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扁平直流微电机 用于医疗实验室诊断自动化

许多执行医学样品分析的实验室直到现在仍使用 手动分配系统。也就是说,进来的样品首先进行数据 方面的技术处理,然后成批排放在架子上,由工作人 员分送到不同的分析站,其间可能为了执行其他分析 要再次分类。每日成千上万次的样本分析不仅费力单 调,同时也很容易出错。然后错误的排除又另需额外 的人力和时间。如单个样本需做特殊处理,比如在分 级分析过程中流经不同的工作站,这也需花费更多的 时间。特定分析的样本稀释或为完成多个分析所做的 样品划分也如此。工作流程中故障和干扰的出现通常 不可避免。但如今的发展趋势又是在病人身上尽可能 只做一次采样,然后用于所有必要检查的分析。这一 问题不仅不会缓解,而且将来会因实验室服务集中化 而变得越来越突出。

扁平直流微电机 用于医疗实验室诊断自动化
转向器由上级控制系统调整。 每个转向器平均每小时可完成4500次分类操作。

自动化样本分配系统必须具备什么功能?

采用符合实际需求的自动化技术,将工作人员从 单调的工作中解放出来并消除错误来源,是现代化 的实验室的必然发展趋势。理想的自动样本输送系 统应将样本直接送到相应的分析系统,同时承担其他 任务:根据样本的识别信息规划和优化在实验室内的运动路径,这需要考虑很多参数,比如容器类型、准 备工作、液位和各个分析步骤的次序。在分析和评估 期间,所有当前正在处理的样品应可随时拿取,即数 百个样品最好同时处于分配系统中。这样便可快速重 复或做补充分析,并完成额外的必要评估。分析结束 后,样本应自动剔出,在保留数天后被清除或为了长 期存档保存在一个合适的容器内。
因此,自动化样本分配系统必须能满足一系列高要 求,除了容纳能力和可靠性,也要考虑灵活性,这又 同时涉及两个方面:分配系统必须能应付不断变化的 工作任务和流程变动,同时又易于扩展,比如可以毫 不费力地补装新的或其他分析设备。如今,上述要求 是完全可以实现的,由GLP Systems开发和研制的全 自动样品分配系统lab.sms®向我们证实了这一点。它 分开输送每个样品,因为只有这样才能实现灵活、单 独和最优的样品管理。因此,它与另一种输送的架子 包含五个或十个样品的分配系统从根本上是不同的。

扁平直流微电机 用于医疗实验室诊断自动化
高度灵活的自动样本分配系统:分开输送每个样本,只有这样 才能实现灵活、单独和最优的样品管理。

高度灵活的运输和分配

由来自德国汉堡的专家研制的样品分配系统可在 组配点将进入系统的样品的识别信息和可移动的样 品载体的识别信息联结在一起。由此分配系统可以识 别样品并“知道”当前输送过程中样品在哪个小车上 及需要做哪些分析。即使以后出现流程变更也毫无问 题,因为抓取是自由选择的(随机抓取)。运输过程 中识别点不断检查样品位置及样品与小车之间的组配 关系。带着血液样本的小车通过塑料轨道全自动行驶 到各个分析站。输送过程中需要经过的转向器由上级 控制系统相应调整。
每个转向器平均每小时执行4500次分类操作:即每 小时可以识别4500个样品并将其导入正确的方向。由 于所有转向器可以同时工作,因此举例来说,一个包 含50个转向器的系统可以每小时完成225000次分类操 作,或每秒钟超过60次;这样的能力是必需的,因为 很多样品在分析前后处于等候状态,需要经常穿越转 向器。转向器的高分类能力为实验室的组织灵活性奠 定了良好的基础。此外,用于运载样品的“小车”在 流畅的输送过程中也起着关键的作用。在这里,快速 和可靠是最重要的。

扁平直流微电机 用于医疗实验室诊断自动化
通过样本的士进行输送:带有样本的小车通过塑料轨道自 动运行至各个分析站。

紧凑的驱动系统确保快速、可靠的运输

结构紧凑的小车,即“样品的士”的构造其实很 简单。内置安装的组件包括驱动装置、电池、电子器 件和接近开关,以使“的士”能精确地加速、减速和 停止比如停在分析站前。驱动装置选用了直流无刷减 速电机。该电机是丰富的FAULHABER产品组合中的一 员,专门针对高可靠性和长使用寿命而设计,可在自 动分配系统内轻松运行很多公里而不出现磨损。在该 应用中,由于多数情况下血液样品以开放状态进行输 送,因此电机所具备的平稳、无齿槽效应的运行特性 也极具吸引力。此外,驱动装置在运行时产生的噪音 也很低。转子上的稀土磁铁和无铁芯绕组可确保在很 小的体积内实现高功率和高动态特性。驱动装置的直径约为15 mm,长度为15 mm,可提 供0.3 W左右的功率和最高6 mNm的转矩,通过一个 与直径匹配的直齿减速箱(传动比1 : 10)在理想的工 作点驱动“样品的士”的滚轮。由于结构紧凑,集成 安装变得非常容易,低耗电特性也使电池充电间隔相 对较长。为使小车始终处于可用状态,内置电子器件 连续监控电池电量,确保小车在停止前及时充电。电 子器件还承担其他任务。它保存了“的士”识别号并 对接近开关信号进行分析。从而电机上的电子器件可 相应调整直流无刷电机的转速,比如减速或停止。这一解决方案已在汉堡的一个大型实验室成功投入 使用。在这里,19台在线分析设备每天处理大约3000 个血液标本。该方案的应用范围还将继续扩大。现代 化的微驱动装置再次证明了其功能多样性。“样本的 士”原理也能扩展到其他应用领域。比如,当小型零 部件需分开输送至不同的生产站或检验站时,就可采 用类似的自动分配系统。

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产品

直流无刷电机
高效无槽设计
高转矩或高转速,体积小,重量轻
动态加速和 减速性能好
噪音低
可提供各种传感器或无传感器选择
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