ДЕРЖАТЕЛЬ ЕМКОСТИ И НОСИТЕЛЬ ЕМКОСТИ Российский патент 2016 года по МПК B67C7/00 

Область техники

Настоящее изобретение относится к держателю емкости, пригодному для приема и удерживания емкости, и к носителю емкости, содержащему множество держателей емкости настоящего изобретения.

Уровень техники

Большое разнообразие автоматизированных химических анализаторов известны в уровне техники и широко используются в больницах, клиниках и исследовательских лабораториях. Наиболее популярным примером такого устройства является многоканальный тип анализатора, в котором серия различных тестов выполняется одновременно и параллельно друг с другом. Типичный многоканальный анализатор обычно использует жидкость или твердые реагенты для вступления в реакцию с конкретным компонентом, присутствующим в образце, для того, чтобы приводить к изменению проницаемости, поглощения, цвета, фотооптической характеристики или иного коллигативного электрического или физического свойства образца. В соединении с многоканальным анализатором фотооптическая система и электрохимическое детекторное средство применяются для определения скорости реакции или концентрации компонента в образце и т.п. Такие химические анализаторы могут включать в себя анализаторы для выполнения реакций агглютинации, такие, которые предусматриваются в иммуногематологии.

Обычный способ, используемый для выполнения этих фотометрических процедур, заключается в размещении порции или аликвоты раствора образца в небольшой ячейке, пробирке или кювете, снабженной прозрачными стенками, и затем в размещении раствора образца между источником света и фоточувствительным детекторным элементом или в протекании образца мимо датчиков. Для выполнения множества тестов одновременно на каждом образце самые современные многоканальные анализаторы используют ряд небольших аликвот образца, взятых из большего объема образца или пробы, изначально подаваемой в устройство. Эти большие пробы образца содержатся и обрабатываются в ячейках или пробирках разного размера и конфигурации, при этом самыми распространенными являются круглые удлиненные пробники или пробирки, в то время как остальные имеют прямоугольные или квадратные ячейки и альтернативные конфигурации. Этот тип индивидуализированной обработки образца лишен проблемы перекрестного загрязнения образцов, которая может возникать с анализами прежнего проточного типа.

Несмотря на то что многоканальные автоматизированные анализаторы получили широкое признание, имеются некоторые недостатки, связанные с их использованием. Например, для обеспечения точной и безошибочной обработки пробирок необходимо поместить и выровнять пробирки в устройстве таким образом, чтобы разные аликвоты образцов могли автоматически и последовательно использоваться по мере необходимости. Кроме того, для сопоставления результатов многочисленных тестов с соответствующими образцами нужно использовать систему точной идентификации и отслеживания. В результате, в данной области техники были разработаны различные специализированные ячейки для образцов и средства идентификации. К сожалению, основная часть является машинно-ориентированной, что ограничивает применимость конкретного анализатора для тех образцов, которые упакованы в конкретные пробирки или ячейки. В качестве альтернативы некоторые анализаторы предусматривают использование переходников для ячеек с образцами, вместо одного машинно-зависимого исполнения, при этом переходники, к сожалению, могут быть громоздкими и требующими больших затрат времени при использовании. Кроме того, для эффективного управления этими анализирующими устройствами с ручным управлением требуются относительно высококвалифицированные специалисты, поскольку ошибка в их работе может приводить к состоянию, когда весь образец становится непригодным.

Известно, что для установки пробирок с образцами в емкость для пробирок в анализаторе емкость имеет углубление для каждой пробирки. Примеры описаны в документах US3680967 и в EP0471980. В документе US3680967 для захвата пробирки используются пары подпружиненных пальцев в каждой выемке, но не делается попытка определения диаметра пробирки, поскольку, по-видимому, предусматривается только один диаметр.

Документы EP 0589528 и WO 2008067846 раскрывают устройство для удерживания емкости для пробирок и определения ее диаметра. Более конкретно, документ WO 2008067846 раскрывает захват емкости, содержащий основную раму и захватные пальцы, выполненные с возможностью перемещения между открытым положением и закрытым положением. Захват емкости снабжен детектором, определяющим смещение пальца, который детектирует мгновенное положение захватных пальцев. Раскрытый датчик, детектирующий палец, основан на устройстве на эффекте Холла, таком, как детектор на эффекте Холла или на оптическом кодирующем устройстве. Документ EP 0589528 раскрывает устройство для измерения диаметра пробирок с образцами, удерживаемых в емкости для пробирок с образцами, имеющей множество углубленных участков для каждой пробирки. Каждый углубленный участок содержит пару пальцев для удерживания пробирок с образцами и воспринимающее средство для восприятия расстояния между концами пальцев, разнесенных при удерживании пробирки с образцом в емкости для пробирок с образцами. Воспринимающее средство содержит обычный излучатель и приемник электромагнитного излучения, такой как инфракрасный детектор.

Однако здесь измерение диаметра основано на измерении относительного смещения пальцев, и любое отклонение пальцев может приводить к неточному измерению диаметра.

Документ EP 1353183 раскрывает устройство, удерживающее емкость, которое содержит удерживающие элементы для удерживания емкости с помощью упругого удерживающего усилия. Устройство, удерживающее емкость, также содержит пару свободно вращающихся роликов, установленных на паре валов, продолжающихся противоположно удерживающим элементам. Расстояние между роликами, определенное посредством диаметра емкости, определяет степень раскрытия удерживающих элементов. Это устройство является сложным, поскольку оно требует много подвижных частей.

Краткое изложение сущности изобретения

Задачей настоящего изобретения является создание держателя емкости, который выполнен с возможностью детектирования наличия емкости в держателе емкости, когда держатель емкости принимает емкость, ее прочного удерживания при размещении емкости и определения ее диаметра.

Другой задачей настоящего изобретения является создание рейки, содержащей множество емкостей, посредством которой может быть определен диаметр емкости.

Согласно настоящему изобретению, эти задачи достигаются посредством держателя емкости и носителя емкости, содержащего множество держателей емкости настоящего изобретения в соответствии с независимыми пунктами формулы изобретения.

Эти задачи также достигаются посредством держателя емкости согласно вводной части независимых пунктов формулы изобретения, отличающегося

тем, что упомянутый, по меньшей мере, один поддерживающий элемент шарнирно установлен на основной раме так, чтобы поворачиваться между первым положением в отсутствие емкости и вторым положением, когда емкость принята в основной раме;

тем, что держатель емкости дополнительно содержит смещаемый элемент, подвижно установленный в основной раме и присоединенный к нижнему концу поддерживающего элемента посредством передающего усилие соединения так, чтобы перемещаться вдоль заданного расстояния, которое пропорционально углу поворота упомянутого, по меньшей мере, одного поддерживающего элемента; и

тем, что датчик смещения, чувствительный к заданному расстоянию смещаемого элемента так, чтобы определять, по меньшей мере, ее диаметр при приеме в держателе емкости.

В предпочтительных вариантах осуществления смещаемый элемент представляет собой фланцевый или зубчатый элемент, и упомянутый, по меньшей мере, один поддерживающий элемент шарнирно установлен на основной раме посредством заклепки или шарнира. Предпочтительно, что смещаемый элемент выполнен с возможностью подвижной установки на стержне с пружиной.

Боковое углубление или отверстие в верхней поверхности может быть предусмотрено в основной раме для размещения поддерживающего элемента.

Предпочтительно, что упомянутый, по меньшей мере, один поддерживающий элемент удерживает емкость в упомянутом втором положении, и держатель емкости может иметь три поддерживающих элемента, равномерно разнесенных вокруг основной рамы. Кроме того, держатель емкости может содержать блок уведомления для уведомления, когда емкость принята в основной раме.

Предпочтительно, что датчик смещения или иной датчик может быть выполнен для детектирования наличия емкости при приеме в держателе емкости и дополнительно содержит блок уведомления, присоединенный к упомянутому датчику для индикации, когда емкость размещена в основной раме. Блок уведомления может представлять собой световой элемент, размещенный на верхнем участке основной рамы, вблизи центрального отверстия. Световой элемент может излучать в одном или в нескольких цветах для уведомления о статусе емкости, когда она на основной раме.

Краткое описание чертежей

Настоящее изобретение будет более понятно с помощью описания варианта осуществления, приведенного в качестве примера и иллюстрированного посредством чертежей, на которых:

Фиг.1 изображает общий вид первого варианта осуществления держателя емкости настоящего изобретения с емкостью;

Фиг.2 изображает разрез держателя емкости настоящего изобретения с емкостью, имеющей первый диаметр;

Фиг.3 изображает разрез держателя емкости настоящего изобретения с емкостью, имеющей второй диаметр, меньший, чем первый диаметр, показанный на фиг.2;

Фиг.4 изображает общий вид второго варианта осуществления держателя емкости настоящего изобретения с емкостью;

Фиг.5 изображает носитель емкости, содержащий множество держателей емкости настоящего изобретения, блок связи и автоматический анализатор; и

Фиг.6 изображает элемент держателя емкости с разными датчиками обнаружения и смещения.

Подробное описание возможных вариантов осуществления настоящего изобретения

Фиг.1 изображает общий вид первого варианта осуществления держателя 1 емкости настоящего изобретения, который является пригодным для приема и удерживания емкости 2 так, чтобы установить емкость 2 в системе анализатора (не представлена). Держатель 1 емкости снабжен на нижнем конце основной рамой 3 для размещения и удерживания упомянутой емкости 2. В связи с этим на верхней поверхности основной рамы 3 предусмотрено центральное отверстие 9. Фиг.2 и фиг.3 изображают вид в разрезе держателя 1 емкости с двумя разными диаметрами емкости 2.

Кроме того, упомянутый держатель 1 емкости содержит один или несколько поддерживающих элементов 4, которые шарнирно установлены на основной раме 3. Однако число поддерживающих элементов 4 может варьироваться и быть выбрано в соответствии с конкретным вариантом осуществления. В одном варианте осуществления поддерживающие элементы 4 равномерно распределены по периферии на верхней части основной рамы 3 таким образом, чтобы стабилизировать или удерживать принятые емкости 2. Поскольку они шарнирно установлены, часть поддерживающих элементов 4 может быть видна над основной рамой 3 и, по меньшей мере, часть находится частично внутри упомянутой основной рамы 3. В одном варианте осуществления на периферии основной рамы 3 размещены вертикальные отверстия, углубления или щели 11. Поддерживающие элементы 4 фиксированы внутри упомянутых углублений 11 чуть ниже верхней поверхности упомянутой основной рамы 3 обычным образом, таким, как с использованием стержня 12, заклепки и т.п. так, чтобы поворачиваться вокруг стержня 12. В другом варианте осуществления в верхней поверхности основной рамы 3 просто имеются отверстия 11, в которых установлены поддерживающие элементы 4.

Поскольку поддерживающие элементы 4 шарнирно установлены, они могут поворачиваться между первым (или открытым) положением и вторым (или закрытым) положением. При отсутствии емкости 2 поддерживающие элементы 4 находятся в упомянутом первом положении. Поддерживающие элементы 4 находятся в упомянутом втором положении, когда емкость 2 размещена на основной раме 3. В этом втором положении, по меньшей мере, один поддерживающий элемент 4 удерживает емкость 2.

Внутри упомянутой основной рамы 3 размещено смещаемое или подвижное приспособление или элемент 5, который подвижно установлен с центральной частью на стержне 6. Элемент 5 имеет фланец для передающего усилие соединения с нижним концом поддерживающего элемента 4. Под центральной частью и внутри смещаемого элемента 5 размещена сжатая пружина 7, которая естественно будет перемещать смещаемый элемент 5 вверх на упомянутом стержне 6. Фланец элемента 5 размещен периферийно вокруг центральной части. Поскольку элемент 5 находится в передающем усилие контакте с нижним концом поддерживающих элементов 4, элементы 4 поворачиваются в соответствии со смещением упомянутого элемента 5, перемещающегося вдоль упомянутого стержня 6. При установке емкости 2 нижний конец поддерживающего элемента 4 смещает элемент 5 против усилия, прикладываемого пружиной 7. Таким образом, элемент 5 перемещается вдоль заданного расстояния, которое пропорционально углу поворота упомянутых поддерживающих элементов 4.

Наконец, первый датчик, или датчик смещения (указанный ссылочной позицией 16 на фиг.6), чувствителен к заданному расстоянию элемента 5, детектирует наличие емкости 2. Поскольку смещение пропорционально углу поворота, по меньшей мере, одного поддерживающего элемента 4, оно также пропорционально диаметру емкости 2, когда она размещена в держателе 1 емкости. В качестве примера фиг.2 и фиг.3 изображают емкости 2 с двумя разными диаметрами.

Кроме того, держатель 1 емкости может содержать блок 10 уведомления для уведомления, когда емкость 2 принята в основную раму 3. Блок 10 уведомления может быть приспособлен к генерации оптического, акустического сигнала или иного сенсорного сигнала. Предпочтительно, что блок уведомления содержит световой элемент 10, например, светоизлучающий диод (LED), размещенный на верхнем участке основной рамы 3, вблизи центрального отверстия 9. В варианте осуществления, согласно фиг.2 и 3, световой элемент 10 является кольцеобразным и размещен концентрично относительно центрального отверстия 9. Однако световой элемент 10 может иметь любую другую форму, такую как форма диска, и быть размещенным в любых положениях на основной раме 3, где оператор визуально может легко его увидеть.

Световой элемент 10 может излучать в одном цвете или в нескольких цветах, пригодных для уведомления о статусе емкости 2, когда она на основной раме 3. Например, световой элемент 10 может излучать в зеленом цвете для уведомления о том, что выполнен ряд различных тестов, и емкость 2 может быть удалена из держателя 1 емкости, в красном цвете для уведомления о том, что серия различных тестов не закончена и емкость 2 не следует удалять из держателя 1 емкости и в желтом цвете для уведомления о возможной ошибке в серии тестов. В последнем случае детектор (не представлен) может детектировать засорение пипетки, нехватку объема жидкости или любое другое отклонение от нормы в обработке и операция анализа может быть идентифицирована в системе анализатора. В качестве альтернативы световой элемент 10 может представлять собой одноцветный светоизлучающий диод и статус емкости 2 может сообщаться путем выполнения мерцания светодиода в соответствии с разным образцом мерцания в зависимости от статуса.

Фиг.4 изображает общий вид второго варианта осуществления держателя емкости настоящего изобретения с емкостью. В этом варианте осуществления предусмотрено гнездо 13, которое может слегка прижиматься вниз при размещении емкости 2. В этом варианте осуществления поддерживающие элементы 4 поворачиваются посредством шарнира 41 внутри основной рамы 3. Ко второму концу шарнира 41 прикреплена зубчатая рейка 42. Благодаря шарниру 41 упомянутая зубчатая рейка 42 перемещается вверх или вниз за счет перемещения упомянутых поддерживающих элементов 4. В этом варианте осуществления смещаемый элемент 5, опять же установленный на пружине 7, имеет дополняющие зубья в отношении зубьев зубчатой рейки 42. Таким образом, элемент 5 будет просто следовать за перемещением вверх и вниз зубчатой рейки 42, всегда, когда перемещаются поддерживающие элементы 4. Следовательно, передающее усилие соединение осуществляется за счет соединения обоих элементов 5, 42 посредством зубьев. Однако в этом варианте осуществления направление перемещения будет противоположным в отношении перемещения согласно первому варианту осуществления. Таким образом, фактически пружина 7 установлена над элементом 5, прижимая элемент 5 вниз. Как и в случае первого варианта осуществления, датчик 16 смещения, показанный подробно на фиг.6, будет чувствительным к заданному расстоянию элемента 5 с возможностью детектирования наличия емкости 2 и определения ее диаметра при размещении в держателе 1 емкости.

В действительности, в рамках настоящего изобретения может быть использовано любое передающее усилие соединение между смещаемым элементом 5 и нижним концом поддерживающих элементов 4.

Настоящее изобретение относится также к носителю 8 емкости, пригодному для размещения в автоматизированном химическом анализаторе, содержащему множество держателей 1 емкости по настоящему изобретению. Этот вариант осуществления может быть виден на фиг.5, где носитель 8 емкости содержит ряд множества держателей 1 емкости, при этом каждый из держателей емкости способен принимать емкость 2. В варианте осуществления держатели 1 емкости представлены с тремя поддерживающими элементами 4, равномерно разнесенными вокруг основной рамы 3.

Емкости 2 с разными диаметрами могут быть приняты в разные держатели 1 емкости носителя 8 емкости, при этом упомянутый, по меньшей мере, один поддерживающий элемент 4 каждого держателя 1 емкости размещен в соответствии с диаметром емкости 2. Носитель 8 емкости, раскрытый в настоящем документе, кроме того, выполнен с возможностью детектирования наличия емкости 2 в любом из его держателей 1 емкости и определения диаметра емкостей.

Носитель 8 емкости присоединен через блок 17 связи к блоку 18 управления. Блок 17 связи принимает с помощью приемного блока 171 информацию о статусе каждой емкости 2, содержащейся в любом держателе 1 емкости носителя 8 емкости. Последующая передача информации на блок 18 управления может быть выполнена любым способом, например, с помощью беспроводной связи ближнего радиуса действия, беспроводной связи WiFi, технологии Bluetooth или путем объединения блока в носителе 8 емкости и присоединения его с помощью кабелей. В блоке 17 связи будет предусмотрен подходящий блок 172 передачи. Эта принятая информация может быть использована для управления блока 10 уведомления на держателях 1 емкости как функция, например, продвижения серии тестов. Кроме того, носитель 8 емкости может включать в себя устройство для хранения (не показано) для сохранения информации сигналов датчика смещения и/или информации от блока 18 управления. Эта конструкция позволяет автоматический ввод информации о держателях 1 емкости, содержащих емкость 2, и диаметре соответствующих емкостей 2. Таким образом, нет необходимости вручную обеспечивать эту информацию для анализатора.

Фиг.6 изображает деталь держателя 1 емкости, включающего в себя различные датчики обнаружения и смещения. Гнездо 13 присоединено через присоединенный элемент 14 ко второму датчику или датчику 15 обнаружения. Наличие емкости 2 детектируется при небольшом перемещении присоединенного элемента 14. Датчик 15 обнаружения может представлять собой датчик на эффекте Холла или любой другой подходящий датчик. В качестве альтернативы датчик 16 смещения обеспечивает сигнал датчика, содержащий информацию относительно наличия емкости 2 в держателе 1 емкости и ее диаметре. Опять же, датчик 16 может представлять собой датчик на эффекте Холла или любой другой подходящий датчик. Носитель 8 емкости также может содержать блок связи для сообщения между носителем 8 емкости и автоматизированным анализатором.

Ссылочные позиции и символы

1 Держатель емкости

2 Емкость

3 Основная рама

4 Поддерживающий элемент

41 Шарнир

42 Зубчатая рейка

5 Элемент

6 Стержень

7 Пружина

8 Носитель емкости

9 Центральное отверстие

10 Блок уведомления

11 Вертикальное углубление, отверстие

12 Стержень

13 Гнездо

14 Соединительный элемент

15 Датчик обнаружения

16 Датчик смещения

17 Блок связи

171 Принимающий блок блока 17

172 Блок передачи блока 17

18 Блок управления.

Держатель емкости, пригодный для приема и удерживания емкости, при этом упомянутый держатель емкости содержит основную раму для приема упомянутой емкости и, по меньшей мере, один поддерживающий элемент; отличающийся тем, что упомянутый, по меньшей мере, один поддерживающий элемент шарнирно установлен на основной раме так, чтобы поворачиваться между первым положением в отсутствие емкости и вторым положением, когда емкость принята в основной раме; держатель емкости дополнительно содержит смещаемый элемент, установленный с возможностью перемещения в основной раме так, чтобы перемещаться вдоль заданного расстояния, которое пропорционально углу поворота упомянутого, по меньшей мере, одного поддерживающего элемента; и тем, что датчик смещения, чувствительный к заданному расстоянию смещаемого элемента так, чтобы детектировать, по меньшей мере, его диаметр при приеме в держателе емкости. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Держатель емкости, пригодный для приема и удерживания емкости, при этом упомянутая емкость имеет диаметр, причем держатель емкости содержит:
основную раму для приема упомянутой емкости, имеющей диаметр; и
по меньшей мере, один поддерживающий элемент;
упомянутый, по меньшей мере, один поддерживающий элемент шарнирно установлен на основной раме так, чтобы поворачиваться между первым положением в отсутствие емкости и вторым положением, когда емкость принята в основной раме;
держатель емкости, дополнительно содержащий смещаемый элемент, установленный с возможностью перемещения в основной раме и присоединенный к нижнему концу поддерживающего элемента посредством передающего усилие соединения так, чтобы перемещаться вдоль заданного расстояния, которое пропорционально углу поворота упомянутого, по меньшей мере, одного поддерживающего элемента; и
датчик смещения, чувствительный к заданному расстоянию смещаемого элемента так, чтобы определить, по меньшей мере, диаметр емкости при приеме в держатель емкости.

2. Держатель емкости по п.1, в котором упомянутое передающее усилие соединение представляет собой фланец на упомянутом элементе, присоединенный к нижнему концу поддерживающего элемента.

3. Держатель емкости по п.1, в котором упомянутое передающее усилие соединение представляет собой зубчатый элемент, присоединенный к зубчатой рейке на нижнем конце поддерживающего элемента.

4. Держатель емкости по п.1, в котором упомянутый, по меньшей мере, один поддерживающий элемент шарнирно установлен на основной раме посредством заклепки или шарнира.

5. Держатель емкости по п.1, в котором смещаемый элемент установлен с возможностью перемещения на стержне с помощью пружины.

6. Держатель емкости по п.1, в котором предусмотрено боковое углубление или отверстие в верхней поверхности в основной раме для размещения поддерживающего элемента.

7. Держатель емкости по п.1, в котором упомянутый, по меньшей мере, один поддерживающий элемент удерживает емкость в упомянутом втором положении.

8. Держатель емкости по п.1 с тремя поддерживающими элементами, которые равномерно разнесены вокруг основной рамы.

9. Держатель емкости по п.1, в котором датчик смещения или иной датчик детектирует наличие емкости при приеме в держателе емкости и дополнительно содержит блок уведомления, присоединенный к упомянутому датчику для индикации, когда емкость принята в основной раме.

10. Держатель емкости по п.9, в котором упомянутый блок уведомления представляет собой световой элемент, размещенный на верхнем участке основной рамы, вблизи центрального отверстия.

11. Держатель емкости по п.10, в котором упомянутый световой элемент может излучать в одном или множестве цветов для индикации состояния емкости при приеме на основной раме.

12. Носитель емкости, пригодный для приема в автоматизированном химическом анализаторе и содержащий множество держателей емкости, при этом каждый держатель емкости является пригодным для приема и удерживания емкости, имеющей диаметр, и содержащий: основную раму для приема упомянутой емкости и, по меньшей мере, один поддерживающий элемент; причем упомянутый, по меньшей мере, один поддерживающий элемент шарнирно установлен на основной раме так, чтобы поворачиваться между первым положением в отсутствие емкости и вторым положением, когда емкость принята в основной раме; каждый держатель емкости, дополнительно содержащий смещаемый элемент, установленный с возможностью перемещения в основной раме и присоединенный к нижнему концу поддерживающего элемента посредством передающего усилие соединения так, чтобы перемещаться вдоль заданного расстояния, которое пропорционально углу поворота упомянутого, по меньшей мере, одного поддерживающего элемента; и датчик смещения, чувствительный к заданному расстоянию смещаемого элемента так, чтобы определить, по меньшей мере, диаметр емкости при приеме в держателе емкости.

13. Носитель емкости по п.12, дополнительно содержащий блок связи, в котором упомянутый блок связи содержит блок передачи для передачи сигналов датчика, поданных каждым из датчиков смещения на блок управления.