一种变导向长度的密封结构及移液系统技术方案

本发明专利技术公开了一种变导向长度的密封结构，其特征在于，包括丝杆电机、底板、传动块、丝杆螺母、导轨、柱塞、本体和tip安装结构；丝杆电机通过丝杆螺母连接传动块，传动块安装在所述的导轨上，沿导轨滑动；所述的传动块还与柱塞浮动连接；柱塞远离传动块一端设置有尾部导向环，所述的本体内壁形成活塞通道，所述的柱塞滑动安装于本体内。本申请在结构上具有双重导向，尾部导向环随着柱塞的运动而位置发生变化，可以保持柱塞与本体内腔体的同轴度。本申请在排液过程中，可根据吸液时检测到的黏度差异，对不同黏度的液体匹配不同的运动参数，达到最佳移液效果，避免tip头尖部液体残留，特别是在2μl到5μl微量移液时，优势明显。优势明显。优势明显。

【技术实现步骤摘要】
一种变导向长度的密封结构及移液系统


[0001]本专利技术涉及样本及试剂自动移液领域，具体为一种变导向长度的密封结构及移液系统。

技术介绍

[0002]在体外诊断行业内的自动化仪器大多需要自动转移添加试剂和样本(以下简称自动移液)，但对液体残留非常敏感，尤其是分子诊断仪器，对样本残留异常敏感，哪怕是极少量的残留，也会对检测结果造成严重影响，这种情况下常用的解决方案是采用移液泵配合一次性tip头，这样就无液体管路的麻烦，同时避免了液体残留和样本的交叉污染。
[0003]目前，在样本及试剂自动移液领域，常用的移液泵有以下四种方案：
[0004]1)没有导向结构，只有密封结构；例如授权公告号为CN210114717U的中国技术专利中公布了高密封注射器，其只有两段带倾斜角的密封结构。
[0005]2)导向和密封结构做在一起，但只有远离出液口这一侧才有导向结构；例如授权公告号为CN1288426C的专利技术专利中的拓展实施例。
[0006]3)导向和密封拆分开来，但只有远离出液口这一侧才有导向结构；例如授权公告号为CN1288426C的专利技术专利中公布了一种免维护注射器，其密封件和压圈放置于本体头部内孔中，其外用注射器盖旋紧压住，柱塞依次穿过注射器盖、压圈、密封件的中央孔而插入本体的中央腔内。
[0007]4)常规活塞式移液泵的结构样式；这种结构适合手动推活塞，因为使用机电动力作为动力，在传动推力与腔体轴线不重合时，则会强制密封圈形变来实现运动，容易导致密封失效。
[0008]在上述方案1
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3中，由于活塞和密封结构或导向结构有间隙才能相对运动，间隙的存在都会导致柱塞的轴线与腔体的轴线允许存在一个不同轴的倾斜夹角α，轴线倾斜偏移的距离t与夹角α及活塞尾端跟导向部分的距离L的计算关系为t＝tanα*L，当活塞靠近导向部分、远离出液口的时候，t的值很小，影响很小；但是，当在柱塞尾端靠近出液口这一侧的时候，类似于杠杆原理，t的值会被放大很多倍，柱塞可能会剐蹭到腔体内壁，长期可能导致磨损、毛边等，最终导致密封寿命降低。
[0009]另外，目前的移液泵系统对于不同黏度的液体，在排液参数上并没有什么差异，更别说自动匹配运动参数了，基本为直接套用去离子水做测试的参数，但移液泵要对不同黏度的样本和试剂进行移液，这就导致在移液时tip头尖部容易出现液体残留的问题，特别是对黏度高的液体，影响移液精度，尤其是对于微量2μl到5μl移液时，液体残留往往会导致移液的重复性和准确性远远高于标称值。

技术实现思路

[0010]为克服现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种变导向长度的密封结构及移液系统，在结构上具有双重导向，尾部导向环随着柱塞的运动而位置发生变化，可以很好的保持
柱塞与本体内腔体的同轴度，避免不同轴带来的影响。利用压力传感器采集压力数据，换算成液体黏度，对不同黏度的液体匹配不同的运动参数，保证移液精度。
[0011]为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种变导向长度的密封结构，包括丝杆电机、底板、传动块、丝杆螺母、导轨、柱塞、本体和tip安装结构；
[0012]所述的tip安装结构包括tip卸载套、tip卸载柱、tip安装柱和tip头；
[0013]所述的丝杆电机通过丝杆螺母连接传动块，传动块安装在所述的导轨上，沿导轨滑动；所述的传动块还与柱塞浮动连接；所述的柱塞远离传动块一端设置有尾部导向环，尾部导向环与柱塞连接处设置有密封圈；所述的本体内壁形成活塞通道，所述的柱塞滑动安装于本体内。
[0014]本专利技术进一步设置为：传动块还与柱塞之间设置有压缩弹簧。目的在于消除浮动传动的回程差。
[0015]尾部导向环随着柱塞的运动而位置发生变化，所以柱塞的有效导向长度都占比始终很大，可以很好的保持柱塞与本体内腔体的同轴度，可以避免不同轴带来的影响。
[0016]本专利技术进一步设置为：所述的底板上还包括电机安装块与压线板，所述的丝杆电机安装在电机安装块上，轨道设置在丝杆电机旁。
[0017]本专利技术进一步设置为：变导向长度的密封结构还包括本体固定块，所述的本体固定块上设置有通孔，本体穿过通孔，通过导向环固定在本体固定块内；tip卸载套设置在本体固定块底部，并包裹本体穿过本体固定块的部分。
[0018]本专利技术进一步设置为：所述的本体固定块靠近传动块一端安装有挡块，侧面设置光耦PCBA和压力传感器，所述的光耦PCBA上有零位光耦和tip检测光耦；所述的传动块上安装有光耦挡片。
[0019]本专利技术进一步设置为：所述的本体侧面设置一通孔，通过毛细管与所述的压力传感器导通，用于采集本体内压力的变化数据；本体上还设置有排气孔，用于保持导向环与密封圈中间的空隙压强与外界保持一致，从而避免了困气引起的压强差带来的影响，提高移液的精密度。
[0020]本专利技术进一步设置为：所述的本体固定块内设置有tip卸载柱，tip卸载柱外套有弹簧，tip卸载柱与tip卸载套连接。所述的弹簧用于保持tip卸载柱向上，避免干扰影响tip卸载套的位置。所述的tip卸载套一侧设置有凸起挡片，另一侧设置有接触板，所述的tip卸载柱与tip卸载套通过接触板连接。
[0021]本专利技术进一步设置为：所述的tip卸载套靠近移液口一端连接tip安装柱，所述的tip头安装在tip安装柱上。
[0022]本专利技术也提供一种移液系统，适用于上述一种变导向长度的密封结构，实现吸液的压力采集和黏度换算并进行排液的最佳运动参数匹配，包括以下步骤：
[0023]S1：吸液前压力传感器采集大气压力AD值N1；
[0024]S2：吸液时压力传感器采集压力AD值N2；
[0025]S3：将压力AD值N1与N2传输给控制软件；
[0026]S4：控制软件将N1和N2的差值ΔN，通过算法换算成液体黏度；
[0027]S5：在移液泵执行排液动作时，控制软件根据计算结果自动匹配运动参数，给电机发送不同的脉冲频率信号；
[0028]S6：电机接收到脉冲信号后以不同的速度排液。
[0029]本专利技术进一步设置为：所述的运动参数为不同黏度下的液体经实际测试验证所得的排液速度。
[0030]对于不同黏度的液体，在同样的运动参数吸液时，压力传感器检测到的压力变化与液体黏度是相关关系，通过算法将压力换算从黏度，从而准确判断液体的黏度差异；在排液过程中，根据吸液时检测到的黏度差异，对不同黏度的液体匹配不同的运动参数，达到最佳移液效果，避免tip头尖部液体残留，特别是在2μl到5μl微量移液时，优势非常明显。
[0031]移液系统工作过程分为装载tip头、吸液、排液、卸载tip头四部分。
[0032]装载tip头过程如下：在运动机构带动下，本专利技术的移液系统上面的tip安装柱可以装载tip头，装载过程中，tip头将tip卸载套往上推，tip卸载套上的凸起挡片作为光耦挡片会遮挡住光耦PCBA上面的tip检测光耦，从而控制软件得到本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种变导向长度的密封结构，其特征在于，包括丝杆电机、底板、传动块、丝杆螺母、导轨、柱塞、本体和tip安装结构；所述的tip安装结构包括tip卸载套、tip卸载柱、tip安装柱和tip头；所述的丝杆电机通过丝杆螺母连接传动块，传动块安装在所述的导轨上，沿导轨滑动；所述的传动块与柱塞浮动连接；所述的柱塞远离传动块一端设置有尾部导向环，尾部导向环与柱塞连接处设置有密封圈；所述的本体内壁形成活塞通道，所述的柱塞滑动安装于本体内。2.根据权利要求1所述的一种变导向长度的密封结构，其特征在于，传动块还与柱塞之间设置有压缩弹簧。3.根据权利要求2所述的一种变导向长度的密封结构，其特征在于，所述的密封结构还包括电机安装块与压线板，电机安装块与压线板安装在底板上，丝杆电机安装在电机安装块上，轨道设置在丝杆电机旁。4.根据权利要求3所述的一种变导向长度的密封结构，其特征在于，密封结构还包括本体固定块，所述的本体固定块上设置有通孔，本体穿过通孔通过导向环固定在本体固定块内；tip卸载套设置在本体固定块底部，并包裹本体穿过本体固定块的部分。5.根据权利要求4所述的一种变导向长度的密封结构，其特征在于，所述的本体固定块靠近传动块一端安装有挡块，侧面设置光耦PCBA和压力传感器，所述的光耦PCBA上有零位光耦和tip检测光耦；所述的传动块上安装有光耦挡片。6.根据权利要求5所述的一种变导向...

【专利技术属性】
技术研发人员：林清璇，张益聪，李书涵，
申请(专利权)人：深圳市慧流体生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：