[发明专利]实验室样品分配系统及其操作方法

说明书

本发明公开了实验室样品分配系统(100)。包括：多个样品容器承载件(130)，各自适于承载一个或多个样品容器(132)；传送平面(110)，适于支撑样品容器承载件(130)；多个电磁致动器(120)，固定布置在传送平面(110)下方，通过向样品容器承载件(130)施加磁力来使样品容器承载件(130)移动；多个电感式传感器(140)，分布在传送平面(110)上方；控制单元(160)，被配置为通过驱动电磁致动器(120)，控制样品容器承载件(130)在传送平面(110)的顶部的移动；以及评估单元(170)，被配置为借助于线性化算法将从电感式传感器(140)中的至少一个所接收的输出信号线性化，其中评估单元(170)被进一步配置为基于线性化的输出信号值的输出信号值来至少确定样品容器承载件(130)中的至少一个与电感式传感器(140)中的至少一个之间的距离。

技术领域

本发明涉及实验室样品分配系统。本发明还涉及用于操作实验室样品分配系统的方法。

背景技术

实验室样品分配系统用于实验室自动化系统，包括多个实验室站，例如分析前站、分析站和/或分析后站。实验室样品分配系统可用于在实验室站和其他装备之间分配样品容器。样品容器通常由透明塑料材料或玻璃材料制成并且在上侧具有开口。样品容器可容纳样品，诸如血液样品或其他医学样品。

在 WO 2011/138448 A1 或 US 2016/0069715 A 中公开了一种典型的实验室样品分配系统、校准装置和用于校准磁传感器的方法。如所公开的，样品容器承载件在传送平面上移动，其中在传送平面下方布置有多个电磁致动器以便驱动样品容器承载件。为了检测样品容器承载件的相应位置，在传送平面上方分配有多个磁传感器，例如霍尔传感器。样品容器承载件的位置检测不仅对于确保正确完成运送任务，而且对于驱动逻辑的低层次实施都至关重要。

然而，霍尔传感器受致动器线圈磁场影响很大，需要过大的功率才能操作并产生过多的热量。由于样品分配系统的传送平面的表面上存在盲区，因此霍尔传感器提供的位置检测精度不足。霍尔传感器的另一个缺点是包含大量传感器的成本很高，每个传感器都需要构造机械凹槽来容纳驱动表面内的传感器。

因此，电感式传感器可作为位置感测的替代技术。电感式传感器基于用作感测线圈的电感器，该感测线圈基于来自导电表面的感应涡流产生输出信号。具体地，电感感测技术利用电容器和电感器形成 L-C 谐振器，也称为 L-C 槽路。该电路可用于检测交流电磁场内导电物件的存在。每当导体与交流电磁场相互作用时，在导体表面上会感应出涡流。楞次定律指出，感应电流将以与磁场相反的方式流动，从而以可测量的方式削弱原始产生的磁场。这有效地降低了谐振电路的电感，因此降低了谐振频率，因为每当电感受到影响时，谐振频率也会发生变化。这种变化与金属表面目标相对于感测线圈（天线）的距离成比例。

然而，该输出信号是非线性的，因为它是在平行于传送平面的平面内测量的，而不是在距 LC 谐振电路的距离内测量的。因此，它仅提供有关天线和目标之间的距离的信息，而不提供有关相对位置的信息，因为信号强度是围绕感测线圈的中心对称的。此外，信号强度随着金属表面在沿传送平面移动期间接近线圈中心而增加，但也随着金属表面和传感器线圈之间垂直于传送平面的竖直距离因磨损和/或制造公差而减小而增加。

发明内容

所公开的样品分配系统及其操作方法的实施方案旨在克服上述缺点，并且具体地讲，旨在提供对样品承载件的位置和移动方向的适当确定。换句话说，所公开的样品分配系统及其操作方法旨在克服与电感式传感器的非线性和对称行为有关的问题。

该问题通过具有独立权利要求的特征的样品分配系统和用于操作样品分配系统的方法来解决。在从属权利要求中以及整个说明书中，列出了可以以单独方式或以任意组合实现的有利实施例。