样本检测设备、采样针堵塞检测电路以及堵塞检测方法

摘要

本申请公开了一种样本检测设备及其采样针堵塞检测电路。采样针通过液路连接采样装置，该采样针堵塞检测电路包括：检测电路包括：压力传感器、放大电路以及控制器；压力传感器设置于液路，压力传感器用于根据检测的压力值输出第一差分信号或第二差分信号；放大电路连接压力传感器，放大电路用于同时对第一差分信号或第二差分信号进行放大，以得到放大信号；控制器连接放大电路，控制器用于对放大信号进行处理，以确定采样针或液路的堵塞情况。

说明书

技术领域

本申请涉及医疗设备技术领域，特别是涉及样本检测设备、采样针堵塞检测电路以及采样针堵塞检测方法。

背景技术

样本检测设备在使用过程中，需要利用采样针吸取样本进行检测或利用采样针加样吐样。

由于采样针的内径较小，且样本中偶尔会出现絮状物或凝块(例如血细胞，纤维蛋白等物质)，因此在进行样本分析的过程中，采样针吸取样本或加样吐样时，经常因为会样本中含有絮状物或凝块而造成堵塞，导致吸取量或加样量不准确，进而影响测试结果的准确性。

发明内容

本申请提供本检测设备、采样针堵塞检测电路以及采样针堵塞检测方法，以解决相关技术中采样针堵塞检测精度较低的问题。

为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种采样针堵塞检测电路。采样针通过液路连接采样装置，该采样针堵塞检测电路包括：检测电路包括：压力传感器、放大电路以及控制器；压力传感器设置于液路，压力传感器用于根据检测的压力值输出第一差分信号或第二差分信号；放大电路连接压力传感器，放大电路用于同时对第一差分信号或第二差分信号进行放大，以得到放大信号；控制器连接放大电路，控制器用于对放大信号进行处理，以确定采样针或液路的堵塞情况。

为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种采样针堵塞检测方法。该采样针堵塞检测方法由上述的采样针堵塞检测电路实现，该方法包括获取比较信号；检测比较信号的持续时间；比较持续时间和预设时间的大小，得出判断结果。

区别于现有技术，本申请所提供的采样针堵塞检测电路，通过将压力传感器设置于液路，压力传感器用于根据检测的压力值输出第一差分信号或第二差分信号，放大电路连接压力传感器并用于同时对第一差分信号或第二差分信号进行放大后得到放大信号，控制器连接放大电路，用于对放大信号进行处理，以在采样针吸样或吐样的过程中，实时检测液路中压力变化，能够快速确定采样针或液路的堵塞情况并提高对堵塞情况的检测精度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，其中：

图1是本申请的采样针堵塞检测电路一实施例的结构示意图；

图2是本申请的采样针堵塞检测电路另一实施例的结构示意图；

图3是本申请的采样针堵塞检测电路再一实施例的结构示意图；

图4是本申请的采样针堵塞检测方法一实施例的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请实施例中的术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

请结合参阅图1，图1是本申请的采样针堵塞检测电路一实施例的结构示意图。

在本实施例中，采样针通过液路连接采样装置，采样针堵塞检测电路100包括：压力传感器10、放大电路20以及控制器30。

压力传感器10设置于液路，压力传感器10用于根据检测的压力值输出第一差分信号或第二差分信号。

压力传感器10是能感受压力信号，并能按照一定的规律将压力信号转换成可用的输出的电信号的器件或装置。压力传感器10设置于液路中，能够检测采样针在吸样或吐样过程中的压力变化，并根据检测的压力值输出第一差分信号或第二差分信号。

放大电路20连接压力传感器10，放大电路20用于对第一差分信号或第二差分信号进行放大，以得到放大信号。

放大电路20可以是仪表放大器。由于压力变化产生的电压变化较小，需要通过放大电路20对第一差分信号或第二差分信号进行放大处理，以得到放大后的放大信号，信号放大后有利于后续的处理和判断，从而提高检测精度。

控制器30连接放大电路20，用于对放大信号进行处理，以确定采样针或液路的堵塞情况。

控制器30对放大信号进行处理后得到检测数据，将检测数据与基准数据(即没有发生堵塞时所得到的数据)进行比较，以确定采样针或液路的堵塞情况。

本实施例中，通过将压力传感器10设置于液路，压力传感器10用于根据检测的压力值输出第一差分信号或第二差分信号，放大电路20连接压力传感器10并用于同时对第一差分信号和第二差分信号进行放大后得到放大信号，控制器30连接放大电路20，用于对放大信号进行处理，以在采样针吸样或吐样的过程中，实时检测液路中压力变化，能够快速确定采样针或液路的堵塞情况并提高对堵塞情况的检测精度。

可选地，控制器3033可以是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。控制器3033还可以是微处理器(MCU)、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。

采样针堵塞检测电路100的检测原理为：

在采样针接触到液面开始吸样时，液路管道内的压力会产生变化，从而产生一个跳变，吸样完毕后，液路管道压力值恢复，又会产生一个跳变，从而形成一个压力脉冲。

脉冲的主要特性有波形、幅度、宽度和重复频率。脉冲的宽度为高电平持续的时间，其中，高电平是相对于采样针没有进行吸样或者吐样时的所获取的参考信号而言的。

请参阅图2，图2是本申请的采样针堵塞检测电路另一实施例的结构示意图。

本实施例，是在采样针堵塞检测电路100一实施例的基础上，检测电路100还包括信号处理电路40，连接放大电路20，信号处理电路40用于对放大信号与参考信号进行比较后得到比较信号，并将比较信号输入至控制器30。

控制器30用于对比较信号进行处理，以确定采样针或液路的堵塞情况。

本实施例中，信号处理电路40用于对放大信号与参考信号进行比较后，可得到采样针进行吸样或者吐样时的压力脉冲，控制器30对比较信号进行处理后，获取脉冲的宽度即高电平持续的时间，并与预设值(采样针没有发生堵塞时，检测到的高电平持续的时间)相比较，以确定采样针或液路的堵塞情况。

请参阅图3，图3是本申请的采样针堵塞检测电路再一实施例的结构示意图。

本实施例，是在采样针堵塞检测电路100上一实施例的基础上，检测电路100还包括正负供电电源50，放大电路20由正负供电电源50供电。也就是说，放大电路20为双电源供电。

压力传感器10的P+输出端连接放大电路20的I+输入端，正负供电电源50的P-输出端连接放大电路20的I-输入端。

或者，压力传感器10的P+输出端连接放大电路20的I-输入端，正负供电电源50的P-输出端连接放大电路20的I+输入端。

其中，P+输出端为压力传感器10的正相输出端，P-输出端为压力传感器10的反相输出端；I-输入端为放大电路20的正相输入端，I+输入端为放大电路20的反相输入端。

当放大电路20为双电源供电，P+输出端连接I+输入端和I-输入端中的一者，P-输出端可以连接I+输入端和I-输入端中的另一者，本实施例的采样针堵塞检测电路100均能够检测液路中的正压和负压。

进一步地，信号处理电路40包括：第一信号处理电路41和第二信号处理电路41，第一信号处理电路41和第二信号处理电路42分别连接放大电路20；。

控制器30确定采样针执行吐样动作时，第一信号处理电路41用于对放大信号与第一参考信号进行比较后得到比较信号，并将比较信号输入至控制器30。

控制器30确定采样针执行吸样动作时，第二信号处理电路42用于对放大信号与第二参考信号进行比较后得到比较信号，并将比较信号输入至控制器30。

采样针在吸样时，液路中的压力会先形成一个负压跳变，吸样完毕后，液路中压力值恢复，又会产生一个正压跳变，从而形成一个压力脉冲。采样针在吐样时，液路中的压力会先形成一个正压跳变，吐样完毕后，液路管道压力值恢复，又会产生一个负压跳变，从而形成一个压力脉冲。

整体上，采样针在吸样过程时，压力传感器10检测到的是负压，采样针在吐样过程时，压力传感器10检测到的是正压。

本实施例通过设置放大电路20为双电源供电，且第一信号处理电路41在采样针进行吐样时，对放大信号与第一参考信号进行比较后得到比较信号，第二信号处理电路42在采样针吸样时，对放大信号与第二参考信号进行比较后得到比较信号，即第一信号处理电路41和第二信号处理电路42能够分别对检测正压时产生的差分信号和检测负压时产生的差分信号进行处理，使得采样针堵塞检测电路100既能够检测正压，也能够检测负压，即本实施例的采样针堵塞检测电路100在采样针进行吸样和吐样的时候，都能够进行堵塞检测，从而扩大检测适用场景，能够及时检测采样针是否堵塞，且能够进一步提高检测精度。

可选地，在其他实施例中，检测电路100还包括正供电电源，放大电路20由正供电电源供电。即放大电路20为单电源供电。

压力传感器10的P+输出端连接放大电路20的I+输入端，压力传感器10的P-输出端连接放大电路20的I-输入端。

当放大电路20为单电源供电，压力传感器10的P+输出端连接放大电路20的I+输入端，压力传感器10的P-输出端连接放大电路20的I-输入端时，检测电路100能够检测正压，即检测电路100能够在采样针进行吐样时，进行堵塞检测。

压力传感器10的P+输出端连接放大电路20的I-输入端，压力传感器10的P-输出端连接放大电路20的I+输入端。

当放大电路20为单电源供电，压力传感器10的P+输出端连接放大电路20的I-输入端，压力传感器10的P-输出端连接放大电路20的I+输入端，检测电路100能够检测负压，即检测电路100能够在采样针进行吸样时，进行堵塞检测。

基于此，本申请还提供一种采样针堵塞检测方法。

请参阅图4，图4是本申请的采样针堵塞检测方法一实施例的流程示意图。

本实施例的采样针堵塞检测方法由上述任一实施例中的采样针堵塞检测电路100实现。

该采样针堵塞检测方法包括：

S120：获取比较信号。

在步骤S120之前，还包括：压力传感器10根据检测的压力值输出第一差分信号或第二差分信号，放大电路20分别对第一差分信号和第二差分信号进行放大，得到放大信号。

控制器30获取放大电路20进行放大处理后得到的放大信号。

S140：检测比较信号的持续时间。

控制器30对信号处理电路40输出的比较信号进行处理后，检测比较信号的持续时间，即放大信号大于参考信号的持续时间。

放大信号大于参考信号的持续时间，即放大信号的脉冲的高电平持续的时间。

S160：比较持续时间和预设时间的大小，得出判断结果。

相关技术中，通常是通过检测吸样或吐样过程中压力值来判断采样针是否发生堵塞，但是由于吸样或吐样过程中的压力值并不是稳定的，所以只能通过检测压力的最大值和最小值来进行判断，检测精度并不高。

本实施例所提供的采样针堵塞检测方法，通过比较检测到的持续时间和预设时间的大小，来判断采样针是否发生堵塞，能够提高检测精度，且通过设置不同的预设时间的大小，可以检测采样针的堵塞程度，例如，将预设时间设置为对应采样针发生全堵时所需的时间，可以判断采样针是否完全堵塞，将预设时间设置为小于采样针发生全堵时所需的时间，但是大于采样针没有发生堵塞时所需的时间，可以判断判断采样针是否发生微堵，从而控制采样针还没有完全堵塞，但是发生影响采样精度的微堵的情况时，停止采样，以提高样本检测的准确性。

可选地，当压力传感器10检测的压力值为正值时，控制第一信号处理电路41对放大信号与第一参考信号进行比较后得到比较信号，相应地，第一预设时间为采样针在没有发生堵塞的情况下进行吐样时，检测到的脉冲的高电平持续的时间。

当压力传感器10检测的压力值为负值时，控制第二信号处理电路42对放大信号与第二参考信号进行比较后得到比较信号，相应地，第二预设时间为采样针在没有发生堵塞的情况下进行吸样时，检测到的脉冲的高电平持续的时间。

可选地，步骤S160：比较检测到的持续时间和预设时间的大小，得出判断结果包括：

当持续时间小于预设时间，判断采样针没有堵塞。

当持续时间大于预设时间，判断采样针发生堵塞。

当样本性质、浓度等不同时，预设时间也可能不同。例如预设时间可为3.5s、4s、4.5s。在进行不同样本的检测前，可以通过实验确定预设时间。

可选地，预设时间包括第一预设时间和第二预设时间。

步骤S160：比较检测到的持续时间和预设时间的大小，得出判断结果包括：

S161：当确定采样针执行吐样动作时，比较检测到的持续时间和第一预设时间的大小，得出判断结果。

控制器30可以控制动力机构动作，以使采样针执行吐样或吸样的操作。因此，控制器30可以同时确定采样针是在执行吐样动作，还是在执行吸样动作。

控制器30确定采样针执行吐样动作时，比较检测到的吐样持续时间和第一预设时间的大小。第一预设时间为采样针在没有发生堵塞的情况下进行吐样时，检测到的脉冲的高电平持续的时间。

当持续时间小于第一预设时间，判断采样针没有堵塞。当持续时间大于第一预设时间，判断采样针发生堵塞。

S162：当确定采样针执行吸样动作时，比较检测到的持续时间和第二预设时间的大小，得出判断结果。

控制器30确定采样针执行吸样动作时，比较检测到的吸样持续时间和第二预设时间的大小。第二预设时间为采样针在没有发生堵塞的情况下进行吸样时，检测到的脉冲的高电平持续的时间。

当持续时间小于第二预设时间，判断采样针没有堵塞。当持续时间大于第二预设时间，判断采样针发生堵塞。

可选地，第一预设时间包括预设时间A、预设时间B以及预设时间C，预设时间A＜预设时间B＜预设时间C。

步骤S160：比较检测到的持续时间和第一预设时间的大小，得出判断结果，可包括：

当持续时间≤预设时间A，判断采样针没有堵塞；

当预设时间B＜持续时间≤预设时间C，判断采样针发生堵塞但是未完全堵塞；

当持续时间＞预设时间C，判断采样针完全堵塞；

可选地，第二预设时间包括预设时间D、预设时间E以及预设时间F，预设时间D＜预设时间E＜预设时间F。

当持续时间≤预设时间D，判断采样针没有堵塞；

当预设时间E＜持续时间≤预设时间F，判断采样针发生堵塞但是未完全堵塞；

当持续时间＞预设时间F，判断采样针完全堵塞。

预设时间A和预设时间D分为采样针不堵塞时，吐样和吸样所需的时间。预设时间C和预设时间F分为采样针完全堵塞时，吐样和吸样所需的时间。

因此，预设时间A、预设时间D和预设时间C、预设时间F，在进行不同样本的检测前，可以通过实验确定预设时间A、预设时间D和预设时间C、预设时间F。当检测样本确定时，预设时间A、预设时间D和预设时间C、预设时间F的值也相对是固定的。

由于采样针发生堵塞但是未完全堵塞的情况有很多种，堵塞的严重程度也有不同。因此，预设时间B可以根据预设时间A、预设时间C的值，以及检测检验和检测要求来确定，相应地，预设时间E也可以根据预设时间D、预设时间F的值，以及检测检验和检测要求来确定。

例如，当检验要求加样的量精准度很好时，预设时间B和预设时间E的差值可以相对较小。当预设时间B和预设时间E的差值相对较小，即预设时间B与预设时间A的差值越小，预设时间E和预设时间D的差值越小，对微堵的检测精度更高。

当对检测的连续性和效率要求较高时，为避免因为微堵而暂停加样，影响实验进程，预设时间B和预设时间E的差值可以相对较大。即预设时间B与预设时间A的差值越大，预设时间E和预设时间D的差值越大。

本申请实施例的样本检测设备包括上述一实施例描述的采样针堵塞检测电路100。

可选地，样本检测设备还可包括进样装置、加样装置、输送装置、采样装置、反应装置、温育装置和磁分离装置等。

采样针通过液路连接采样装置，采样针堵塞检测电路100用于检测采样针或液路的堵塞情况。

本申请中，通过将压力传感器设置于液路，压力传感器用于根据检测的压力值输出第一差分信号或第二差分信号，放大电路连接压力传感器并用于同时对第一差分信号或第二差分信号进行放大后得到放大信号，控制器连接放大电路，用于对放大信号进行处理，以在采样针吸样或吐样的过程中，实时检测液路中压力变化，能够快速确定采样针或液路的堵塞情况并提高对堵塞情况的检测精度。

以上所述仅为本申请的实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。