[发明专利]一种手持式移液器容量校准装置及其校准方法

权利要求书

1.一种手持式移液器容量校准装置，由以下组件组成：上位机、实验平台（1）、电动滑台（2）、第一支架（4）、直线轨道（7）、电动转台（5）、第二支架（8）、第一电机（9）、第三支架（10）、第二电机（11）、导杆（12）、光电开关发射器（14）、光电开关接收器（15）、电子天平（16）、容器（18）、红外温度传感器（19）；所述电动滑台（2）、电动转台（5）、第一电机（9）、第二电机（11）分别通过机械驱动模块与上位机相连接，红外温度传感器（19）通过数据采集卡与上位机相连接，电子天平（16）通过串口与上位机相连接；

电动滑台（3）固定于实验平台（1）左侧，第一滑块（3）为电动滑台（2）配件，与第一支架（4）左端连接，直线轨道（7）固定于实验平台（1）右侧，第二滑块（6）为直线轨道（7）配件，与第一支架（4）右端连接；电动转台（5）固定于第一支架（4）上，第二支架（8）与电动转台（5）输出轴连接，第二支架（8）分为左右两个分支，各分支布局相同，第一电机（9）固定于第二支架（8）上，第三支架（10）与第一电机（9）输出轴连接，第二电机（11）固定在第三支架（10）上，导杆（12）与第二电机（11）的输出轴连接，被校准移液器（13）固定于第三支架（10）的末端；

电子天平（16）放置于实验平台（1）上，天平顶盖（17）为电子天平（16）的配件，上位机通过串口可以控制天平顶盖（17）向右和向左的移动；容器（18）放置于电子天平（16）内，红外温度传感器固定于天平顶盖（17）上，测温时发射的红外光束对准容器（18）内部；被校准移液器（13）的吸头对准容器（18）内部；

光电开关发射器（14）固定在电动滑台（2）上，光电开关接收器（15）固定在直线轨道（7）上，且光电开关发射器（14）与光电开关接收器（15）对心安装。

2.一种基于权利要求1所述的手持式移液器容量校准装置的移液器校准方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

（1）通过上位机控制电动滑台（2）、电动转台（5）、第一电机（9）、第二电机（11）整体复位；

（2）上位机控制第二电机（11）转动角度A1，第二电机输出轴带动导杆（12）转动，导杆按压被校准移液器（13）按钮至第一停止点；

（3）上位机控制电动滑台（2），使得第一滑块（3）垂直向下移动距离X1，使得被校准移液器（13）的吸头在容器（18）液面下2至3mm处；在第一滑块（3）移动的过程中，当被校准移液器（13）遮挡光电开关发射器（14）与光电开关接收器（15）对心连线时，上位机通过串口控制天平顶盖（17）向右移动直至天平顶盖完全敞开；

（4）上位机控制第二电机（11）复位，被校准移液器（13）将液体吸入吸头，等待2s后上位机控制电动滑台（2）复位；在第一滑块（3）移动的过程中，当被校准移液器（13）离开光电开关发射器（14）与光电开关接收器（15）对心连线时，上位机通过串口控制天平顶盖（17）向左移动直至天平顶盖完全闭合；

（5）上位机通过电子天平（16）获得初始质量值m1；

（6）上位机控制电动滑台（2），使得第一滑块（3）垂直向下移动距离X2，使得被校准移液器（13）的吸头在容器（18）液面上方2至3mm处；在第一滑块（3）移动的过程中，当被校准移液器（13）遮挡光电开关发射器（14）与光电开关接收器（15）对心连线时，上位机通过串口控制天平顶盖（17）向右移动直至天平顶盖完全敞开；

（7）上位机控制第一电机（9）转动角度A2，第一电机输出轴带动第三支架（10）转动，使得被校准移液器（13）的吸头接触容器（18）内壁；上位机控制第二电机（11）转动角度A1，第二电机输出轴带动导杆（12）转动，导杆按压被校准移液器（13）按钮至第一停止点；等待2s，上位机控制第二电机（11）转动角度A3，第二电机输出轴带动导杆（12）转动，导杆按压被校准移液器（13）按钮至完全停止点；此时移液器将吸头内的液体排除；上位机控制第二电机（11）复位；上位机控制第一电机（9）复位；

（8）上位机控制电动滑台（2）复位；在第一滑块（3）移动的过程中，当被校准移液器（13）离开光电开关发射器（14）与光电开关接收器（15）对心连线时，上位机通过串口控制天平顶盖（17）向左移动直至天平顶盖完全闭合；

（9）上位机通过电子天平（16）获得终点质量值m2；

（10）上位机通过红外温度传感器（19）获取容器（18）内液体实际温度t，获得液体温度下所对应的校准系数相关系数K(t)，根据终点重量m2和初始重量m1获得实际重量m=(m1-m2)，得到实际体积V’= K(t)•m；

（11）按照步骤2~10进行k次测量，获得第一支移液器在该量程V1下测得的体积数据V’₁₁₁~V’_11k；

（12）上位机控制电动转台（5）旋转180°，按照步骤2~11进行k次测量，获得第二支移液器在该量程V1下测得的体积数据V'₂₁₁~V'_21k；

（13）调整2支移液器的量程，重复步骤2~12，获得第i支移液器在量程Vj下测得的体积数据V’_ijk；

（14）根据测量体积和实际体积，获得移液器的容量相对误差和容量重复性；其中，第i支移液器在量程Vj下的容量相对误差为：

QUOTE，其中 QUOTE

第i支移液器在量程Vj下的容量重复性为：

QUOTE ，其中 QUOTE

其中，i表示被校准移液器的序号，j表示被校准的量程序号，k表示进行实验序号，i=1~2，j=1~3，k=6。