一种生物检测用液体移换装置及方法

技术领域

本发明涉及生物检测技术领域，更具体地说，它涉及一种生物检测用液体移换装置及方法。

背景技术

在生物检测中常常需要对液体进行移换，有时会用大容量的敞口器皿装盛一部分溶液作为样本，然后再准备一些容量小的小试管容器，将敞口器皿中的液体使用移液器提取注入小试管容器中作为小样本分批进行检测，目前的移液方式均为工作人员手持移液器对敞口器皿中的液体提取后再注入小试管容器内部时，都是工作人员长时间持续使用移液器进行的，由于是人工移液难免使得每次移液的移液量不均匀，这就对后续的检测造成一定的影响，而且人工移液的移液效率也低。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种生物检测用液体移换装置及方法，旨在解决上述技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种生物检测用液体移换装置，包括移换平台，移换平台侧面设置有控制装置，控制装置与移换平台固定连接，移换平台表面设置有支板，支板与移换平台固定连接，支板远离移换平台的一端设有顶板，顶板靠近移换平台的表面开设有横滑槽，顶板与支板固定连接，移换平台与顶板相对的表面开设有第一凹槽，第一凹槽内设置有储液池，移换平台设有第一凹槽的表面开设有第二凹槽；

驱动机构，驱动机构设置于顶板上，驱动机构与控制装置电连接；

移液机构，移液机构设置于驱动机构上，移液机构与控制装置电连接，移液机构用于对储液池中的液体进行移液操作；

存液机构，存液机构设置于第二凹槽内，存液机构与控制装置电连接。

作为本发明进一步的方案：驱动机构包括驱动组件和移动组件，驱动组件设置于顶板上，驱动组件与控制装置电连接，移动组件设置于驱动组件上，移动组件与控制装置电连接。

作为本发明进一步的方案：驱动组件包括固定板、驱动电机和驱动螺杆，固定板设置于顶板靠近移液平台的表面，固定板与顶板固定连接，固定板设置有两个，且两个固定板对称设置，驱动电机设置于任一固定板的表面，驱动电机与固定板可拆卸式固定连接，驱动电机与控制装置电连接，驱动螺杆设置于两个固定板之间，驱动螺杆远离驱动电机的一端的与固定板转动连接，驱动螺杆靠近驱动电机的一端与驱动电机的输出端固定连接。

作为本发明进一步的方案：移动组件包括移动块、横滑块和电动推杆，横滑块设置于移动块靠近横滑槽的表面，横滑块与移动块固定连接，横滑块与驱动螺杆螺纹传动连接，电动推杆设置于移动块靠近移液平台的表面，电动推杆与移动块固定连接，电动推杆与控制装置电连接。

作为本发明进一步的方案：移液机构包括承载组件和移液组件，承载组件设置于电动推杆靠近移液平台的一端，承载组件与电动推杆固定连接，移液组件设置于承载组件上，移液组件与控制装置电连接。

作为本发明进一步的方案：承载组件包括承载块、隔板和卡板，承载块与电动推杆靠近移液平台的一端固定连接，承载块内开设有内槽，内槽内表面开设有轮槽，隔板设置于内槽内，隔板与承载块固定连接，卡板设置于内槽内，且卡板设置有两个，两个卡板分别对称设置于隔板的两侧，卡板与承载块固定连接。

作为本发明进一步的方案：移液组件包括移液电机、传动轮、传动轴、电动伸缩杆、配合轴、配合套、双头螺杆、推板、推杆、控液块、辅助轮、移液囊和移液管，移液电机设置于隔板上，移液电机与隔板可拆卸式固定连接，移液电机与控制装置电连接，传动轴设置于隔板上，传动轴与隔板转动连接，传动轴上设置有传动轮，传动轮与传动轴固定连接，移液电机输出端也设置有传动轮，两个传动轮带轮传动配合，传动轴远离传动轮的一端设有电动伸缩杆，电动伸缩杆与控制装置电连接，电动伸缩轴远离传动轮的一端与配合轴固定连接，双头螺杆与卡板螺纹传动配合，靠近移液电机的双头螺杆的一端与移液电机的输出端固定连接，靠近配合轴的双头螺杆的一端设置有配合套，配合套与配合轴配合，双头螺杆与承载块转动连接，双头螺杆上设置有控液块，控液块靠近轮槽的端部设有辅助轮，辅助轮能够在轮槽内滚动，控液块与双头螺杆螺纹连接，每个双头螺杆上设置有两个控液块，移液囊设置于内槽内，且移液囊设置于双头螺杆上的两个控液块之间，两个控液块关于移液囊对称，移液管与移液囊连通，移液管与承载块固定连接，推板与双头螺杆螺纹连接，推板靠近控液块的表面设有推杆，推杆与推板固定连接，推板的初始位置与卡板靠近控液块的表面贴合，推杆的初始位置与控液块接触，移液囊的材料为橡胶。

作为本发明进一步的方案：存液机构包括更换组件，更换组件包括液压推杆、更换板、导向杆、复位弹簧和定位杆，导向杆设置于第二凹槽内，导向杆与第二凹槽的内表面固定连接，导向杆设置有两个，定位杆设置于第二凹槽内，定位杆与第二凹槽的内表面固定连接，复位弹簧套接在导向杆上，且复位弹簧一端与第二凹槽的内表面固定连接，第二凹槽与复位弹簧固定连接的表面的相对侧表面设有液压推杆，液压推杆与第二凹槽的内表面固定连接，液压推杆与控制装置电连接，更换板与液压推杆固定连接，更换板与导向杆滑动连接，更换板与定位杆滑动连接。

作为本发明进一步的方案：存液机构包括存液组件，存液组件包括存液框和重量感应器，重量感应器设置于第二凹槽与顶板相对的表面，重量感应器与控制装置电连接，重量感应器用于感应存液框重量变化，存液框与导向杆滑动连接，存液框与定位杆滑动连接，存液框设置有多个，重量感应器的宽度比存液框向重量感应器方向投影的矩形区域的宽度小。

一种生物检测用液体移换方法，移换方法采用上述移换装置，包括以下步骤：

S1、移液，工作人员通过控制装置控制移液机构对储液池内部的溶液进行吸取；

S2、放液，工作人员通过控制装置控制驱动机构、移液机构和存液机构将储液囊内的溶液移至存液框内的试管内。

与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：

1、通过设置有移液组件，使得本装置可以对双头螺杆上的两个控液块间距离进行调节，从而对移液囊所吸取的溶液量进行调节，进而实现了工作人员根据实际需求对所需移换的溶液量进行精准的调节，相比传统的移液方式还需工作人员手持移液器对溶液进行移换，本装置不仅极大的提高了溶液的移换效率，而且实现了对所移换溶液的移换量的调节；

2、通过设置有传动轮、传动轴、电动伸缩杆、配合轴和配合套，工作时，控制装置控制电动伸缩杆启动，进而将与电动伸缩杆固定连接的配合轴插入配合套内，移液电机启动，使得设在移液电机输出端的传动轮转动，通过两个传动轮间的带轮传动调节，带动了传动轴转动，使得与传动轴固定连接的电动伸缩杆转动，带动了与电动伸缩杆固定连接的配合轴转动，通过配合轴与配合套间的配合，从而带动了与配合套固定连接的双头螺杆转动，进而实现了靠近配合套一侧的控液块对移液囊进行挤压，使得靠近配合套一侧的移液囊能够对储液池内的溶液进行吸取，从而进一步的提高了本装置的移液效率。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，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附图。

图1为一种生物检测用液体移换装置的结构示意图；

图2为存液机构的立体结构示意图；

图3为图2的俯视结构示意图；

图4为实施例二中的部分结构示意图；

图5为一种生物检测用液体移换装置中A处的局部结构放大示意图；

图6为一种生物检测用液体移换装置中B处的局部结构放大示意图；

1、移换平台；2、控制装置；3、支板；4、顶板；5、横滑槽；6、第一凹槽；7、储液池；8、第二凹槽；9、固定板；10、驱动电机；11、驱动螺杆；12、移动块；13、横滑块；14、电动推杆；15、承载块；16、隔板；17、卡板；18、内槽；19、轮槽；20、移液电机；21、传动轮；22、传动轴；23、电动伸缩杆；24、配合轴；25、配合套；26、双头螺杆；27、推板；28、推杆；29、控液块；30、辅助轮；31、移液囊；32、移液管；33、液压推杆；34、更换板；35、导向杆；36、复位弹簧；37、定位杆；38、存液框；39、重量感应器。

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、完整的描述，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做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

参照图1至图6对本发明一种生物检测用液体移换装置及方法实施例做进一步说明。

实施例一：

一种生物检测用液体移换装置，包括移换平台1，移换平台1侧面设置有控制装置2，控制装置2与移换平台1固定连接，移换平台1表面设置有支板3，支板3与移换平台1固定连接，支板3远离移换平台1的一端设有顶板4，顶板4靠近移换平台1的表面开设有横滑槽5，顶板4与支板3固定连接，移换平台1与顶板4相对的表面开设有第一凹槽6，第一凹槽6内设置有储液池7，移换平台1设有第一凹槽6的表面开设有第二凹槽8；

驱动机构，驱动机构设置于顶板4上，驱动机构与控制装置2电连接；驱动机构包括驱动组件和移动组件，驱动组件设置于顶板4上，驱动组件与控制装置2电连接，移动组件设置于驱动组件上，移动组件与控制装置2电连接。

驱动组件包括固定板9、驱动电机10和驱动螺杆11，固定板9设置于顶板4靠近移液平台的表面，固定板9与顶板4固定连接，固定板9设置有两个，且两个固定板9对称设置，驱动电机10设置于任一固定板9的表面，驱动电机10与固定板9可拆卸式固定连接，驱动电机10与控制装置2电连接，驱动螺杆11设置于两个固定板9之间，驱动螺杆11远离驱动电机10的一端的与固定板9转动连接，驱动螺杆11靠近驱动电机10的一端与驱动电机10的输出端固定连接。

移动组件包括移动块12、横滑块13和电动推杆14，横滑块13设置于移动块12靠近横滑槽5的表面，横滑块13与移动块12固定连接，横滑块13与驱动螺杆11螺纹传动连接，电动推杆14设置于移动块12靠近移液平台的表面，电动推杆14与移动块12固定连接，电动推杆14与控制装置2电连接。

移液机构，移液机构设置于驱动机构上，移液机构与控制装置2电连接，移液机构用于对储液池7中的液体进行移液操作；移液机构包括承载组件和移液组件，承载组件设置于电动推杆14靠近移液平台的一端，承载组件与电动推杆14固定连接，移液组件设置于承载组件上，移液组件与控制装置2电连接。

承载组件包括承载块15、隔板16和卡板17，承载块15与电动推杆14靠近移液平台的一端固定连接，承载块15内开设有内槽18，内槽18内表面开设有轮槽19，隔板16设置于内槽18内，隔板16与承载块15固定连接，卡板17设置于内槽18内，且卡板17设置有两个，两个卡板17分别对称设置于隔板16的两侧，卡板17与承载块15固定连接。

移液组件包括移液电机20、传动轮21、传动轴22、电动伸缩杆23、配合轴24、配合套25、双头螺杆26、推板27、推杆28、控液块29、辅助轮30、移液囊31和移液管32，移液电机20设置于隔板16上，移液电机20与隔板16可拆卸式固定连接，移液电机20与控制装置2电连接，传动轴22设置于隔板16上，传动轴22与隔板16转动连接，传动轴22上设置有传动轮21，传动轮21与传动轴22固定连接，移液电机20输出端也设置有传动轮21，两个传动轮21带轮传动配合，传动轴22远离传动轮21的一端设有电动伸缩杆23，电动伸缩杆23与控制装置2电连接，电动伸缩轴远离传动轮21的一端与配合轴24固定连接，双头螺杆26与卡板17螺纹传动配合，靠近移液电机20的双头螺杆26的一端与移液电机20的输出端固定连接，靠近配合轴24的双头螺杆26的一端设置有配合套25，配合套25与配合轴24配合，双头螺杆26与承载块15转动连接，双头螺杆26上设置有控液块29，控液块29靠近轮槽19的端部设有辅助轮30，辅助轮30能够在轮槽19内滚动，控液块29与双头螺杆26螺纹连接，每个双头螺杆26上设置有两个控液块29，移液囊31设置于内槽18内，且移液囊31设置于双头螺杆26上的两个控液块29之间，两个控液块29关于移液囊31对称，移液管32与移液囊31连通，移液管32与承载块15固定连接，推板27与双头螺杆26螺纹连接，推板27靠近控液块29的表面设有推杆28，推杆28与推板27固定连接，推板27的初始位置与卡板17靠近控液块29的表面贴合，推杆28的初始位置与控液块29接触，移液囊31的材料为橡胶，蓄满移液囊31所需液体的质量为Y。

通过设置有移液组件，使得本装置可以对双头螺杆26上的两个控液块29间距离进行调节，从而对移液囊31所吸取的溶液量进行调节，进而实现了工作人员根据实际需求对所需移换的溶液量进行精准的调节，相比传统的移液方式还需工作人员手持移液器对溶液进行移换，本装置不仅极大的提高了溶液的移换效率，而且实现了对所移换溶液的移换量的调节；

通过设置有传动轮21、传动轴22、电动伸缩杆23、配合轴24和配合套25，工作时，控制装置2控制电动伸缩杆23启动，进而将与电动伸缩杆23固定连接的配合轴24插入配合套25内，移液电机20启动，使得设在移液电机20输出端的传动轮21转动，通过两个传动轮21间的带轮传动调节，带动了传动轴22转动，使得与传动轴22固定连接的电动伸缩杆23转动，带动了与电动伸缩杆23固定连接的配合轴24转动，通过配合轴24与配合套25间的配合，从而带动了与配合套25固定连接的双头螺杆26转动，进而实现了靠近配合套25一侧的控液块29对移液囊31进行挤压，使得靠近配合套25一侧的移液囊31能够对储液池7内的溶液进行吸取，从而进一步的提高了本装置的移液效率。

存液机构，存液机构设置于第二凹槽8内，存液机构与控制装置2电连接；存液机构包括更换组件，更换组件包括液压推杆3328、更换板34、导向杆35、复位弹簧36和定位杆37，导向杆35设置于第二凹槽8内，导向杆35与第二凹槽8的内表面固定连接，导向杆35设置有两个，定位杆37设置于第二凹槽8内，定位杆37与第二凹槽8的内表面固定连接，复位弹簧36套接在导向杆35上，且复位弹簧36一端与第二凹槽8的内表面固定连接，第二凹槽8与复位弹簧36固定连接的表面的相对侧表面设有液压推杆3328，液压推杆3328与第二凹槽8的内表面固定连接，液压推杆3328与控制装置2电连接，更换板34与液压推杆3328固定连接，更换板34与导向杆35滑动连接，更换板34与定位杆37滑动连接。

在将所有存液框38中的试管都填充溶液后，工作人员可对存液框38的试管进行更换，更换完毕后，工作人员通过控制装置2控制液压推杆3328恢复原位，同时复位弹簧36释放弹性势能，进而将存液框38推至原位，从而避免了还需工作人员人工对存液框38进行恢复原位，进而一定程度上提高了本装置的移液效率。

存液机构包括存液组件，存液组件包括存液框38和重量感应器39，重量感应器39设置于第二凹槽8与顶板4相对的表面，重量感应器39与控制装置2电连接，重量感应器39用于感应存液框38重量变化，存液框38与导向杆35滑动连接，存液框38与定位杆37滑动连接，存液框38设置有多个，重量感应器39的宽度比存液框38向重量感应器39方向投影的矩形区域的宽度小。

一种生物检测用液体移换方法，移换方法采用上述移换装置，包括以下步骤：

S1、移液，工作人员通过控制装置2控制移液机构对储液池7内部的溶液进行吸取；

S2、放液，工作人员通过控制装置2控制驱动机构、移液机构和存液机构将储液囊内的溶液移至存液框38内的试管内。

实施例二：

在实施一的基础上，请参照图4，移液电机20、双头螺杆26、传动轮21、传动轴22、电动伸缩杆23以及配合轴24设置有多组，工作时，通过设置有多组上述部件，进而可进一步的提升本装置的移液效率。

工作原理：工作时，工作人员通过控制装置2控制移液电机20启动，使得与移液电机20输出端固定连接的双头螺杆26转动，通过双头螺杆26与控液块29的螺纹传动配合，使得与移液电机20输出端固定连接的双头螺杆26上的控液块29同步的相互靠近，进而对移液囊31进行挤压，从而将移液囊31内的空气排出，而后工作人员通过控制装置2控制电动推杆14启动，使得电动推杆14推动与其固定连接的承载块15向储液池7的方向移动，直至移液管32插入储液池7内；

而后工作人员通过控制装置2控制移液电机20反转，使得与移液电机20输出端固定连接的双头螺杆26反转，通过双头螺杆26和控液块29间的螺纹传动配合，使得与移液电机20输出端固定连接的双头螺杆26上的控液块29同步的相互远离，直至移液囊31完全打开，在移液囊31扩张的同时，储液池7内的溶液通过移液管32进入至移液囊31内；

工作人员通过控制装置2控制电动推杆14启动，使得电动推杆14恢复原始长度，同时工作人员通过控制装置2控制驱动电机10驱动，使得与驱动电机10输出端固定连接的驱动螺杆11转动，通过驱动螺杆11和移动块12间的螺纹传动配合，使得移动块12带动移液机构的方向移动，同时与移动块12固定连接的横滑块13在横滑槽5内滑动，直至横滑块13滑至横滑槽5的一端端部，此时移液管32的轴线与存液框38内试管的轴线重合；

工作人员控制电动推杆14启动，使得与电动推杆14固定连接的移液机构向存液框38的方向移动，直至移液管32插入至存液框38内试管中，工作人员通过控制装置2控制移动电机启动，通过双头螺杆26和控液块29间的螺纹传动配合进而对移液囊31进行挤压，从而将移液囊31内的液体挤入存液框38内试管中；

当移液囊31内的溶液全部挤入试管内后，设置于第二凹槽8内的重量感应器39对存液框38此时的重量G进行测量，并将存液框38此时的重量G与重量感应器39预设的重量阈值Y进行比较，其中重量感应器39预设的重量阈值Y工作人员可以通过控制装置2根据实际的需求调节，当G≥Y时，重量感应器39对控制装置2发出启动信号，控制装置2控制液压推杆3328启动，使得与液压推杆3328固定连接的更换板34向复位弹簧36的方向移动一个长度单位，其中一个长度单位即为存液框38向重量感应器39方向投影的矩形区域的宽度；当G＜Y时，重量感应器39不发出任何信号，直至移液囊31内的液体完全挤入存液框38内的试管中，此时G≥Y；重复上述步骤即可将储液池7内的溶液移换至存液框38内的试管内。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。