專利名稱：用于電子移液器自動識別吸/排機構量程的方法及專用裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于電子移液器自動識別吸/排機構量程的方法及專用裝 置，能夠自動識別電子移液器的吸取/排出機構的量程。屬于精確轉移液體的電 子計量器具領域。
背景技術：
電子移液器是用于精密轉移一定體積的液體樣本或試劑。電子移液器通常由 檢測控制系統(tǒng)和吸取/排出系統(tǒng)組成；其中，檢測控制系統(tǒng)由步進電機、步進驅 動器、電機偵測控制器等構成，吸取/排出系統(tǒng)由活塞、活塞缸和一次性吸嘴構 成；檢測控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)中的步進電機帶動吸取/排出系統(tǒng)中的一個或多個活 塞在活塞缸中進行往復運動，通過活塞的往復運動改變活塞缸中的空氣容量，從 而控制液體的吸入量或排出量。由于現代實驗室中對所采集的數據要求越來越 高，對實驗試劑的取用精度要求也越來越高，活塞腔空間大小對取用試劑所引起 的誤差對電子移液器的精度具有很大的影響，因此，選用具有與欲取用的液體體 積最為接近的活塞缸的電子移液器，能夠很大程度上避免因活塞腔空間大小而引 起的誤差，這樣就要求配置一系列具有不同量程的吸取/排出機構的電子移液器 以供不同移取液體體積時使用，但是會大大增加電子移液器的制造成本和使用成 本。
現有技術中，有人嘗試利用一個檢測控制系統(tǒng)控制幾個不同量程的吸取/排 出機構的電子移液器解決上述問題。但是，目前此種類型的電子移液器在使用時， 都是在更換不同量程吸取/排出機構后，再操作檢測控制系統(tǒng)進入控制系統(tǒng)菜單， 針對所更換的量程選擇對應的執(zhí)行模式。這樣對于使用電子移液器不熟練的用戶 來說，經常會發(fā)生選擇錯誤，將不與正在使用的吸取/排出機構量程對應的執(zhí)行 模式進行操作，從而引起了試產數據不準或移液器的損壞。而且，由于電子移液 器的移液模式的切換步驟較為復雜、用戶界面的設置與操作較為麻煩，用戶在實 際操作應用中，不經過復雜的學習適應過程，常常在設置和應用過程中對相應操 作的設置發(fā)生迷惑，阻礙了電子移液器的廣泛應用。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的之一，是為了解決電子移液器在實際操作中，電子移液器更換 不同量程吸取/排出機構后，操作模式的切換步驟復雜、操作麻煩以及易產生操
4作錯誤等缺點，提供一種用于電子移液器自動識別吸/排機構量程的方法。
本發(fā)明的目的之二，是為了提供一種用于電子移液器自動識別吸/排機構量 程的專用裝置。
本發(fā)明的目的之一，主要通過以下技術方案實現
用于電子移液器自動識別吸/排機構量程的方法，其特征在于，包括以下幾 個步驟
1) 由電子移液器的檢測控制單元監(jiān)測活塞的往復運動，該活塞往復運動狀 態(tài)的變化致使電子移液器的步進驅動單元工作電流產生變化，將所述工作電流變 化信號轉換后反饋至電子移液器的檢測控制單元的反饋輸入端；
2) 由檢測及控制單元控制步進驅動單元驅動活塞作往復運動，由所述檢測 及控制單元通過測定前述反饋信號的數值變化，當該反饋信號突然變化、包括大 幅增大或大幅減小時，判定活塞到達正向終止點；
3) 當所述活塞運動到達正向終止點時，由檢測及控制單元響應第2步的反 饋的數據信息，開始記錄活塞或步進電機活動的距離和活動時間，并首先向步進 驅動單元發(fā)出停止正向運動指令，然后發(fā)出反向運動指令；
4) 步進驅動單元接收反向運動指令后，驅動活塞向反方向運動，當活塞遇 到反方向阻擋并停止時，步進驅動單元的工作電流發(fā)生急劇變化(急劇變大或變 小)，該電流急劇變化信號經轉換后反饋至電子移液器的檢測及控制單元的反饋 輸入端，檢測及控制單元判定活塞到達反向終止點；
5) 當所述活塞運動到達反向終止點時，由檢測及控制單元響應第4)步的 反饋數據信息，立即向步進驅動單元發(fā)出停止指令，同時停止記錄活塞或步進電 機活動的距離和活動的時間；
6) 將所述檢測及控制單元將記錄的活塞或步進電機活動的距離的數據以及 活動時間的與各種不同量程的吸取/排出機構預設定值進行比較，找出與記錄的 步進電機活動的距離的數據以及活動時間的數據相等的一組預設定值，則判定此 電子移液裝置的吸取/排出機構的量程即為此組預設定值，檢測及控制單元會自 動進入與此對應的操作模式、工作界面或下一操作程序。
實現本發(fā)明第一目的的一種實施方案是所述步進驅動單元由步進驅動器和 步進電機構成。
實現本發(fā)明第一目的的一種實施方案是前述第l)步和第4)中，檢測及控制單元發(fā)出的控制指令通過步進驅動單元以恒流方式驅動活塞作往復運動。
實現本發(fā)明第一 目的的一種實施方案是本自動識別吸/排機構量程的方法， 由內置于電動移液器的控制程序完成，在每次電動移液裝置更換不同量程的吸取 /排出機構時啟動進行識別，或者由用戶隨時調出程序啟動進行識別。
實現本發(fā)明第一目的的一種實施方案是當用戶設置超過電子移液器的吸取 /排出機構量程的操作時，檢測及控制單元會及時在顯示屏上提示錯誤信息。
本發(fā)明的目的之二，主要通過以下技術方案實現-
用于電子移液器自動識別吸/排機構量程的專用裝置，包括電子移液器，其 結構特點是在電子移液器的內腔設有檢測控制單元、步進驅動單元、往復運動 單元和往復運動終止點；往復運動單元在往復運動終止點限定的范圍內運動；檢 測及控制單元的信號輸出端連接步進驅動單元的控制信號輸入端，步進驅動單元 的信號輸出端連接往復運動單元的信號輸入端，步進驅動單元的反饋信號輸出端 連接檢測及控制單元的反饋信號輸入端。
實現本發(fā)明第二個目的的一個實施方案是電子移液器的偵測控制器構成檢 測控制單元；步進驅動器和步進電機構成步進驅動單元；活塞和活塞缸構成往復 運動單元；活塞缸的兩端內壁或者兩端內壁上安裝的阻擋部件構成往復運動終止 占。
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本發(fā)明的工作原理如下
活塞在活塞缸內做往復運動，由于不同量程的活塞缸及活塞的直徑有所不 同，活塞在活塞缸的起始點及終止點之間運動的距離及時間都不相同。當活塞運 動到活塞缸兩端的終止點和起始點的阻擋時導致步進電機失速，電機失速使檢測 控制單元供給電機的電流發(fā)生突然變化，跟蹤電流的變化，即可檢測到活塞遇到 活塞缸兩端終止點和起始點時活塞活動的距離以及活動的時間，從而判斷出與之 對應的活塞腔的量程，即電子移液器的吸取/排出系統(tǒng)量程。
本發(fā)明具有的有益效果如下
1、本發(fā)明，無需另外添加檢測儀器，僅僅通過現有電子移液器中的結構部 件，通過內置的計算機程序設計，對活塞的運動距離和運動時間的檢測，從而有 效的判斷出其所運用的電子移液器的吸取/排出系統(tǒng)量程是否是用戶自已需要的 電子移液器的吸取/排出系統(tǒng)量程，為用戶節(jié)省了時間。
2、采用本發(fā)明，使電子移液器具有自動識別吸取/排出系統(tǒng)量程功能，能夠克服現有技術電子移液器更換不同量程吸取/排出機構后，操作模式的切換步驟 復雜、操作麻煩以及易產生操作錯誤等缺點，能夠避免一些超過量程的錯誤操作 的發(fā)生。


圖1是具體實施例1活塞腔的結構示意圖。
圖2是具體實施例2活塞腔的結構示意圖。
具體實施例
具體實施例1
圖l結構成本實施例l。
在電子移液器的內腔設有控制單元、步進驅動單元、往復運動單元和往復運 動終止點；往復運動單元在往復運動終止點限定的范圍內運動；檢測及控制單元 的信號輸出端連接步進驅動單元的控制信號輸入端，步進驅動單元的信號輸出端 連接往復運動單元的信號輸入端，步進驅動單元的反饋信號輸出端連接檢測及控 制單元的反饋信號輸入端。
本實施例中，電子移液器的檢測控制單元包括偵測控制器；步進驅動器和步 進電機構成步進驅動單元；活塞和活塞缸構成往復運動單元；活塞缸的兩端內壁 構成活塞往復運動終止點。
在電子移液器中，利用上述的裝置自動識別吸/排機構量程的方法，主要包 括以下幾個步驟1)電子移液器的檢測及控制單元向步進驅動器發(fā)出步進電機 1正向運動指令，步進電機1推動活塞2以恒流方式在活塞缸3內運動；2)當
活塞2運動到活塞缸3的內壁3-l時，步進電機1的驅動電流由于受到活塞缸內 壁3-l的阻擋急劇變化，此時電機偵測控制器的轉換電路及時將狀況轉換成數據 信息反饋；3)檢測及控制單元響應反饋信息，立即向步進驅動器發(fā)送出步進電 機1停止正運動和向反向運動的指令，并開始記錄活塞或步進電機活動的距離 和活動時間；4)步進驅動器接收反向運動指令后，驅動步進電機1牽引著活塞 2向反方向運動，當活塞2運動到反方向的活塞缸3的內壁阻擋時，步進電機l 的驅動電流急劇變化，偵測控制器判定活塞到達反向終止點，該電流變化信號經 轉換后反饋至電子移液器的檢測及控制單元的反饋輸入端；5)檢測及控制單元 響應反饋數據信息，立即向步進驅動單元發(fā)出停止指令，同時停止記錄活塞或步 進電機活動的距離和活動的時間；6)檢測及控制單元將記錄的活塞或步進電機 活動的距離的數據以及活動時間的數據與不同量程的吸取/排出系統(tǒng)程序預設定值進行比較，找出與記錄的步進電機活動的距離的數據以及活動時間的數據相等 的一組預設定值，則判定此電子移液裝置的吸取/排出系統(tǒng)的量程即為此組預設 定制，檢測及控制單元會自動進入與此對應的操作模式、工作界面或下一操作程序。
本檢測程序可以在每次電動移液裝置更換各種不同量程的吸取/排出機構 時，啟動進行識別，也可以由用戶隨時調出程序啟動進行識別。當用戶設置超過 電子移液器的吸取/排出系統(tǒng)量程的操作時，檢測及控制單元會及時在顯示屏上 提示錯誤信息。
具體實施例2
如圖2所示，本實施例的特點是在活塞缸3的兩端內壁上安裝兩個阻擋部
件3-2做為活塞2往復運動的正向終止點和反向終止點；活塞缸兩端阻擋部件3-2 之間的空間為活塞缸的量程。其余與具體實施例l相同。
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權利要求
1、用于電子移液器自動識別吸/排機構量程的方法，其特征在于，包括以下幾個步驟1)由電子移液器的檢測控制單元監(jiān)測活塞(2)的往復運動，該活塞(2)往復運動狀態(tài)的變化致使電子移液器的步進驅動單元工作電流產生變化，將所述工作電流變化信號轉換后反饋至電子移液器的檢測控制單元的反饋輸入端；2)由檢測及控制單元控制步進驅動單元驅動活塞(2)作往復運動，由所述檢測及控制單元通過測定前述反饋信號的數值變化，當該反饋信號突然變化、包括大幅增大或大幅減小時，判定活塞(2)到達正向終止點；3)當所述活塞(2)運動到達正向終止點時，由檢測及控制單元響應第2)步的反饋的數據信息，開始記錄活塞(2)或步進電機(1)活動的距離和活動時間，并首先向步進驅動單元發(fā)出停止正向運動指令，然后發(fā)出反向運動指令；4)步進驅動單元接收反向運動指令后，驅動活塞(2)向反方向運動，當活塞(2)遇到反方向阻擋并停止時，步進驅動單元的工作電流發(fā)生急劇變化，即急劇變大或變小，該電流急劇變化信號經轉換后反饋至電子移液器的檢測及控制單元的反饋輸入端，檢測及控制單元判定活塞(2)到達反向終止點；5)當所述活塞(2)運動到達反向終止點時，由檢測及控制單元響應第4)步的反饋數據信息，立即向步進驅動單元發(fā)出停止指令，同時停止記錄活塞(2)或步進電機活動的距離和活動的時間；6)將所述檢測及控制單元將記錄的活塞(2)或步進電機(1)活動的距離的數據以及活動時間的與各種不同量程的吸取/排出機構預設定值進行比較，找出與記錄的活塞(2)或步進電機(1)的距離的數據以及活動時間的數據相等的一組預設定值，則判定此電子移液裝置的吸取/排出機構的量程即為此組預設定值，檢測及控制單元會自動進入與此對應的操作模式、工作界面或下一操作程序。
2、 根據權利要求1所述的用于電子移液器自動識別吸/排機構量程的方法，其特征在于所述步進驅動單元由步進驅動器和步進電機(1)構成。
3、 根據權利要求1所述的用于電子移液器自動識別吸/排機構量程的方法，其特征在于前述第l)步和第4)中，檢測及控制單元發(fā)出的控制指令通過步進驅動單元以恒流方式驅動活塞(2)作往復運動。
4、 根據權利要求1所述的用于電子移液器自動識別吸/排機構量程的方法， 其特征在于本自動識別吸/排機構量程的方法，由內置于電動移液器的控制程序完成，在每次電動移液裝置更換不同量程的吸取/排出機構時啟動進行識別， 或者由用戶隨時調出程序啟動進行識別。
5、 根據權利要求1所述的用于電子移液器自動識別吸/排機構量程的方法，其特征在于當用戶設置超過電子移液器的吸取/排出機構量程的操作時，檢測 及控制單元會及時在顯示屏上提示錯誤信息。
6、 用于電子移液器自動識別吸/排機構量程的專用裝置，包括電子移液器， 其特征在于在電子移液器的內腔設有檢測控制單元、步進驅動單元、往復運動 單元和往復運動終止點；往復運動單元在往復運動終止點限定的范圍內運動；檢 測及控制單元的信號輸出端連接步進驅動單元的控制信號輸入端，步進驅動單元 的信號輸出端連接往復運動單元的信號輸入端，步進驅動單元的反饋信號輸出端 連接檢測及控制單元的反饋信號輸入端。
7、 根據權利要求6所述的用于電子移液器自動識別吸/排機構量程的專用裝 置，其特征在于電子移液器的偵測控制器構成檢測控制單元；步進驅動器和步 進電機(1)構成步進驅動單元；活塞(2)和活塞缸(3)構成往復運動單元； 活塞缸(3)的兩端內壁(3-1)或者兩端內壁上安裝的阻擋部件(3-2)構成往 復運動終止點。
全文摘要
本發(fā)明公開一種用于電子移液器自動識別吸/排機構量程的方法及專用裝置，主要特點是在電子移液器的內腔設有檢測控制單元、步進驅動單元、往復運動單元和往復運動終止點；無需另外添加檢測儀器，僅僅通過現有電子移液器中的結構部件，通過內置的計算機程序設計，對活塞的運動距離和運動時間的檢測，從而有效的判斷出其所運用的電子移液器的吸取/排出系統(tǒng)量程是否是用戶自己需要的電子移液器的吸取/排出系統(tǒng)量程，為用戶節(jié)省了時間。
文檔編號B01L3/02GK101648153SQ20091004093
公開日2010年2月17日 申請日期2009年7月8日 優(yōu)先權日2009年7月8日
發(fā)明者龍 史, 呂志榮, 鄭得勝 申請人:呂志榮