專利名稱：一種光電式相對液位檢測方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種液位檢測方法，特別涉及一種光電式相對液位檢測方法。
背景技術：
免疫檢測分析，是當前一種廣泛應用于臨床和科研上的重要方法。作為一種超微量物質的檢測手段，免疫檢測分析實驗中所使用的樣本和試劑量一般為微升(μl)級，實驗人員一般是通過使用手動/電動移液器來完成樣本和試劑的加注。當測試項目較多時，加樣工作量是非常巨大的。另一方面，加樣量是否準確直接決定了最終實驗結果的有效性，因此所有步驟中的加樣量必須嚴格掌握，而在所難免的人為失誤卻降低了實驗數(shù)據(jù)的有效性。因此具備加樣功能的自動化免疫檢測分析設備是當前免疫檢測設備的發(fā)展趨勢。
目前自動化免疫檢測分析設備的加樣系統(tǒng)的移液裝置可分為針管式和吸樣頭式。針管式移液裝置可以實現(xiàn)高精確的移液功能，但主要的缺點是存在交叉污染的可能，在吸取不同標本之間，必須對不銹鋼針管進行充分的清洗。吸樣頭式相對針管式具有通道多、效率高、徹底避免了交叉污染和無清洗液消耗等突出優(yōu)點。無論針管式或吸樣頭式，由于血清樣本本身存在血凝現(xiàn)象(由于血脂較高而導致凝結成塊)，往往都會出現(xiàn)堵塞/針管或吸樣頭的現(xiàn)象，從而使加樣裝置無法正常吸取足量的樣本或試劑，導致實驗數(shù)據(jù)失效；同樣，針管與進樣器或吸樣頭與移液器連接處密封不嚴等情況均會導致加樣裝置無法正常吸取足量的樣本或試劑。這些情況對于無人照看的全自動儀器來說是致命的，如果沒有相應的檢測手段，該類系統(tǒng)是不具備實用性的。
以知的國外自動化免疫檢測分析設備，其加樣系統(tǒng)的檢測方法采用了專利技術的過程壓力檢測方法，即運用壓力傳感器實時檢測吸樣過程中的壓力變化，如出現(xiàn)異常的壓力變化則認為吸樣裝置有故障發(fā)生，隨即向系統(tǒng)報警。但是這種設備無法直接測量液位的變化，只能間接監(jiān)控，而且不能檢測出實際的吸樣量。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能檢測液位相對變化的光電式相對液位檢測方法，解決現(xiàn)有吸樣頭的液位以及吸樣量無法直接測量的技術問題。本發(fā)明的技術方案為一種光電式相對液位檢測方法，包括以下步驟a、將一反射式光電傳感器固定于塑料吸樣頭旁，并保持傳感器和吸樣頭的相對位置不變；b、加樣量標定標準吸樣頭吸取標準量液體試樣，將吸樣頭相對反射式光電傳感器上下運動，根據(jù)精度要求設定采樣點間隔區(qū)間，在吸樣頭運動同時間隔測定反射式光電傳感器的電壓信號U0，液位線在反射式光電傳感器的中心位置得到U0的最小值，確定U0的最小值的采樣點，建立不同標準量液位線與采樣點的對應關系；c、在以后實際的吸樣中進行步驟b的測試，根據(jù)采樣點的數(shù)值，與標準吸樣量對應采樣點比對即可得到實際的吸樣量。
反射式光電傳感器與塑料吸樣頭間隔距離應當使反射式光電傳感器的電壓信號U0為最大值。
本發(fā)明的有益效果為本發(fā)明提出一種基于反射式光電傳感器的相對液位檢測方法，用于全自動加樣器中，光電反射式相對液位檢測方法式相對過程壓力檢測方法具有如下特點可直接測量液位的變化，而非如過程壓力檢測方法的間接監(jiān)控；能夠檢測出吸樣系統(tǒng)完成的實際吸樣量，如實際吸樣量有變化但尚在允許范圍內(nèi)，則不會影響實驗的繼續(xù)運行，而過程壓力檢測方法不能檢測出實際吸樣量。
圖1為本發(fā)明檢測實施示意2為本發(fā)明反射式光電傳感器結構示意3為本發(fā)明液位線為220μl和215μl的Uo曲線波形4為本發(fā)明液位線為210、200μl和0μl的Uo曲線波形5為本發(fā)明液位線為195μl和190μl的Uo曲線波形中1-反射式光電傳感器，2-吸樣頭，3-液位線。
具體實施例方式按照儀器實驗規(guī)程，每次吸樣頭吸取的樣本量應當是確定的，這意味著在正常情況下每次吸樣頭中的液位高度應當是一定的。因此，檢驗樣本量的問題就轉化為檢測吸樣頭中的樣本液位高度是否偏離了正常位置，偏離值是多少。
將一反射式光電傳感器1固定于塑料吸樣頭2附近，如圖1所示，并保持傳感器1和吸樣頭2的相對位置不變，即可從光電傳感器1取出一穩(wěn)定電壓信號Uo(電路如圖2)，調(diào)整傳感器1與吸樣頭2的間距使Uo在同一位置時有最大輸出值，本實驗為5mm。實驗表明，當吸樣頭2中的液位高度發(fā)生變化時，電壓信號U。也隨即發(fā)生變化，且變化的幅值對于同一吸樣頭來說也是穩(wěn)定的和便于測量的。我們讓吸樣頭2相對于反射式光電傳感器1在一定范圍內(nèi)作上下運動，我們就會發(fā)現(xiàn)一個現(xiàn)象當吸樣頭液位線3在接近傳感器中心位置時，電壓信號Uo會輸出一個最小值。我們讓吸樣頭2的吸液量分別為220μl、215μl、210μl、200μl、195μl、190μl和0μl時，從液位線3位于傳感器中心位置上方出發(fā)向下運動，以0.75mm為間隔測試一次Uo值，共采樣7點，并在相同位置旋轉吸樣頭做第二組測量，同時我們?nèi)∽钚≈党霈F(xiàn)的采樣點為液位參考值，測試數(shù)據(jù)如表1所示。
表1測量結果(單位)
用Matlab對上表中的離散數(shù)據(jù)做線性插值處理并繪圖，結果如圖3、4、5所示。分析圖3、4、5所示的Uo曲線波形，可得出如下結論(1)在空測的情況下，輸出Uo值是持續(xù)下降的，其余情況下的Uo曲線均有明顯的波谷；(2)隨著移液量的減少，波谷的位置呈左移的態(tài)勢，具體表現(xiàn)為當移液量220μl時，在第五采樣試點獲得最低值；當移液量215μl時，在第四采樣點獲得最低值；而當移液量210或200μl時，最低值則移至第三采樣點；而當移液量195或190μl時，最低值則移至第一采樣點。
(3)旋轉吸樣頭重復實驗，結果表明對任意吸樣頭來說都是符合上述波形變化規(guī)律的。
由以上論述可見，Uo最小值出現(xiàn)的采樣點位置與移液量的多少是存在對應關系的，隨著吸液量的減少，液位線也逐步接近傳感器的中心位置，Uo最小值隨之將提前出現(xiàn)，反過來Uo最小值出現(xiàn)的采樣點位置也直接反應了移液量的變化。因此通過上述方法分段對U。值取樣，進而判斷U。電壓最低值出現(xiàn)在哪個測試點或測試區(qū)域，應該是判斷液位線位置的有效辦法。首先在確保移液量正確的前提下完成定標工作，即記錄下正確移液量時的Uo最小值出現(xiàn)的采樣點位置，再以該采樣點位置為參考，與以后移液時Uo最小值出現(xiàn)的采樣點位置作比對，從而判斷出液位變化情況。以上述實施例為例，標準采樣量以220μl為準的話，在采樣頭某次吸樣中，由于血凝現(xiàn)象導致移液量少于標準值，如果在第4采樣點出現(xiàn)Uo最小值，說明實際的采樣量為215μl，與標準值相差5μl。
上述實驗數(shù)據(jù)均為人工手動采樣，系統(tǒng)分辨率為5-10ul，如果應用光電式相對液位檢測方法原理，結合利用單片機的工程實現(xiàn)方法，采樣點間距將極大縮小，系統(tǒng)分辨率也將提高(實驗表明系統(tǒng)分辨率＜5ul)，這些都將有效提高該方法的檢測精度，從而將塑料吸樣頭的吸樣量有效控制在可正常實驗的誤差范圍內(nèi)，保證了全自動前處理器的實用性和可靠性。
此種光電式相對液位檢測方法的應用領域并不局限于發(fā)明述及的自動化免疫檢測分析設備領域，該方法可被廣泛應用于測量透光(紅外光)管狀物中的液位相對變化。
權利要求
1.一種光電式相對液位檢測方法，包括以下步驟a、將一反射式光電傳感器固定于塑料吸樣頭旁，并保持傳感器和吸樣頭的相對位置不變；b、加樣量標定標準吸樣頭吸取標準液體試樣，將吸樣頭相對反射式光電傳感器上下運動，根據(jù)精度要求設定采樣點間隔區(qū)間，在吸樣頭運動同時間隔測定反射式光電傳感器的電壓信號U0，液位線在反射式光電傳感器的中心位置得到U0的最小值，確定U0的最小值的采樣點，建立不同標準量液位線與采樣點的對應關系；c、在以后實際的吸樣中進行步驟b的測試，根據(jù)采樣點的數(shù)值，與標準吸樣量對應采樣點比對即可得到實際的吸樣量。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種光電式相對液位檢測方法，其特征是反射式光電傳感器與塑料吸樣頭間隔距離應當使反射式光電傳感器的電壓信號U0為最大值。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種液位檢測方法，特別涉及一種光電式相對液位檢測方法。解決現(xiàn)有吸樣頭的液位以及吸樣量無法直接測量的技術問題。本發(fā)明的技術方案為一種光電式相對液位檢測方法，包括以下步驟a.將一反射式光電傳感器固定于塑料吸樣頭旁，并保持傳感器和吸樣頭的相對位置不變；b.加樣量標定標準吸樣頭吸取標準液體試樣，將吸樣頭相對反射式光電傳感器上下運動，根據(jù)精度要求設定采樣點間隔區(qū)間，在吸樣頭運動同時間隔測定反射式光電傳感器的電壓信號U
文檔編號G01F23/292GK1752754SQ200510030688
公開日2006年3月29日 申請日期2005年10月20日 優(yōu)先權日2005年10月20日
發(fā)明者許海峰 申請人:上海新波生物技術有限公司