计算机远距离控制同位素及试剂自动分装仪.pdf

一种计算机远距离控制同位素及试剂自动分装仪，由计算机远距离控制精密机械传动装置中的各步进电机及各丝杠，带动取样器、取水器达到精确的转角及准确的行程定位，以达到定量取样和取水的目的，当取样器、取水器转动到指定位置，取水器按规定的剂量取出水，取样器按规定的剂量取出待分装稀释的同位素、试剂等，将水和同位素放入稀释杯中，由出杯托盘带动出药杯沿出杯滑轨送出，即可将分装好的药液送出。摇臂可灵活转动，容易定位和操作，取样器与取水器分开设置，防止水源被污染，采用大取样器、小取样器以及二次稀释杯，可提高同位素的分装精度。

1、  一种计算机控制同位素及试剂自动分装仪，包括：机架(1)，固定架(18)，取样器驱动装置(2)，工作台(6)，铅室(4)，出杯托盘(12)，取样器驱动装置下方设工作台(6)，工作台(6)上设置有铅室(4)和出杯托盘(12)，出杯托盘(12)底部设置有出杯电动推杆(9)和出杯滑轨(10)，注水泵(11)与工作台(6)连接，其特征在于：摇臂驱动电机(16)连接摇臂(17)，摇臂(17)的一端经固定架(18)连接机架(1)，另一端经摇臂连接架(28)连接取样器驱动装置(2)，摇臂(17)转动带动取样器驱动装置(2)动作，使取样器(27、28)、取水器(29)到达预定工作位置，出杯托盘(12)上方还设置有水杯检测器(13)。

2、  根据权利要求1所述的自动分装仪，其特征在于：取样器驱动装置(2)由Y轴电机(20)、Y轴丝杠(21)、取样器电机(22)、Y轴连接架(23)、驱动轴(24)、导向杆(25)、取样器(27、28)、取水器(29)、取样器移动连接柄(26)、摇臂连接架(30)组成，其中Y轴电机(20)经Y轴丝杠(21)连接Y轴连接架(23)，Y轴连接架(21)经驱动轴(24)和导向杆(25)连接取样器移动连接柄(26)，伸出取样器移动连接柄的驱动轴(24)上安装有取样器电机(22)，取样器移动连接柄(26)上安装有取样器(27、28)、取水器(29)。

3、  根据权利要求1所述的自动分装仪，其特征在于：所述铅室(4)还设置有铅室封盖(3)，铅室封盖(3)连接有铅室封盖电动推杆(5)。

4、  根据权利要求1所述的自动分装仪，其特征在于：所述的铅室(4)为移动式，其底部设置有铅室丝杠(7)、铅室滑轨(8)和铅室滑轨电机(19)，铅室丝杠(7)的一头连接铅室滑轨电机(19)。

5、  根据权利要求1所述的自动分装仪，其特征在于：所述的铅室(4)固定，由摇臂(17)转动带动取样器驱动装置(2)，到达适当位置进行取样、放样。

6、  根据权利要求2所述的自动分装仪，其特征在于：Y轴丝杠(21)为螺纹丝杠，驱动轴(24)为滚珠丝杠。

7、  根据权利要求2所述的自动分装仪，其特征在于：取样器电机(22)和驱动轴(24)用直线电机取代。

8、  根据权利要求2所述的自动分装仪，其特征在于：所述的取样器包括大取样器和小取样器。

9、  根据权利要求1-7中之一所述的自动分装仪，其特征在于：该自动分装仪采用计算机远距离控制。

10、  根据权利要求1-7中之一所述的自动分装仪，其特征在于：还设置二次稀释杯，用于对浓度高的同位素、试剂进行二次稀释。

计算机远距离控制同位素及试剂自动分装仪
一、技术领域：
本发明涉及一种对计量精度要求较高的各种试剂的自动分装仪，尤其涉及用于油田注水井同位素自动分装、医院对疾病进行治疗中同位素或其它药剂自动分装和生物实验中所需试剂的高精度计量自动分装等。
二、背景技术：
目前，大家所熟悉的同位素测井是根据油层发育和吸水状况而注入不同的同位素源强来观察油田注水井吸水剖面的高新技术，在测井过程中同位素的分装计量是一项十分艰难而重要的工作，传统的同位素分装仪一直采用手工机械分装操作，用拉线计测分装量，这种分装仪分装计量精度差，设备简陋，技术落后，工人劳动强度大，且易因放射性元素(钡131)的外泄，给人体健康，甚至生命安全造成危害。在科研方面，传统的各种试剂取用也是采用手工机械操作，试剂取用计量精度较差，从而实验结果不够精确。
随着医疗技术的不断发展，核医学应用(生物导弹，同位素内照射治疗肿瘤，I-131治疗甲亢病等)也越来越广泛，而无论开展什么项目都离不开放射性同位素的稀释和分装问题，传统的同位素分装大多是用手工分装。放射性对操作人员的伤害很大，同时，对环境的污染机率也在增大，分装精度也差。
本发明人已授权的专利“同位素自动分装机”(专利号：02244994.9)公开了一种由计算机控制的远距离同位素自动分装机，解决了放射性同位素对操作人员的危害。但是该分装机对部件加工精度要求高，操作时不容易定位，使用不稳定，造成分装计量精度不够精确，同时没有解决放射源外泄的问题，并且同位素和水源容易被污染。
三、发明内容：
本发明所要解决的技术问题之一是使同位素分装过程中容易操作，定位准确，使用稳定，且对分装仪的部件加工精度要求不高；所要解决的另一个技术问题是使对小剂量同位素、试剂等的分装也能达到很高的精度，并且待分装的同位素、试剂和水源不容易交叉污染、放射源不易外泄。
本发明的具体方案是：自动分装仪包括：机架，固定架，取样器驱动装置，工作台，铅室及出杯托盘，取样器驱动装置下方设有工作台，工作台上设置有铅室和出杯托盘，出杯托盘底部设置有出杯电动推杆，注水泵与工作台连接，摇臂的一端经固定架连接机架，另一端经摇臂连接架连接取样器驱动装置，计算机发出控制指令，摇臂驱动电机带动摇臂转动，使连接于其上的取样器驱动装置动作，带动取样器、取水器到达预定工作位置，计算机控制丝杠移动行程，实现定量取样的目的，出杯托盘上方还设置有水杯检测器，用于检测是否已放上水杯。取药和取水不使用同一取样器，可避免药液和水源被污染。用于取药液的取样器可分为大取样器和小取样器，分别用于提取大剂量药液和小剂量药液，使得同位素、试剂等药品的分装和稀释能达到更高的精度。
本发明的取样器驱动装置通过摇臂转动带动取样器灵活转动，易于准确定位，并且对部件加工精度要求不高，通过取样器驱动装置中Y轴丝杠上下移动，能够很容易控制取样器到达取水、取样及存放药品的指定位置，通过计算机控制丝杠移动行程，能精确控制取样、取水精度，对于浓度高的药品，采用二次稀释，方便病人根据不同需要稀释药品。铅室设置铅室封盖，避免放射源外泄。
四、附图说明：
图1是本发明的主视图
图2是图1的左视图
图3是图1的俯视图
图4是本发明的取样器驱动装置的结构示意图
图5是本发明计算机控制原理框图
五、具体实施方式：
如图1至图4所示，本发明主要由机架1、取样器驱动装置2、铅室封盖3、铅室4，铅室封盖电动推杆5、工作台6、铅室丝杠7、铅室滑轨8、出杯电动推杆9、出杯滑轨10、注水泵11、出杯托盘12、水杯检测器13、水杯/装药杯14、主水管支架15、摇臂驱动电机16、摇臂17、固定连接架18、铅室滑轨电机19、Y轴电机20、Y轴丝杠21、取样器电机22、Y轴连接架23、驱动轴24、导向杆25、取样器移动连接柄26、取样器27、28、取水器29和摇臂连接架30等组成。机架1经固定连接架18连接摇臂17，摇臂17经摇臂连接架30连接取样器驱动装置2，取样器驱动装置2下方设有工作台6，工作台6上的铅室滑轨8和出杯滑轨10上分别设置有铅室4和出杯托盘12，出杯托盘12上设有水杯检测器13，注水泵11安装在工作台6上，当水杯检测器检测到托盘上放置了水杯14时，经注水管向杯内注水。
由图4可看出：Y轴电机20经Y轴丝杠21连接Y轴连接架23，Y轴连接架23经驱动轴24和导向杆25连接取样器移动连接柄26，伸出取样器移动连接柄26的驱动轴24上安装有取样器电机22，取样器移动连接柄26上安装有取样器27、28、取水器29。其中Y轴丝杠21可为螺纹丝杠，驱动轴24最好为滚珠丝杠，而且取样器电机22和驱动轴24可用直线电机取代。
由图1和图3可以看出：出杯托盘12设置在出杯滑轨10上，出杯滑轨10安装在工作台6上，出杯托盘12经出杯电动推杆9连接。铅室4设置在铅室滑轨8上，铅室滑轨8安装在工作台6上，铅室4经铅室丝杠7连接铅室滑轨电机19，铅室滑轨8和出杯滑轨10平行。
本发明的工作原理是：启动铅室封盖电动推杆5将铅室封盖3推起，铅室滑轨电机19经铅室丝杠7带动铅室4沿铅室滑轨8移动到仪器最前面的放样工作位，将要分装的同位素放入铅室4内，再由铅室滑轨电机19和铅室丝杠7将铅室4沿铅室滑轨8送回到分装工作位；启动摇臂驱动电机16，摇臂转动使取样器驱动装置2带动取水器转动到水杯14上方，启动Y轴电机20，Y轴电机20带动Y轴丝杠21旋转，Y轴连接架23沿Y轴丝杠向下运动，同时带动驱动轴24、取样器27、28、取水器29、取样器电机22、导向杆25和取样器移动连接柄26整体向下移动到取水工作位；启动取样电机22，此时取样器移动连接柄26经导向杆25导向，并同时带动连接在取水器29中的取样针芯沿驱动轴24向上移动，通过控制取水器29中的取样针芯向上移动行程达到定量吸取水的目的；使Y轴电机20反转，Y轴电机带动Y轴丝杠21旋转，Y轴连接架23沿Y轴丝杠向上运动，同时带动取样器27、28、取水器29向上移动，摇臂驱动电机16转动，使取水器29转动到稀释杯上方，将取水器内的水放入稀释杯中；使Y轴电机20反转，Y轴电机带动Y轴丝杠21旋转，Y轴连接架23沿Y轴丝杠向上运动，同时带动取样器27、28、取水器29等整体向上移动，再由摇臂驱动电机16转动，使取样器27转28动到铅室上方；启动Y轴电机20，Y轴电机带动Y轴丝杠21旋转，Y轴连接架23沿Y轴丝杠21向下运动，同时带动驱动轴24、取样器27、28、取水器29、取样器电机22、导向杆25和取样器移动连接柄26整体向下移动到分装工作位；启动取样器电机22，此时取样器移动连接柄26经导向杆25导向，并同时带动连接在取样器27、28中的取样针芯沿驱动轴24向上移动，通过控制取样器中的取样器针芯向上移动行程达到定量吸取同位素、试剂的目的；使Y轴电机20反转，Y轴电机带动Y轴丝杠21旋转，Y轴连接架23沿Y轴丝杠21向上运动，同时带动驱动轴24、取样器27、28、取水器29、取样器电机22、导向杆25、取样器移动连接柄26整体向上移动，再由摇臂驱动电机16使取样器转动到稀释杯上方，将所取同位素、试剂放入稀释杯(该稀释杯还可对吸取的试剂进行精确计量)中，在稀释杯中按比例稀释；启动取样器电机，控制取样器从稀释杯中定量吸取稀释液，摇臂驱动电机带动取样器转动到装药杯14上方，将稀释液放入出杯托盘12上的装药杯14中；启动出杯电动推杆9，出杯电动推杆9带动出杯托盘12沿出杯滑轨10移动，将分装好的同位素送出，这样就可实现同位素、试剂的自动分装和稀释。如果待分装的药品浓度较大，或者分装小剂量同位素、试剂时，使用取样器中的小取样器提取同位素、试剂，以达到更高的取样精度，或者也可以将一个取样器专用于吸取同位素源，另一取样器专用于吸取稀释液，更进一步防止交叉污染。出杯托盘上的水杯/装药杯可随时更换，以便能一次稀释、分装供多个病人需要的同位素等。
本发明的另一种实现方式：铅室固定不动，计算机控制摇臂驱动电机，通过摇臂转动带动取样器到达适当位置，控制器控制铅室封盖电动推杆启动铅室封盖，计算机发送控制指令控制取样器进行定量取样、放样，以达到分装、稀释的目的。
如图5所示为本发明的计算机控制工作原理框图，计算机发出控制指令，控制精密机械传动装置中的各步进电机及各丝杠，带动精密取样器中的取样器、取水器达到精确的转角及准确的行程定位，以达到定量取样和取水的目的，当取样器、取水器转动到指定位置，开启放置有同位素、试剂的铅室地铅室封盖(即放射线屏蔽装置)，取水器按规定的剂量取出水，取样器按规定的剂量取出待分装稀释的同位素、试剂，计算机发出控制指令，指示机械传动装置带动取样器、取水器转动到稀释杯位置，放出水和同位素到稀释杯中，然后，由取样器将稀释杯中的稀释液定量取出，放入装药杯中，由出杯托盘带动装药杯沿出杯滑轨送出，即可将分装稀释好的药液送出。对于药瓶中药量较少，一次性取样不能达到规定计量的情况，也可将药液取入稀释杯中进行计量。如果药液的浓度过高，一次稀释达不到预期的稀释浓度，还可采用二次稀释用杯进行稀释，进一步降低药液浓度。
虽然说明书中是以自动分装同位素作为实例描述，但本领域技术人员应能理解，本申请的自动分装仪并不是仅仅只能用于分装同位素，也可以用于自动分装其它药品和试剂。