一种使样本和溶液充分搅拌混合的方法与流程

1.本发明涉及溶液混合技术领域，更具体地说，涉及一种使样本和溶液充分搅拌混合的方法。


背景技术：

2.体外诊断，即ivd(in vitro diagnosis)，是指在人体之外，通过对人体样本(血液、体液、组织等)进行检测而获取临床诊断信息，进而判断疾病或机体功能的产品和服务。中国的ivd起步晚，但成长速度较快，中国体外诊断市场规模增速显著高于全球平均水平。体外诊断已经成为人类疾病预防、诊断、治疗日益重要的组成部分。
3.漩涡混合装置是利用偏心旋转使试管等容器中的液体产生涡流，从而使得样本和溶液充分搅拌混合。结合在自动体外诊断设备中的自动加液等相关步骤，完成对样本的预处理。
4.但目前的混匀设备结构不紧凑、体积较大、灵活性低，并且为匀速振荡，液体流动方向和速度在运动过程中未发生变化，混匀效果不充分。因此，针对上述问题，有必要提出进一步地解决方案，以至少解决其中一个问题。
5.前面的叙述在于提供一般的背景信息，并不一定构成现有技术。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种使样本和溶液充分搅拌混合的方法，实现试管离心转动的同时进行各种漩涡混合动作，确保了最佳混匀效果，灵活性大。
7.本发明提供一种使样本和溶液充分搅拌混合的方法，包括以下步骤：
8.步骤1：将样本和溶液装入涡旋混匀装置的容器内；
9.所述漩涡混匀装置包括离心转盘系统、万向支架、漩涡混匀转子、搅拌混匀电机、升降电机、机架面及框架；所述离心转盘系统的边缘连接有多个所述万向支架，所述万向支架包括支架、放置板和摇杆；所述支架一端和所述离心转盘系统的边缘连接、另一端设有弧形开口，所述放置板可转动的连接在所述弧形开口的内壁上；所述放置板上设有多个试管放置孔，在所述放置板中轴上还固定有所述摇杆；在所述摇杆的正下方设置有所述漩涡混匀转子；在所述漩涡混匀转子的底部连接有用于带动所述漩涡混匀转子旋转的所述搅拌混匀电机；所述搅拌混匀电机可上下滑动的连接在所述框架的内壁上，所述框架固定于所述机架面上，所述机架面上设有用于所述漩涡混匀转子上下穿出的开口；在所述框架上还固定有用于带动所述漩涡混匀转子和所述搅拌混匀电机升降的所述升降电机；
10.步骤2：漩涡混匀转子以速度v上升，开始自适应啮合万向支架的摇杆，同时搅拌混匀电机以ω-pre的角速度慢速旋转；
11.步骤3：自适应啮合到位后；搅拌混匀电机以各种ω-spin的角速度的组合开始搅拌混匀过程。
12.进一步地，所述漩涡混匀转子整体呈圆柱状，所述漩涡混匀转子上端开口，所述漩
涡混匀转子内部一半设有喇叭形空腔、另一半设有瓶颈形空腔，所述喇叭形空腔和所述瓶颈形空腔平滑连接。
13.进一步地，所述离心转盘系统包括离心盘、离心传动轴及离心机；所述离心盘呈正多边形，在所述离心盘的每一边上均连接有一个所述支架，所述离心盘的中部固定有所述离心传动轴，所述离心传动轴另一端和所述离心机连接。
14.进一步地，所述机架面的中部设有通孔，所述通孔套设在所述离心传动轴上。
15.进一步地，所述漩涡混匀装置还包括升降架，所述升降架上设有滑槽，所述框架的内壁上设有直线导轨，所述滑槽安装在所述直线导轨上。
16.进一步地，所述升降架上设有轴孔，在所述轴孔的两侧分别固定有所述搅拌混匀电机和传动轴支架，所述搅拌混匀电机的传动轴穿过所述轴孔和所述传动轴支架与所述漩涡混匀转子连接。
17.进一步地，所述升降架上还设有丝杠孔，所述丝杠孔上安装有丝杠螺母，所述丝杠螺母中安装有丝杠，所述丝杠一端通过联轴器和所述升降电机的输出轴连接，所述丝杠另一端通过轴承和所述机架面连接。
18.进一步地，所述放置板呈圆形，所述放置板上设有多个试管放置孔，多个所述试管放置孔的圆心位于同一圆周上，所述摇杆的一端垂直固定在所述圆形放置板的圆心处。
19.进一步地，所述万向支架还包括挡片，所述挡片盖设在所述放置板的上方，用以防止所述试管放置孔中的容器脱落。
20.本发明提供的使样本和溶液充分搅拌混合的方法，对漩涡混匀转子的起始偏移角度无严格要求，可以更好地兼容的摇杆自然下垂的偏移和晃动，开始各种漩涡混合动作时，在离心力的作用下摇杆自动进入所需要的偏心位置，实现试管离心转动的同时进行各种漩涡混合动作，确保了最佳混匀效果，灵活性大。
附图说明
21.图1为本发明实施例提供的使样本和溶液充分搅拌混合的方法的流程示意图。
22.图2为本发明实施例提供的漩涡混匀装置的结构示意图。
23.图3为图2中漩涡混匀装置的离心盘和万向支架结合的结构示意图。
24.图4为图2中漩涡混匀装置的万向支架的结构示意图。
25.图5为图2中漩涡混匀装置的万向支架、漩涡混匀转子结合的结构示意图。
26.图6为图2中漩涡混匀装置的万向支架、漩涡混匀转子结合的另一状态的结构示意图。
27.图7为图2中漩涡混匀装置的万向支架、漩涡混匀转子结合的工作过程的结构示意图。
28.图8为图2中漩涡混匀装置的漩涡混匀转子的结构示意图。
29.附图中涉及的附图标记和组成部分如下所示：
30.1、离心转盘系统
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11、离心盘
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12、离心传动轴
31.13、离心机
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2、万向支架
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21、支架
32.22、放置板
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23、摇杆
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24、弧形开口
33.25、试管放置孔
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26、挡片
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3、漩涡混匀转子
34.31、喇叭形空腔
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32、瓶颈形空腔
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4、搅拌混匀电机
35.5、升降电机
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6、机架面
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61、通孔
36.62、开口
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7、容器
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9、框架
37.91、直线导轨
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10、升降架
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110、滑槽
38.120、轴孔
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130、丝杠孔
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140传动轴支架
39.150、丝杠螺母
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160、丝杠
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170、联轴器
40.180、轴承
具体实施方式
41.下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
42.本发明的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
43.实施例1
44.图1为本发明实施例提供的使样本和溶液充分搅拌混合的方法的流程示意图，图2为本发明实施例提供的漩涡混匀装置的结构示意图，图3为图2 中漩涡混匀装置的离心盘和万向支架结合的结构示意图，图4为图2中漩涡混匀装置的万向支架的结构示意图。请参照图1-图4，本发明实施例提供的使样本和溶液充分搅拌混合的方法，包括以下步骤：
45.步骤1：将样本和溶液装入涡旋混匀装置的容器7内；
46.漩涡混匀装置包括离心转盘系统1、万向支架2、漩涡混匀转子3、搅拌混匀电机4、升降电机5、机架面6及框架9；离心转盘系统1的边缘连接有多个万向支架2，万向支架2包括支架21、放置板22和摇杆23；支架21一端和离心转盘系统1的边缘连接、另一端设有弧形开口24，放置板22可转动的连接在弧形开口24的内壁上；放置板22上设有多个试管放置孔25，在放置板22中轴上还固定有摇杆23；在摇杆23的正下方设置有漩涡混匀转子 3；在漩涡混匀转子3的底部连接有用于带动漩涡混匀转子3旋转的搅拌混匀电机4；搅拌混匀电机4可上下滑动的连接在框架9的内壁上，框架9固定于机架面6上，机架面6上设有用于漩涡混匀转子3上下穿出的开口62；在框架9上还固定有用于带动漩涡混匀转子3和搅拌混匀电机4升降的升降电机5；
47.步骤2：漩涡混匀转子3以速度v上升，开始自适应啮合万向支架2的摇杆23，同时搅拌混匀电机4以ω-pre的角速度慢速旋转；
48.步骤3：自适应啮合到位后；搅拌混匀电机4以各种ω-spin的角速度的组合开始搅拌混匀过程。
49.图8为图2中漩涡混匀装置的漩涡混匀转子的结构示意图。请参照图8，具体地，漩涡混匀转子3整体呈圆柱状，漩涡混匀转子3上端开口，漩涡混匀转子3内部一半设有喇叭形空腔31、另一半设有瓶颈形空腔32，喇叭形空腔31和瓶颈形空腔32平滑连接。
50.需要说明的是，本发明的自适应啮合与自动偏心的漩涡混匀装置还包括用于为离心转盘系统1、搅拌混匀电机4及升降电机5供电的供电装置(图中未示出)以及还包括用于控制离心转盘系统1、搅拌混匀电机4及升降电机5工作的控制器(图中未示出)。
51.图7为图2中漩涡混匀装置的万向支架、漩涡混匀转子结合的工作过程的结构示意
图。请参照图7，本发明提供的漩涡混匀装置，首先漩涡混匀转子3在升降电机5的带动下，漩涡混匀转子3上升和摇杆23接触，上升同时搅拌混匀电机4低速旋转，进而通过摇杆23带动放置板22偏移和晃动，从而使得容器7进行各种漩涡混合动作；
52.本发明的漩涡混匀装置，对漩涡混匀转子3的起始偏移角度无严格要求，可以更好地兼容的摇杆23自然下垂的偏移和晃动，开始各种漩涡混合动作时，在离心力的作用下摇杆23自动进入所需要的偏心位置，实现容器7离心转动的同时进行各种漩涡混合动作，确保了最佳混匀效果，整个结构复杂度低，灵活性大。
53.图5为图2中漩涡混匀装置的万向支架、漩涡混匀转子结合的结构示意图，图6为图2中漩涡混匀装置的万向支架、漩涡混匀转子结合的另一状态的结构示意图。请参照图5、图6，漩涡混匀转子3以速度v上升，开始自适应啮合万向支架2的摇杆23；同时搅拌混匀电机4以ω-pre的角速度慢速旋转；ω-pre＝n x 2πx v/h，n≥2；θ为摇杆23下垂的偏移角，r以及l 和φ(摇杆23下端的直径)决定了可以兼容多大的偏移角θ，即系统的宽容度；
54.自适应啮合到位后；搅拌混匀电机4以各种ω-spin的角速度的组合开始搅拌混匀过程；摇杆23由于离心力的作用，自动往漩涡混匀转子3内壁远端移动，直至偏心角为α；ros以及l和φ(摇杆下端的直径)决定了偏心角α的大小。
55.进一步参照图2、图3，离心转盘系统1包括离心盘11、离心传动轴12 及离心机13；离心盘11呈正多边形，在离心盘11的每一边上均连接有一个支架21，离心盘11的中部固定有离心传动轴12，离心传动轴12另一端和离心机13连接。通过离心机13将运动传输给离心传动轴12，在离心传动轴12 的带动下离心盘11开始转动，从而对容器7进行更换。
56.进一步参照图2，机架面6的中部设有通孔61，通孔61套设在离心传动轴12上。
57.本发明的漩涡混匀装置还包括升降架10，升降架10上设有滑槽110，框架9的内壁上设有直线导轨91，滑槽110安装在直线导轨91上。当升降架 10上下移动时，滑槽110沿着直线导轨91上下移动；
58.进一步地，升降架10上设有轴孔120，在轴孔120的两侧分别固定有搅拌混匀电机4和传动轴支架140，搅拌混匀电机4的传动轴穿过轴孔120和传动轴支架140与漩涡混匀转子3连接；通过搅拌混匀电机4带动漩涡混匀转子3转动；此外，固定于升降架10上的搅拌混匀电机4可随着升降架10 上下移动。
59.进一步地，升降架10上还设有丝杠孔130，丝杠孔130上安装有丝杠螺母150，丝杠螺母150中安装有丝杠160，丝杠160一端通过联轴器170和升降电机5的输出轴连接，丝杠160另一端通过轴承180和机架面6连接。
60.需要说明的是，当升降电机5转动时，会带动丝杠160转动，安装于升降架10上的丝杠螺母150会随着丝杠160的转动而上下移动，进而带动升降架10上下移动。
61.如图4所示，放置板22呈圆形，放置板22上设有多个试管放置孔25，多个试管放置孔25的圆心位于同一圆周上，摇杆23的一端垂直固定在圆形放置板22的圆心处。
62.如图5、图6所示，万向支架2还包括挡片26，挡片26盖设在放置板 22的上方，用以防止试管放置孔25中的容器7脱落。
63.基于上文的描述可知，本发明优点在于：
64.1、本发明提供的使样本和溶液充分搅拌混合的方法，对漩涡混匀转子的起始偏移角度无严格要求，可以更好地兼容的摇杆自然下垂的偏移和晃动，开始各种漩涡混合动作
时，在离心力的作用下摇杆自动进入所需要的偏心位置，实现试管离心转动的同时进行各种漩涡混合动作，确保了最佳混匀效果，灵活性大。
65.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。