[原创] XN管路图详解

郑振寰 发表于 2016-7-25 19:11
在前面的帖子里,讲述了XN系列的两大类六个型号的区别,写那篇帖子的目的就是为今后的帖子做好准备,很多人总把组合型号(例如XN1000/XN2000/XN3000)作为仪器的区分,到处要所谓XN1000/2000/3000/9000的管路图、维修手册什么的,其实在XN中只区分类别,XN10还是XN20,它们的管路图和时序略有不同,其余都是一样的。
下面是XN20的管路图,其与XN10的区别在于增加了一套WPC的管路,因此以全概偏,用XN20的管路图作讲解。
【下载】  A-1-5 XN-20 Hydraulic Diagram.pdf (752.91 KB, 下载次数: 1002)
先从压力系统说起:
XN的压缩机采用PU-17,也就是XT系列的压缩机,放置在仪器的下层台面里,如下图:
PU-17压缩机的结构和与主机的连接方式与XT完全一样,膜片和单向片以及缸套也是需要更换的。
PU-17内除了压缩机外,还有0.25MPa的压力调节器,这是调整原始正压的,气阀/隔膜泵(光学和RBC鞘液的吸取)/气缸都需要原始正压,这个压力的调节稍微宽泛一些,0.25MPa以上就行了,也别太高了,压力机的能力达不到太高,对隔膜泵的老化也有影响。
还有一个原始负压的防逆流瓶,防止主机内的液体回流到压缩机,膜片是不能浸水的。

 
原始正压0.25MPa进入主机后,有调整管路,形成三组正压提供给后续管路使用:
原始正压先经过气水分离器,经过隔离瓶,提供原始正压(同心圆的符号),经过0.16/0.07MPa两个调压阀生成0.16/0.07MPa的正压,三组正压都有各自的压力传感器监测。
0.16MPa的压力提供给光学鞘流的鞘液压力,只有这一个用途。0.07MPa的压力驱动其它所有的隔膜泵、RBC的鞘压以及WC1的排空。

 
气水分离器在主机的背后中间部位:
这种气水分离器与KX21XT/XE系列的一样,需要外接一个阀来排水,XN使用的是MV86阀。
MV86隶属与NO.22阀岛总成,在主机的右侧第一排,是气阀,受SV86电磁阀驱动。而SV86隶属于NO.49电磁阀总成,位于压力调节器的背后,或者说位于五个染液试剂系统的背后。

 
是这个样子:
两个正压调节位于主机的前上盖内,与电源开关相邻。
两个正压调节器在提供给后续管路之前,都通过限流管放气(内径0.2mm长度40mm),这样会造成流量的释放。但由于限流管的存在,调整的压力更为准确,而且还不容易造成较长时间不工作导致压缩机憋坏。
负压调节较为简单,原始负压并不在主机内使用,而且调整为-0.04MPa的工作负压,作为WC1的吸取和隔膜泵驱动的负压。

 
上图中有防逆流瓶,其左边那个小的白色圆柱体就是负压调节器,这是一个过滤器、消音器和溢流阀组合在一起的结构,旋下白色的消音器,就会露出溢流阀,旋转里面的旋钮即可调节负压。
这是三部分组成的,6是消音器,1是过滤器,7才是溢流阀,这种结构与XS类似,与其它的机型结构不同。
这是调节旋钮。要注意的是,在IPU的状态里,负压-0.04MPa一行中显示的是无法调节的字样,这是不建议用户调整的意思。
下面介绍试剂系统,在试剂系统里分两部分讲解,一部分是机外试剂,另一部分是机内试剂,也就是染液系统。
先说机外试剂:这部分包含稀释液DCL/DSTSLS溶血剂、WDF溶血剂、WNR溶血剂、RET/PLT-O DFL稀释、WPC溶血剂,一共六种试剂。
这六种试剂有两种放置方法,一种是XN1000/2000/3000常用的,就是一台或两台单机公用一组试剂。当然两台用两套是标准配置,但六种试剂分为十二箱,也是比较麻烦,想想就头大,所以一般这种两台机器的组合都用一组试剂,两台主机的管道插到一个试剂里。
还有一种方法是用在两台以上的组合里,一般配备一套或多套RR-10系统(XN9000一般配三套RR-10,试剂就是三套),试剂不直接提供给主机,而是提供给试剂罐,再由试剂罐提供给各主机。当然两台以上的主机组合也是可以选配RR-10系统的。
选择RR-10的配置,一般都带有抽屉式的台柜,试剂、试剂罐和压缩机都放在里面。没有选配的,就直接放到下面的隔层里,有的干脆放在主机台面上,一堆试剂也是壮观。

 
【下载】  A-2-3 RR-10 Hydraulic Diagram(E).pdf (109.45 KB, 下载次数: 434)
上图和文件就是RR-10的管路图,负压由主机WC1提供,每个试剂罐都有一个电磁阀控制负压;除稀释液外,其余的试剂罐都没有试剂控制阀。当试剂罐充满后,主机的相关隔膜泵直接与试剂箱形成链接,自动补充,除非连续工作需要负压控制阀打开帮助充满,间断工作几乎不需要辅助就可以完成。
稀释液罐比较大,不仅带有试剂控制阀SV129/133,还带有放气阀SV130;当稀释罐充满后,放气阀打开,主机就可以利用隔膜泵吸取稀释液了。当控制阀方面,稀释液的进口管道增加了三个阀,除了进液体的阀外,还带有两个排空用的负压阀SV131和SV129/133,这两组阀打开将迅速排除管道内的气泡。SV132是稀释液罐的负压控制阀。由于稀释液用量大,所以在进出管道上都加装了气泡传感器,一旦发现气泡立刻报稀释液不足需要更换。而其它试剂罐都没有气泡传感器,都交给主机处理。

 
RR-10 的图片没拍下来,找到手册上的一张不清晰的,知道这么个意思就行了:
结构图如下:
稀释液厂家提供两种方式,一种是DCL,就是常见的稀释液包装20L,还有一种是DST,就是浓缩稀释液,4L包装。

 
浓缩稀释液DST无法单独使用,必须配合稀释器进行稀释。稀释器采用去离子水进行定量比例稀释,4L大概可以勾兑出100L的DCL,而去离子水每个实验室都有,直接挂到水机上即可。稀释器出来的稀释液DCL 直接接到主机或RR-10 上就行了。
 这是稀释器。
那么这六种试剂在主机内如何存储分配呢?下面就讲这个事情:

 
稀释液在主机内分了三个罐存储:
光学鞘流的鞘流罐FCM5ml隔膜泵控制补给,MV78-2连接稀释液箱/RR-10/稀释器,MV78-1接负压和正压,但正压有分路措施,由MV55阀和限流管控制接原始正压。当鞘流罐FCM吸满后,正压0.16MPaMV77阀接入,提供稀释液到鞘流池。
同一条稀释液管路,分路给DIL稀释液罐,提供样品针冲洗等使用。DSV38阀控制稀释液进入,DSV39/40控制正负压,这里的正压是0.07MPa,不需要隔膜泵直接吸取。
还有一路稀释液是单独的管路,应该单独接一桶稀释液,MV92-2控制稀释液进入,5ml隔膜泵负责吸取分配,MV92-1阀控制正负压,这里的正压是0.25MPa原始正压,这是给RBC通道准备的稀释液罐。当RBC稀释罐充满后,DSV41阀打开,0.07MPa压力加在稀释罐上。
两条稀释液管路都带有各自的气泡传感器,为了方便排除气泡,增加了DSV43/44阀,连接两套管路和WC1,迅速排除气泡。

 
三个稀释液罐都在仪器的右侧:
稀释液的管路一贯是复杂的,任何机型都是。其余五种试剂就比较简单,没有储液罐,直接是隔膜泵吸取分配,都带有气泡传感器。

 
RED溶血剂通过0.5ml隔膜泵,经过DSV35号阀吸取,DSV36号阀分配到RET混合池,气源分配是DP_AIR2,这是单独的一组阀控制:
DSV25/26切换正负压提供DP_AIR 1隔膜泵驱动,DSV31/32切换正负压提供DP_AIR2隔膜泵驱动。
RED溶血剂需要经过41℃的加热器才能提供给RET混匀池。
WNR溶血剂通过DSV29/30吸取分配,隔膜泵驱动是DP_AIR1;在进行WNR计数前的混合样品转移之前,先通过MV60分配WNR到样品转移管路进行冲洗两次,防止之前的WDF溶血剂或染液残留对转移管路的影响。WNR溶血剂也要经过41℃的加热器。
WDF溶血剂通过DSV33/34吸取分配,隔膜泵驱动是DP_AIR2,进过经过41℃的加热器;
这里要指出的是,DSV11/12/15/16四个阀控制的是DIL稀释液罐的稀释液流入RETWNRWDFWPC混合池,在测试结束或执行冲洗时,用稀释液,而不是相应的溶血剂。可以看到管路在加热器之后都是相连的。

 
WPC溶血剂通过DSV27/28吸取分配,隔膜泵驱动是DP_AIR1,它的加热器只有34℃。
LS溶血剂通过MV89-2吸取分配,隔膜泵驱动是MV89-1,用的是气阀和电磁阀组合,SLS不需要加热,而且加热蒸发的气体对人体有害。

 
SLS溶血剂分配的时候进过限流管。内径1长度300,是特氟龙硬管。
XN有两种电磁阀,一种是DSV编号,与PochXS一样的SMC的组合阀,另一种与XT类似,电磁阀驱动的气阀组合,用SVMV编号。
机内试剂其实就是五种染液,分别是WNRWDFWPCRETPLT-F

 
它们公用一个隔膜泵驱动,就是DSV3/4切换正负压。
WPC染液通过DSV1/2切换,WDF染液通过DSV5/6切换,WNR染液通过DSV9/10切换,RET染液通过DSV13/14切换,PLT-F染液通过DSV17/18切换,它们分别注入各自的混匀池内;要注意的时,RETPLT-F公用一个混匀池,管道都是连通的,先做PLT-F,再混匀RET。

 
染液相关的电磁阀、隔膜泵,以及各溶血剂稀释液的电磁阀和隔膜泵都在主机的右侧。
再来看五个混匀池的管路图:
五个混匀池分为三个部分,其中WDF/WNR/RET/PLT-F由于都是41℃孵育,所以是一个组合,用保温棉包裹。WPC34℃孵育,所以单独一套保温。RBC/HGB不需要孵育。

 
WDF/WNR/RET/PLT-F/WPC这四个混匀池结构雷同,都有一个注入口,用来注入稀释液、溶血、染液;都有一个转移口,也就是MV61/62/63/64控制的端口,还都有一个排空口,由MV65/66/67/68控制。
这是五个混匀池以及四个转移气阀的位置和样子。

 
四个混匀池的排空阀是NO.148阀岛总成,在主机的右侧:
RBC/HGB混匀池的管路多一些,除了MV69控制的排空外,管路图上混匀池左侧从上到下依次是SLS溶血剂注入、DIL稀释液注入、混合样品转移到RBC计数池、混合样品转移到吸样探测传感器。
SLS溶血剂的管路前面已经说过,稀释液是由1ml隔膜泵通过MV90-2切换,稀释液来自RBC稀释液罐。但在RBC/HGB池冲洗的时候,不采用这个管路,而是用DSV8直接将DIL稀释液罐的稀释液注入到RBC/HGB池中,并进行HGB和样本传感器空白检测,也就是说冲洗的时候定时不定量,样品稀释的时候才用隔膜泵定量。MV90-1切换正负压。
当混合后的样品一部分转移到RBC计数管路后,才加入溶血剂再次混匀,并进行HGB样本比色。
XN中,HGB比色单元与XSKX21一样,是单独的一个密闭装置,样品在RBC/HGB池中混匀后,1ml隔膜泵在MV93-1正负压切换下,通过MV93-2RBC/HGB池吸取到HGB比色池中,进行比色,之后会被排空到WC2废液瓶内。
这段管道的冲洗是通过DSV7MV59RBC稀释液罐中的稀释液吸取过来,再排到WC2;而HGB比色池的清洗是吸取RBC/HGB池内的冲洗稀释液完成。

 
同时,这个Charging隔膜泵也肩负RBC样品转移的任务,注意图中C-DP 的标注,在RBC转移中会有描述。
吸样传感器直接镶嵌在RBC/HGB混匀池两侧,吸样针前/末端各取2ul样品稀释后直接比色,从而判断样品是否足量。
这是RBC/HGB混匀池的组合示意图,可以看出混匀池两侧有吸样探测传感器比色的对管,而下部还有一个类似KX21XS的HGB比色池。

 
RBC的混匀样品转移和计数管路.
RBC样品混匀后,通过Charging隔膜泵,经过MV58MV70两个阀将混匀样品转移到红色管道中。
DSV19/22组成一个回路,将RBC稀释液罐的稀释液通过RBC计数池的前池,进行前鞘冲洗;
DSV23RBC稀释液罐的稀释液通过RBC计数池的后池,进行后鞘冲洗,中间经过一个缓冲瓶,存储一部分稀释液;
RBC鞘流注射器向上运动时,DSV22RBC稀释罐的稀释液注入到前池,形成前鞘,保护稀释样品通过小孔;同时DSV23也继续保持后鞘,将通过小孔的液体送到WC2废液池;
计数结束后,DSV52RBC稀释液罐的稀释液送入转移管道,经过MV70送到转移隔膜泵并随后排空到WC2,这是转移管道的冲洗;前鞘进行之前的冲洗作业,后鞘在冲洗前,先通过DSV24将缓冲瓶的稀释液注入到后鞘,排空后鞘,再由DSV23冲洗。

 
RBC计数池在正压调节器的下面,不锈钢盒子里,跟其它五分类机型一样。
WNRWDFRETPLT-FWPC的计数管路:
四个混匀池的样品依次通过FCM Charging隔膜泵进行样品转移,转移到红色管道内,隔膜泵的控制阀是MV79-2,正负切换是MV79-1
FCM鞘流注射器推送转移样品到FCM鞘流池进行光学计数,MV85提供FCM稀释液罐的稀释液作为鞘流保护,光学计数后的样品和鞘液经过DSV37送到WC2废液瓶,并通过PV91夹断阀排到WC1废液罐。PV91是由SV91五通电磁阀控制。
每次计数的间隙,MV83MV82进行高速冲洗鞘流池和样品转移管道,MV84MV82交替作业,高低速冲洗转移管道,并将废液都送至隔膜泵排空。
鞘流和转移管道的高低速控制是由限流管完成的。
光学计数的顺序是WDF-WNR-WP-RET-PLT-F

 
下面是吸样管路:
样品针由WB注射器和DSV49控制吸样和分配,针内壁冲洗时,DSV51DIL稀释液罐的稀释液送到样品针,由于针内壁的冲洗时间很短,而DIL罐的压力保存在管道内,所以需要DSV51进行泄压,将多余的压力和稀释液排到WC1废液罐内。
冲洗块的冲洗水由DSV42和限流管完成,引入DIL稀释液罐的稀释液。
冲洗块的抽取管道考虑的比较复杂,用了两组气阀两组电磁阀完成:
五通电磁阀SV81控制夹断阀PV81,三通电磁阀SV71控制夹断阀PV71,注意这个PV71的标识,是常开阀,也就是不通电(通气)的时候是导通的,通电(通气)时是截至的,这鱼PV81完全不同。

 
两组阀分三种状态切换:
当待机时,PV81/71 都断电(断气),这样只有PV71是导通的,冲洗块和PV81之间的管道会暂存一些冲洗后的液体,但不回流滴落;
WC1废液罐排空的时候,PV81/71 都通电(通气),这样PV81打开导通,PV71关闭截止,PV71WC1这段管道内的液体也会被排走;
当冲洗块吸取废液的时候,PV81通电(通气)PV71保持断电(断气)状态,这样废液就被吸入WC1废液罐。
这个设计很有意思,不采用延时的方法而是采用了双阀策略,应该是处于多方面考虑的结果。

 
样品针吸取样品一共是88ulXN20全模式下),所有的用途如下:
前后端的6ul13ul舍弃不要,通过冲洗块冲走;然后前后端取2ulRBC/HGB混匀池进行稀释,吸样探测传感器直接比色,判断样品量是否足够。

 
吸样探测的依据是末端2ul的样品稀释后的吸光度值减去空白时的吸光度值≤3400即为没有吸样。
Sample Convert2 - Blank Convert ≤ 3400
Sample Convert 1 - Blank Convert ≤ 1700时,认为样品不足。这就是两个报错机理。


 
RBC/HGB混匀池分配4ul,加入2ml稀释液(隔膜泵只有1ml,所以要加两次),混匀后被转移隔膜泵转移1ml去计数。
RBC/HGB 池中剩余的1ml混合液再加入0.5mlSLS溶血剂混匀,开始HGB样品比色。
WDF样品17ul,加入WDF溶血剂1mlWDF溶血剂也是两次加入,一次只有0.5ml,再加入20ul WDF染液,混匀孵育后转移计数;
WNR样品17ul,加入WNR溶血剂1mlWNR溶血剂也是两次加入,一次只有0.5ml,再加入20ul WNR染液,混匀孵育后转移计数;
PLT-F样品5ul,加入DFL稀释液(RED1mlDFL稀释液也是两次加入,一次只有0.5ml,再加入20ul PLT染液,混匀孵育后转移计数;
WPC样品17ul,加入WPC溶血剂1mlWPC溶血剂也是两次加入,一次只有0.5ml,再加入20ul WPC染液,混匀孵育后转移计数;
RET样品5ul,加入DFL稀释液(RED1mlDFL稀释液也是两次加入,一次只有0.5ml,再加入20ul RET染液,混匀孵育后转移计数;
体液模式时的采样分配是这样的:
体液模式没有RET/WPCPLT-F,所以只有一个WDFRBC分配,连WNR都取消了,体液毕竟浓度太低,做WNR会因为溶血过量而导致计数不准,所以干脆一个通道出来WBC和五分类数值。
而且体液模式也不进行吸样探测,默认其肯定吸样完整。

 
预稀释模式没有WPC检测,分配是这样的:
.
这里要说明的是,XN的样品针是侧吸样,跟以往底部吸样不同,所以在微量标本采集的时候,一定要保证超过试管/子弹头等容器底部1.5mm的高度,不然会因为死腔量导致没有吸样或吸样不足报错。
XN机型在各混匀池内的混匀没有采用气泡方式,而是使用了与XS一样的试剂注入扫流外加样品针搅拌的模式。
这是扫流的示意图,下面是样品针搅拌的演示动画:


 
可以看出是通过样品针的左右移动来达到搅拌的目的。
吸样管路中的两组箭头标志,下面的是指进样台的前后移动,上面的是指样品针可以前后左右移动。

 
废液管路集中在WC1废液罐上:
MV87-1SV87五通阀控制WC1废液罐的正负压切换,负压吸取废液,正压排空废液,排空阀由夹断阀PV87负责。
注意正负压管路上的三组限流管道,特别是正压管道中是两组限流管。

 
剩下的就是两组气路,控制机械爪的伸开收缩,用来抓取试管,由SV80控制气缸;另一组是机械爪的摆动混匀试管,由SV56/57控制气缸。机械爪的前后上下移动由马达驱动,不在管路上标识。
XN20的管路图全部讲解完毕,应该没漏掉什么。
 

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