專利名稱：全自動(dòng)多參數(shù)臨床檢驗(yàn)分析儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及生化檢測(cè)儀器，具體涉及一種用于對(duì)血液中鉀、鈉、氯、鈣、碳酸氫鹽、pH六種參數(shù)自動(dòng)進(jìn)行定量分析的臨床檢驗(yàn)分析儀。
目前，鉀、鈉的測(cè)定多采用火焰光度法或離子選擇電極法；氯的測(cè)定采用庫(kù)侖滴定法或離子選擇電極法，鈣的測(cè)定采用滴定法或離子選擇電極法，碳酸氫鹽的測(cè)定采用酸堿滴定法或酶試劑終點(diǎn)法或手工氣體量壓法，pH的測(cè)定采用離子選擇電極法。測(cè)定上述六種參數(shù)一般需要2～4種儀器，分析時(shí)間為10～15分鐘。這樣操作繁瑣，分析時(shí)間長(zhǎng)、樣品用量大。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種能同時(shí)測(cè)量血液中鉀、鈉、氯、鈣、碳酸氫鹽及pH值六種參數(shù)的全自動(dòng)分析儀，實(shí)現(xiàn)從進(jìn)樣、測(cè)量、數(shù)據(jù)顯示、打印、管道沖洗過(guò)程的全自動(dòng)，具有操作簡(jiǎn)便，分析速度快，樣品用量少、測(cè)量精度高等特點(diǎn)。
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題包括以下三個(gè)方面①自動(dòng)進(jìn)樣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)進(jìn)樣、清洗、定標(biāo)過(guò)程的全自動(dòng)。②液體流路的設(shè)計(jì)，將離子選擇電極法測(cè)量流路與氣體量壓法測(cè)量流路連接，實(shí)現(xiàn)一次進(jìn)樣，能測(cè)量鉀、鈉、氯、鈣、碳酸氫鹽、pH六種參數(shù)。③采用氣體量壓法自動(dòng)測(cè)量碳酸氫鹽含量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。為此，本實(shí)用新型對(duì)鉀、鈉、氯、鈣、pH的測(cè)定采用離子選擇電極法，碳酸氫鹽的測(cè)定采用氣體量壓法。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，構(gòu)造一種臨床檢驗(yàn)分析儀，包括自動(dòng)進(jìn)樣組件(1、2)、輸入端接到所述自動(dòng)進(jìn)樣組件(1、2)及標(biāo)準(zhǔn)溶液(9、10)的液流分配組件(3、4、5)、分別與所述液流分配組件(3、4、5)的一個(gè)端口連接的離子選擇電極組合組件(6)及反應(yīng)池(11)，所述反應(yīng)池(11)還接有反應(yīng)液加入組件(14、15)、清洗液加入組件(19、20)以及反應(yīng)池溶液排空組件(17、18)。
按照本實(shí)用新型提供的臨床檢驗(yàn)分析儀，其特征在于所述自動(dòng)進(jìn)樣組件包括可控旋轉(zhuǎn)的自動(dòng)進(jìn)樣盤(1)和可插入所述進(jìn)樣盤(1)上一定位置上樣品容器內(nèi)的自動(dòng)進(jìn)樣針(2)。
按照本實(shí)用新型提供的臨床檢驗(yàn)分析儀，其特征在于所述液流分配組件包括三通電磁閥(3、4和5)，其中三通電磁閥(3)的a口通過(guò)連接管與自動(dòng)進(jìn)樣針(2)相通，b口與A標(biāo)準(zhǔn)溶液(9)相通，c口與所述液流分配組件中的三通電磁閥(4)的d口相通，三通電磁閥(4)的e口與所述B標(biāo)準(zhǔn)溶液(10)相通，f口與三通電磁閥(5)的g口相通，三通電磁閥(5)的h口通過(guò)連接管與所述反應(yīng)池11相通，i口與離子選擇電極(6)的一端相通，即所述離子選擇電極組合組件(6)通過(guò)液流分配組件中的三通電磁閥(5)和反應(yīng)池(11)進(jìn)行液體流路的連接，所述三通電磁閥(3、4、5)是由聚四氟乙烯材料制成的死體積為零的三通電磁閥。
按照本實(shí)用新型提供的臨床檢驗(yàn)分析儀，其特征在于所述液流分配組件包括四通電磁閥(301)和三通電磁閥(501)，其中，四通電磁閥(301)的s端接樣品，a端接A標(biāo)準(zhǔn)溶液(9)，b端口接B樣品溶液，c端口接三通電磁閥(501)的d口，三通電磁閥(501)的e端口與離子選擇電極(6)相通，而f端口與反應(yīng)池(11)相接。
按照本實(shí)用新型提供的臨床檢驗(yàn)分析儀，其特征在于還包括與所述離子選擇電極組合(6)的另一端相通的蠕動(dòng)泵(7)，還包括與所述蠕動(dòng)泵(7)另一端相通的廢液瓶(8)。
按照本實(shí)用新型提供的臨床檢驗(yàn)分析儀，其特征在于所述清洗液加入組件(19、20)包括清洗液容器(20)以及一端通到清洗液(20)另一端通到所述反應(yīng)池(11)的蠕動(dòng)泵(19)用于對(duì)反應(yīng)池(11)進(jìn)行清洗。
按照本實(shí)用新型提供的臨床檢驗(yàn)分析儀，其特征在于所述溶液排空組件(17、18)包括廢液瓶(18)以及入端接到反應(yīng)池(11)而出端通到廢液瓶(18)的泵(17)，用于將反應(yīng)池(11)內(nèi)的溶液排空到廢液瓶(18)。
按照本實(shí)用新型提供的臨床檢驗(yàn)分析儀，其特征在于所反應(yīng)液加入組件(14、15)包括反應(yīng)液容器(15)以及一端與反應(yīng)池(11)相通，另一端與反應(yīng)液容器(15)相通的蠕動(dòng)泵(14)。
按照本實(shí)用新型提供的臨床檢驗(yàn)分析儀，其特征在于所述反應(yīng)池11頂部還裝有壓力傳感器(13)。
按照本實(shí)用新型提供的臨床檢驗(yàn)分析儀，其特征在于所述反應(yīng)池11與所述液流分配組件之間裝有兩通電磁閥(12)。
按照本實(shí)用新型提供的臨床檢驗(yàn)分析儀，其特征在于還包括固定安裝所述反應(yīng)池11的混勻盤16。
實(shí)施本實(shí)用新型提供的臨床檢驗(yàn)分析儀，能夠同時(shí)測(cè)量血液中鉀、鈉、氯、鈣、碳酸氫鹽及pH值等六種參數(shù)，可以實(shí)現(xiàn)從進(jìn)樣、測(cè)量、數(shù)據(jù)顯示、打印、管道沖洗過(guò)程的全自動(dòng)化，不僅實(shí)現(xiàn)了進(jìn)樣、清洗、定標(biāo)過(guò)程的全自動(dòng)，而且，通過(guò)將離子選擇電極法測(cè)量流路與氣體量壓法測(cè)量流路進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)一次進(jìn)樣便能測(cè)出鉀、鈉、氯、鈣、碳酸氫鹽、pH六種參數(shù)。該分析儀對(duì)鉀、鈉、氯、鈣、pH的測(cè)定采用離子選擇電極法，碳酸氫鹽的測(cè)定采用氣體量壓法。因此，具有操作簡(jiǎn)便，分析速度快，樣品用量少、測(cè)量精度高等特點(diǎn)。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的特點(diǎn)、工作原理及測(cè)量過(guò)程，附圖中

圖1為本實(shí)用新型的臨床檢驗(yàn)分析儀的工作原理示意圖；圖2為本實(shí)用新型的臨床檢驗(yàn)分析儀中自動(dòng)進(jìn)樣盤示意圖；圖3為本實(shí)用新型的臨床檢驗(yàn)分析儀離子選擇電極組合連接示意圖；圖4為本實(shí)用新型的臨床檢驗(yàn)分析儀反應(yīng)池結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本實(shí)用新型的臨床檢驗(yàn)分析儀的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6為液流分配組件的另一種實(shí)現(xiàn)方式的示意圖。
圖1為本實(shí)用新型的臨床檢驗(yàn)分析儀的工作原理示意圖，本儀器由如下零部件組成自動(dòng)進(jìn)樣盤1，自動(dòng)進(jìn)樣針2(由電機(jī)帶動(dòng)，能作上下運(yùn)動(dòng)，向下運(yùn)動(dòng)到底部時(shí)，進(jìn)樣針浸入樣品杯中的溶液中，向上運(yùn)動(dòng)到頂部時(shí)，進(jìn)樣針浮空)，三通電磁閥3～5(實(shí)現(xiàn)液流分配，讓樣品、A標(biāo)準(zhǔn)溶液、B標(biāo)準(zhǔn)溶液等依次進(jìn)入離子選擇電極和反應(yīng)池11)，離子選擇電極組合6(實(shí)現(xiàn)對(duì)溶液中鉀、鈉、氯、鈣、pH參數(shù)的測(cè)量)，蠕動(dòng)泵7，廢液瓶8，A標(biāo)準(zhǔn)溶液9，B標(biāo)準(zhǔn)溶液10，反應(yīng)池11(實(shí)現(xiàn)對(duì)溶液中碳酸氫根參數(shù)的測(cè)量)，兩通電磁閥12，壓力傳感器13，蠕動(dòng)泵14，反應(yīng)液15，混勻盤16(工作時(shí)，快速正反方向轉(zhuǎn)動(dòng)，加速反應(yīng)池中溶液的反應(yīng)速度)，泵17，廢液瓶18，蠕動(dòng)泵19，清洗液20。
圖2為自動(dòng)進(jìn)樣盤示意圖。自動(dòng)進(jìn)樣盤上均勻分布40個(gè)孔，每個(gè)孔里放入一個(gè)樣品杯，其中1～36號(hào)樣品杯中放入被測(cè)樣品，另外4個(gè)樣品杯中分別放入清洗液(Wash)，質(zhì)控溶液(QC)，去蛋白溶液(Deprotein)，碳酸氫根標(biāo)準(zhǔn)液(HCO3+)。存放清洗液樣品杯的位置為盤的原點(diǎn)，即起始位。
圖3為離子選擇電極組合連接示意圖。離子選擇電極組合由鉀電極61、鈉電極62、氯電極63、鈣電極64、pH電極65等五只指示電極和一只參比電極66組成。參比電極66用于提供穩(wěn)定的電位，與各指示電極構(gòu)成一個(gè)完整的測(cè)量回路。
圖4為反應(yīng)池結(jié)構(gòu)示意圖。反應(yīng)池由反應(yīng)池體111和反應(yīng)池蓋112兩個(gè)部分組成。反應(yīng)池體111為一圓柱體，圓柱體中間為空心圓柱，空心圓柱底部的中心有一個(gè)圓孔。反應(yīng)池蓋112裝有五根不銹鋼針113，通過(guò)連接管分別連接到其他零部件。反應(yīng)池蓋112上裝有密封圈。
圖5為本分析儀的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6為液流分配組件的另一種實(shí)現(xiàn)方式。如圖所示，這里的液流分配組件包括四通電磁閥301和三通電磁閥501，其中，四通電磁閥301的s端接樣品，a端接A標(biāo)準(zhǔn)溶液(9)，b端口接B樣品溶液，c端口接三通電磁閥501的d口，三通電磁閥501的e端口與離子選擇電極6相通，而f端口與反應(yīng)池11相接。
本實(shí)用新型分析儀的工作原理儀器在測(cè)量樣品前，先依次吸入A標(biāo)準(zhǔn)溶液、B標(biāo)準(zhǔn)溶液對(duì)離子選擇電極進(jìn)行定標(biāo)；吸入HCO3-標(biāo)準(zhǔn)液對(duì)反應(yīng)池進(jìn)行定標(biāo)。一定標(biāo)過(guò)程如下1對(duì)離子選擇電極定標(biāo)自動(dòng)進(jìn)樣盤回原點(diǎn)，自動(dòng)進(jìn)樣針向上運(yùn)動(dòng)到頂部，進(jìn)樣針浮空。
三通電磁閥3加電(b--c通)，三通電磁閥4不加電(d--f通)，三通電磁閥5不加電(g--i通)，蠕動(dòng)泵7順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，將A標(biāo)準(zhǔn)溶液吸入組合電極6內(nèi)，待電極電位穩(wěn)定后，依次測(cè)量鉀、鈉、氯、鈣、pH各電極在A標(biāo)準(zhǔn)溶液中的電位EA。
三通電磁閥3不加電(a--c通)，三通電磁閥4加電(e--f通)，三通電磁閥5不加電(g--i通)，蠕動(dòng)泵7順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，將B標(biāo)準(zhǔn)溶液吸入組合電極6內(nèi)，待電極電位穩(wěn)定后，依次測(cè)量鉀、鈉、氯、鈣、pH各電極在B標(biāo)準(zhǔn)溶液中的電位EB。
根據(jù)NERNST方程，計(jì)算出各電極的實(shí)際斜率SS=EB-EAlg(cB/cA)---(1)]]>式中cA和cB分別為A標(biāo)準(zhǔn)溶液和B標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度。根據(jù)公式(1)完成對(duì)各電極的定標(biāo)。
②對(duì)反應(yīng)池定標(biāo)自動(dòng)進(jìn)樣盤到碳酸氫鹽標(biāo)準(zhǔn)溶液的位置，自動(dòng)進(jìn)樣針向下運(yùn)動(dòng)到底部，進(jìn)樣針進(jìn)入樣品杯的溶液里。
三通電磁閥3不加電(a--c通)，三通電磁閥4不加電(d--f通)，三通電磁閥5不加電(g--i通)，蠕動(dòng)泵7順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，將碳酸氫鹽標(biāo)準(zhǔn)溶液吸入組合電極7內(nèi)，然后三通電磁閥5加電(h--i通)，兩通電磁閥12打開，蠕動(dòng)泵7反時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，將碳酸氫鹽標(biāo)準(zhǔn)溶液S注入到反應(yīng)池11內(nèi)，兩通電磁閥12關(guān)閉，蠕動(dòng)泵14反時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，將過(guò)量的反應(yīng)液加入到反應(yīng)池，混勻盤16快速轉(zhuǎn)動(dòng)，使反應(yīng)加速，待反應(yīng)完全，通過(guò)電子壓力傳感器13，獲得碳酸氫鹽濃度為cS標(biāo)準(zhǔn)溶液，反應(yīng)后所對(duì)應(yīng)的壓力PS。從而完成對(duì)反應(yīng)池的定標(biāo)。
定標(biāo)完畢即可進(jìn)行樣品的測(cè)量。二測(cè)量過(guò)程如下1對(duì)鉀、鈉、氯、鈣、pH參數(shù)的測(cè)量自動(dòng)進(jìn)樣盤轉(zhuǎn)到某個(gè)樣品杯的位置，自動(dòng)進(jìn)樣針向下運(yùn)動(dòng)到底部，進(jìn)樣針進(jìn)入樣品杯的溶液里。
三通電磁閥3不加電(a--c通)，三通電磁閥4不加電(d--f通)，三通電磁閥5不加電(g--i通)，蠕動(dòng)泵7順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，將樣品吸入組合電極7內(nèi)，待電極電位穩(wěn)定后，依次測(cè)量鉀、鈉、氯、鈣、pH各電極在樣品溶液中的電位ES。根據(jù)公式(2)，計(jì)算出樣品中待測(cè)離子的濃度cXcX=cA10EX-EBS---(2)]]>2對(duì)碳酸氫鹽參數(shù)的測(cè)量鉀、鈉、氯、鈣、pH參數(shù)測(cè)量完畢，然后三通電磁閥5加電(h--i通)，兩通電磁閥12打開，蠕動(dòng)泵7反時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，將樣品注入到反應(yīng)池11內(nèi)，兩通電磁閥12關(guān)閉，蠕動(dòng)泵14反時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，將過(guò)量的反應(yīng)液加入到反應(yīng)池，混勻盤16快速轉(zhuǎn)動(dòng)，使反應(yīng)加速，待反應(yīng)完全，通過(guò)電子壓力傳感器13，獲得樣品反應(yīng)后所對(duì)應(yīng)的壓力PX，根據(jù)公式(3)即可算出樣品中碳酸氫鹽的含量cX。cX=cs·PxPs---(3)]]>這樣只需進(jìn)樣一次，即可測(cè)量鉀、鈉、氯、鈣、pH、碳酸氫鹽六種參數(shù)的測(cè)量。
測(cè)量完畢，泵17啟動(dòng)，將反應(yīng)池中的溶液，泵入廢液瓶18中，然后泵19啟動(dòng)將清洗液20注入反應(yīng)池，注入一定量后，泵17再次啟動(dòng)，將反應(yīng)池中的清洗液，泵入廢液瓶18中，完成對(duì)反應(yīng)池的清洗。清洗完畢，即可轉(zhuǎn)入對(duì)下一個(gè)樣品進(jìn)行測(cè)量。
權(quán)利要求1.一種臨床全自動(dòng)多參數(shù)檢驗(yàn)分析儀，其特征在于，包括液流分配組件、與所述液流分配組件的一個(gè)端口連接的離子選擇電極組合組件(6)、與所述液流分配組件的另一個(gè)端口連接的反應(yīng)池(11)，所述反應(yīng)池(11)還接有反應(yīng)液加入組件(14、15)、清洗液加入組件(19、20)以及反應(yīng)池溶液排空組件(17、18)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的臨床檢驗(yàn)分析儀，其特征在于還包括自動(dòng)進(jìn)樣組件，它由可控旋轉(zhuǎn)的自動(dòng)進(jìn)樣盤(1)和可插入所述進(jìn)樣盤(1)上一定位置上樣品容器內(nèi)的自動(dòng)進(jìn)樣針(2)組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的臨床檢驗(yàn)分析儀，其特征在于所述液流分配組件包括三通電磁閥(3、4和5)，其中三通電磁閥(3)的a口通過(guò)連接管與自動(dòng)進(jìn)樣針(2)相通，b口與A標(biāo)準(zhǔn)溶液(9)相通，c口與所述液流分配組件中的三通電磁閥(4)的d口相通，三通電磁閥(4)的e口與所述B標(biāo)準(zhǔn)溶液(10)相通，f口與三通電磁閥(5)的g口相通，三通電磁閥(5)的h口通過(guò)連接管與所述反應(yīng)池11相通，i口與離子選擇電極(6)的一端相通，即所述離子選擇電極組合組件(6)通過(guò)液流分配組件中的三通電磁閥(5)和反應(yīng)池(11)進(jìn)行液體流路的連接，所述三通電磁閥(3、4、5)是由聚四氟乙烯材料制成的死體積為零的三通電磁閥。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的臨床檢驗(yàn)分析儀，其特征在于所述液流分配組件包括四通電磁閥301和三通電磁閥501，其中，四通電磁閥301的s端接樣品，a端接A標(biāo)準(zhǔn)溶液(9)，b端口接B樣品溶液，c端口接三通電磁閥501的d口，三通電磁閥501的e端口與離子選擇電極6相通，而f端口與反應(yīng)池11相接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的臨床檢驗(yàn)分析儀，其特征在于還包括與所述離子選擇電極組合(6)的另一端相通的蠕動(dòng)泵(7)，與所述蠕動(dòng)泵(7)另一端相通的廢液瓶(8)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的臨床檢驗(yàn)分析儀，其特征在于所述清洗液加入組件(19、20)包括清洗液容器(20)以及一端通到清洗液(20)另一端通到所述反應(yīng)池(11)的蠕動(dòng)泵(19)用于對(duì)反應(yīng)池(11)進(jìn)行清洗。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的臨床檢驗(yàn)分析儀，其特征在于所述溶液排空組件(17、18)包括廢液瓶(18)以及入端接到反應(yīng)池(11)而出端通到廢液瓶(18)的泵(17)，用于將反應(yīng)池(11)內(nèi)的溶液排空到廢液瓶(18)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的臨床檢驗(yàn)分析儀，其特征在于所反應(yīng)液加入組件(14、15)包括反應(yīng)液容器(15)以及一端與反應(yīng)池(11)相通，另一端與反應(yīng)液容器(15)相通的蠕動(dòng)泵(14)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的臨床檢驗(yàn)分析儀，其特征在于所述反應(yīng)池(11)頂部還裝有壓力傳感器(13)，所述反應(yīng)池(11)與所述液流分配組件(3、4、5)之間裝有兩通電磁閥(12)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的臨床檢驗(yàn)分析儀，其特征在于還包括固定安裝所述反應(yīng)池(11)的混勻盤(16)。
專利摘要一種能同時(shí)測(cè)量血液中鉀、鈉、氯、鈣、碳酸氫鹽、pH六種參數(shù)全自動(dòng)臨床檢驗(yàn)分析儀包括:液體分配組件(3、4、5)、分別與液流分配組件(3、4、5)的一個(gè)端口連接的離子選擇電極組合組件(6)及反應(yīng)池(11),所述反應(yīng)池(11)還接有反應(yīng)液加入組件(14、15)、清洗液加入組件(19、20)以及反應(yīng)池溶液排空組件(17、18)。該儀器分析過(guò)程全自動(dòng),具有操作簡(jiǎn)便、分析速度快、樣品用量少、測(cè)量精度高等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01N33/50GK2338748SQ9823363
公開日1999年9月15日 申請(qǐng)日期1998年1月20日 優(yōu)先權(quán)日1998年1月20日
發(fā)明者張軍, 方習(xí)武 申請(qǐng)人:深圳市航創(chuàng)電子有限公司