X
你好,欢迎来到仪多多。请登录 免费注册
仪器交易网
0我的购物车 >
购物车中还没有商品,赶紧选购吧!

自动生化分析仪的原理构成及使用 分析仪是如何工作的

时间:2020-08-13    来源:仪多多仪器网    作者:仪多多商城     


一、自动生化分析仪的功能及特点 :
自动生化分析仪是将生化分析中的取样、加试剂、混合、保温、比色、结果计算、书写报告等步骤的部分或全部由模仿手工操作的仪器来完成。它可进行定时法、连续监测法等各种反应类型的分析测定。除了一般的生化项目测定外,有的还可进行激素、免疫球蛋白、血药浓度等特殊化合物的测定以及酶免疫、荧光免疫等分析方法的应用。它具有快速、简便、灵敏、准确、标准化、微量等特点。
二、自动生化分析仪的分类
自动生化分析仪有多种分类方法,常用的是按其反应装置的结构进行分类。按此法可将自动生化分析仪分为流动式和分立式两大类。
所谓流动式自动生化分析仪是指测定项目相同的各待测样品与试剂混合后的化学反应在同一管道流动的过程中完成。这是第一代自动生化分析仪。过去说得多少通道的生化分析仪指的就是这一类。存在较严重的交叉污染,结果不太准确,现已淘汰。
分立式自动生化分析仪与流动式的主要差别是每个待测样品与试剂混合间的化学反应都是分别在各自的反应皿中完成的,不易出现较差污染,结果可靠。
三、自动生化分析仪的构成
因为自动生化分析仪是模仿手工操作的过程,所以无论哪一类的自动生化分析仪,其结构组成均与手工操作的一些器械设备相似,一般可有以下几个部分组成:
1、样品器:放置待测样本、标准品、质控液、空白液和对照液等。
2、取样装置:包括稀释器、取样探针和输送样品和试剂的管道等。
3、反应池或反应管道:一般起比色皿(管)的作用。
4、保温器:为化学反应提供恒定的温度。
5、检测器:如比色计、分光光度计、荧光分光光度计、火焰光度计、电化学测定仪等。不同仪器配置不同。
6、微处理器:是分析仪的电脑部分,又叫程序控制器。控制仪器所有的动作和功能,使用者可通过键盘与仪器“对话”,同时电脑还能接受从各部件反馈来的信号,并作出相应的反应,对异常情况发出一定的指示信号。分析软件和分析结果一般贮存在磁盘中,可共查询。
7、打印机:可绘制反应动态曲线和打印检验报告单等。
8、功能监测器:显示屏就是其中一部分,可查看反应状态、人机“对话”的情况、当前仪器工作状态、分析结果等。
四、流动式自动生化分析仪
流动式自动生化分析仪又可分为空气分段系统和非分段系统。前者是流动式分析仪中较为典型的一种。
(一)空气分段系统
这种分析仪的特点是通过比例定量泵挤压弹性样品管、空气管和试剂管(通称“泵管”),将样品依次连续地吸入并沿样品管输送,另一方面由空气管吸入的气泡将由同样原理吸入并在试剂管道中连续流动的试剂分成均匀的节段,样品流和试剂流在连续向前流动的过程中相遇、混合、透吸(必要时)、保温、反应及被测定。整个分析过程是液流在管道中连续流动的过程中完成的。
(二)非分段系统
非分段系统是靠试剂空白或缓冲液来间隔每个样品的反应液,这样,在管道中连续流动的液体不被分段。非分段系统可再分为流动注入系统和间隙系统。
1、流动注入系统:该系统的组成与空气分段系统相似,但某些结构和工作原理有所不同,空气分段系统是利用气泡分段来防止管道中各反应液在流动过程中的交叉污染,而流动注入系统则是通过将样品依次注入连续流动的试剂流管道中来达到防止交叉污染的目的的。
2、间隙系统:该系统的结构、组成和工作原理与流动注入系统相似,但其特点是每一次进样都必须在前一样品的分析过程结束后(包括管道的清洗)才能开始,而不能连续地依次进样,每次进样间有一时间间隙,故有人称为不连续流动式分析仪。
五、分立式自动生化分析仪
分立式为第二代自动生化分析仪,它与流动式的主要差别是每个待测样品与试剂混合间的化学反应都是分别在各自的反应皿中完成的。
称为第三代自动生化分析仪的离心式自动生化分析仪,也应属于分立式。因为在离心式分析仪中,每个待测样品都是在离心力作用下,在各自的反应槽内与试剂混合,并完成化学反应,继而被测定的。离心式分析仪属于“同步分析”,在离心力的作用下,各待测样品几乎同时与试剂混合、反应并被测定后打出报告;而其它分析仪是“顺序分析”,即各待测样品依次与试剂混合、反应先后被测定。
袋式自动生化分析仪也应属于分立式,它是用试剂袋代替反应管和比色皿,测定时每个待测样品在各自的试剂袋内进行反应并被检测。还有一种称为“干式自动生化分析仪”也属于分立式。它的主要特点是采用固相化学技术,即将试剂固相于胶片或滤纸小片等载体上。测定时使一定量的待测样品分布于一张试纸片上,一定时间后用反射光度计测定。
分立式自动生化分析仪,是目前各实验室普遍使用的自动生化分析仪,一般都可以任意选择测定项目,故称为任选式自动生化分析仪。下面将重点介绍任选式自动生化分析仪。
六、任选式自动生化分析仪的主要部件
(一)加样系统
1、样品转盘:可放置小型样品杯数十只。有的分析仪可直接用盛样本的试管,有的还附有条形码阅读装置,能识别样本试管上的条形码信息,不需给样本编号,也不必输入病人资料即可打印出该病人的化验报告。
2、试剂室(仓):不同的分析仪试剂室可容纳的试剂盒数量不同,一般可容纳20多种试剂。有的试剂室带有冷藏装置,带有条形码识别装置的试剂室试剂可以任意放置试剂盒位置。
3、取样装置:有的分析仪取样本和取试剂公用同一采样针,由内部的分流阀控制取样本和取试剂;有的仪器有两套取样装置,分别取样本和取试剂。采样针前端有液面传感器防止空吸或采样针外壁液体挂淋,采样臂中有预温装置。如果采用多试剂分析方法,将占用试剂室中试剂盒位置,会减少测定项目。
(二)比色系统
1、光源:大多数分析仪使用卤素钨丝灯,工作波长325~800nm。有的分析仪使用氙灯,工作波长285~750nm。
2、比色杯:有分立式比色杯、分立式转盘式比色杯、离心式比色盘、流动池。干式生化仪不需要比色杯,袋式生化仪由试剂袋经挤压自动形成比色杯。比色杯光径6-7mm,少数为10mm。
比色杯中的反应液需要恒温,有37℃、30℃、25℃三档可选择,有的固定为37℃。多数用吹入恒温空气的方式,也有用恒温水浴或半导体温控装置的。
为了保证比色杯中反应液有±0.1℃的精确度,分析仪的环境温度必需保持18~30℃,室温波动不宜超过2℃。
3、单色器:(1)干涉滤光片(2)光栅
4、检测器:(1)光电倍增管,已很少用。(2)列阵固态光敏二极管。
(三)供排水系统
自动生化分析仪中有很多供水管道与电磁阀。只读存储器中软件参数控制电磁阀与输液泵供给各个部件的冲洗与吸液,最后排出机外。随机存储器内的分析参数控制电磁阀与注射器的步进电机,供应样本、试剂和稀释用水。有的生化仪还能自动冲洗比色杯供反复使用。
(四)数据处理系统
每个项目的检测结果暂时储存在随机存储器中,待某个样本所需的项目全部检测完毕,由微机汇总打印出综合报告单。微机的存储器中可以存储相当数量的病人数据与逐日的室内质控数据,随时可以按指令调出,在荧光屏上显示或打印,也可存储在软盘中长期保存,随时调阅。
七、任选式自动生化分析仪的分析顺序
每份样品可以任选试剂室内预置试剂盒的一项或全部项目的检测。微机按输入的指令,安排项目检测次序,一般先做孵育时间长的终点法,后做监测时间短的速率法,以便恒速打印综合报告单。当指定样本进入待测位置时,微机指令试剂盒进入试剂取样位置,按所测项目的参数由加样系统定量取样,同时比色杯按微机的指令到达指定位置加样。生化仪的分析速度与仪器加样周期的时间有关。加样周期的时间越短分析仪的速度越快。双试剂法占用两个加样周期,分析速度减半。
八、任选式自动生化分析仪的主要分析参数
1、试验代号 14、连续监测时间
2、试验名称 15、标准液数量
3、试验方法 16、标准液浓度
4、试验类型 17、重复校标次数
5、温度 18、计算因子(F值)
6、波长:可选择主波长和次波长。 19、计量单位
7、反应类型 20、小数点位数
8、终点法零点读数 21、底物耗尽
9、样本量与稀释水量 22、线性度
10、试剂量与稀释水量 23、试剂吸光度上限与下限
11、样本空白 24、线性范围
12、孵育时间 25、参考范围
13、延迟时间

氧化锆氧分析仪工作原理

   氧化锆氧分析仪工作原理,成都久尹科技研发生产的氧化锆氧分析仪有多款本文主要讲氧化锆氧分析仪的工作原理。

   氧化锆氧分析器的工作原理

   在一片高致密的氧化锆固体电解质的两侧,用烧结的方法制成几微米到几十微米厚的多孔铂层作为电极,再在电极上焊上铂丝作为引线,就构成了氧浓差电池,如果电池左侧通入参比气体(空气)。其氧分压为po;电池右侧通入被测气体,其氧分压为p1(未知)。

   设po>p1,在高温下(650~850oC), 氧就会从分压大的Po侧向分压小的P1侧扩散,这种扩散,不是氧分子透过氧化锆从po侧P1侧,而是氧分子离解成氧离子后通过氧化锆的过程。在750oC左右的高温中,在铂电极的催化作用下,,在电池的po侧发生还原反应,一个氧分子从铂电极取得4个电子,变成两个氧离子(O2-)进入电解质,即

O2(pn)+4e→2O2-

   po侧的铂电极由于大量给出电子而带正电,成为氧浓差电池的正极或阳极。

   这些氧离子进人电解质后,通过晶体中的空穴向前运动到达右侧的铂电极,在电池的p1侧发生氧化反应,氧离子在铂电极上释放电子并结合成氧分子析出,即

2O2-→ O2(P1)+4e

   p1侧的铂电极由于大量得到电子而带负电,成为氧浓差电池的负极或阴极。

   这样在两个电极上由于正负电荷的堆积而形成一个电势,称之为氧浓差电动势。当用导线将两个电极连成电路时,负极上的电子就会通过外电路流到正极,再供给氧分子形成氧离子,电路中就有电流通过。

 


摘要:红外碳硫分析仪检测系统的不稳定性直接影响被测物质分析结果的准确性。针对红外碳硫分析仪的结构特点,结合其工作原理,从工作电源、红外光源、斩波马达、红外线检测器、前置放大器、A/D转换板等几部分对不稳定因素进行了分析探讨,并提出了解决问题的思路,对提高仪器的维护效率具有重要的指导意义。

1 引 言

红外碳硫分析仪是冶金与机械行业重要的分析仪器之一,可快速分析钢、铁、铜、合金、碳化合物、矿石、水泥、陶瓷、玻璃等固体材料中的碳和硫。检测系统是碳硫仪的心脏,保证检测系统输出(基线)稳定是非常重要的,但影响检测系统不稳定因素很多,对操作和维修人员的技术要求也相应较高。分析与探讨影响检测系统的不稳定因素,对该仪器设备的维护以及保障科研工作的正常开展具有重要的意义。

多年来,红外碳硫分析仪检测系统不稳定因素一直是困扰许多用户的难题。经过长时间的研究与探索,对这类设备维修积累了宝贵的经验,为设备利用率的提高,科研与生产任务的顺利完成,以及红外碳硫分析仪的维护打下了良好的基础。

2 仪器工作原理

样品导入高频炉,在燃烧炉高温下通过氧气氧化,使得样品中的碳和硫氧化为C02、C0、S02,所生成的氧化产物通过除尘和除水净化装置后被氧气载入到硫检测池测定硫,含有CO2,CO、SO2和O2的混合气体一并进入加热催化炉中,经过催化炉催化转换CO->CO2,SO2->SO3,这种混合气体经过除硫试剂管后,导入碳检测池测定碳,残余气体通过分析仪排放到室外。碳和硫检测器输出经前放、A/D转换送入微机系统进行数据处理,最终得出碳和硫的百分含量。图1为红外碳硫分析仪的原理框图。


图1 红外碳硫分析仪的原理框图

3 不稳定影响因素分析

被测物质信号与检测系统中的工作电源输出值、红外源辐射功率、斩波马达频率、红外光检测器、A/D模数转换器、以及外部干扰因素都有很大关系,影响其系统的原因如下。

3.1工作电源

检测系统工作电源有±15V、5.5V、24V、5V,它是保证检测系统正常工作的先决条件,这部分电路工作状况及输出值不正常的原因为:

(1)部分器件老化,造成输出值不稳定,纹波大。正常情况电源输出允许波动范围应在±10%内,若超出范围视为不正常。
(2)部分器件损坏无输出或输出波形不对。通过测量电路中主要工作点电压与正常值进行对比,可找出损坏元件。

3.2红外光源

红外光源发射的红外辐射与光辐射功率成正比。光辐射功率变化直接影响到信号输出大小的变化,这样的变化将引起检测器基线的变化,即红外辐射有无或大小,检测器基线将随之反映出来。引起红外光源辐射信号变化的原因有以下几种:

(1)光源逐渐老化,光辐射减弱,信号输出低。碳和硫检测器的基线输出值也会逐渐降低,当低于正常范围时仪器将报警。

(2)光源加热丝断裂或脱焊,无信号输出。测量光源加热丝电阻值是否正确(正确值一般为5Q左右)。

(3)光源加热丝虚焊及电源插头氧化导致接触不良。由于接触电阻发生变化,信号输出忽高忽低变化值特别大,这种情况往往被人们忽视。

3.3斩波马达

斩波马达是将光信号调制成具有一定频率的信号送人到检测器,这样设计是把红外光信号斩波成方波信号,确保信号经电路放大后的稳定性。因此,马达工作不正常,将引起检测器信号输出小甚至无输出,主要有以下原因:

(1)斩波马达不转动;其一是工作电源故障,其二是斩波马达转动轴卡住。

(2)由于马达长期转动磨损,轴套间隙大,马达叶片转动不稳定,甚至叶片碰到检测池池壁受阻、卡住。

(3)斩波马达工作调制频率脱离正常值,引起通过光孔的光忽大忽小,检测器的接收信号波动甚至为零。

3.4红外线检测器

红外线检测器是气体分析仪的关键部件,通过红外线辐射把光信号转换成电信号,正常工作情况下应保证环境温度稳定,避免干扰信号。易出现的情况是:

(1)器件损坏无输出信号。
(2)器件老化灵敏度低,输出信号噪声大。
(3)器件焊点氧化、虚焊接触不良,输出信号不稳定。

3.5前置放大器

前置放大器将检测器输出的微弱信号进行放大、滤波、直流放大。该系统每部分的微小变化都将引起放大器的变化 J,最易发生的问题主要有以下几方面。

(1)微信号放大器性能下降。检查时应主要关注滤波电容,接地是否良好。

(2)调零电位器、增益调节电位器接触不良。使用一段时间后将电位器左右旋转几下,确保接触良好。

(3)四运放放大器放大倍数降低,造成后续分析结果偏低。

3.6 A/D转换板

电压信号通过16转1芯片进行信号采集,再经A/D芯片转换为数字信号并送人计算机进行处理,这个过程易产生干扰信号,导致系统监视窗口观察工作条件、样品检测积分过程及计算受到影响,主要原因是:

(1)A/D转换板的器件老化质量下降,造成干扰信号增加,数字信号紊乱。
(2)仪器接地不好,外界干扰信号,导致采集数据遗漏。
(3)A/D转换板与总线插槽接触不良,导致采集数据丢失。

4 结论

通过对不稳定影响因素的分析,对电子器件老化、性能下降所带来的信号输出值不稳定或无输出,纹波大,输出信号噪声大,采集数据遗漏或丢失等一系列问题的解决及提高设备的利用率起到重要的作用。

上一篇:光时域反射仪的原理和主要品牌 ...

下一篇:KO-7DJ土工膜(防渗膜)渗...

  • 手机多多
  • 官方微信订阅号
商品已成功加入购物车!