直線步進電機在全自動生化分析儀上的應(yīng)用
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引言生化分析儀是臨床診斷中常用的重要儀器之一，隨著醫(yī)學(xué)科學(xué)的進步，生化分析儀由手工操作進入機械化、自動化階段。自動生化分析儀具有精度高、重復(fù)性好、功能齊全、測試項目多等特點，還有快速、簡便、微量等優(yōu)點，在實驗室和臨床檢驗中得到了廣泛的應(yīng)用。目前在國內(nèi)全自動生化分析儀市場上，雖然國產(chǎn)品牌正迎頭趕上，但仍舊是國外產(chǎn)品占主導(dǎo)地位，究其原因主要是國產(chǎn)品牌在可靠性和自動化程度上還有一定差距。直線步進電機是應(yīng)用于自動生化分析儀加樣系統(tǒng)中的有別與傳統(tǒng)傳動方式的一項專利技術(shù)產(chǎn)品，它能夠在實現(xiàn)精確加樣和自動裝載的同時保證系統(tǒng)的高壽命和高可靠性。
直線步進電機在自動生化分析儀上的應(yīng)用
自動生化分析儀是把臨床生化分析的取樣、加試劑、去干擾、混合、保溫反應(yīng)、檢測、數(shù)據(jù)處理、結(jié)果顯示和輸出，以及清洗等實驗操作步驟實現(xiàn)自動化操作的儀器。
自動生化分析儀的自動加樣、取樣功能是通過其加樣系統(tǒng)來實現(xiàn)的。加樣系統(tǒng)中的機械執(zhí)行機構(gòu)一般包括：懸臂機構(gòu)和驅(qū)動機構(gòu)。國內(nèi)目前的驅(qū)動機構(gòu)一般采用旋轉(zhuǎn)步進電機與傳動機構(gòu)諸如：同步帶、齒輪齒條，滾珠絲桿之類；傳動機構(gòu)與懸臂機構(gòu)相連，從而實現(xiàn)自動加樣取樣功能。滾珠絲桿缺點是體積大，成本高，對機構(gòu)調(diào)校要求高，而且滾珠絲桿一般螺距較大，造成機構(gòu)分辨率不高。而其他傳動方式的缺點在于精度不高，再就是噪音比較大，最關(guān)鍵的是壽命無法保證，從而影響了產(chǎn)品的整體質(zhì)量和檔次，與國外同類產(chǎn)品的競爭中處于不利地位。圖1是傳統(tǒng)的傳動方式結(jié)構(gòu)。
圖1 傳統(tǒng)的傳動方式結(jié)構(gòu)
而直線步進電機以其高精度，高可靠性彌補以上缺陷的同時實現(xiàn)了自動生化分析儀的精確加樣，自動裝載。
圖2是直線步進電機在生化分析儀加樣臂上的典型應(yīng)用。
圖2 直線步進電機結(jié)構(gòu)
由于直線步進在電機內(nèi)部實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運動到直線運動的轉(zhuǎn)換，使懸臂機構(gòu)與電機直接連接，在做到機構(gòu)盡量精巧簡潔的同時，無須中間傳動環(huán)節(jié)的機械機構(gòu)使其能夠做到更高精度，更高效率以及更高壽命。
更簡潔：直線步進電機的在結(jié)構(gòu)上的特性帶來了它在使用上的便利。事實上，直線步進電機之所以在自動生化分析領(lǐng)域有如此成功的應(yīng)用，原因是其簡潔、精確、靈敏高可靠性的特點完美的契合了自動生化分析儀對線性運動控制性能要求。
更高精度：直線步進電機采用acme螺桿傳動，螺桿一次碾壓成型，傳動精度可以做0.0005mm/mm，最高分辨率可達0.0015mm。此外為了達到更高精度，可以配上反向消隙螺母，它能夠消除背隙，達到更高的傳動精度。
更高效率：與齒輪齒條傳動或者同步帶傳動等自動生化分析儀中常用的傳動機構(gòu)相比，直線步進電機無疑有著更高的傳動效率。首先是其acme螺桿與一般的v形螺紋相比，其29°牙形角效率更高，并且由于它專門為傳動設(shè)計，所以表面光潔度、螺距精度以及公差都不是v形螺紋可以比擬的。
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