【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于核磁共振波谱仪领域，更具体地，涉及高载量的快速自动送样系统及其更换样品管组件的方法。
技术介绍
1、核磁共振波谱仪广泛地应用于分子结构检测，在化学、药物、材料、食品检测、人体代谢物检测等方面有着大规模的应用。随着使用核磁共振波谱仪进行结构鉴定的人员越来越多，核磁共振波谱仪的检测量剧增，往往需要对大量的样品进行流水线式的检测。
2、传统的核磁共振波谱仪采用手工更换测试的样品，已无法满足流水线式检测的需求。为此，人们开发了自动送样系统，将装有待测样品的样品管放置于自动送样系统中，并在计算机指令下完成样品管的自动更换，自动送样系统往往关注两个核心技术指标：
3、1)自动送样系统的最大样品(样品管)承载量。自动送样系统需要承载的样品管数量与一天内的最大检测样品量有关，对于大部分检测场景，几十个样品管的承载量，再配以循环手动更换自动送样系统中的样品管，即可以满足需求。在食品检测、人体代谢物检测等应用场景，往往需要快速、流水线式的检测大规模的样品量，需要自动送样系统的样品管的承载量达到数百个。
4、2)自动送样系统更换样品管的速度，包括将已经检测完的样品管取出以及放入下一个待检测样品管的时间，缩短换样时间，可以显著的提升单日检测样品数量。
5、现有的自动送样系统通常通过设置一个或多个装载样品管的样品盘，并通过机械臂对样品盘上的样品管抓取、移位或通过移动样品盘的坐标，让样品管移动到进(出)样位置(进样管)等方式实现，但自动送样系统一般安装在核磁共振波谱仪的磁体上，受限于磁体周围或顶
6、1)将自动送样系统放置于磁体顶部，换样速度较快，但由于高度较高，在样品盘放入样品不方便，同时受限于磁体顶部或侧面有限的空间，样品盘的尺寸无法做到很大，这样导致样品管的承载数量扩展上限仅有数十位，通过改变样品盘的大小无法满足上百位样品的需求。
7、2)将自动送样系统放置于磁体侧面，由于高度降低，在样品盘放入转子比较方便，但显著的增加了自动送样系统的样品盘与进样管之间的距离，换样速度会显著下降。
8、3)自动送样系统需要将样品管插入转子再放到自动送样系统的样品盘，自动送样系统的承载量越大，需要使用的转子就越多，相对廉价的样品管而言，转子价格非常高昂，增加样品承载量则会使自动送样系统的成本成倍增加。
技术实现思路
1、针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了高载量的快速自动送样系统及其更换样品管组件的方法，可快速更换样品管、承载样品管数量可任意设置、增加样品管数量不会显著增加成本。
2、为实现上述目的，按照本专利技术，提供了高载量的快速自动送样系统，其特征在于，包括样品承载机构、样品缓冲进样机构和样品转移机构，其中：
3、所述样品承载机构包括输送机，所述输送机具有输送带，所述输送带的带面竖直设置，所述输送带上安装有多个搭载样品管组件的样品管载筒，其中，所述样品管组件包括样品管及搭载样品管的载体，所述样品管组件的载体放置在所述样品管载筒上；
4、所述样品缓冲进样机构安装在核磁共振波谱仪的磁体的顶端，所述样品缓冲进样机构包括电机a和可转动安装在所述磁体上的缓冲样品盘，所述缓冲样品盘上周向布置有多个用于容纳样品管组件和转子的、竖直的容纳孔，每个容纳孔内设有一个未插入样品管组件的转子，所述电机a连接所述缓冲样品盘，以用于驱动所述缓冲样品盘绕竖直线转动，从而让容纳孔与核磁共振波谱仪的进样管对齐，进而让样品管组件和转子掉进核磁共振波谱仪的磁体内进行检测，通过缓冲样品盘的转动，在相邻的容纳孔之间切换，以实现样品管组件的更换；
5、所述样品转移机构用于夹持及转移样品管组件，以将样品管组件从样品管载筒上转移到缓冲样品盘的容纳孔内的转子上，以及将样品管组件从缓冲样品盘的容纳孔内的转子上转移到样品管载筒上。
6、优选地，所述输送带具有蛇形段，其长度及弯曲的次数根据需要装载的样品管组件数量增减；
7、所述输送带在任意相邻的两个样品管载筒之间的部分设置有样品管定位孔；
8、每个样品管载筒旁均设置有到该样品管载筒的距离为l的样品管定位孔，以便于对样品管载筒进行定位；
9、所述输送带在其中一个定位孔的上方或下方设置有原点定位孔，以便对样品管载筒进行编号；
10、所述输送带在第一导向轨的下方按上下位置分别固定设有定位传感器和原点传感器，分别与定位孔和原点定位孔对应，以便对样品管载筒的原点和每一位样品管载筒进行编号计数；
11、所述输送带在每个样品管载筒上方设有一个样品管检测传感器，用于检测样品管载筒中是否放置有样品管组件。
12、优选地，所述样品管组件的载体为圆筒状，载体内孔内两端设有o形圈，样品管插入载体内孔并被o形圈固定；载体位于样品管顶部位置，且样品承载机构中所有样品管底部与载体之间的距离相同。
13、优选地，所述缓冲样品盘在对应于每个容纳孔的位置分别安装有第一弹簧插销，以便第一弹簧插销伸入容纳孔内来固定容纳孔内的转子，以及退出容纳孔来释放转子后让转子和转子上搭载的样品管组件掉进磁体内进行检测，所述第一弹簧插销通过第一动力机构驱动进行移动以退出容纳孔。
14、优选地，所述缓冲样品盘上周向布置有多个圆筒，所述容纳孔为所述圆筒的内腔；
15、所述第一弹簧插销设置在所述圆筒上，以在样品转移机构将样品管组件插入容纳孔内的转子时，承载样品管组件插入转子时的压力；
16、所述圆筒的顶部设有盖帽，盖帽位于转子的上方，以限制转子向上移动的位移，便于样品转移机构向上抽出样品管组件时让将样品管组件和转子分离。
17、每个圆筒上分别设有传感器，用于检测容纳孔中的转子内是否装有样品管组件。
18、优选地，所述样品转移机构包括第一传送机构、第一夹持机构、第二传送机构和第二夹持机构，所述第一夹持机构安装在所述第一传送机构上，以夹持样品管载筒上的样品管组件并在带传动机构的驱动下，使样品管组件移动到样品管组件释放位置，所述第二夹持机构安装在所述第二传送机构上，以将第一夹持机构释放的样品管组件夹持住并将样品管组件转移到缓冲样品盘的容纳孔内。
19、优选地，所述第一传送机构包括传动支架和安装在所述传动支架上的带传动机构，所述带传动机构具有传动带和驱动所述传动带移动的多个带轮；
20、所述第一夹持机构包括导向块、轴承座、轴承、轴和样品管容纳块，所述导向块安装在所述传动带上，所述轴承座安装在所述导向块上，所述轴水平设置并且通过所述轴承安装在所述轴承座上，所述样品管容纳块固定安装在所述轴上，所述样品管容纳块具有内孔，并且所述样品管容纳块上安装有可伸入内孔中来固定样品管组件的第二弹簧插销；
21、所述传动支架上设置有用于对导向块和样品管容纳块进行导向的第一导向轨和用于对导向块进行导向的第二导向轨，所述第一导向轨和第二导向轨分别竖直布本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.高载量的快速自动送样系统，其特征在于，包括样品承载机构、样品缓冲进样机构和样品转移机构，其中：
2.根据权利要求1所述的高载量的快速自动送样系统，其特征在于，所述输送带具有蛇形段，其长度及弯曲的次数根据需要装载的样品管组件数量增减；
3.根据权利要求1所述的高载量的快速自动送样系统，其特征在于，所述样品管组件的载体为圆筒状，载体内孔内两端设有O形圈，样品管插入载体内孔并被O形圈固定；载体位于样品管顶部位置，且样品承载机构中所有样品管底部与载体之间的距离相同。
4.根据权利要求1所述的高载量的快速自动送样系统，其特征在于，所述缓冲样品盘在对应于每个容纳孔的位置分别安装有第一弹簧插销，以便第一弹簧插销伸入容纳孔内来固定容纳孔内的转子，以及退出容纳孔来释放转子后让转子和转子上搭载的样品管组件掉进磁体内进行检测，所述第一弹簧插销通过第一动力机构驱动进行移动以退出容纳孔。
5.根据权利要求4所述的高载量的快速自动送样系统，其特征在于，所述缓冲样品盘上周向布置有多个圆筒，所述容纳孔为所述圆筒的内腔；
6.根据权利要求1所述的高载
7.根据权利要求6所述的高载量的快速自动送样系统，其特征在于，所述第一传送机构包括传动支架和安装在所述传动支架上的带传动机构，所述带传动机构具有传动带和驱动所述传动带移动的多个带轮；
8.根据权利要求7所述的高载量的快速自动送样系统，其特征在于，所述传动支架上还设置有托架，以在样品管容纳块释放样品管组件后承接样品管组件的载体，所述托架上设置有上下贯穿的槽道，以便样品管的下端穿过该槽道后让载体落到托架上；
9.根据权利要求7所述的高载量的快速自动送样系统，其特征在于，所述样品管容纳块在第一导向轨且未夹持样品管组件时，所述样品管容纳块的内孔相对于水平面倾斜；
10.根据权利要求6所述的高载量的快速自动送样系统，其特征在于，所述第二传送机构包括电机B、旋转平台和直线滑台模块，所述电机B上安装所述旋转平台，以驱动所述旋转平台绕竖直线转动，所述直线滑台模组安装在所述旋转平台上，并且所述直线滑台模块上安装所述第二夹持机构，所述第二夹持机构为机械夹爪。
11.一种高裁量自动送样系统更换样品管组件的方法，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.高载量的快速自动送样系统，其特征在于，包括样品承载机构、样品缓冲进样机构和样品转移机构，其中：
2.根据权利要求1所述的高载量的快速自动送样系统，其特征在于，所述输送带具有蛇形段，其长度及弯曲的次数根据需要装载的样品管组件数量增减；
3.根据权利要求1所述的高载量的快速自动送样系统，其特征在于，所述样品管组件的载体为圆筒状，载体内孔内两端设有o形圈，样品管插入载体内孔并被o形圈固定；载体位于样品管顶部位置，且样品承载机构中所有样品管底部与载体之间的距离相同。
4.根据权利要求1所述的高载量的快速自动送样系统，其特征在于，所述缓冲样品盘在对应于每个容纳孔的位置分别安装有第一弹簧插销，以便第一弹簧插销伸入容纳孔内来固定容纳孔内的转子，以及退出容纳孔来释放转子后让转子和转子上搭载的样品管组件掉进磁体内进行检测，所述第一弹簧插销通过第一动力机构驱动进行移动以退出容纳孔。
5.根据权利要求4所述的高载量的快速自动送样系统，其特征在于，所述缓冲样品盘上周向布置有多个圆筒，所述容纳孔为所述圆筒的内腔；
6.根据权利要求1所述的高载量的快速自动送样系统，其特征在于，所述样品转移机构包括第一传送机构、第一夹持机构、第二传送机构和第二夹持机构，所述第一夹持机构安装在所述第一传送机构上，以夹持样品管载筒上的样品管组件...
【专利技术属性】
技术研发人员：李正刚，杨中胤，杨海波，肖锐，
申请(专利权)人：武汉中科牛津波谱技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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