全自动生化分析仪精密取样系统的研究与开发

发布时间：2017-04-20 07:17

  本文关键词：全自动生化分析仪精密取样系统的研究与开发，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着医疗技术和工程技术的发展,用户对于全自动生化分析仪的高精度抽放样和高重复性加样的需求越来越迫切,本文针对国内全自动生化分析仪对微量液体自动加样装置的需求,设计并制备出一种基于应用于高精度微量液体的自动取样装置,用来精确定量汲取及释放样品和试剂。本文通过调研和分析,根据国内对全自动生化分析仪用精密取样系统的要求,建立了微量液体自动加样装置的设计方案。设计方案包括：1.调研国内外全自动生化分析仪精密取样系统的机械传动机构,分析几种传动机构的优缺点,确定适合本课题研究的机械传动机构设计,并对该套机构进行验算校核。2.注射器模块设计。注射器的模块包括注射器活塞杆、密封结构、注射器主体。根据设计要求,制定出三套活塞杆直径的方案,通过实验确定最能满足加样精度同时加工方便的直径值。在密封结构上采用双侧自夹紧的密封方式,达到设计的密封要求。注射器主体采用进液口偏心设置,用来减少气泡的产生,并设置除气泡孔,提高取样精度。3.清洗系统的液路设计,增加了泄压电磁阀,有效的防止取样针倒吸现象。4.采用对比分析的方法选取本课题设计的精密取样系统的几个主要部件的材料。5.根据精密取样系统的定位控制要求,设计硬件系统,控制步进电动机的步数和方向及清洗系统中电磁阀的开关。将上述设计方案制成成品,并应用东软安德医疗科技有限公司现有的实验装置对其进行了实验验证,包括对精密取样系统的实验验证及整机临床项目的批内精密度实验验证,实验结果表明：该系统能满足设计提出的功能和精度、重复性的要求。
【关键词】：全自动生化分析仪 微量液体 精密定量 机械设计 硬件设计
【学位授予单位】：东北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：R197.39
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-15
• 1.1 全自动生化分析仪概述9-10
• 1.2 全自动生化分析仪的国外发展状况10-11
• 1.3 全自动生化分析仪的国内发展状况11-12
• 1.4 精密取样系统研究背景及意义12-13
• 1.5 本文研究内容13-15
• 第2章 精密取样系统的机械设计方案15-48
• 2.1 精密取样系统参数要求15
• 2.2 精密取样系统机械传动方案分析15-18
• 2.3 精密取样系统机械传动方案设计及计算18-38
• 2.3.1 步进电动机的初步选择18-20
• 2.3.2 齿轮机构设计20-29
• 2.3.3 滚珠丝杠选择及计算29-33
• 2.3.4 选择直线轴承33-36
• 2.3.5 计算系统转动惯量36-37
• 2.3.6 结论37-38
• 2.4 注射器模块设计38-44
• 2.4.1 注射器活塞杆行程和活塞杆直径计算38-39
• 2.4.2 注射器密封结构39-42
• 2.4.3 注射器进液口偏心设置42-43
• 2.4.4 注射器除气泡孔设计43-44
• 2.5 清洗系统的液路设计44-46
• 2.6 精密取样系统设计总图46-47
• 2.7 本章小结47-48
• 第3章 精密取样系统的材料选取48-56
• 3.1 选择工程材料应该考虑的各种因素48
• 3.2 精密取样系统材料选取48-54
• 3.2.1 注射器主体材料选取49-50
• 3.2.2 注射器活塞杆材料选取50-52
• 3.2.3 注射器密封材料选取52-54
• 3.3 本章小结54-56
• 第4章 精密取样系统的控制系统设计56-71
• 4.1 控制系统设计的总体描述56-58
• 4.2 G9103A芯片的组成原理58-60
• 4.3 电路设计60-65
• 4.3.1 硬件系统电路的设计准则60
• 4.3.2 驱动步进电动机电路设计60-61
• 4.3.3 电源电路设计61-62
• 4.3.4 时钟电路设计62
• 4.3.5 驱动电磁阀电路设计62-63
• 4.3.6 通信接口电路设计63-64
• 4.3.7 控制系统总电路图64-65
• 4.4 测试检验65-70
• 4.4.1 测试平台软件介绍65-66
• 4.4.2 电路板测试66-68
• 4.4.3 吸量器测试68-70
• 4.5 本章小结70-71
• 第5章 加样准确性和重复性测试71-78
• 5.1 测试方法71-73
• 5.1.1 样品加样准确性和重复性测试方法71-72
• 5.1.2 试剂加样准确性和重复性测试方法72-73
• 5.2 样品加样准确性和重复性实验数据分析73-74
• 5.3 试剂加样准确性和重复性实验数据分析74-75
• 5.4 临床项目的批内精密度测试75-77
• 5.5 本章小结77-78
• 第6章 总结与展望78-80
• 6.1 总结78-79
• 6.2 展望79-80
• 参考文献80-82
• 致谢82

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本文编号：318174