[发明专利]一种全自动免疫分析仪高速离心转盘及定位控制方法有效
申请号: | 201810192002.3 | 申请日: | 2018-03-08 |
公开(公告)号: | CN108761107B | 公开(公告)日: | 2021-10-08 |
发明(设计)人: | 米建伟;梁园园;段学超;李素兰;刘倩;刘功成 | 申请(专利权)人: | 西安电子科技大学 |
主分类号: | G01N35/00 | 分类号: | G01N35/00 |
代理公司: | 西安长和专利代理有限公司 61227 | 代理人: | 黄伟洪 |
地址: | 710071 陕西省*** | 国省代码: | 陕西;61 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 全自动 免疫 分析 高速 离心 转盘 定位 控制 方法 | ||
1.一种全自动免疫分析仪高速离心转盘的定位控制方法,其特征在于,所述全自动免疫分析仪高速离心转盘的定位控制方法包括:
第一步,安装离心转盘以及用于精确定位的控制装置,计算离心转盘安装零点与绝对编码器安装零点之间的相对值;
第二步,直流无刷电机在转动力矩作用下按照S型加速曲线开环运转,带动轴连接的离心转盘加速转动,试剂卡槽端部在离心力作用下向内翻转;
第三步,直流无刷电机加速至特定转速后保持匀速转动,试剂卡槽内样品在离心转盘高速旋转产生的离心力下分离;
第四步,直流无刷电机按照S型减速曲线降低转速,结合绝对编码器反馈的位置信息,运用PID控制算法控制离心转盘停止到指定的位置。
2.如权利要求1所述的全自动免疫分析仪高速离心转盘的定位控制方法,其特征在于,计算离心转盘未加试剂卡槽的转动惯量为:
离心转盘的离心力计算公式为:
其中m为离心转盘上一点处的质量,r为离心转盘上该点距转盘中心轴的半径;
则直流无刷电机所需的转动力矩为:
M=J·ε=Jω/t;
其中ε为离心转盘的角加速度。
3.一种如权利要求1所述全自动免疫分析仪高速离心转盘的定位控制方法控制的全自动免疫分析仪高速离心转盘控制装置,其特征在于,所述全自动免疫分析仪高速离心转盘控制装置包括:离心转盘、电机驱动器、直流无刷电机、试剂卡槽、绝对编码器;
电机驱动器,通过三相U、V、W线连接直流无刷电机,驱动电机按照规定的转速运动;
直流无刷电机,电机输出通轴一端与绝对编码器轴连接,一端与离心转盘中心轴机械连接,控制离心转盘绕中心轴高速运转;
离心转盘,转盘外侧安装有试剂卡槽,通过高速运转使卡槽内的样品中未参与抗原抗体反应部分与参与抗原抗体反应部分分离;
绝对编码器,与直流无刷电机通过电机输出轴机械连接,与直流无刷电机配合,用于精确定位离心转盘运转的位置。
4.如权利要求3所述的全自动免疫分析仪高速离心转盘控制装置,其特征在于,所述离心转盘半径最小为R,离心转盘所需的转速为n;大部分质量集中在中心处,利用三维建模软件仿真,建立力学约束条件,将离心转盘外缘制作成分离的扇形条状,两相邻扇形条状端部为向两侧突出,与试剂卡槽中相应的凹处配合,形成卡扣,固定试剂卡槽;利用仿真软件分析离心转盘各个部分受力,校核离心转盘的整体强度和其外缘的弯曲强度,将离心转盘外缘设计为空心式。
5.如权利要求3所述的全自动免疫分析仪高速离心转盘控制装置,其特征在于,所述试剂卡槽,是中间贯通的壳体,安装多个试剂卡,试剂卡槽壳体侧面的凹处与离心转盘卡扣处的凸出相贴合,固定试剂卡槽,同时在试剂卡槽的一侧加入配重。
6.如权利要求3所述的全自动免疫分析仪高速离心转盘控制装置,其特征在于,所述离心转盘外安装一个带盖子的保护罩。
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