[发明专利]一种自动进样器的样品瓶定位方法

权利要求书

1.一种自动进样器的样品瓶定位方法，其特征在于，所述自动进样器包括可转动的样品盘以及设于样品盘上方的进样针移动轴，所述样品盘通过托盘驱动转动，所述进样针移动轴在拖盘上的投影偏离所述托盘的圆心位置，所述托盘上设置有两个对称分布的样品盘，且每个样品盘中的样品瓶呈矩形状分布，所述进样针移动轴上设有进样针，所述进样针沿进样针移动轴直线移动，所述托盘以及进样针分别通过步进电机驱动；

所述自动进样器在对样品瓶的定位步骤为：

确定需定位的样品瓶的坐标；

根据样品瓶定位常量确定两个步进电机的各自转动步数；

步进电机根据计算的转动步数驱动所述托盘转动，将需定位的所述样品瓶的坐标位置转动至所述进样针移动轴在托盘上的投影位置；

另一步进电机同时根据转动步数驱动所述进样针沿进样针移动做轴直线移动，使所述进样针到拖盘的垂线恰好与需定位的所述样品瓶的轴线重合，完成自动进样器的样品瓶定位；

所述自动进样器设有自动校准模块，在对样品瓶定位之前，对自动进样器的样品瓶定位常量进行校准，所述样品瓶的定位常量分别是样品盘的旋转中心到第一排样品瓶的所在位置的中点的距离、样品盘的旋转中心到进样针移动轴在样品盘上的投影的垂线长度、样品盘的零点位置到第一排样品瓶的所在位置的中点的距离、样品盘中相邻的两个样品瓶之间的间隔距离、驱动托盘转动的步进电机每转一步样品盘旋转的角度、驱动进样针的步进电机每转一步进样针的移动距离、样品盘旋转中心到进样针移动轴在样品盘上投影的垂足点到进样针移动轴的零点位置之间的距离、第一排样品瓶所在位置的中点与样品盘旋转中心和样品盘旋转中心到进样针移动轴在样品盘上投影的垂足点连接的角度；

所述样品瓶的定位常量通过以下公式获得值：

x_F＝X_FI_x (3)

y_F＝Y_FI_y (4)

其中，X_F和X_F是样品瓶的列数和行数，I_x和I_y是样品盘在x方向和y方向的瓶间隔；S_n是进样针移动的步进电机步数，L_n是进样针移动时步进电机每转一步进样针移动的距离，S_p是样品盘旋转的步进电机步数，θ_p是样品盘旋转时步进电机每转一步样品盘旋转的角度；

根据(1)～(6)式，通过样品瓶的定位常量BC，AD，OD，AB，∠DAB，I_x，I_y，L_n，θ_p，得出进样针移动电机步数S_n和样品盘旋转电机步数S_p；

其中，A点是样品盘的旋转中心，C点是进样针的零点位置，D点是样品盘中第一排样品瓶的中点位置，AD垂直于样品盘的边缘，B点是进样针移动轴上的点，AB垂直于BC，F点是待取样样品瓶的位置，并在样品盘中建立坐标系，待取样样品瓶的位置坐标为(x_F，y_F)，坐标系原点设为O点；B、E、C点是位于托盘上的三个点，并且B、E、C三点是位于进样针移动轴在托盘上的投影上；E点为F点旋转到BC轴上的位置点，∠FAE为样品盘旋转角，CE即为进样针移动距离。

2.根据权利要求1所述的自动进样器的样品瓶定位方法，其特征在于，自动校准模块在对样品瓶定位常量进行校准时，校准过程为：

选取3个样品瓶，并对若干样品瓶进行定位，分别记录两个步进电机的实际步数；

分别在自动进样器的自动校准模块中输入两个步进电机的实际步数，自动校准模块根据样品瓶定位常量方程组求解具有变量的样品瓶定位常量；

其中，自动校准模块在求解具有变量的样品瓶定位常量时，根据最速下降法求解，其求解过程为：

1)输入X⁽⁰⁾，误差ε₁，ε₂；

2)取

3)根据计算最优步长；

4)计算新的迭代点X^(k+1)＝X^(k)+α^(k)d^(k)；

5)若且||X^(k+1)-X^(k)||≤ε₂，则置X^*＝X^(k+1)，结束迭代，否则转第6)步；

6)置k＝k+1，转步骤2)；

其中，X⁽⁰⁾为样品瓶定位常量的初始值，误差ε₁，ε₂是根据实际精度需求确定。