全自动微量元素分析仪自动加样系统

技术领域

本发明涉及微生物检测领域，尤其涉及全自动微量元素分析仪自动加样系统。

背景技术

在微生物检测试验中，不仅需要快速的培养及准确的鉴定，还要考虑在整个检测过程中的准确性和可靠性。随着医学检测和商业检测活动的不断增加，人工加样已远不能满足市场需求；目前对于加样工作一般采用移液枪、排枪等设备，在工作状态下通过人工来控制实验样品的分配和转移，该工作方式准确度差、操作误差大会对实验结果产生严重的影响。

同时由于试验环境的温湿度、光照度对很多试验结果都有着明显的影响；为保障整个检测过程中的准确性和可靠性，在进行实验样品的分配和转移之前，需对试验区域的环境温湿度、光照度进行监控，以保证试验区域的温湿度等环境符合标准条款的要求，确保试验过程中各项检测数据的准确性。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供全自动微量元素分析仪自动加样系统。本发明通过X模组、Y模组、Z模组和传动机构的设置实现高精度的自动加样，可减少人为因素对实验或者检测造成的影响；且在进行实验样品的分配和转移之前，对试验区域的环境温湿度、光照度进行监控，以保证试验区域的温湿度等环境符合标准条款的要求，确保试验过程中各项检测数据的准确性；且在实验过程中，对试验区域所处的环境进行气体成分检测，在存在易燃易爆气体成分或者有毒有害成分超标时驱动控制警报模块进行报警，提醒实验人员迅速撤离，保障人身安全。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：全自动微量元素分析仪自动加样系统，包括环境监测模块、控制器、环境调节模块、摄像头、加样模块、警报模块以及云平台；

摄像头设置于试验区域，用于实时录制试验区域的视频信息并将视频信息通过Zigbee无线网络传输到控制器；

环境监测模块设置于试验区域用于实时监测室内的实时环境信息并将实时环境信息通过Zigbee无线网络传输到控制器，控制器用于将实时环境信息与预设标准环境信息进行比对并在实时环境信息超出或低于预设标准环境信息时自动驱动控制环境调节模块进行环境调节；

环境监测模块包括温度传感器、湿度传感器、光照度传感器以及气体检测仪；温度传感器用于将实时温度信息传输到控制器，控制器在实时温度信息超过/低于预设标准环境信息时驱动控制环境调节模块将温度调节到预设标准环境信息范围内；

湿度传感器用于将实时湿度信息传输到控制器，控制器在实时湿度信息超过/低于预设标准环境信息时驱动控制环境调节模块将湿度调节到预设标准环境信息范围内；

光照度传感器用于将实时光照度信息传输到控制器，控制器在实时光照度信息超过/低于预设标准环境信息时驱动控制环境调节模块将光照度调节到预设标准环境信息范围内；

气体检测仪用于对试验区域所处的环境进行气体成分检测并将气体成分信息传输到控制器，控制器在存在易燃易爆气体成分或者有毒有害成分超标时驱动控制警报模块进行报警；

在实时环境信息处于预设标准环境信息范围内时，控制器驱动控制加样模块进行加样；加样模块包括自动加样装置；

自动加样装置包括Y模组、X模组、Z模组和加样主体，Y模组固定安装在Y模组底板上，Y模组上通过Y模组滑块与X模组底板连接，X模组固定安装在X模组底板上，X模组底板通过X模组滑块与Z模组底板连接，Z模组底板通过Z模组支架固定安装有Z模组，Z模组通过Z模组滑块连接有固定座，固定座上固定安装有连接杆，连接杆的一端固定安装有加样主体；

加样主体包括移液器、固定装置、传动机构和支撑架，移液器包括移液器本体、与移液器本体相适应的活塞杆和与移液器本体可拆卸连接的吸液管；移液器本体的顶部边缘设有延长板。

进一步地，控制器还用于将实时环境信息传输到云平台，云平台用于对实时环境信息进行存储；实时环境信息包括温度信息、湿度信息、光照度信息和气体成分信息。

进一步地，Y模组和X模组的一侧上分别设置有限位块；Z模组支架呈L型，Z模组支架上设置有加强筋，加强筋平行设置有一对。

进一步地，固定装置包括与移液器本体相适应的第一夹板和第二夹板，第一夹板和第二夹板上均设有定位滑槽，支撑架上设有与定位滑槽相适应的定位凸块，第一夹板和第二夹板上均设有与延长板相适应的凹槽；支撑架上还设有顶紧第一夹板和第二夹板的顶紧螺栓，顶紧螺栓与支撑架螺纹连接。

进一步地，移液器本体上设有与移液器本体相适应的锁紧环，锁紧环与移液器本体螺纹连接，吸液管的上端设有与锁紧环相适应的连接座，连接座与锁紧环螺纹连接；

传动机构包括螺母、电机、滑轨和固定活塞杆的固定块，螺母安装于支撑架的顶部且与支撑架转动连接，螺母内设有与之相适应的竖直的电动伸缩杆，电机安装于支撑架上且与螺母转动连接，滑轨竖直安装于支撑架上且与电动伸缩杆平行，固定块上设有与滑轨相适应的滑块，固定块还与电动伸缩杆连接。

本发明的有益效果是：

1、本发明通过环境监测模块实时监测室内的实时环境信息并将实时环境信息通过Zigbee无线网络传输到控制器，控制器用于将实时环境信息与预设标准环境信息进行比对并在实时环境信息超出或低于预设标准环境信息时自动驱动控制环境调节模块进行环境调节；以保证试验区域的温湿度等环境符合标准条款的要求，确保试验过程中各项检测数据的准确性；

2、本发明通过X模组、Y模组、Z模组和传动机构的设置实现高精度的自动加样，可减少人为因素对实验或者检测造成的影响；且在实验过程中，对试验区域所处的环境进行气体成分检测，在存在易燃易爆气体成分或者有毒有害成分超标时驱动控制警报模块进行报警，提醒实验人员迅速撤离，保障人身安全。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明的系统框图；

图2为本发明的结构示意图；

图3为本发明中加样主体的结构示意图。

图中：1、Y模组；2、X模组；3、Z模组；4、Y模组底板；5、Y模组滑块；6、X模组底板；7、X模组滑块；8、Z模组底板；9、Z模组支架；10、Z模组滑块；11、固定座；12、连接杆；13、支撑架；14、移液器本体；15、活塞杆；16、吸液管；17、延长板；18、第一夹板；19、第二夹板；20、定位滑槽；21、定位凸块；22、加强筋；23、限位块；24、顶紧螺栓；25、锁紧环；26、连接座；27、螺母；28、电机；29、滑轨；30、固定块；31、电动伸缩杆；32、滑块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-3所示，全自动微量元素分析仪自动加样系统，包括环境监测模块、控制器、环境调节模块、摄像头、加样模块、警报模块以及云平台；

摄像头设置于试验区域，用于实时录制试验区域的视频信息并将视频信息通过Zigbee无线网络传输到控制器；

环境监测模块设置于试验区域用于实时监测室内的实时环境信息并将实时环境信息通过Zigbee无线网络传输到控制器，控制器用于将实时环境信息与预设标准环境信息进行比对并在实时环境信息超出或低于预设标准环境信息时自动驱动控制环境调节模块进行环境调节；

控制器还用于将实时环境信息传输到云平台，云平台用于对实时环境信息进行存储；实时环境信息包括温度信息、湿度信息、光照度信息和气体成分信息；

环境监测模块包括温度传感器、湿度传感器、光照度传感器以及气体检测仪；温度传感器用于将实时温度信息传输到控制器，控制器在实时温度信息超过/低于预设标准环境信息时驱动控制环境调节模块将温度调节到预设标准环境信息范围内；

湿度传感器用于将实时湿度信息传输到控制器，控制器在实时湿度信息超过/低于预设标准环境信息时驱动控制环境调节模块将湿度调节到预设标准环境信息范围内；

光照度传感器用于将实时光照度信息传输到控制器，控制器在实时光照度信息超过/低于预设标准环境信息时驱动控制环境调节模块将光照度调节到预设标准环境信息范围内；

气体检测仪用于对试验区域所处的环境进行气体成分检测并将气体成分信息传输到控制器，控制器在存在易燃易爆气体成分或者有毒有害成分超标时驱动控制警报模块进行报警，提醒实验人员迅速撤离，保障人身安全；

在实时环境信息处于预设标准环境信息范围内时，控制器驱动控制加样模块进行加样；加样模块包括自动加样装置；

自动加样装置包括Y模组1、X模组2、Z模组3和加样主体，Y模组1固定安装在Y模组底板4上，Y模组1上通过Y模组滑块5与X模组底板6连接，X模组2固定安装在X模组底板6上，X模组底板6通过X模组滑块7与Z模组底板8连接，Z模组底板8通过Z模组支架9固定安装有Z模组3，Z模组3通过Z模组滑块10连接有固定座11，固定座11上固定安装有连接杆12，连接杆12的一端固定安装有加样主体；

在使用中，Y模组滑块5带动加样主体在Y模组1上调整Y方向上的位置，X模组滑块7带动加样主体在X模组2上调整X方向上的位置，Z模组滑块10带动加样主体在Z模组3上调整Z方向上的位置；

Y模组1和X模组2的一侧上分别设置有限位块23；利用限位块23防止整体装置的滑动过渡，提高装置的安全性；

Z模组支架9呈L型，Z模组支架9上设置有加强筋22，加强筋22平行设置有一对；设置上述结构，提高Z模组支架9的强度，保证多组加样主体在使用过程中的稳定性，提高工作效率；

加样主体包括移液器、固定装置、传动机构和支撑架13，移液器包括移液器本体14、与移液器本体14相适应的活塞杆15和与移液器本体14可拆卸连接的吸液管16；移液器本体14的顶部边缘设有延长板17；

固定装置包括与移液器本体14相适应的第一夹板18和第二夹板19，第一夹板18和第二夹板19上均设有定位滑槽20，支撑架13上设有与定位滑槽20相适应的定位凸块21，通过定位凸块21与定位滑槽20的配合实现第一夹板18和第二夹板19与支撑架13的活动连接；定位凸块21与定位滑槽20可以起到定位和导向的作用；第一夹板18和第二夹板19上均设有与延长板17相适应的凹槽，通过将延长板17卡在凹槽内，从而将移液器本体14固定在了支撑架13上，便于拉动活塞杆15进行自动加样；

支撑架13上还设有顶紧第一夹板18和第二夹板19的顶紧螺栓24，顶紧螺栓24与支撑架13螺纹连接；通过顶紧螺栓24的设置可以将第一夹板18和第二夹板19均向靠近移液器本体14的一侧移动，从而夹紧移液器本体14，避免了在使用本装置进行自动加样时移液器本体14的移动；

移液器本体14上设有与移液器本体14相适应的锁紧环25，锁紧环25与移液器本体14螺纹连接，吸液管16的上端设有与锁紧环25相适应的连接座26，连接座26与锁紧环25螺纹连接；通过锁紧环25和连接座26可以将吸液管16可拆卸的固定在移液器本体14上，方便吸液管16的更换，避免样品之间的污染；

传动机构包括螺母27、电机28、滑轨29和固定活塞杆15的固定块30，螺母27安装于支撑架13的顶部且与支撑架13转动连接，螺母27内设有与之相适应的竖直的电动伸缩杆31，电机28安装于支撑架13上且与螺母27转动连接，滑轨29竖直安装于支撑架13上且与电动伸缩杆31平行，固定块30上设有与滑轨29相适应的滑块32，固定块30还与电动伸缩杆31连接；加样时，启动电机28，带动电动伸缩杆31向下运动，从而固定块30和滑块32同时向下运动，带动活塞杆15向下运动，进行自动加样。

全自动微量元素分析仪自动加样系统，在工作时，首先通过环境监测模块实时监测室内的实时环境信息并将实时环境信息通过Zigbee无线网络传输到控制器，控制器用于将实时环境信息与预设标准环境信息进行比对并在实时环境信息超出或低于预设标准环境信息时自动驱动控制环境调节模块进行环境调节；在实时环境信息处于预设标准环境信息范围内时，控制器驱动控制加样模块进行加样；

自动加样装置在使用中，通过Y模组滑块5带动加样主体在Y模组1上调整Y方向上的位置，X模组滑块7带动加样主体在X模组2上调整X方向上的位置，Z模组滑块10带动加样主体在Z模组3上调整Z方向上的位置；Y模组1和X模组2的一侧上分别设置有限位块23；利用限位块23防止整体装置的滑动过渡，提高装置的安全性；加样时，启动电机28，带动电动伸缩杆31向下运动，从而固定块30和滑块32同时向下运动，带动活塞杆15向下运动，进行自动加样；

本发明通过X模组2、Y模组1、Z模组3和传动机构的设置实现高精度的自动加样，可减少人为因素对实验或者检测造成的影响；且在进行实验样品的分配和转移之前，对试验区域的环境温湿度、光照度进行监控，以保证试验区域的温湿度等环境符合标准条款的要求，确保试验过程中各项检测数据的准确性；且在实验过程中，对试验区域所处的环境进行气体成分检测，在存在易燃易爆气体成分或者有毒有害成分超标时驱动控制警报模块进行报警，提醒实验人员迅速撤离，保障人身安全。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。