[发明专利]高精度自动吸移装置

说明书

(本申请是申请日为2003年2月13日、申请号为03807271.8、发明名称为“高精度自动吸移装置”的分案申请。)

技术领域

本发明涉及一种具有吸移管冲洗功能的、高精度的自动吸移装置，该装置能改组反应剂，且能被用在自动分析仪中。

更具体来讲，本发明涉及这样一种装置：其具有模块化的结构，从而，不论是在吸移管所采样产品的量方面、还是在冲洗液的用量方面，这样的结构都能使装置易于适配于所需的精度和技术要求。

背景技术

总体上讲，现有技术中存在很多种能执行吸液和冲洗工作循环的装置-尤其是在自动分析装置的内部。

通常情况下，这些装置中设置了至少两套动力机构，其中一套用于驱动滴定注射器，另一套系统被用于驱动一个液泵的转动，该液泵用于对冲洗液执行柱塞注射。事实上，为小量液体设计的掺添注射器不足以执行冲洗的任务。

因而，上述的技术方案相对较为复杂且价格昂贵。该技术方案引入了液泵的结构，但该液泵的动力机构无论是在能耗方面、还是在易损性及工作寿命方面都无法达到注射器的水平。因而，这种单元的可靠性将不尽人意。目前，希望这种类型的装置能在不进行维护保养的情况下、随着应用该装置的自动分析仪的工作周期至少正常工作七年。对于如专利文件FR 2779827所述自动分析仪的情况，这一工作使用率为每年220天、每天至少两个小时、每小时60次试验(也就是说，约185000次试验)。

目前，已经注意到：在游隙越变越大的长期使用条件下，用于驱动注射器的结构是发生磨损的中心根源。尤其是对于这样的情况：该机构包括一带有减速齿轮的马达，其借助于一装置与注射器的柱塞杆连接起来，其中的装置用于将马达的旋转运动转变为所述柱塞杆的直线运动。这样，由于用在带减速齿轮马达以及运动转变装置中的游齿轮和/或齿条的齿牙发生磨损，装置会出现游隙。

自然地，吸移装置的精度会受到该游隙的影响，该游隙的作用形式体现为动作滞后，从而会限制注射器柱塞杆在其两行程末端处的移动。每当马达的转动方向换向时，该游隙的作用表现得尤为明显。如果利用马达上配置的一数字编码器来产生与吸移管吸取液量相关的数字数据，则游隙对装置精度的负面影响要大得多，结果就导致由编码器输出数据所确定的液体体积与吸移管实际吸取或吐出的液体体积不符。

另外，为了能获得一种可靠性和工作寿命都与吸移注射器的对应指标相当的吸移装置，本申请人已设计出了一种吸移装置，其包括至少两个泵送单元，每一单元都具有一圆筒腔，一柱塞杆/活塞组件在该圆筒腔内密不泄漏地滑动，所述组件与圆筒腔围成了一个工作腔室，该腔室的容积随柱塞杆/活塞组件的轴向位置变动而变化。

两柱塞杆/活塞的末端从两圆筒腔中露出，并与一动作构件相连，从而受同一动力机构的驱动而平动。

此外，每一泵送单元的工作腔室还与一管路相连，该管路依次包括：一条通到冲洗液储器中的管道；两个相邻的电动阀；以及一管体，该管体可以是柔性的，其与吸移装置-例如针头相连接。

这样，最大的工作腔室就被连接到管路中、用于形成两电动阀之间接合点的部分中，而另一工作腔室则被连接到位于第二电动阀与吸移装置之间的管路部分中。

该装置还包括用于对动力机构和电动阀进行控制的装置，以便于形成这样的工作循环，其包括：

-吸取阶段，在该阶段内，第一电动阀开启，第二电动阀被关闭，动力机构对两柱塞杆/活塞组件进行驱动，使其平动，以增大两工作腔室的容积，小腔室容积的增大能将所要分析的液体抽吸上来、或将反应剂抽吸到吸移装置中，而大腔室容积的增大则能将冲洗液抽吸到该腔室中；

-一回流阶段，在该阶段内，两电动阀仍保持在吸取阶段时的状态，然后，启动动力机构以减小所述两工作腔室的容积，使反应剂或要被分析的液体回流；

-一冲洗阶段，在该阶段内，第一电动阀被关闭，而第二电动阀则被开启，动力机构驱动两柱塞杆/活塞组件以使其平动，由此，通过将两腔室中所含的冲洗液推排向吸移装置来减小两工作腔室的容积。

发明内容

为了消除机械游隙带来的缺陷，本发明设置了另外一个电动阀，其被布置在连接第二泵送单元与吸移管的管路中，且只有在换向、或启动和/或中止过渡阶段之后、当柱塞杆/活塞组件正在在任一方向上移动时，才开启该电动阀，因此，该电动阀只执行采样阶段和/或回流阶段。

利用这样的设计，运动链系中相互啮合的游齿轮与齿条的齿牙能紧固地顶接在一起，因而，在这些阶段内机械游隙并不会表现出来(尽管游隙是存在的)。