發(fā)布時間：2020-07-27 17:31

【摘要】：自動分析儀是醫(yī)療及其科研機構(gòu)進行臨床診斷、生化檢測的必要儀器,自動分析儀檢測精度的主要影響因素是移動平臺的進給定位精度和加樣系統(tǒng)的加樣精度。本課題基于自動分析儀移動平臺進給定位和加樣系統(tǒng)精確加樣原理,重點研究進給定位和精確加樣過程中的影響因素,推導(dǎo)出移動平臺的柔性定位模型和加樣過程動力學(xué)方程。設(shè)計自動分析儀移動實驗平臺,實驗驗證柔性定位曲線控制下自動分析儀移動平臺定位精度高,運行沖擊小。對加樣過程進行仿真,分析不同因素對加樣精度的影響。自動分析儀移動平臺選用基于步進電機的同步帶傳動方案,分析影響步進電機進給定位精度的因素,對常用的進給定位控制曲線進行對比分析。建立自動分析儀的柔性定位模型,對柔性定位控制曲線進行轉(zhuǎn)換運算得到步進電機脈沖控制曲線,對脈沖控制曲線進行離散化處理,確定控制方案并對自動分析儀中步進電機進行編程控制。設(shè)計自動分析儀進給實驗平臺實,驗驗證了在柔性進給定位模型下,自動分析儀移動平臺重復(fù)定位精度高,運動過程中的沖擊小,能夠完全滿足實際應(yīng)用需求。根據(jù)自動分析儀實際工況確定研究所用的加樣系統(tǒng);分析加樣過程中對加樣精度的影響因素;確定加樣管路中流體的流動狀態(tài),分析加樣過程中的流固耦合因素建立液固耦合振動模型;分析加樣過程中的液阻、液感、液容等影響因素,對加樣過程中的流體動力進行分析;應(yīng)用Simulink搭建仿真平臺,對不同粘度、不同加樣管路長度、不同加樣管路直徑和不同加樣量對加樣精度的影響。
【學(xué)位授予單位】：齊魯工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TH77
【圖文】：

（a）接觸式加壓（b）非接觸式加樣圖1.1 加樣方式非接觸式加樣，工作原理如圖1.1（b）所示，加樣系統(tǒng)工作時，加樣針運行到待檢測樣本的上方，在加樣針與待檢測液體有一定的距離處加入反應(yīng)試劑。非接觸式加樣，沒有接觸式加樣的樣本間交叉污染的問題，加樣以后不用對加樣針進行清洗即可對下一個待檢測液體進行加樣，效率比接觸式加樣高。但是這種加樣方式有不可克服的缺點，例如液體滴落、飛濺和加樣結(jié)束時的毛細作用等現(xiàn)象會造成加入反應(yīng)試劑的誤差較高和加樣過程中的振動等問題，因此相對于接觸式加樣

6加入待檢測樣品池中，當滾輪反轉(zhuǎn)時就會從待檢樣品池中吸出液體。圖1.2 蠕動泵加樣蠕動泵輸送的液體只經(jīng)過管路，不與加樣系統(tǒng)的其它部件接觸，可以輸送具有腐蝕性、病毒性的介質(zhì)。重復(fù)加樣時流量恒定，蠕動泵結(jié)構(gòu)簡單，零部件的更換維修比較方便。但是在輸送液體的過程中，蠕動泵會產(chǎn)生枕形流體，使得輸送管路振動，影響輸送液體的層流狀態(tài)，加樣精度控制較為復(fù)雜。泵管的柔性較大，承壓容易變形。但是近年來基于MCU和步進電機的蠕動泵系統(tǒng)發(fā)展迅速，加樣精度也有較大提高[40]。基于注射泵的加樣系統(tǒng)[41]，如圖1.3所示，步進電機轉(zhuǎn)動帶動滾珠絲杠旋轉(zhuǎn)，注射器會在絲桿螺母的帶動下上下移動

基于注射泵的加樣系統(tǒng)[41]，如圖1.3所示，步進電機轉(zhuǎn)動帶動滾珠絲杠旋轉(zhuǎn)，注射器會在絲桿螺母的帶動下上下移動，注射器中的體積會響應(yīng)的增大或者減小，實現(xiàn)樣品的添加和回抽，通過對步進電機旋轉(zhuǎn)的控制可以精確控制絲杠螺母的移動距離實現(xiàn)對樣品的精確加注。注射泵加樣系統(tǒng)體積小、精度高、控制簡單、更換方便，自動分析儀多采用這種加樣方式為系統(tǒng)加樣。圖1.3注射泵加樣系統(tǒng)基于微氣動原理的加樣系統(tǒng)是通過壓縮機將空氣壓縮后進入腔體內(nèi)部，腔體內(nèi)部壓力大于外界氣壓使樣本液噴出。系統(tǒng)運行時，三通電磁閥接通，氣壓推動樣本液注入待檢測液中，控制電磁閥的接通時間和氣壓大小就可以獲得不同的加樣量。微氣動加樣系統(tǒng)加樣效率高

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本文編號：2772146