一种加样信息可追溯的电动手工加样枪及加样装置

摘要

本发明提供一种加样信息可追溯的电动手工加样枪及加样装置。电动手工加样枪上集成存储模块，将加样信息予以保存，在需要查询加样数据时直接调取存储数据，可以追溯原设定的加液体积、加样控制杆的操作是否正常以及实际的加液量等信息，可判定原加样有无异常，方便实现快速追溯问题根源，减少不必要的重复实验。加样装置通过外部终端将加样枪采集的加样数据进行处理加工，更为直观地展示用枪履历和用枪过程状态，方便快速追溯实验实际加液量。也更为方便加样枪初学者直观了解自己用枪手法和标准手法的差异，能快速摸索用枪诀窍，快速掌握用枪技能，提升实验加样的精确度和准确度。

说明书

技术领域

本发明涉及一种实验辅助器材，具体是一种加样信息可追溯的电动手工加样枪及加样装置。

背景技术

在日常实验过程中，会发生很多实验结果与预想或者理论相差较大的情况，有很多情况都是由于加液错误或加液量不精确导致的。市场上常见的加样枪有手动和电动两种，对于手动加样枪，手动直接按压加样杆控制活塞进行加样取样，加样精度不高，操作体验不好；对于电动加样器，直接按功能键进行加液，没有操作加样的手感，容易造成加液错误。

针对市场常见手动和电动加样枪的不足，本申请人曾提出了电动手工加样器的专利技术方案，详见授权公告号为CN107597222B的专利文献，电动手工加样器手动操作加样控制杆，电动控制电机进而控制活塞进行加样避免了快打快吸的操作，同时改善用户使用手工加样器的小体积加样的体验，提高了加样精度。另外无论加样体积大小，加样控制杆行程保持不变，用户均可以保持同样的操作手感。但上述专利方案并不能完全杜绝加样错误的发生。由于现有的加样枪都不具备加液追溯功能，不能排除实验结果差异是否是加样错误造成，所以只能重新做实验，造成了时间的大量浪费。另外，本申请人在先提出的专利技术方案，虽然能提高加样精度并保持加样手感，但要发挥其最大优势仍需要操作者具备熟练的加样操作手法，那么如何方便新手练习并纠错，也成为本申请人继续研究的方向。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的是提供了一种加样信息可追溯的电动手工加样枪及加样装置。

为达到上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种加样信息可追溯的电动手工加样枪，包括外壳主体、位于外壳主体顶部的加样控制杆、与所述加样控制杆连接的弹簧；

还包括加样调节旋钮，所述加样调节旋钮用于设定加液体积；

所述外壳主体设置有活塞模块、检测模块、处理模块、存储模块、信息传输模块和供电模块；所述检测模块与所述处理模块连接，所述处理模块与所述活塞模块、存储模块、信息传输模块和供电模块连接；

所述活塞模块包括活塞和电机，所述电机经传动件带动活塞移动；

所述检测模块用于检测所述加样控制杆和所述加样调节旋钮的移动行程、速度和加速度；

所述处理模块接收所述检测模块检测的所述加样控制杆和所述加样调节旋钮的运动信息，处理后发出控制所述电机动作的指令信号；

所述存储模块用于保存加样次序、加样调节旋钮设定的加液体积、加样控制杆的移动行程/速度/加速度、电机转动信息换算得到的实际加液体积信息数据；

所述信息传输模块用于与外部终端通信，以使外部终端获取所述存储模块保存的信息数据。

采用本发明技术方案，在电动手工加样枪上集成存储模块，将加样信息予以保存，在需要查询加样数据时直接调取存储数据，可以追溯原设定的加液体积、加样控制杆的操作是否正常以及实际的加液量等信息，可判定原加样有无异常，方便实现快速追溯问题根源，减少不必要的重复实验。

进一步地，所述处理模块内预设有用于判定加样控制杆动作是否属于正常操作的标准速度范围，所述标准速度范围由速度基准值和允许偏差值构成；

当加样控制杆的实际速度处于标准速度范围时，处理模块根据加样控制杆的实际速度来控制电机的转速，电机转速对应的活塞移动速度与加样控制杆的实际速度成正比例关系；

当加样控制杆的实际速度超出标准速度范围时，处理模块对电机转速进行修正调节，并完成与设定的加液体积相同体积的加样量。

采用上述优选的方案，在加样人员未正常使用加样枪时，能自动纠错并完成加样任务。

进一步地，在所述加样控制杆的全行程上，各行程点的所述速度基准值为变化值，所述标准速度范围也随所述速度基准值变化。

采用上述优选的方案，适配完美的加样手法，既确保加样速度，又减少液体挂滴，提高加液精度。

进一步地，还包括用于采集所述速度基准值的学习模式，在所述学习模式下，采集加样控制杆全行程上的速度值作为所述速度基准值。

采用上述优选的方案，通过该模式方便熟练操作者录入较佳的用枪手法，方便不同使用场合输入相宜的速度基准值。借助于外部终端，可输出标准用枪速度曲线，方便用枪的教学，初学者也能更为直观地了解用枪手法差异所在。

进一步地，所述检测模块包括用于检测所述加样调节旋钮旋转角度、旋转速度和加速度的第一传感器，用于检测所述加样控制杆移动位移、速度、加速度的第二传感器。

进一步地，通过所述加样调节旋钮所设定加样量数值的变化速度与所述第一传感器检测的旋转速度和加速度成正比例关系。

采用上述优选的方案，对于加液量的设定，可以根据第一传感器检测的旋转速度来匹配设定数值的变化速度，通过旋转加速度来设定单位旋转角度对应设定数值的放大倍数，便于使用者快速方便地获得预设定加液体积值。

进一步地，所述检测模块还包括用于检测所述活塞移动位移的第三传感器。

采用上述优选的方案，可以获取实际加样量，来修正电机转速，提高加样精度。

进一步地，还包括显示模块，所述显示模块与所述处理模块信号连接。

采用上述优选的方案，通过显示模块可以直观显示设定的加样量等信息。

进一步地，所述检测模块还包括用于检测加样枪姿态的方向传感器，经所述处理模块处理后得到加样枪的加液角度信息并所述加样枪的加液角度信息保存到所述存储模块内。

采用上述优选的方案，可以方便对用枪角度进行追溯。

进一步地，所述检测模块还包括安装在电机传动件和活塞之间的压力传感器，所述处理模块接收压力传感器检测的压力值信息，处理后将压力值保存到所述存储模块内。

采用上述优选的方案，在加样枪活塞筒内空载、不同粘稠度液体以及枪头堵塞等不同情形下，电机动作后，活塞上方的压力传感器获取的压力值均是存在差异的，通过压力传感器检测的压力，可以获取更为丰富的用枪状态，方便对用枪操作溯源。

进一步地，所述处理模块预设有多组不同范围值的所述标准速度范围，所述处理模块根据压力传感器检测的压力值数据，选用相适配的一组所述标准速度范围来判定加样控制杆动作是否属于正常操作。

采用上述优选的方案，借助于压力传感器检测的压力可以了解加液的浓度数据，从而选择与实际加液浓度匹配的标准速度范围来对用枪动作进行指导，进一步提高了加样枪的智能性，提升最终的加液精度。

一种加样装置，包括上述的加样信息可追溯的电动手工加样枪；

外部终端，其包括终端控制器、终端存储器和终端显示器，所述终端存储器和终端显示器均与所述终端控制器连接，所述终端控制器读取所述电动手工加样枪存储模块中的加样信息数据并将数据保存到所述终端存储器中，通过软件将获得的加样信息数据在所述终端控制器上生成加样信息图表，并通过终端显示器向用户显示。

采用上述技术方案，通过外部终端将加样枪采集的加样数据进行处理加工，更为直观地展示用枪履历和用枪过程状态，方便快速追溯实验实际加液量。也更为方便加样枪初学者直观了解自己用枪手法和标准手法的差异，能快速摸索用枪诀窍，快速掌握用枪技能，提升实验加样的精确度和准确度。

进一步地，所述外部终端还包括终端通讯模块和终端图像采集摄像头，所述终端通讯模块与所述电动手工加样枪的信息传输模块之间建立有通信连接，在所述电动手工加样枪的使用过程中，所述终端图像采集摄像头实时采集各加样过程节点的照片，经终端控制器处理并保存至终端存储器中。

采用上述优选的方案，通过终端图像采集摄像头可以根据需要实时采集用枪过程中的照片，以方便后续追溯时，获取当时加样枪的加样状态以及加样目的试管。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明电动手工加样枪一种实施方式的结构图；

图2是本发明电动手工加样枪一种实施方式的结构爆炸图；

图3是本发明电动手工加样枪一种实施方式的系统原理图；

图4是本发明加样装置一种实施方式的系统原理图。

图中数字和字母所表示的相应部件的名称：

100-外壳主体；201-加样控制杆；202-弹簧；203-第二传感器；301-加样调节旋钮；302-第一传感器；401-活塞；402-电机；403-传动件；501-处理模块；502-存储模块；503-信息传输模块；504-供电模块；505-方向传感器；506-压力传感器；507-显示模块；601-终端控制器；602-终端存储器；603-终端显示器；604-终端通讯模块；605-终端图像采集摄像头。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-3所示，一种加样信息可追溯的电动手工加样枪，包括外壳主体100、位于外壳主体顶部的加样控制杆201、与加样控制杆连接的弹簧202；

还包括加样调节旋钮301，加样调节旋钮301用于设定加液体积，通过显示模块507显示设定的加液体积，且随着设定的加液体积的改变所述加样控制杆的运动行程保持不变；

外壳主体100设置有活塞模块、检测模块、处理模块501、存储模块502、信息传输模块503和供电模块504；所述检测模块与处理模块501连接，处理模块501与所述活塞模块、存储模块502、信息传输模块503和供电模块504连接；

所述活塞模块包括活塞401和电机402，电机402经传动件403带动活塞401移动；

所述检测模块用于检测加样控制杆201和加样调节旋钮301的运动；

处理模块501接收所述检测模块检测的加样控制杆201和加样调节旋钮301的运动信息，处理后发出控制电机402动作的指令信号，电机动作后带动活塞上下移动；

存储模块502用于保存加样次序、加样调节旋钮设定的加液体积、加样控制杆的移动行程/速度/加速度、电机转动信息换算得到的实际加液体积信息数据；

信息传输模块503用于与外部终端有线或无线通信，以使外部终端获取存储模块502保存的信息数据。

采用上述技术方案的有益效果是：在电动手工加样枪上集成存储模块，并将加样信息予以保存，在需要查询加样数据时直接调取存储数据，可以追溯原设定的加液体积、加样控制杆的操作是否正常以及实际的加液量，可判定原加样有无异常，方便实现快速追溯问题根源，减少不必要的重复实验。

在本发明的另一些实施方式中，处理模块501内预设有用于判定加样控制杆动作是否属于正常操作的标准速度范围，所述标准速度范围由速度基准值和允许偏差值构成；

当加样控制杆的实际速度处于标准速度范围时，处理模块根据加样控制杆的实际速度来控制电机的转速，电机的转速与加样控制杆的实际速度成正比例关系；

当加样控制杆的实际速度超出标准速度范围时，处理模块对电机转速进行修正调节，并完成与设定的加液体积相同体积的加样量。采用上述技术方案的有益效果是：在加样人员未正常使用加样枪时，能自动纠错并完成加样任务。

在本发明的另一些实施方式中，在加样控制杆201的全行程上，各行程点的所述速度基准值为变化值，所述标准速度范围也随所述速度基准值变化。采用上述技术方案的有益效果是：适配完美的加样手法，既确保加样速度，又减少液体挂滴，提高加液精度。

在本发明的另一些实施方式中，还包括用于采集所述速度基准值的学习模式，在所述学习模式下，采集加样控制杆全行程上的速度值作为所述速度基准值。采用上述技术方案的有益效果是：通过该模式方便熟练操作者录入较佳的用枪手法，方便不同使用场合输入相宜的速度基准值。借助于外部终端，可输出标准用枪速度曲线，方便用枪的教学，初学者也能更为直观地了解用枪手法差异所在。

如图2、3所示，在本发明的另一些实施方式中，所述检测模块包括用于检测加样调节旋钮301旋转角度、旋转速度和加速度的第一传感器302，第一传感器302的具体配置形式不限定，可以采用滑动变阻器形式，也可以采用一个或多个光电传感器，在加样调节旋钮上设置与光电传感器光路匹配的检知部，进而检测加样调节旋钮的旋转角度，进而计算旋转速度和加速度，对于加液量的设定，可以根据第一传感器检测的旋转速度来匹配设定数值的变化速度，通过旋转加速度来设定单位旋转角度对应设定数值的放大倍数，便于使用者快速方便地获得预设定加液体积值。所述检测模块还包括用于检测加样控制杆201移动位移、速度、加速度的第二传感器203，第二传感器203可以采用位移传感器，位移传感器的检测头安装在加样控制杆上，位移传感器标尺则固定在外壳主体内。

如图4所示，在本发明的另一些实施方式中，所述检测模块还包括用于检测加样枪姿态的方向传感器505，经处理模块501处理后得到加样枪的加液角度信息并所述加样枪的加液角度信息保存到所述存储模块内。采用上述技术方案的有益效果是：可以方便对用枪角度进行追溯。

如图4所示，在本发明的另一些实施方式中，所述检测模块还包括安装在电机传动件和活塞之间的压力传感器506，处理模块501接收压力传感器506检测的压力值信息，处理后将压力值保存到所述存储模块内。采用上述技术方案的有益效果是：在加样枪活塞筒内空载、不同粘稠度液体以及枪头堵塞等不同情形下，电机动作后，活塞上方的压力传感器获取的压力值均是存在差异的，通过压力传感器检测的压力，可以获取更为丰富的用枪状态，方便对用枪操作溯源。

在本发明的另一些实施方式中，处理模块预设有多组不同范围值的所述标准速度范围，所述处理模块根据压力传感器检测的压力值数据，选用相适配的一组所述标准速度范围来判定加样控制杆动作是否属于正常操作。采用上述技术方案的有益效果是：借助于压力传感器检测的压力可以了解加液的浓度数据，从而选择与实际加液浓度匹配的标准速度范围来对用枪动作进行指导，进一步提高了加样枪的智能性，提升最终的加液精度。

如图4所示，一种加样装置，包括上述的加样信息可追溯的电动手工加样枪；

外部终端，其包括终端控制器601、终端存储器602和终端显示器603，终端存储器602和终端显示器603均与终端控制器601连接，终端控制器601读取电动手工加样枪存储模块502中的加样信息数据并将数据保存到终端存储器602中，通过软件将获得的加样信息数据在终端控制器601上生成加样信息图表，并通过终端显示器603向用户显示。

采用上述技术方案的有益效果是：通过外部终端将加样枪采集的加样数据进行处理加工，更为直观地展示用枪履历和用枪过程状态，方便快速追溯实验实际加液量。也更为方便加样枪初学者及时了解用枪手法和标准手法的差异，能快速摸索用枪诀窍，提升实验加样的精确度。

如图4所示，在本发明的另一些实施方式中，所述外部终端还包括终端通讯模块604和终端图像采集摄像头605，终端通讯模块604与电动手工加样枪的信息传输模块503之间建立有线或者无线通信连接，在电动手工加样枪的使用过程中，终端图像采集摄像头605实时采集各加样过程节点的照片，经终端控制器601处理并保存至终端存储器602中。采用上述技术方案的有益效果是：加样时，将终端图像采集摄像头对着加样操作区域，终端图像采集摄像头与外部终端可以是一体式或者分体式，分体式的终端图像采集摄像头方便单独移动至加样操作区域，可以根据需要实时采集用枪过程中的照片，如采集加样控制杆加样动作初始和终了时的加样照片，检测到操作异常时也即时拍照采集，以方便后续追溯时，获取当时加样枪的加样状态以及加样目的试管。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让本领域普通技术人员能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围内。