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生化、免疫分析仪器高速化应用提案

装置概要
生化、免疫分析仪器是用于检测、分析生命化学物质的仪器,通过检查体液样本(如血液,尿液等),助力高效、准确的疾病诊断,提升医疗效率。在设备摆臂、反应盘、试剂盘等众多关键工位的应用上,面向设备高效、提速课题的提出,东方马达重磅推出高速化应用提案。

通过搭载高精度、低振动、高分辨率的步进电动机PKP系列,优化改善甩液、撞针、磨壁、残液、结晶、气泡产生等多项痛点难题,推动提高检测效率课题的实现。以下为您介绍各工位应用提案:

系统构成



工位:摆臂工位


稳定、高效的移液应用:
降低振动、提高效率、提高精度


*仅供示意



解决方案:步进电动机PKP系列·高分辨率型
・低振动
・高容许转动惯量
・高精度
动作概况:通过皮带机构驱动摆臂旋转&升降,
带动取样针往返吸取、添加样本或试剂。
痛点:
旋转轴:
① 提速旋转时,取样针末端易产生振动,出现甩液现象。
导致因取样量不足而影响检测结果,也污染设备周边环境与浪费试剂;
② 旋转定位不准,进针时与试管撞针或磨壁,增加耗材成本。
升降轴:
取样针过高导致取样过少或吸取不到,过低则影响取样针的清洗高度。


低振动的高分辨率型产品,助力更稳定检测
高分辨率型步进电动机,齿数更多,振动更低
◇ 分辨率提升(相比标准型)
转子的齿数设定成标准型50个小齿的2倍100个,分辨率相比标准型提升1倍。




◇ 低振动、低噪音
从电动机机械结构上更小的步距设计,实现低振动、低噪音。



高容许转动惯量,运行更平稳
惯性比的确认
痛点分析:
若选用的步进电动机的惯性比大,则起动、停止时的过冲现象与回冲现象也变大,因而影响起动、稳定时间,同时可能促使取样针末端出现甩液的现象。
控制器输出的脉冲信号,若其加减速时的脉冲速度为阶梯状变化时,剧烈加减速时段差会增大。较大的惯性负载,甚至可能导致无法运行的情况。


惯性比:
负载转动惯量的评估,惯性比的确认,是步进电动机选型过程中重要的选型要素之一。确认使用满足惯性比参考值的电动机,是改善甩液的重要要素。
为使得选用的电动机运行更正确,请确认其惯性比在下表的参考值以下。



高分辨率型步进电动机的高容许转动惯量
相比标准型,高分辨率型步进电动机的转子转动惯量规格普遍更高。
驱动相同的负载时,故惯性比更低。

因此运行更加稳定,有效的改善摆臂取样针在起动、停止时的甩液现象,优化检测效果,提高检测效率。


◇实验参考:
相同负载、转矩安全率相近的条件下,不同惯性比的对比测试效果:
相比标准型,高分辨率型步进电动机的启动、停止振动更小,定位时间更短。



停止精度大为提高,助力高效率定位检测
结构上更小的步距,助力实现停止精度更高

痛点分析:
若选用的步进电动机停止精度不足,则将使得摆臂所驱动的取样针无论是在旋转、升降时均无法准确定位。
特别在试管孔径小,样本试剂量少的情况下,定位不足将引起撞针、磨壁、取样等众多影响。
停止精度:
与标准型相比,高分辨率型齿轮更密,齿数更多。分散发生转矩的偏差,减小静止角度误差。可避免撞针、磨壁的发生,减少故障率。优化检测过程,从而提高效率。


5相·标准型:±3分(±0.05°)
5相·高分辨率型:±2分(±0.034°)



●角度-转矩特性比较(参考)
相比标准型,在电动机施加相同的摩擦负载,高分辨率型的变位角 θd 更小。在始终用于施加摩擦负载用途时,
停止精度更高。
因此,如摆臂机构的精度因受皮带张力而产生摩擦转矩所导致的精度影响更小。


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注意:
本资料仅供参考。选购前请仔细确认设备需求和产品规格。
如需帮助,请洽询本公司客户咨询中心(电话:400-820-6516)。

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