工混匀标本增加了工作量，进一步延长了测量时间；再次，在进行血浆粘度测量时，操作者更需小心控制操作，稍有不慎就可能使测量结果不准，而且血液标本也须重新进行离心。针对测定血流变的传统毛细管测量方法存在的测量、清洗路线长，开敞取样容易导致污染，手工混匀血液标本耗时长等影响测量结果的问题，公开号为CN1808097A的《一种快速测量血液粘度的方法》公开了一种快速测量血液粘度的技术方案，其中涉及一种运用毛细管测量血粘度的测量装置，该测量装置由测量主体、进样系统、清洗系统、混匀机构组成。测量主体的玻璃球体、毛细测量管通过一方形连接器连接，毛细管外壁上装有套管，套管上方与连接器之间有一气孔，套管下方距进样口约7cm处有一开口，气孔与开口形成气道用来加入高压气体进行进样，或通大气进行采样。进样机构的主拖板前端装有位移传感器和锥形定位器，该定位器上部与清洗杯连接，主拖板上安装丝杆、导向轴以及能上下运动的传动机构，丝杆支撑座上端安装清洗杯及定位器，进样机构通过电机驱动向下运动带动测量主体向下运动，使测量主体前端刺入真空采血管内的液体中，并通过从套管气道向真空采血管内压入高压气体，使液体从毛细管流向玻璃球体，当测量球体内部压力升高达到设定值后，气道回路中气泵停止工作同时回路中的电磁阀打开与大气连通，微压传感器开始采样计算并保存至数据库中。当测量主体向上运动，测量头到达清洗杯中，玻璃球体上方的清洗泵开始向球体内部注水，水通过毛细管排入清洗杯中，清洗后进样机构向上运动，锥形定位器与真空采血管脱离接触。清洗机构的清洗杯上下各有一导向密封件，下方导向密封件装有锥形定位器，导向密封件、锥形定位器中心位置有一圆孔，杯体左上方有一进水口，右下方有一排水口。混匀机构有一托盘与水平面成45度角，托盘中心有托盘轴，托盘轴装有从动齿轮与电机轴齿轮啮合，托盘边缘上设有多个固定真空采血管的孔，真空采血管放入托盘孔中，通过托盘旋转，使真空采血管绕托盘轴随托盘移动，由于托盘与水平面成45度角，故真空采血管轴向随托盘移动时会形成90度角的变化，由此对真空采血管中的血样进行混匀。这种快速测量血液粘度的装置，可縮短测量、清洗的路线，并可进行封闭式进样，能够避免交叉污染，但是由于托盘上需一批一批的安装真空采血管，安装真空采血管时停机由人工将真空采血管一个个插入清洗机构的托盘孔中固定，和停机将真空采血管一个个取下，无法实现装置工作时不间断更换真空采血管，影响检测效率，同时工作人员的必须高度集中注意力进行采样登记，以防止出现记载混淆的错误。同时因真空采血管的血样是一批在托盘上同时混匀，当混匀后的血样再一个个依次进行采样测量，这就存在排队等待周期，而在此等待时间内，已混匀的血样又会沉淀凝集，影响测量的准确。而且倾斜角45度的托盘绕轴转动进行混匀，真空采血管随托盘转动形成的轴向角度变化最大也只有90度，真空采血管也只能在此范围内混匀，尚不能达到超过90度的更大角度变化的混匀状态，如要提高血样的混匀效果，就必须延长混匀时间，致使测量血粘度的时间延长，影响检测效率。并且，这种血粘度测量装置，在测量血浆时，同样需先将血浆提取出另行放置，才能进行血浆粘度测量。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种血流变测量的封闭式自动检测装置，它能使血流变测量在不开盖的状态下实现血样的自动传送，血样的自动颠倒混匀装置，自动定量取样，自动测量血样，自动清洗测量装置，自动识别、记载，实现全封闭状态下自动测量血粘度，既能避免交叉污染，又能减轻工作人员的劳动强度，提高测量效果，还能縮短
本发明的目的是这样实现的包括取样测量系统、混匀装置、气泵，所述取样测量系统、混匀装置、气泵安装在机架上；
所述取样测量系统包括取样/测量针总成、进针驱动装置、定量取样控制器、上球体、加热组件、清洗装置、工位转换驱动装置，所述取样/测量针总成、上球体、加热组件安装在进针驱动装置上，取样/测量针总成与上球体连通，加热组件与上球体接触，所述进针驱动装置安装在工位转换驱动装置上，清洗装置安装在工位转换驱动装置上，工位转换驱动装置与固定在机架上的支撑架连接，定量取样控制器与取样/测量针总成的电极引线连接，取样/测量针总成、上球体通过输气管连接气泵，输气管上设有压力传感器，上球体通过电磁阀连接清洗液输水管；
所述混匀装置为颠倒垂直转动的混匀装置，包括弹性夹持装置、弹性夹持装置自转驱动电机、上下移动装置、水平移动装置，所述弹性夹持装置轴向呈水平状与弹性夹持装置自转驱动电机的轴连接，弹性夹持装置自转驱动电机安装在上下移动装置上，上下移动装置安装在水平移动装置上，水平移动装置安装在机架上固定连接的支承座上；
所述机架上还安装有血样传送装置，所述血样传送装置包括试管架托板、条码扫描器、试管架移动装置、试管架位置监控器，所述试管架托板固定在机架上，条码扫描器、试管架移动装置、试管架位置监控器安装在试管架托板上，条码扫描器安装在试管架托板上平面中部，将试管架托板上平面分割成预备区、测量工位区、回收区，所述预备区、测量工位区、回收区分别设有试管架位置监控器，和分别设有试管架移动装置；
所述气泵、进针驱动装置、工位转换驱动装置、上下移动装置、水平移动装置、试管架移动装置的驱动电机，和弹性夹持装置自转驱动电机，以及定量取样控制器、压力传感器、条码扫描器、试管架位置监控器、电磁阀均与单片机电连接。
所述工位转换驱动装置包括支撑架、滑动支架、第一螺杆、第一驱动电机，支撑架固定连接在机架上，第一螺杆的上下两端可转动的与支撑架配合，直立设置在支撑架中，第一驱动电机安装在支撑架上，电机转轴连接第一螺杆，滑动支架螺纹配合在第一螺杆上且与支撑架上设置的导向装置滑动配合。
所述进针驱动装置由支承取样/测量针总成的悬臂、第二螺杆、第二驱动电机组成，第二螺杆的上下两端可转动的与工位转换驱动装置的滑动支架配合，直立设置在滑动支架中，第二驱动电机安装在滑动支架上，电机转轴连接第二螺杆，支承取样/测量针总成的悬臂螺纹配合在第二螺杆上且与滑动支架上设置的导向装置滑动配合。
所述取样/测量针总成包括孔径为0. 5mm 0. 8mm的用于取样/测量的金属内管、套在内管外的金属外管和固定座，外管比内管短，所述内管下端具有锥形管头，该锥形管头突出在外管的下端，锥形管头的锥底直径与外管外径相同，所述内管与外管之间设有气密性通气夹层，该气密性通气夹层的两端分别用隔断内、外管接触的绝缘套密封，内管与外管对应的管段上覆盖有绝缘层，所述外管的管壁上分别设有上、下通气孔与气密性通气夹层相通，内、外管上分别焊接电极引线形成两个独立的电极，电极引线与定量取样控制器连接，内、外管的上端固定于固定座，内管贯穿固定座与上球体连通，所述固定座固定在进针驱动装置上。
所述上下移动装置包括直立的支架、带传动机构、第三驱动电机，所述直立的支架固定在水平移动装置上，带传动机构、第三驱动电机安装在直立的支架上，带传动机构的主动轮与第三驱动电机的轴连接，传动带上固定连接弹性夹持装置自转驱动电机。
所述水平移动装置包括导向滑轨、滑板、螺杆螺母机构、第四驱动电机，导向滑轨呈水平状固定在支承座上，滑板与导向滑轨滑动配合，螺杆螺母机构的螺母固定在滑板上，螺杆与第四驱动电机的连接，第四驱动电机安装在支承座上，滑板上安装上下移动装置。
所述试管架移动装置分别为预备区进位移动装置、测量工位区步进移动装置、回收区脱离工位移动装置，三个移动装置分别为包括驱动电机的传动机构，所述传动机构上设有带动试管架移动的拨块。
所述试管架位置监控器包括预备区在位监测传感器、预备区终点检测传感器、测量工位监测传感器、测量区终点监测传感器、回收区终点监测传感器，所述预备区在位监测传感器、测量工位监测传感器采用光电传感器，所述预备区终点检测传感器、测量区终点监测传感器、回收区终点监测传感器采用接触式传感器。
所述清洗装置具有一筒体，筒体的筒腔上下贯通，筒体上端设有带中心通孔的上盖，筒体下端设有带中心通孔的导向塞，导向塞中心通孔的上端为锥形孔，导向塞的径向设有排水嘴与中心通孔连通，导向塞的下端设置橡胶密封垫，橡胶密封垫用环形盖固定在导向塞下端所述驱动电机均采用双向旋转的步进电机。
采用上述方案，使本发明血流变测量的封闭式自动检测装置具有以下功能和优点
1. 采用由取样/测量针总成、进针驱动装置、定量取样控制器、清洗装置、工位转换驱动装置等组成的取样测量系统，在工位转换驱动装置、进针驱动装置的驱动下，取样/测量针总成的取样/测量针能够直接插入装血样的真空采血管内，进行取样和测量，实现了不需要开盖检测的目的，可避免交叉污染。尤其是取样/测量针的内、外管上分别焊接电极引线形成两个独立的电极，电极引线与定量取样控制器连接，使取样/测量针形成液面探针，在测量血浆血粘度时，由定量取样控制器控制，只进针在血浆层定量取样，解决血浆不需要离盖分离的问题，避免交叉污染，同时解决了人工手动控制取样不准确的问题，提高了测量的准确性，实现了测量的可重复性。而且取样和测量都通过取样/测量针总成进行，縮短了取样和测量的路径，检测效率得到显著提高，清洗也更加彻底。
2. 采用颠倒垂直转动的混匀装置对真空采血管内的血样进行混匀，通过水平移动装置带动弹性夹持装置夹住插在试管架上的真空采血管，由上下移动装置使真空采血管脱离试管架，弹性夹持装置夹住真空采血管在弹性夹持装置自转驱动电机的驱动下做来回颠倒的垂直转动，颠倒转动时做正反两方向的反复慢速转动，其转动角度可达180。，或超过18(T ，使血样在来回颠倒的真空采血管内轻柔混匀，以最佳的混匀方式，在极短的时间内实现血样的混匀，提高检测效率。
3. 在机架上安装血样传送装置，通过试管架移动装置、试管架位置监控器使放置在试管架托板上预备区的载有真空采血管的试管架被自动传送至测量工位区，并对试管架上的真空采血管依次进行测量，测量完后试管架被自动送到回收区。由于血样传送装置设有条码扫描器，使试管架在经过测量工位区时，被检测的真空采血管依次进行条码扫描识别，致使测量的血样与测量数据对位，不会出现混淆错误。
本发明血流变测量的封闭式自动检测装置，通过串口连接的计算机发出动作指令并接受数据，实现数据库操作功能。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图l为本发明的结构示意图；图2为本发明的正视结构图；图3为本发明的俯视结构图；图4为本发明的取样测量系统和混匀装置的结构示意图；图5为本发明的取样/测量针总成示意图；图6为本发明取样的示意图；图7为本发明清洗的示意图8为传统现有技术的毛细管式粘度计的示意图。
附图中，l为机架，2为血样传送装置，3为取样测量系统，4为混匀装置，5a、 5b、 5c为试管架移动装置，6a、 6b、 6c、 6d、 6f为试管架位置监控器，7为条码扫描器，8为试管架托板，8a为预备区，8b为测量工位区，8c为回收区，9为试管架，IO为真空采血管，ll为支承座，12为弹性夹持装置，13为水平移动装置，14为弹性夹持装置自转驱动电机，15为上下移动装置，16为清洗装置，17为取样/测量针总成，18为定量取样控制器，19为气泵，20为加热组件，20a为红外加热器，20b为加热棒，21为上球体，22为进针驱动装置，23为工位转换驱动装置，24为支撑架，25为压力传感器，26为输气管，27为温度传感器，28为滑动支架，29为第一螺杆，30为第一驱动电机，31为悬臂，32为第二螺杆，33为第二驱动电机，34为内管，35为外管，36为固定座，37为锥形管头，38为气密性通气夹层，39为绝缘套，40为绝缘层，41a、 41b为通气孔，42为支架，43为带传动机构，44为第三驱动电机，45为导向滑轨，46为滑板，47为螺杆螺母机构，48为第四驱动电机，49为筒体，50为上盖，51为导向塞，52为橡胶密封垫，53为排水嘴，54为环形盖。
具体实施例方式
参见图l，本实施例的血流变测量的封闭式自动检测装置，包括取样测量系统3、混匀装置4、血样传送装置2、气泵19等，所述取样测量系统3、混匀装置4、血样传送装置2、气泵19分别安装在机架1，机架1采用倒置的T型机架，机架底部的水平底板上设有将底板分为前、后区的直立的中间隔板，中间隔板上开有较大的矩形口使前后区相通。
参见图1至图7，所述取样测量系统3包括取样/测量针总成17、进针驱动装置22、定量取样控制器18、上球体21、加热组件20、清洗装置16、工位转换驱动装置23，所述取样/测量针总成17、上球体21、加热组件20安装在进针驱动装置22上，取样/测量针总成17与上球体21连通，加热组件20与上球体21接触。所述加热组件20包括红外加热器20a、电加热棒20b和温度传感器27。所述进针驱动装置22安装在工位转换驱动装置23上，清洗装置16用螺钉安装固定在工位转换驱动装置23上，工位转换驱动装置23与固定在机架1上的支撑架24连接，所述工位转换驱动装置23包括滑动支架28、第一螺杆29、第一驱动电机30，第一螺杆29的上下两端可转动的与支撑架24配合，直立设置在支撑架24中，第一驱动电机30安装在支撑架24上，电机转轴通过齿轮传动机构连接第一螺杆29，滑动支架28螺纹配合在第一螺杆29上且与支撑架上设置的导向装置滑动配合，所述导向装置可采用支撑架24上设置的导轨，也可以采用设置在支撑架24上的导向杆。所述进针驱动装置22由支承取样/测量针总成19的悬臂31、第二螺杆32、第二驱动电机33组成，第二螺杆32的上下两端可转动的与工位转换驱动装置23的滑动支架28配合，直立设置在滑动支架中，第二驱动电机33安装在滑动支架上，电机转轴连接第二螺杆32，支承取样/测量针总成19的悬臂31螺纹配合在第二螺杆32上且与滑动支架28上设置的导向装置滑动配合，所述导向装置为设置在滑动支架28上的导向杆，也可以采用设置在滑动支架28上的导轨。所述取样/测量针总成17包括孔径为0. 5mm 0. 8mm的用于取样/测量的金属内管34、套在内管外的金属外管35和支承座36，外管35比内管34短，所述内管34下端具有锥形管头37，该锥形管头37突出在外管35的下端，锥形管头的锥底直径与外管外径相同，所述内管与外管之间设有气密性通气夹层38，该气密性通气夹层38的两端分别用隔断内、外管接触的绝缘套39密封，内管与外管对应的管段上覆盖有绝缘层40，所述外管的管壁上分别设有上、下通气孔41a、 41b与气密性通气夹层38相通，内、外管上分别焊接电极引线42形成两个独立的电极，电极引线与定量取样控制器18连接，内、外管的上端固定于固定座36，内管34贯穿固定座与上球体21连通，所述固定座36固定在进针驱动装置的悬臂31上。取样/测量针总成17、上球体21的进气孔通过输气管连接气泵19，输气管26上设有压力传感器25，上球体21的进水孔通过电磁阀连接清洗液输水管(未图示)。所述清洗装置16具有一筒体49，筒体49的筒腔上下贯通，筒体49上端设有带中心通孔的上盖50，上盖50与筒体49螺纹连接，筒体49下端设有带中心通孔的导向塞51，导向塞51与筒体49螺纹连接，导向塞51的中心通孔上端为锥形孔，导向塞51的径向设有排水嘴53与中心通孔连通，导向塞51的下端设置橡胶密封垫52，橡胶密封垫52用环形盖54固定在导向塞51下端，环形盖54与导向塞51螺纹连接。所述清洗装置16用螺钉固定在工位转换驱动装置的滑动支架28的下部侧方位置，清洗装置16的中心通孔与取样/测量针总成17的针管相对应，为同一轴心线。
参见图l、图3，所述混匀装置4为颠倒垂直转动的混匀装置，包括弹性夹持装置12、弹性夹持装置自转驱动电机14、上下移动装置15、水平移动装置13，所述弹性夹持装置12轴向呈水平状与弹性夹持装置自转驱动电机14的轴连接，弹性夹持装置自转驱动电机14安装在上下移动装置15上，上下移动装置15安装在水平移动装置13上，水平移动装置13安装在机架1上固定连接的支承座ll上。所述上下移动装置15包括直立的支架42、带传动机构43、第三驱动电机44，所述直立的支架42固定在水平移动装置13上，带传动机构43、第三驱动电机44安装在直立的支架42上，带传动机构43的主动轮与第三驱动电机的轴连接，传动带上固定连接弹性夹持装置自转驱动电机14，由第三驱动电机带动带传动机构43运动，使弹性夹持装置自转驱动电机14随传动带上升或下降，带动弹性夹持装置12上升或下降，弹性夹持装置12夹持住真空采血管10后上升脱离试管架9，然后在弹性夹持装置自转驱动电机14的带动下颠倒旋转，混匀血样，然后动弹性夹持装置12下降，将真空采血管10插入试管架9归位。所述水平移动装置13包括导向滑轨45、滑板46、螺杆螺母机构47、第四驱动电机48，导向滑轨45呈水平状固定在支承座11上，滑板46与导向滑轨45滑动配合，螺杆螺母机构47的螺母固定在滑板46上，螺杆与第四驱动电机48的轴连接，第四驱动电机48用螺栓固定安装在支承座11上，滑板46上安装上下移动装置15，在第四驱动电机48的驱动下通过螺杆螺母机构47带动滑板46沿水平方向前进，使弹性夹持装置12夹持住试管架9上的真空采血管10，或者沿水平方向后退，使弹性夹持装置12与试管架9上的真空采血管10脱离。
参见图1至图3，所述机架1上还安装有血样传送装置2，所述血样传送装置2包括试管架托板8、条码扫描器7、试管架移动装置5a、 5b、 5c、试管架位置监控器6a、 6b、 6c、 6d、 6f，所述试管架托板8固定在机架1上，条码扫描器7、试管架移动装置、试管架位置监控器安装在试管架托板8上，条码扫描器7安装在试管架托板8上平面中部，将试管架托板8上平面分割成预备区8a、测量工位区8b、回收区8c，所述预备区8a、测量工位区8b、回收区8c分别设有试管架位置监控器，和分别设有试管架移动装置。所述试管架移动装置分别为预备区移动装置5a、测量工位区移动装置5b、回收区移动装置5c，三个移动装置分别为包括驱动电机的传动机构，这些传动机构都分别设置在试管架托板8的下方，传动机构上设有带动试管架9移动的拨块。所述传动机构采用带传动机构为好，其传动带上固定拨块，拨块可从试管架托板8上设置的长条形孔伸出推动放置在试管架托板8上平面的试管架9移动一段距离，将试管架9送到所需的位置。所述试管架位置监控器包括预备区在位监测传感器6a、预备区终点检测传感器6b、测量工位监测传感器6c、测量区终点监测传感器6d、回收区终点监测传感器6f，所述预备区在位监测传感器6a、测量工位监测传感器6c采用光电传感器，所述预备区终点检测传感器6d、测量区终点监测传感器6d、回收区终点监测传感器6f采用接触式传感器，通过这些传感器的检测控制试管架9在试管架依次托板8上预备区8a、测量工位区8b、回收区8c的移动，将装载了真空采血管的试管架9，从放置在预备区8a起就由试管架移动装置带动下，自动进入测量工位区逐一进行测量，然后自动进入回收区。
本发明装置的所述气泵19、进针驱动装置22、工位转换驱动装置23、上下移动装置15、水平移动装置13的驱动电机、试管架移动装置14的驱动电机，和弹性夹持装置自转驱动电机14，以及定量取样控制器18、压力传感器25、温度传感器27，条码扫描器7、试管架位置监控器、电磁阀均与单片机电连接，单片机与计算机串口连接，由计算机发出动作指令并接受数据，实现数据库操作功能。
本发明血流变测量的封闭式自动检测装置工作时，将装有一批真空采血管的单排试管架放在预备区，由试管架移动装置自动送到测量工位区位置，首先由条码扫描器对第一个真空采血管完成标本确认，然后混匀装置的弹性夹持装置夹持住该真空采血管，将真空采血管上升脱离试管架，进行颠倒垂直转动混匀血样，颠倒转动时做正反两方向的反复慢速转动，其转动角度可达180。，或超过18(T ，使血样在来回颠倒的真空采血管内轻柔混匀。混匀后将真空采血管放回试管架，试管架移动一个真空采血管位置，进入测量位置。该真空采血管进入测量位置后，工位转换驱动装置向下运动，清洗装置压紧真空采血管，随后进针驱动装置向下运动，取样/测量针总成的针管从清洗装置的中心通孔中穿过橡胶密封垫，刺穿真空采血管上的密封胶盖插入血样中，其进入血样液面的深度由定量取样控制器控制，气泵启动，通过取样/测量针总成的针管上的气密性通气夹层向真空采血管内施与气压，迫使血样从针管上的内管通过进入上球体中，当压力传感器检测到压力超过阈值时气泵停止工作，加压结束，完成取样，随后气密性通气夹层的上通气孔接通大气的阀门开启，使气密性通气夹层与大气相通，真空采血管内的气压泄压，上球体中的血样标本在气压差和重力的双重作用下，经用于取样/测量的金属内管流回真空采血管，压力传感器记录回流过程中的压力值，通过血样标本从金属内管回流过程中的压力变化测量，计算机得到压力曲线计算出血液粘度值，并存储数据。测量完成后，进针驱动装置带动取样/测量针总成向上后退一定距离，使取样/测量针的下端口位于清洗装置腔内，清洗液从上球体注入流经取样/测量针后，从清洗装置的排水嘴排出。测量、清洗完成后，工位转换驱动装置向上运动带动取样/测量针总成和清洗装置上升，脱离真空采血管，试管架在试管架移动装置的带动下移动使下一个真空采血管进入测量位置，进行对下一个真空采血管的血样的测量，测量、清洗的过程与在前相同。值得一提的是，在对前一个真空采血管进行测量时，混匀装置同时对下一个真空采血管进行混匀，待前一个真空采血管测量完毕后，下一个真空采血管也混匀完毕，及时进行测量，可避免混匀后待测时间久而血样产生沉淀凝集的现象，如此依次进行，可节约大量的时间，提高测量效率。待测量完一个试管架上真空采血管后，试管架在试管架移动装置带动下自动移动到回收区，下一个试管架依次进入测量工位区，进行一批血样的测试。
本发明血流变测量的封闭式自动检测装置，在全血粘度测量完成后，可将已测量全血粘度的真空采血管进行离心后，然后再上机按照上述测量过程进行血浆粘度测量，由于有条码扫描器进行扫描，有定量取样控制器控制定量取样，具有可准确重复的重复性，其测量结果对号也不会错乱。
权利要求
1.一种血流变测量的封闭式自动检测装置，包括取样测量系统(3)、混匀装置(4)、气泵(19)，其特征在于所述取样测量系统(3)、混匀装置(4)、气泵(19)安装在机架(1)上；所述取样测量系统(3)包括取样/测量针总成(17)、进针驱动装置(22)、定量取样控制器(18)、上球体(21)、加热组件(20)、清洗装置(16)、工位转换驱动装置(23)，所述取样/测量针总成(17)、上球体(21)、加热组件(20)安装在进针驱动装置(22)上，取样/测量针总成与上球体连通，加热组件与上球体接触，所述进针驱动装置(22)安装在工位转换驱动装置(23)上，清洗装置(18)安装在工位转换驱动装置(23)上，工位转换驱动装置(23)与固定在机架(1)上的支撑架(24)连接，定量取样控制器(18)与取样/测量针总成(17)的电极引线连接，取样/测量针总成、上球体通过输气管(26)连接气泵(19)，输气管上设有压力传感器(25)，上球体通过电磁阀连接清洗液输水管；所述混匀装置(4)为颠倒垂直转动的混匀装置，包括弹性夹持装置(12)、弹性夹持装置自转驱动电机(14)、上下移动装置(15)、水平移动装置(13)，所述弹性夹持装置(12)轴向呈水平状与弹性夹持装置自转驱动电机(14)的轴连接，弹性夹持装置自转驱动电机(14)安装在上下移动装置(15)上，上下移动装置(15)安装在水平移动装置(13)上，水平移动装置(13)安装在机架上固定连接的支承座(11)上；所述机架(1)上还安装有血样传送装置(2)，所述血样传送装置(2)包括试管架托板(8)、条码扫描器(7)、试管架移动装置、试管架位置监控器，所述试管架托板(8)固定在机架上，条码扫描器(7)、试管架移动装置、试管架位置监控器安装在试管架托板(8)上，条码扫描器(7)安装在试管架托板(8)上平面中部，将试管架托板(8)上平面分割成预备区(8a)、测量工位区(8b)、回收区(8c)，所述预备区、测量工位区、回收区分别设有试管架位置监控器，和分别设有试管架移动装置；所述气泵、进针驱动装置(22)、工位转换驱动装置(23)、上下移动装置(15)、水平移动装置(13)、试管架移动装置的驱动电机，和弹性夹持装置自转驱动电机(14)，以及定量取样控制器(18)、压力传感器(25)、条码扫描器(7)、试管架位置监控器、电磁阀均与单片机电连接。
2 根据权利要求l所述的血流变测量的封闭式自动检测装置，其特征在于所述工位转换驱动装置(23)包括支撑架(24)、滑动支架(28)、第一螺杆(29)、第一驱动电机(30)，支撑架(24)固定连接在机架(1)上，第一螺杆(29)的上下两端可转动的与支撑架配合，直立设置在支撑架(24)中，第一驱动电机(30)安装在支撑架(24)上，电机转轴连接第一螺杆(29)，滑动支架(28)螺纹配合在第一螺杆(29)上且与支撑架(24)上设置的导向装置滑动配合。
3 根据权利要求l所述的血流变测量的封闭式自动检测装置，其特征在于所述进针驱动装置(22)由支承取样/测量针总成的悬臂(31)、第二螺杆(32)、第二驱动电机(33)组成，第二螺杆(32)的上下两端可转动的与工位转换驱动装置的滑动支架(28)配合，直立设置在滑动支架(28)中，第二驱动电机(33)安装在滑动支架(28)上，电机转轴连接第二螺杆(32)，支承取样/测量针总成的悬臂(31)螺纹配合在第二螺杆(32)上且与滑动支架(28)上设置的导向装置滑动配合。
4 根据权利要求l所述的血流变测量的封闭式自动检测装置，其特征在于所述取样/测量针总成(17)包括孔径为0. 5mm 0. 8mm的用于取样/测量的金属内管(34)、套在内管外的金属外管(35)和固定座(36)，外管比内管短，所述内管(34)下端具有锥形管头(37)，该锥形管头(37)突出在外管(35)的下端，锥形管头的锥底直径与外管外径相同，所述内管(34)与外管(35)之间设有气密性通气夹层(38)，该气密性通气夹层(38)的两端分别用隔断内、外管接触的绝缘套(39)密封，内管(34)与外管(35)对应的管段上覆盖有绝缘层(40)，所述外管(35)的管壁上分别设有上、下通气孔与气密性通气夹层(38)相通，内、外管上分别焊接电极引线形成两个独立的电极，电极引线与定量取样控制器(18)连接，内、外管的上端固定于固定座(36)，内管(34)贯穿固定座(36)与上球体(21)连通，所述固定座(36)固定在进针驱动装置(22)上。
5 根据权利要求l所述的血流变测量的封闭式自动检测装置，其特征在于所述上下移动装置(15)包括直立的支架(42)、带传动机构(43)、第三驱动电机(44)，所述直立的支架(42)固定在水平移动装置(13)上，带传动机构(43)、第三驱动电机(44)安装在直立的支架(42)上，带传动机构(43)的主动轮与第三驱动电机(44)的轴连接，传动带上固定连接弹性夹持装置自转驱动电机(14)。
6 根据权利要求l所述的血流变测量的封闭式自动检测装置，其特征在于所述水平移动装置(13)包括导向滑轨(45)、滑板(46)、螺杆螺母机构(47)、第四驱动电机(48)，导向滑轨(45)呈水平状固定在支承座(11)上，滑板(46)与导向滑轨(45)滑动配合，螺杆螺母机构(47)的螺母固定在滑板(46)上，螺杆与第四驱动电机(48)的连接，第四驱动电机(48)安装在支承座(11)上，滑板(46)上安装上下移动装置(15)。
7 根据权利要求l所述的血流变测量的封闭式自动检测装置，其特征在于所述试管架移动装置分别为预备区移动装置(5a)、测量工位区移动装置(5b)、回收区移动装置(5c)，三个移动装置分别为包括有驱动电机的传动机构，所述传动机构上设有带动试管架移动的拨块。
8 根据权利要求l所述的血流变测量的封闭式自动检测装置，其特征在于所述试管架位置监控器包括预备区在位监测传感器、预备区终点检测传感器、测量工位监测传感器、测量区终点监测传感器、回收区终点监测传感器，所述预备区在位监测传感器、测量工位监测传感器采用光电传感器，所述预备区终点检测传感器、测量区终点监测传感器、回收区终点监测传感器采用接触式传感器。
9 根据权利要求l所述的血流变测量的封闭式自动检测装置，其特征在于所述清洗装置(16)具有一筒体(49)，筒体(49)的筒腔上下贯通，筒体(49)上端设有带中心通孔的上盖(50)，筒体(49)下端设有带中心通孔的导向塞(51)，导向塞(51)中心通孔的上端为锥形孔，导向塞(51)的径向设有排水嘴(53)与中心通孔连通，导向塞(51)的下端设置橡胶密封垫(52)，橡胶密封垫(52)用环形盖(54)固定在导向塞(51)下端。
10.根据权利要求l、 2、 3或5、 6、 7任一所述的血流变测量的封闭式自动检测装置，其特征在于所述驱动电机均采用双向旋转的步进电机。
全文摘要
本发明公开了一种血流变测量的封闭式自动检测装置，包括试管架托板、条码扫描器、试管架移动装置、试管架位置监控器的血样自动传送装置，包括取样/测量针总成、进针驱动装置、定量取样控制器、上球体、加热组件、清洗装置、工位转换驱动装置的取样测量系统，包括弹性夹持装置、弹性夹持装置自转驱动电机、上下移动装置、水平移动装置的混匀装置，以及气泵、单片机等，它能使血流变测量在不开盖的状态下实现血样的自动传送，血样的自动颠倒混匀装置，自动定量取样，自动测量血样，自动清洗测量装置，自动识别、记载，实现全封闭状态下自动测量血粘度，既能避免交叉污染，又能减轻工作人员的劳动强度，提高测量效果，还能缩短测量时间。
文档编号G01N35/00GK101603968SQ200910304329
公开日2009年12月16日 申请日期2009年7月14日 优先权日2009年7月14日
发明者夏俊培, 尹志勇, 鲁广洲 申请人:重庆天海医疗设备有限公司
最新回复(0)