容纳结构、液体状态检测装置及其方法、样本分析仪

技术领域

本发明涉及容纳及检测技术领域，具体涉及一种容纳结构、液体状态检测装置及其方法、样本分析仪。

背景技术

在液体状态检测或分析应用场景中，需要对液体状态如流动和凝固等特性进行检测。例如，在医学领域，对血液凝固特性、糖浆粘度特性的检测均是关键性的操作，检测技术手段主要包括发射底物方式、酶联免疫方式、光学方式和机械方式。

其中，机械方式由于具备所需试剂量少、不受溶血和脂血等异常样本影响等优点而占据较为重要的应用地位，但同时也存在如下问题：需要配置较多的部件，并要为这些部件提供较大的安装空间，进而增加了产品体积，同时多个部件制造成本高且控制不便。

另外，现有技术中用于放置待测物的容纳装置在应用于机械方式时，不能提供简单的运动路径，增加了检测工作的复杂度。

发明内容

本发明针对以上问题的提出，而研制一种能够提供简单运动路径，便于降低检测工作复杂度的容纳结构，同时还研制一种有效减小产品体积、降低制造成本的液体状态检测装置，相应的液体状态检测方法，以及具有所述液体状态检测装置的样本分析仪。

本发明采用的一个技术手段是：提供一种容纳结构，包括：

侧壁部和支承部；所述侧壁部和支承部形成用于放置待测物的容纳空间；

所述支承部用于对所述待测物进行支承和对可动体的运动进行导引，在所述支承部的导引下，所述可动体能够在所述待测物中进行第一方向或第二方向的运动；

所述支承部具有相对于水平面倾斜设置的第一表面；所述第一方向为沿第一表面由低位置至高位置的方向，所述第二方向为沿第一表面由高位置至低位置的方向。

本发明采用的另一个技术手段是：提供一种液体状态检测装置，包括：

用于驱动可动体的驱动部；和

用于检测所述可动体所处状态的检测部；

在对待测物进行液体状态检测的情况下，所述待测物和所述可动体置于权利要求1至4任一项所述的容纳结构中；在所述可动体处于运动状态的情况下，若所述驱动部工作，则所述驱动部驱动所述可动体在待测物中进行第一方向的运动，若所述驱动部不工作，则所述可动体在待测物中进行第二方向的运动。

本发明采用的另一个技术手段是：提供一种样本分析仪，包括：上述所述的液体状态检测装置。

本发明采用的另一个技术手段是：提供一种液体状态检测装置，包括：

可动体；

容纳结构，其包括侧壁部和支承部；所述侧壁部和支承部形成用于放置待测物的容纳空间；所述支承部用于对所述待测物进行支承和对可动体的运动进行导引，在所述支承部的导引下，所述可动体能够在所述待测物中进行第一方向或第二方向的运动；所述支承部具有相对于水平面倾斜设置的第一表面；所述第一方向为沿第一表面由低位置至高位置的方向，所述第二方向为沿第一表面由高位置至低位置的方向；

用于驱动所述可动体的驱动部；在所述可动体处于运动状态的情况下，若所述驱动部工作，则所述驱动部驱动所述可动体在待测物中进行第一方向的运动，若所述驱动部不工作，则所述可动体在待测物中进行第二方向的运动；和

用于检测所述可动体所处状态的检测部。

本发明采用的另一个技术手段是：提供一种液体状态检测方法，包括：

待测物放置容纳结构中，所述容纳结构通过支承部对所述待测物进行支承，所述支承部至少通过相对于水平面倾斜设置的第一表面来对所述可动体的运动进行导引；

驱动所述可动体在待测物中进行第一方向的运动；所述第一方向为沿第一表面由低位置至高位置的方向；

停止驱动所述可动体，所述可动体在待测物中进行第二方向的运动；所述第二方向为沿第一表面由高位置至低位置的方向；

继续执行所述可动体的驱动操作和停止驱动操作，所述可动体在待测物中相应进行第一方向和第二方向的运动；

检测所述可动体所处状态。

由于采用了上述技术方案，本发明提供的容纳结构、液体状态检测装置及其方法、样本分析仪，所述容纳结构通过特定的支承部结构，不仅可以对待测物进行支承，并且能够导引可动体只进行单一往复的倾斜运动，提供了一种简单的运动路径。所述液体状态检测装置通过可动体在驱动部工作时沿第一方向运动，在驱动部不工作时沿第二方向运动，同时检测部与可动体配合来获知其所处状态，进而实现可动体单一往复倾斜运动的驱动和检测，只需要配置少量的驱动部件和检测部件，便能够实现相关参数的检测，控制方便，缩小了所需的安装空间，降低了产品体积，减少了制造成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

其中：

图1、图2是一个实施例中容纳结构和液体状态检测装置的结构示意图；

图3、图4是一个实施例中所述第一方向、第二方向的示例图；

图5是一个实施例中容纳结构和液体状态检测装置的结构示意图；

图6是一个实施例中容纳结构和液体状态检测装置的结构示意图；

图7是一个实施例中容纳结构和液体状态检测装置的结构示意图；

图8是一个实施例中容纳结构和液体状态检测装置的结构示意图；

图9是一个实施例中容纳结构和液体状态检测装置的结构示意图；

图10是一个实施例中液体状态检测装置的结构示意图；

图11是一个实施例中液体状态检测装置的结构示意图；

图12是一个实施例中液体状态检测装置的结构示意图；

图13是一个实施例中液体状态检测方法的流程图。

图中：1、容纳结构，2、可动体，3、待测物，4、驱动部，5、检测部，6、信号处理部，7、控制部，11、支承部，12、第一表面，13、第二端部，14、第一端部，15、中间位置，16、第二表面，17、侧壁部17。

具体实施方式

为了使本发明的发明目的、技术方案及其技术效果更加清晰，以下结合附图和具体实施方式，对本发明进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本发明，并非为了限定本发明。在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本发明提供了一种容纳结构1，如图1和图2所示，在一个实施例中，其可以包括侧壁部17和支承部11；所述侧壁部17和支承部11形成用于放置待测物3的容纳空间；所述支承部11可以用于对所述待测物3进行支承和对可动体2的运动进行导引，在所述支承部11的导引下，所述可动体2可以在所述待测物3中进行第一方向或第二方向的运动；进一步地，所述支承部11可以具有相对于水平面倾斜设置的第一表面12；所述第一方向为沿第一表面12由低位置至高位置的方向，所述第二方向为沿第一表面12由高位置至低位置的方向。

本实施例中，所述容纳结构1可以是置放待测物3的盛放器具或装置，进一步地，所述容纳结构1可以为容器，具体地，可以为反应容器、试杯、检测杯等，当应用于凝血分析时，所述容纳结构1可以是用于放置磁珠的样本容器，如反应杯。所述容纳结构1通过自身配置的支承部11对待测物3进行支承，该支承部11与容纳结构1的侧壁部17共同构成置放待测物3的空间。待测物3放置在该空间中，可动体2置于待测物3中，因此，所述支承部11对所述可动体2的运动方向和路径具有导引。具体地，所述支承部11可通过自身结构设置来实现导引作用，比如，支承部11配置相对于水平面的倾斜结构，通过支承部11结合可动体2的受力状态，可实现可动体2在不同运动方向上进行运动。实际应用时，待测物3在容纳结构1中的容量可以将可动体2覆盖和淹没，以便可动体2的运动状态能够更好的反映待测物3的流动和凝固特性。可动体2在停止运动时，具体地，可停留在容纳结构1支承部11上某个位置。通过本实施例支承部11具体结构设置，能够为可动体2提供便于操控的简单运动路径，进而有利于液体状态检测装置所需部件的减少。

本实施例中，所述支承部11可以具有相对于水平面倾斜设置的第一表面12，所述第一表面12具有倾斜的非对称轮廓，不与水平面平行，该第一表面12可以是所述待测物3的支承面，即整个支承面即为第一表面12，也可以是所述待测物3支承面的一部分，即除了第一表面12外，所述支承部11还可以具有其他与第一表面12衔接的表面，共同构成了所述待测物3的支承面。

进一步地，所述第一表面12可以为圆弧面，也可以是斜面，或者其他具有倾斜度的表面，所述圆弧面可以是凹圆弧面。如图1和图2所示，在一个实施例中，第一表面12为凹圆弧面，如图5所示，在一个实施例中，所述支承部11的第一表面12为凸圆弧面；所述圆弧面的弧度和弧长可以基于对可动体2运动的适配要求进行事先配置。如图6所示，在一个实施例中，所述第一表面12是斜面；当然，所述第一表面12还可以是其他具有倾斜度的表面，这里不一一示出。

在一个实施例中，所述支承部11还可以具有与所述第一表面12相连接的第二表面16，所述第二表面16和第一表面12共同构成所述待测物3的支承面，所述第二表面16可以是平面，也可以是倾斜设置的面。如图7所示，在一个实施例中，所述第二表面16为平面；如图8所示，在一个实施例中，所述第二表面16为圆弧面；如图9所示，在一个实施例中，所述第二表面16为斜面，在所述支承部11包括第一表面12和第二表面16的情况下，若第二表面16不是平面，则所述第一表面12相对于水平面的倾斜方向和第二表面16相对于水平面的倾斜方向不是相反的布置，即所述待测物3的支承面具有非对称轮廓，进而保证可动体2无需做相对倾斜方向的2个往复运动。

本发明还提供了一种液体状态检测装置，如图1所示，在一个实施例中，所述液体状态检测装置可以包括：用于驱动可动体2的驱动部4和用于检测所述可动体2所处状态的检测部5；在对待测物进行液体状态检测的情况下，所述可动体2和所述待测物3置于前述任一实施例所述的容纳结构1中；在所述可动体2处于运动状态的情况下，若所述驱动部4工作，则所述可动体2在待测物3中进行第一方向的运动，若所述驱动部4不工作，则所述驱动部4驱动所述可动体2在待测物3中进行第二方向的运动；所述待测物3可以是血液、血液成分、血液与其他试剂的混合物、血液成分与其他试剂的混合物等，所述血液成分可以为血浆、血细胞等，则所述液体状态检测装置用于检测血液的流动和凝固特性；所述待测物3还可以是糖浆，则所述液体状态检测装置用于检测糖浆的粘度特性；当然，所述待测物3还可以是其他具备流动和粘度特性变化的液体。所述可动体2是可以具备运动状态和静止状态的物体，并基于待测物3的凝固状态和流动状态、以及驱动部4的工作情况进行运动状态和静止状态的变换。

在所述驱动部4处于工作状态的情况下，所述可动体2同时受到驱动部4的驱动力、待测物3由于粘滞度和凝固状态而产生的阻力、可动体2自身重力的作用，在向可动体2施加驱动力后，若待测物3由粘滞度和凝固状态而产生的阻力不够大，则驱动力克服所述阻力和重力作用，所述可动体2进行第一方向的运动，若待测物3由于粘滞度和凝固状态而产生的阻力足够大，则驱动力无法克服所述阻力和重力作用，所述可动体2由运动状态变换为静止状态。

在所述驱动部4处于不工作状态的情况下，可动体2可在待测物3中进行第二方向的运动，所述可动体2同时受到待测物3由于粘滞度和凝固状态而产生的阻力、可动体2自身重力的作用，若待测物3由粘滞度和凝固状态而产生的阻力不够大，则驱动力克服所述阻力，可动体2进行第二方向的运动，若待测物3由粘滞度和凝固状态而产生的阻力足够大，则驱动力无法克服所述重力作用，所述可动体2由运动状态变换为静止状态。

因此在待测物3由粘滞度和凝固状态而产生的阻力足够大时，比如血液凝固时，则可动体2所处状态为静止状态，故通过检测所述可动体2所处状态，进而可以获知待测物3的凝固状态和流动状态。在待测物3为血液或血液与其他试剂的混合物等，检测部5可以实现凝血检测，具体地，在未发生凝血反应的情况下，可动体2的运动路径比较长，运动速度也较快，随着凝血反应的进行，可动体2进行运动时受到的粘滞力和阻力也随之增加，进而，可动体2的运动路径逐渐变短，运动速度逐渐变慢，可动体2所能运动到达的位置和极限距离也在不断发生相应变化，可动体2运动的极限距离可以分别是支承部11的第二端部13和第一端部14，在可动体2位于支承部11的第二端部13或第一端部14的情况下，检测部5可以采集到可动体2运动状态变化相关数据。当血液处于凝固状态或凝固到一定程度后，可动体2将停止运动。本实施例所述液体状态检测装置通过可动体2在驱动部4工作时沿第一方向运动，在驱动部4不工作时沿第二方向运动，同时检测部5与可动体2配合来获知其所处状态，进而实现可动体2单一往复倾斜运动的驱动和检测，只需要配置少量的驱动部件和检测部件，便能够实现相关参数的检测，控制方便，缩小了所需的安装空间，降低了产品体积，减少了制造成本。

本实施例中，所述第一方向为所述可动体2沿第一表面12由低位置运动至高位置的方向，具体地，所述高位置是指比所述低位置高的位置，在可动体2沿第一方向由低位置运动到高位置的过程中，并不特别要求可动体2的运动过程为持续由低位置到高位置，只是指可动体2在第一方向上的运动起始位置低于运动终止位置。进一步地，所述第二方向为所述可动体2沿第一表面12由高位置运动至低位置的方向，在可动体2沿第二方向由高位置运动到低位置的过程中，并不特别要求可动体2的运动过程为持续由高位置到低位置，只是指可动体2在第二方向上的运动起始位置高于运动终止位置。图3、图4是本发明所述第一方向、第二方向的示例图，其中，虚线箭头表示第一方向，实线箭头表示第二方向，所述第一方向和第二方向可以是相反的运动方向。本实施例为可动体2提供的是由低到高的第一方向和由高到低的第二方向的运动通道，相当于可动体2在1个运动周期中具有1条往复运动路径，与可动体2在1个运动周期中提供2条往复运动路径的方式相比，可以有效减少驱动部4的数量，有利于产品安装空间和体积的降低，而1个运动周期中提供2条往复运动路径的方式具体为，可动体2从第一位置由低到高运动至第二位置，再从第二位置由高到低运动至第一位置，然后从第一位置由低到高运动至第三位置，再从第三位置由高到低运动至第一位置，那么需要至少针对可动体2从第一位置由低到高运动至第二位置的过程、以及可动体2从第一位置由低到高运动至第三位置的过程分别设置能够提供驱动力的部件，这种方式无法有效减少部件数量、安装空间和体积。

在一个实施例中，所述驱动部4可以为磁场产生部件，该磁场产生部件可以产生吸引所述可动体2沿第一方向进行运动的磁力，该磁力即为驱动部4对可动体2施加的驱动力，驱动部4产生的磁力作用于可动体2后，使得可动体2能够沿第一方向进行运动，所述驱动部4产生的磁场可以是可控磁场，磁场可以通过空间传导。

在一个实施例中，所述可动体2可以由能够被磁吸引的材料制成，即可动体2可以本身具有磁性，也可以是可被磁化的材料，在被磁化后可以获得磁性，当然，还可以是具有一定磁性的可被磁化的材料，具体地，通过所述驱动部4对可动体2施加磁场来实现可动体2的被磁化，因此，采用本实施例的驱动方式和检测方式，无需在使用前对可动体2执行去磁操作，有利于减少加工工艺和降低生产成本。进一步地，所述可动体2可以采用由磁性金属材料制成的珠体，所述磁性金属材料可以是钢、铁、镍等，比如所述可动体2可以为钢珠。

在一个实施例中，所述检测部5可以通过检测由于所述可动体2的运动而引起的磁场变化，进而获知所述可动体2所处状态，可动体2的磁性可以由自身带有和驱动部4对可动体2施加磁场后被磁化获得的磁性，进而，随着带有磁性的可动体2运动，其与检测部5的距离也随之发生变化，将引起所述检测部5采集到的磁场数据发生变化；所述检测部5用于感应所述磁场变化并转换为电信号输出，检测部5能够直接识别和采集磁场信号来获知凝血检测数据相关数据，与通过调制的高频振荡信号来实现检测的方式相比，既减少了所需部件，同时还使得可动体2无需进行使用前的特别去磁操作，另外，能够明显的降低高频辐射。前述通过调制的高频振荡信号来实现检测的方式具体为，在待测物3两侧分别配置检测线圈一和检测线圈二，其中，检测线圈一用于发射高频振荡信号，检测线圈二接收高频振荡信号，基于待测物3的凝固状态不同，检测线圈二检测到的高频振荡信号有变化，这种方式需要同时有发射和接收两个部件，才能实现检测功能，若可动体2不进行良好的去磁操作，可能会对检测线圈一和检测线圈二之间的信号产生干扰，否则将会使检测结果产生偏差，并且采用高频振荡信号进行检测和传导，容易产生较强的辐射，另外，这种检测线圈的制造工艺精度通常在±3％以上，不利于对医疗产品精度的提升。在所述检测部5检测到磁场不发生变化的情况下，则表明带有磁性的可动体2与检测部5之间的距离保持不变，进一步获知所述可动体2处于停止运动状态，即处于静止状态，具体地，此时，由于待测物3的凝固状态，可动体2停留在待测物3如血液中的某个位置。具体地，所述检测部5可以为将检测到的磁场变化转换为电阻变化的磁阻效应部件，磁阻效应部件的通电导体的电阻会随着周围磁场强度的变化而产生变化，检测精度可以做到1％以下，有利于医疗产品精度的提升，所述磁阻效应部件可以为磁阻传感器；所述检测部5还可以为将检测到的磁场变化转换为电压变化的霍尔效应部件，所述霍尔效应部件可以为霍尔传感器，比如线性霍尔传感器。

在一个实施例中，所述驱动部4产生的磁力可以通过控制供给所述驱动部4的电能进行调整，即驱动部4可以是将电能转换为磁能的装置，进而，通过对提供给驱动部4的电能进行控制和改变，便可以调整驱动部4输出的磁力情况，实现可控磁场的产生。进一步优选地，若驱动部4采用的是将电能转换为磁能的装置，则可以通过控制所述电能的通电时间和/或通电频率来调整所述磁力，具体地，在驱动部4通电时，其产生磁力，在驱动部4不通电时，其不产生磁力，通过通电时间长短控制是否施加磁力，另外，还可以通过控制通电频率来调整所述磁力的磁力强度，进一步地，所述通电频率可以为2-10Hz，例如，通电频率为2Hz、5Hz、10Hz，采用该范围的通电频率既能满足检测精度的预期要求，同时也可以避免待测物3飞溅出容纳结构1而容易造成生化污染的问题，并且上述通电频率属于较低频率范围，不存在对外辐射情况。进一步优选地，所述驱动部4可以包括驱动线圈或电磁铁，具体地，驱动线圈或电磁铁的数量可以为1个，即本实施例可以通过1个具备驱动功能的部件实现对可动体2由低到高的运动驱动。

如图11所示，在一个实施例中，所述装置还可以包括与所述检测部5相连接，用于对所述检测部5输出的电信号进行信号处理的信号处理部6；更进一步地，所述信号处理部6可以包括放大电路、滤波电路和模数转换电路中的至少一种，具体地，检测部5输出的电信号可以经过放大电路的放大处理、滤波电路的滤波处理、模数转换电路的模数转换处理。

如图12所示，在一个实施例中，所述装置还可以包括与所述检测部5相连接，用于根据所述检测部5输出的电信号获得凝血检测数据的控制部7，所述控制部7可以直接与检测部5相连接，此时，所述控制部7可以具备模数转换端口，也可以经过信号处理部6与所述检测部5相连接，所述凝血检测数据具体可以为凝血起始时间和结束时间，具体地，所述控制部7可以基于所述可动体2进入静止状态，来确定凝血结束时间，凝血起始时间(血液中加入试剂)至凝血结束时间的时间段为凝血时间。在根据所述检测部5输出的电信号获得凝血检测数据之前，所述控制部7可以对所述检测部5输出的电信号执行读取操作；更进一步地，所述读取操作与所述驱动部4的磁场施加操作不同时进行，即驱动部4的工作时间与控制部7的电信号读取时间进行分时处理，具体地，可以首先驱动部4进入工作状态，一定时间后驱动部4停止工作，控制部7再执行读取操作，这种方式可以避免驱动部4产生磁场对检测部5的干扰。

本发明还提供了一种液体状态检测装置，该液体状态检测装置在前述任一实施例所述的液体状态检测装置基础上，还可以包括前述任一实施例所述的容纳结构1，这里不再赘述。

在一个实施例中，如图1所示，所述驱动部4可以靠近所述支承部11的第二端部13进行放置，即靠近待测物3支承面上较高位置，以便输出的磁力能够更好的吸引可动体2沿支承部11由低向高运动，所述支承部11的第二端部13，指的是待测物3支承面上较高位置的一端。

在一个实施例中，所述检测部5可以放置在预设位置，置于该预设位置上的检测部5能够检测到所述可动体2在运动至极限位置情况下的所处状态，比如可动体2在第一方向上运动达到的极限位置，以及在第二方向上运动达到的极限位置，检测部均可以检测到此时的可动体2所处状态。如图1所示，所述预设位置可以为所述容纳结构1外且靠近所述支承部11第一端部14；图10是本发明一个实施例的液体状态检测装置的结构示意图，如图10所示，在一个实施例中，所述预设位置为容纳结构1下方且靠近所述支承部11中间位置15，即容纳结构1位于所述检测部5上方，所述支承部11中间位置15具体地，可以指所述支承部11第二端部13和第一端部14之间的中间部位，这种位置结构适用于容纳结构1左右空间有限的情况，可以充分利用容纳结构1下方空间。

本发明还提供了一种样本分析仪，其包括上述任一实施例所述的液体状态检测装置。所述样本分析仪可以为凝血分析仪，用于对血液进行纤溶、抗纤溶、凝血、抗凝血等功能分析。所述样本分析仪还可以是糖浆粘度分析仪，用于对糖浆进行粘度等功能分析。

本发明还提供了一种液体状态检测方法，如图13所示，在一个实施例中，所述液体状态检测方法可以包括如下步骤：

步骤1：待测物放置容纳结构中，所述容纳结构通过支承部对所述待测物进行支承，所述支承部至少通过相对于水平面倾斜设置的第一表面来对所述可动体的运动进行导引；

步骤2：驱动所述可动体在待测物中进行第一方向的运动；所述第一方向为沿第一表面由低位置至高位置的方向；

步骤3：停止驱动所述可动体，所述可动体在待测物中进行第二方向的运动；所述第二方向为沿第一表面由高位置至低位置的方向；

步骤4：继续执行所述可动体的驱动操作和停止驱动操作，所述可动体在待测物中相应进行第一方向和第二方向的运动；

步骤5：检测所述可动体所处状态。

本实施例中的液体状态检测方法，其检测过程和操控过程更为简单方便。

在一个实施例中，所述驱动所述可动体在待测物中进行第一方向的运动的步骤具体为：对所述可动体施加可控磁场以吸引所述可动体沿第一方向运动，具体地，可以按照预设驱动时间来驱动所述可动体在第一方向上持续运动，所述预设驱动时间可以为事先设定的时段，该时段可以为5-30毫秒，例如10毫秒、20毫秒、30毫秒，当然也可以选取其他时段。进一步地，步骤5具体为：检测由于所述可动体的运动而引起的磁场变化，来获知所述可动体所处状态。在检测到磁场变化数据后，可以将磁场变化数据转换为电信号输出，具体地，可以将磁场变化数据转换为电阻变化数据，也可以将磁场变化数据转换为电压变化数据。本实施例中的液体状态检测方法采用磁驱动方式，且将磁场变化转换为电阻变化、电压变化等电信号，能够良好保证凝血检测精度。

进一步地，在一个实施例中，在步骤1之前或者执行步骤1的同时还包括如下步骤：向容纳结构中置入可动体。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。