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随着医疗技术的发展,血型分析实验日益复杂,传统的手工和半自动血型分析仪器已不能满足实际要求,从而使得全自动血型分析仪器的需求大大增加。自动加样系统是全自动血型分析仪器的关键部件之一,主要完成精确定量汲取、释放样品以及系统的自清洗功能。针对自动加样系统的主要功能,本文设计了一套基于单片机控制的微量液体自动加样系统。论文的主要研究成果有: ①根据自动加样系统的功能需求,制定了基于单片机控制的自动加样系统的总体方案。自动加样系统主要包括清洗系统和微量加样装置,分别实现加样过程中的清洗管路和微量自动加样功能,分析了整个系统的工作流程,提出系统的主要技术指标。 ②微量加样装置的结构设计。通过对蠕动泵加样和注射式加样方法的对比分析,选定注射式加样为系统的加样方法;分析了系统的加样原理;在此基础上,设计了滚珠丝杠副配合导向轴的微量加样装置,对加样装置的各个零部件进行了设计选型;基于微分法,对设计的关键零件进行精度分析,证明结构满足技术指标要求。采用有限元方法法对装置进行了模态分析,得到一阶固有频率为147.39Hz,远大于血型分析仪中离心机工作频率60Hz,满足工作要求。采用adams对装置进行运动仿真,结果与理论保持一致。最后为了保证加样的精度,防止加样时样品的泄露,本文还对密封装置进行了设计。 ③对加样控制系统进行硬件设计。硬件设计包括加样步进电机、清洗步进电机与单片机的接口设计,温度、流量监测模块的电路设计,单片机驱动继电器控制电磁阀开关的电路设计,清洗液与废液余量的监测与报警电路,输入输出电路等。 ④对加样系统的主要软件进行设计。给出系统主程序流程框图,主程序主要完成系统“加样-清洗”循环过程。对清洗液与废液监测模块进行程序设计,针对加样时汲取、释放时间分别为1s的速度要求,设计了步进电机速度控制程序,对清洗时流量反馈程序进行设计。