一种采样设备及方法技术

本发明专利技术涉及一种采样设备及方法。一种采样方法，包括如下步骤：预备采样步骤：采样针（４００）向液面动作，直到检测到该采样针（４００）相关的物理量发生突变，则判断该采样针是否接触到真实的液面；如果为真实的液面，则采样步骤：所述采样针（４００）吸液，然后检测该采样针（４００）相关的物理量的变化，则判断该采样针（４００）所吸取的液体是否充足。与现有技术相比，本发明专利技术的技术方案的优点在于，解决对异常吸液状况作出判断，能够排除干扰和吸液不足的情况，可靠的实现对液体的采样。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，尤其涉及一种医疗领域中的采样设备及方法。
技术介绍
在采样系统中，采样针需要保证吸足目标液体。对此，现有技术中，往往采用的是 一种开环式的控制系统，仅仅通过液面检测系统检测到采样针接触到目标液面后停止运 动，再执行后续动作，如吸液等。但是，在实际操作中常常存在干扰，这样，采样针在没有真正接触到目标液面的时 候，误判断接触到了真实的液面。这样会对后继的操作产生极大的影响。例如，当待测液体 表面存在气泡时，采样针接触到气泡，气泡本身会对液面检测系统产生一定的影响，使系统 错误的将该影响判断为检测到液面，而停止运动并执行吸液等后续动作，造成测试结果错 误。不只是气泡，其它的干扰因素，如静电、电磁干扰等也可能会使液面检测系统在未到达 真实的液面前误以为接触液面，造成错误。此外，采样针吸液过程中也可能脱离液面，致使其吸液不足。当目标液体量不足 时，使得其后继的动作造成结果错误。对于吸液不足，现有技术有如下的解决方案。1、对采样针的停止位置进行判断，首先记录前一次的采样针停止位置，本次停止 位置与上一次比较，超出范围则认为是由于受到干扰影响。这一方法的缺点在于只能应用 于封闭式系统，且无法判断吸液不足的情况；2、增加压力传感器进行检测判断，即对吸液时候的压力数据进行分析，监测是否 有空吸现象出现。这一方法需要增加整套的压力检测系统，成本较高，同时只能在吸液过程 中检测，对于吸液量比目标值略少的情况下，无法检测出来。3、设置一定的高度限制，以保证吸足液体，这一方法会造成剩余液体量较多，并对 机械相关设计提出要求。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种能够解决对异常吸液状况作出判断的采 样设备及方法。对此，本专利技术提供一种采样设备，包括采样针、用于驱动所述采样针动作的动作 模块，和用于控制所述动作模块的控制模块，还包括用于监测所述采样针相关的物理量变化，并将该物理量转换为相应的电 信号到所述控制模块的检测模块；所述控制模块处理由所述检测模块输出的电信号，并据此控制所述动作模块动作。在上述技术方案中，当采样针没有接触到真实的液面或遇到干扰，例如仅仅接触 到液面上的气泡的时候，其相关的物理量也会发生突然的变化，例如该采样针的等效电容值、等效电阻值，或者其他物理量等，这样可以通过采用相应的传感器的检测模块将该变化 的物理量检测出来，以作为该采样针接触到液面的初步判断。由于与真实的液面相比，干扰 所产生的该采样针相关的突然变化的物理量变化很难持续。与之相应的是，如果采样针接 触到真实的液面，则其相关的物理量也会发生突然的变化后，将维持稳定。这样，上述技术 方案将克服，现有技术中，对采样针是否遇到干扰的时候误判，进而采取下一步的操作，例 如，执行吸液等，从而造成测试结果错误的缺陷。于是，本技术方案极大的提高了采样系统 整体的可靠性。例如，最常见的干扰包括液面的气泡。气泡特性脆弱，当遇到采样针时候将会被触 动改变且会进一步被扎破，其保持时间较为短暂。当采样针遇到气泡的时候，其相关的物理 量会突然变化，然后，气泡破掉，而其相关的物理量会恢复到其碰到气泡之前的值附近。这 样通过对该采样针相关的物理量进行监测，并分析处理，就能够发现采样针是否在进行采 样的时候，是否接触到真实的液面。其中，采样的采样针将逐渐接近所要采样的液体的液面，直到接触到液面则停止 动作，然后开始采样。真实的液面是指，当采样的采样针将要进行采样的时候，其尖端所接 触的是完全的液面，不包括如液面上的气泡等。接着，在吸液的过程中，如果采样针脱离液面，致使其吸液不足。则当采样针脱离 液面的时候，采样针的相关的物理量也会发生突然的变化。检测出该变化，将能够很好的判 断出采样针是否吸液不足。优选的，所述采样针采用导电材料制成。一个具体的实施例中，所述检测模块检测采样针的相关物理量为其等效电容值。 其中，所述检测模块包括锁相环路，用于检测所述采样针的等效电容值，并转化为相应的模拟电压信号；放大电路，用于放大所述锁相环路输出的模拟电压信号；以及，A/D转换电路，用于将所述放大电路输出的模拟电压信号转换为相应的数字信号， 并输出到所述控制模块。所述锁相环路包括依次闭环耦合的鉴相器、环路滤波器和压控振荡器；所述环路滤波器向所述放大电路输出模拟电压信号；所述压控振荡器耦合于所述 采样针，所述鉴相器还输入一个参考频率。另一个具体的实施例中，所述检测模块检测采样针的相关物理量为其电阻值。所 述采样针包括相互分离的第一管体和第二管体；所述检测模块包括用于将输入的模拟电信号进行放大并转化为相应的数字信号 的放大与A/D转换，及限流电阻；所述第一管体耦合于一个高电平；所述限流电阻的两端分别耦合于所述放大与 A/D转换的输入端和地；所述放大与A/D转换的输入端还耦合于所述第二管体，并输出数字 电信号到所述控制模块。另一个具体的实施例中，所述检测模块检测采样针的相关物理量为其电阻值。盛 装目标液体的容器为导体，且连接于地；所述检测模块包括用于将输入的模拟电信号进 行放大并转化为相应的数字信号的放大与A/D转换，及限流电阻；所述限流电阻的一端与所述放大与A/D转换的输入端和所述采样针耦合，其另一端耦合于一个高电平。另一个实施例中，所述动作模块包括驱动单元、步进电机，和摇臂；所述驱动单元在所述控制模块的控制下，驱动所述步进电机转动，所述步进电机 带动所述摇臂动作，所述摇臂带动所述采样针动作。相应的，本专利技术还提供一种采样方法，包括如下步骤预备采样步骤采样针向液面动作，直到检测到该采样针相关的物理量发生突变， 则判断该采样针是否接触到真实的液面；如果为真实的液面，则采样步骤所述采样针吸液。优选的，所述预备采样步骤包括如下步骤初始步骤所述采样针在指定位置，并获取该位置时的该采样针的相关物理量；突变步骤所述采样针向液面运动，直到测量到该采样针的相关物理量放生突变， 该采样针停止动作；液面判断步骤延时一段时间，测量该采样针的相关物理量，并判断该采样针是否 接触到真实的液面。优选的，所述采样针相关的物理量选取该采样针的等效电容值、电阻值或电感值 中的至少一种。本专利技术还提供一种采样方法，包括如下步骤采样步骤所述采样针吸液；液量判断步骤测量该采样针的相关物理量，并判断该采样针是否吸取到足够的 液体。优选的，所述采样针相关的物理量选取该采样针的等效电容值、电阻值或电感值 中的至少一种。其中，在具体实施例中，所述预备采样步骤和液量判断步骤可以分别单独应用，也 可以两者都采用，如果两者都采用，则先进行所述预备采样步骤，后进行所述液量判断步马聚o与现有技术相比，本专利技术的技术方案的优点在于，解决对异常吸液状况作出判断， 可靠的实现对液体的采样。附图说明图1是本专利技术采样设备一种实施例的结构示意图；图2是本专利技术采样设备另一种实施例的结构示意图；图3是本专利技术采样方法一种实施例的结构示意图；图4是是图3所示实施例中，在不同条件下采样针的相关物理量的变化的示意 图；图5是本专利技术采样设备另一种实施例的结构示意图；图6是图5所示实施例中部分的电路结构示意图；图7是本专利技术采样设备另一种实施例的结构示意图；图8是本专利技术采样设备另一种实施例的结构示意图。具体实施例方式下面结合附图，对本专利技术的较优的实施例作进一步本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采样设备，包括：采样针（４００）、用于驱动所述采样针（４００）动作的动作模块（３００），和用于控制所述动作模块（３００）的控制模块（２００），其特征在于，还包括：用于监测所述采样针（４００）相关的物理量变化，并将该物理量转换为相应的电信号到所述控制模块（２００）的检测模块（１００）；所述控制模块（２００）处理由所述检测模块（１００）输出的电信号，并据此控制所述动作模块（３００）动作。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：翁彦雯，
申请(专利权)人：深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]