CN1046035C - 检验条片分析系统的检验条片定位装置 - Google Patents
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Abstract
检验条片分析系统包括一台带有一个检验条片托架(3)的分析装置和检验条片(4)。检验条片托架用来把检验条片相对于测量单元(11)定位在一个确定的位置上。它包括一个检验条片座(20)和一个导向件。检验条片座的至少一部分被做成一个支撑(24)。检验条片托架还包括一个施压件(33),此施压件在支撑(24)与检验条片的检验部位区(13)之间对检验条片施压。结果,检验条片经受弯曲应力,从而确保了检验部位(6)与测量单元之间的特定距离。
Description
本发明涉及一种检验条片分析系统,具体涉及检验条片分析系统的检验条片定位装置。
本发明所涉及的检验条片分析系统,它包括检验条片和一台检验条片分析装置。该分析装置带有一个检验条片托架,此托架把检验条片相对于测量元件定位于一确定的测量位置处。检验条片构成本系统的一部分,每个条片有一个前端和一个操作端,通常,先把上述前端插入检验条片托架中。带有至少一个检验部位的检验部位区位于所述操作端与前端之间。检验部位区与前端之间的那部分条片被记作为前段,检验部位区与操作端之间的那部分条片被记作为操作段。
所述检验条片分析系统常用于液体、特别是体液如血或尿的分析。单参数系统有别于多参数系统,用单参数系统只能进行一种特定的分析(如血液中的葡萄糖),多参数系统则可对几种不同类型的、每种类型用于一种分析的检验载体进行操作,而这些检验均用同一装置进行全部分析。
检验条片通常包括一个狭长的基底层和至少一个配备在该基底层上的检验部位。此检验部位包括一种或多种试验剂。当试剂与试样接触时,会发生反应,这种反应最终将导致一种可检测的信号,特别是导致检测层中颜色的变化。分析装置中用以测定检验部位表面的漫反射系数的反射光度测量可以确定特定的液体成份(分析物)的浓度。
为了在插入的过程中使检验条片具有一特定的方向,也为保证在横向上定位于测量位置,检验条片托架带有一个导向件。提供有定位装置以使得检验条片相对于反射光度计精确地定位。定位装置在很大程度上决定了测量的精度和操作的容易程度。检验条片在检验条片托架中的定位涉及到三维空间,即检验部位表面的纵向方向和横向方向,以及垂直于检验部位表面的方向。
检验部位表面距光学测量系统的垂直距离对于精确的测量来说是一个非常重要的参数。因此(由于成本的缘故)存在减小检验层面积的趋势,所以必须以很好的精度实现检验条片的纵向和横向定位,从而使得检验层表面的尽可能大的一部分可被用作测量面积。检验条片的不正确的空间定位会造成测量面积的减少,从而引起测量误差。
上述类型的检验条片分析系统已经由EP-A 0376111(美国专利5091154)公布,在该分析系统中,检验条片在其前端附近有一个凹口。该分析装置的定位装置带有一个枢接的圆锥形凸轮,当检验条片插入该分析装置时此凸轮旋转进入凹口。在其最后的位置,检验条片的前端紧靠着一个挡块,而旋转的圆锥形凸轮则把检验条片向下压至一个接触面上。在这个过程中,凸轮与凹口以这样的方式相接合:检验条片在所有三个空间方向上都受到压力,从而实现了定位。
在由EP-A 0129220(美国专利4780283)公布的另一种装置中,检验条片的操作端和前端都有凹口,一榫销嵌进这些凹口中。在定位过程中,前端的榫销首先进入相应的凹口。然后,操作一块可调整的折板使检验条片弯曲,从而使位于操作端部分的榫销嵌进第二凹口。一个弹簧以这样的方式与第二榫销接合,即检验条片经受纵方向上的拉伸应力。由于这个拉伸应力,检验条片受压,使其下面靠着一块施压板上,结果,安排在检验条片的上侧面的检验部位处于所要求的位置。
这样,在已知的检验条片分析系统中,为了把检验条片定位,采用了相当复杂的结构,其机械零件容易受到磨损。此外,必须适当地操作这些装置,才能以精确的方式使检验条片上的凹口定位。
因此,本发明的目的在于提供一种检验条片分析系统的检验条片定位装置,它能以简单而可靠的操作实现检验条片相对于分析装置中的测量元件的精确定位,并以一种成本不大的结构来实现这一点。
按照本发明的改进的检验条片分析系统的检验条片定位装置,所述分析系统包括:一台带有一个检验条片托架的分析装置,该托架用来把一块检验条片相对于测量单元定位于一个确定的测量位置上;以及检验条片,此条片带有用以将条片插入检验条片托架的前端、操作端、位于操作端与前端之间带有至少一个检验部位的检验部位区、位于检验部位区与前端之间的前段以及位于检验部位区与操作端之间的操作段;所述检验条片托架包括:一个导向件,靠此导向件在把检验条片插入检验条片托架中时能横向引导检验条片;一个在测量位置处与检验条片上的一个凹口相接合的固定元件;以及一个检验条片座,检验条片的第一侧面放在此座上,使得其检验部位区与测量元件离开一个特定的距离;其改进之处在于,当处于测量位置时,在检验条片的前段所处的范围内,检验条片托架还包括一个支撑,此支撑相对于检验条片的第一侧面是升高的,从而使检验条片的第一侧面在高度上相对于检验部位区的中间面偏移(沿离开检验条片座的方向),托架同时包括一个施压元件,当处于测量位置时,此元件在支撑与检验部位区之间对检验条片的第二侧面施压,从而使处于测量位置的检验条片受到弯曲应力,因而保证了至少一个检验部位与测量单元离开确定的距离。
由本发明的叙述中可以发现,检验条片绕垂直于其纵轴并平行于其表面的一弯曲轴线的弯曲可以用来进行定位。弯曲应力产生于检验条片的基底层的弹性。因此,根据材料的性质和尺寸而具有足够的弹性以进行这样定位的所有分析元件(检验用载体)都被看作为用于本发明的目的的检验条片。弯曲应力主要在前段产生,而操作段一般不受应力。
在本发明的检验条片分析系统中,把检验条片定位于和固定于确定的测量位置可以通过把检验条片插入到检验条片托架中而很容易地实现。既不需要用户也不需要分析装置的一个驱动装置操作任何机构来固定分析装置中的检验条片。
特别有利的是,本发明在不要任何部位于检验部位区附近向下压检验条片的情况下实现检验部位的精确定位。在以前已知的装置中,在许多情况下,检验条片托架位于一块带有保持弹簧的折板之下,这些弹簧向下压在检验条片上。打开和关闭这块折板是一个附加的操作步骤,并且,如果无意中未把折板完全闭合的话,则可能导致误差。为了避免在检验部位附近需要一个施压元件,在另一种已知的装置中,设有凹槽,检验条片的侧面被引导于这些凹槽中。为了确保在这样的结构中能很好地装取用于验血的检验部位,要求检验条片特别宽,而在检验条片的宽度的中心只有一个相当小的检验部位。这就造成较高的制作成本和较大的储存空间。
本发明可以用对检验条片托架和检验条片本身都极低的成本来实现检验部位的良好的装取和精确的定位。
在一优选实施例中,固定元件是一个带有侧表面的固定的凸出元件(以下称为“保持凸块”),检验条片上的凹口的至少一部分边缘放在此侧表面上。侧表面与凹口区域的检验条片的表面成锐角。这样,保持凸块的倾斜的侧表面就构成了支撑。
在上述实施例的第一个改型中,检验条片上的凹口的形状和尺寸与保持凸块的形状和尺寸彼此相配,使得处于测量位置时凹槽的边缘至少有两点落在保持凸块的侧表面上,从而把检验条片固定住,以防止沿其操作端和沿其前端的两个方向上作轴向运动。
在这个改型结构中,在检验条片座的前端不需要挡块。对于精确的定位来说,只是检验部位与凹口之间的距离误差要小。这很容易实现,特别是用所谓“非涂抹”式检验条片很容易实现这一点,在这种“非涂抹”式条片中,体液由顶部穿过检验部位流到底部,并且,检验条片的基底层包括一个测量窗口,通过这个窗口可从其下面对检验部位的漫反射系数进行反射光度法测量。在制作这种检验条片的过程中,可以用一种适当的工具在一次操作中同时在其基底层中冲出测量窗口和凹口。
该带有保持凸块的实施例的第二个改型结构中,保持凸块与检验条片座的前端处的挡块之间的距离和检验条片的前端与检验条片上的凹口的靠向前端的那段边缘之间的距离要彼此相协调,以便使处于测量位置时检验条片以其前端紧靠着挡块,并以其靠向前端的凹口边缘靠在保持凸块的倾斜的侧表面上。在这种情况下,只有检验部位离前端的距离必须是精确的。比较而言,凹口离前端的距离的允许误差可以比较大。
在另一个优选实施例中,施压元件是固定的。因此,检验条片托架无移动部件。
下面,将以例举附图中所示实施例的方式对本发明作详细的描述,在附图中:
图1是按照本发明的一种检验条片分析系统的透视图;
图2是检验条片托架的透视图;
图3是一个检验条片处于测量位置时检验条片托架沿图2中的Ⅲ-Ⅲ线的截面图;以及
图4是图3截面图所示的检验条片托架一个改型的截面图。
图1和图3示出一种检验条片分析系统1,它包括一台带有一个检验条片托架3和多个检验条片4的分析装置2。检验条片4(只显示出了其中一个)包括一个通常由塑料材料构成的可弯曲基底层5和一个检验部位6。示出的检验条片4是所谓的“非涂抹”式检验条片。用这些检验条片,当把体液加至检验部位的顶部后,体液会穿透由多层6a-6c(图3)组成的检验部位6的整个厚度,在这个过程中,体液与检验部位6所包含的试剂之间会发生化学反应。在检测层6c上由这些反应所产生的一种光学上可检测的变化可以从检验条片的下面21用反射光度法进行检测。如图3所示,检验条片4的基底层5在检验部位6的区域有一个为此目的的测量开孔7。
检验条片4在其纵向方向上可以分成三段。检验部位6限定了一个检验部位区13。因为示出的检验条片4只包括一个检验部位6,所以,检验部位区13由检验部位6的前边缘8和后边缘9所界定。然而,本发明也适用于这样的检验条片:在一个较大的检验条片区内一个接着一个配置有多个检验部位。在这种情况下,检验部位区从插入方向A上的第一检验部位的前边缘延伸至最后一个检验部位的后边缘。前端10(检验条片以此端插进检验条片托架3)与检验部位区13之间的一段被记作前段12。操作段15在检验条片4的操作端16(它与前端10相对)与检验部位区13之间延伸。在前端10附近的前段12处,检验条片4有一个圆形凹口17,它在检验条片4的横向方向上处于中央位置。
由图2和3可看出,检验条片托架3有一个检验条片座20,检验条片4以其第一侧面(下侧面)21放在此座上。在图3所示的测量位置处,检验条片4这样地放在检验条片座20上:检验部位区13的中间面22位于离测量单元11确定的距离处,而上述测量元件则位于检验条片座20的测量开孔23的下面。检验部位区13中穿过检验条片4的基底层5的中心的几何面被记作检验条片区13的中间面22,并在图3中示出。
当位于测量位置时,在前段12所处的那个区域内检验条片座20的一部分被设计成为一个支撑24,它相对于检验条片区6的中间面22是升高的。换句话说,检验条片4放在该支撑24上的部位与中间面22之间有一个确定的垂直距离。在所示的实施例中,一个固定的圆锥形保持凸块26用作支撑24,同时还用作在其纵向上确定检验条片4的位置的固定元件25,而检验条片4的插入运动则由挡块32所限制。
对于保持凸块26的上述功能而言,重要的是它有一个朝挡块32倾斜的侧面27(此侧面在凹口17的区域与检验条片表面成锐角),而且,检验条片座20在保持凸块26的区域周围所具有的形状能使检验条片4在其朝向前端10的最前段只有两个确定的接触点,即检验条片以其前端10顶着挡块32,并以其凹口17的靠向前端10的一段边缘28放在保持凸块26的倾斜侧面27上。保持凸块26的中心与挡块32之间的距离比凹口17的中心与检验条片4的前端10之间的距离稍短一点。
通过这种结构,侧面27所形成的支撑24限制了检验条片4(在保持凸块26的区域内)朝检验条片座20的方向(向下)运动的可能性。在图中把支撑24离检验部位区13的中间面22的距离标记为dh。因此,在图中,支撑24相对于中间面22偏移3dh。
检验条片托架3包括一个固定的施压件33,它以跨接的方式横跨检验条片座20。固定的施压件33与检验条片座20之间的缝隙36的高度至少为基底层5的厚度的1.5倍,检验条片4在插入到检验条片托架3中时要穿过这个缝隙的。施压件33在前段12的中部附近处对检验条片4的第二侧面(上侧面)34施压。施压件33与检验条片4接触的底面35比支撑24更靠近中间面22,从而当检验条片4处于测量位置时,该检验条片会受到弯曲应力。由于基底层5的弹性,检验条片在检验部位区13处被压在检验条片座20上,因此,确保了检验部位区6离测量单元11有确定的距离。为了能容易地将检验条片4插入缝隙36,施压件33的前端面37应设计成漏斗形。
由于基底层5的弹性和所述的几何关系,检验条片4的前端10也被朝下压。因为凹口17在倾斜的侧面27上沿挡块32的方向滑动,从而产生了(由于基底层5所固有的弹性)一个在检验条片4的纵向上朝着挡块32的分力,所以,这同时会使得检验条片4在纵向上定位。
固定的施压件33离检验部位区13朝向检验条片4的前端10的边缘的距离a最好为检验部位区13朝向前端10的边缘与支撑24间的距离b的0.35倍至0.65倍。
由图3可看出,检验条片座20的长度比检验条片4的长度短,从而使得只有一部分操作段15,即朝向检验部位区13的那一部分,放在检验条片座20上。其它部分的操作段15自由地由分析装置2伸出,这简化了检验条片4的操作。
如图2所示,检验条片托架3包括一个用于把检验条片4插入并使它们在横向上精确定位的导向件40。在操作段15的区域内,考虑到检验条片的基底层的刚性,该导向件可以有不同的形状。如果基底层相对较硬,只要导向件能阻止检验条片在这个区域的横向运动就足够了。例如,这可以靠带有平行于插入方向并在垂直方向上高于检验条片座的导向侧面之两个导向元件来实现,这两个导向元件之间的距离比检验条片的宽度稍大。
在使用相对较薄、因此较为柔韧的检验条片的情况下,如果导向件40除了进行横向导引外能把检验条片压向检验条片座20,那么,把检验条片可靠地放置在检验条片座20上则可能是有利的。在图1至3所示的作为例子的实施例中,在导向件40的两侧位于操作段15的区域内的检验条片座20的端部处设置了一个带有复数弹簧41的弹簧件39。这些弹簧被固定在相应的托架42中。在任何情况下,弹簧41以一种相应于圆弧段的形状突出于接受件42。弹簧41彼此之间的最短距离位于检验条片座20的上面。在放置于检验条片座20上的检验条片的水平面上,弹簧之间的距离稍小于所述检验条片的宽度。因此,检验条片4可以被弹性地夹持并固定在弹簧41之间。
在前段12的区域内,界定检验条片座20的侧壁43、44构成导向件40的一部分,而所述的两侧壁在垂直方向上相对于检验条片座20是升高的。由施压件33开始,侧壁43,44的第一部分构成一个锥形的横向导向件,然后,侧壁43,44以彼此相距为恒定的距离伸展至挡块32,上述恒定距离比检验条片4的宽度稍大。
如果要把一个检验条片4在分析装置2中定位,那么,就要把该检验条片的前端10从上面倾斜地插入检验条片托架3的缝隙36中。在进一步插入的过程中,其前端10被相对于检验条片座20升高了的保持凸块26抬起。一旦保持凸块26与凹口17相接合,由于检验条片4的向下作用的弹性应力和保持凸块26侧面27的倾斜状,所述的分力会施加给挡块32。检验条片4以朝向挡块32的方式滑动,直至它达到如图3所示的确定的测量位置。
操作端16由人工克服弹簧41的阻力向下压至检验条片座20,并被弹簧41固定在那里。
图4是本发明的另一实施例的剖面图。与上述实施例相比,主要区别在于这个检验条片分析系统在前端区域内没有挡块。前述的实施例的其它特点在在这里也都具有。保持凸块50和检验条片4上的凹口17都有圆形截面,从而在处于测量位置时,检验条片4以其凹口17的边缘居中且真正完全地靠在保持凸块50的侧面53上,并因此固定在保持凸块上。
在图3和图4所示的实施例中,锥形的保持凸块26、50同时提供了支撑和固定元件的功能。然而,两种功能也可以由独立的元件来实现。例如,可以把图3中的检验条片座20设计成朝挡块32的方向均匀地向上弯曲,从而提供一个相对于检验部位区13的中间面22偏移了的支撑。在纵向上的固定也可以在另外一点上实现,例如,在操作段15位于座20上的那一段上,通过对该段的检验条片开一个凹口及一个相应的固定装置来实现。
Claims (9)
1.检验条片分析系统的检验条片定位装置,所述检验条片分析系统包括:
一台带有检验条片托架(3)的分析装置(2),所述托架用来把一个检验条片(4)相对于一个测量单元((11)定位于一个确定的测量位置;以及
检验条片(4),此条片有:前端(10);操作端(16);位于操作端(16)与前端(10)之间、带有至少一个检验部位(6)的检验部位区(13);位于检验部位区(13)与前端(10)之间的前段(12)以及位于检验部位区(13)与操作端(16)之间的操作段(15);
其中,所述检验条片保持装置(3)包括:
一个导向装置(40),它用来当把检验条片(4)插入检验条片托架(3)中时在横向上导引检验条片,
一个固定装置(25),当检验条片(4)在检验条片托架(3)上处于测量位置时,此固定装置与检验条片(4)上的一个凹口(17)接合;以及
一个检验条片座(20),检验条片(4)的第一侧面放在此座上,使得其检验部位区(13)与测量单元(11)离开一个特定的距离,
其特征在于:
所述检验条片保持装置(3)还包括:
一个支撑装置,用来支撑处于测量位置的检验条片(4)的前段,此支撑装置相对于检验部位区(13)的中间面(22)在垂直方向上偏移;以及
一个施压件(33),当检验条片处于测量位置时,此施压件在位于支撑装置(24)与检验部位区(13)之间一个位置处对检验条片(4)的第二侧面施压;
因此,处于测量位置的检验条片(4)会受到弯曲应力,从而确保该至少一个检验部位(6)与测量单元(11)有一确定的距离。
2.按照权利要求1的检验条片定位装置,其特征在于,所述固定装置(25)和支撑装置同时由一个带有侧面(27,53)的固定保持元件(26,50)构成,上述侧面朝向检验条片表面倾斜,检验条片(4)上的凹口(17)的至少一段边缘(28)放在该侧面上。
3.按照权利要求2的检验条片定位装置,其特征在于,所述检验条片(4)上的凹口(17)以下述的方式放在保持元件(50)的侧面(53)上,即使得检验条片(4)被固定住,在纵向上既不能在朝向其操作端(16)的方向上运动,也不能在朝向其前端(10)的方向上运动。
4.按照权利要求2的检验条片定位装置,其特征在于,在检验条片座(20)的插入止端设有一个挡块(32),并且,该挡块(32)与保持元件(26)之间的距离和检验条片(4)的前端(10)与检验条片(4)上的凹口(17)的靠向插入止端(10)的那一段边缘之间的距离彼此相适应,使得处于测量位置的检验条片(4)以其前端(10)紧靠着挡块(32),并以其凹口(17)的靠向前端(10)的那段边缘(28)放在保持元件(26)的倾斜侧面(27)上。
5.按照权利要求1的检验条片定位装置,其特征在于,检验条片座(20)被做成这样的结构,使得检验条片在处于测量位置时它不与检验条片(4)在支撑(24)与施压件(33)之间的第一侧面(21)接触,从而使检验条片(4)在支撑(24)与施压件(33)之间不受张力。
6.按照权利要求1的检验条片定位装置,其特征在于,施压件(33)是固定的,并跨过检验条片导向装置(40),从而在检验条片座(20)与施压件(33)之间形成一个缝隙(36),在检验条片(4)插进检验条片托架(3)时,该检验条片穿过此缝隙。
7.按照权利要求1的检验条片定位装置,其特征在于,施压件(33)与检验条片(4)的朝向检验条片(4)的前端(10)的边缘(8)的距离(a)为检验部位(6)的朝向前端(10)的边缘与支撑(24)之间的距离(b)的0.35倍至0.65倍。
8.按照权利要求1的检验条片定位装置,其特征在于,检验条片座(20)比检验条片(4)的长度短,从而使得检验条片的操作端(16)超过检验条片座(20)而突出。
9.按照权利要求1的检验条片定位装置,其特征在于,检验条片托架(3)包括位于导向件(4)两侧的弹簧元件(39),所述的弹簧元件对处于操作段(15)的检验条片(4)的边缘施压,从而把检验条片(4)压向检验条片座(20)上。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C53 | Correction of patent of invention or patent application | ||
COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: PATENTEE; FROM: BOEHRINGER MANNHEIM GMBH TO: LROGGE DIAGNOSIS EQUIPMENT CO., LTD. |
|
CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Patentee after: Boehringer Manhuheim GmbH Patentee before: Boehringer Mannheim GmbH |
|
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
C17 | Cessation of patent right | ||
CX01 | Expiry of patent term |
Expiration termination date: 20140330 Granted publication date: 19991027 |