详情

原文传递磁分离系统的参数优化方法和装置、分析仪器、存储介质

专利名称：	磁分离系统的参数优化方法和装置、分析仪器、存储介质
摘要：	本发明公开了一种磁分离系统的参数优化方法和装置、分析仪器、存储介质。该方法包括：根据磁分离系统的磁组件的布局参数和预设的磁颗粒运动模型，预测待磁分离系统清洗的反应杯中的各个磁颗粒的运动轨迹；根据各个磁颗粒的运动轨迹，确定各个磁颗粒运动至反应杯的目标面上的高度；将各个磁颗粒运动至反应杯的目标面上的高度中的最大值作为磁分离系统的吸附高度；若吸附高度大于与所述磁组件相配合使用的混匀组件带动反应杯中混匀液旋转时所形成的旋转高度，则优化磁组件的布局参数，重新得到优化后的吸附高度，直到优化后的吸附高度不大于旋转高度。该方法仅仅通过理论模拟就能够得到目标吸附高度，明显地提高了工作效率。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	四川;51
申请人：	迈克医疗电子有限公司
发明人：	张业祥;李浩
专利状态：	有效
申请日期：	2019-08-13T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-22T00:00:00+0800
申请号：	CN201910743697.4
公开号：	CN110487998A
代理机构：	北京东方亿思知识产权代理有限责任公司
代理人：	彭琼
分类号：	G01N33/53(2006.01);G;G01;G01N;G01N33
申请人地址：	611731 四川省成都市高新区安和二路8号4栋
主权项：	1.一种磁分离系统的参数优化方法，其特征在于，包括：根据所述磁分离系统的磁组件的布局参数和预设的磁颗粒运动模型，预测待所述磁分离系统清洗的反应杯中的各个磁颗粒的运动轨迹；根据各个所述磁颗粒的运动轨迹，确定各个所述磁颗粒运动至所述反应杯的目标面上的高度，所述高度为所述磁颗粒与所述反应杯的杯底之间的距离；将各个所述磁颗粒运动至所述反应杯的目标面上的高度中的最大值作为所述磁分离系统的吸附高度；若所述吸附高度大于与所述磁组件相配合使用的混匀组件带动所述反应杯中混匀液旋转时所形成的旋转高度，则优化所述磁组件的布局参数，重新得到优化后的吸附高度，直到所述优化后的吸附高度不大于所述旋转高度，其中，所述旋转高度为所述混匀液旋转时液面的最高点与所述反应杯的杯底之间的距离。 2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述磁组件为磁铁，所述磁组件的布局参数包括磁铁形状、大小、放置位置和磁场强度中的至少一个。 3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述旋转高度由所述混匀组件中的混匀电机的角速度，与所述混匀电机连接的偏心头的偏心距，所述反应杯的大小，以及所述混匀液的剂量决定。 4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述预测待所述磁分离系统清洗的反应杯中的各个磁颗粒的运动轨迹的步骤之后，所述方法还包括：根据各个所述磁颗粒的运动轨迹，预测各个所述磁颗粒运动至所述反应杯的目标面上的时间；将各个所述磁颗粒运动至所述反应杯的目标面上的时间中的最大值作为所述磁分离系统的吸附时间；根据所述磁分离系统的吸附时间，确定所述磁分离系统的时序设计的最小时间片段。 5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设的磁颗粒运动模型由所述磁颗粒在所述磁组件的磁场环境受到的磁场力，以及所述磁颗粒在所述反应杯的基液中运动时的粘性阻力确定，所述粘性阻力包括摩擦阻力和形状阻力。 6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述磁颗粒运动模型的表达式为：所述磁场力的表达式为：所述粘性阻力的表达式为：其中，为所述磁颗粒受到的合力，为所述磁场力，为所述粘性阻力，m为所述磁颗粒的质量，为所述磁颗粒的加速度，μ0为空间磁导率，Δx为所述磁颗粒与所述反应杯中基液的相对磁化系数，Δx＝χp-χf，χp为磁颗粒的磁化系数，χf为基液的磁化系数，Vm为所述磁颗粒的球体积，B为空间位置的磁通密度，为所述空间位置的磁通密度的梯度，为所述摩擦阻力，为所述形状阻力，CDf为无量纲摩擦阻力系数，CDp为无量纲形状阻力系数，A为所述磁颗粒的特征面积，ρ为所述基液的密度，v为所述磁颗粒相对所述基液的运动速度。 7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述磁颗粒运动模型的微分形式表达式为：其中，x，y，z为所述磁颗粒的三维空间坐标，ρ1为所述磁颗粒的密度，d为所述磁颗粒的直径，Bx，By，Bz分别为x，y，z三维空间坐标下的磁通密度分布，分别为x，y，z三维空间坐标下磁通密度的梯度，分别为x，y，z对时间的一阶导数，分别为x，y，z对时间的二阶导数。 8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述磁颗粒运动模型的微分表达式经过有限差分法处理后的数值表达式为：其中，i＝1,2,3,…，且磁通密度梯度根据与位置xi、yi、zi空间距离最近的磁场节点的磁通密度计算得到。 9.一种磁分离系统的参数优化装置，其特征在于，包括：预测模块，用于根据所述磁分离系统的磁组件的布局参数和预设的磁颗粒运动模型，预测待所述磁分离系统清洗的反应杯中的各个磁颗粒的运动轨迹；磁颗粒运动高度计算模块，用于根据各个所述磁颗粒的运动轨迹，确定各个所述磁颗粒运动至所述反应杯的目标面上的高度，所述高度为所述磁颗粒与所述反应杯的杯底之间的距离；吸附高度计算模块，用于将各个所述磁颗粒运动至所述反应杯的目标面上的高度中的最大值作为所述磁组件的吸附高度；磁组件优化模块，用于若所述吸附高度大于与所述磁组件相配合使用的混匀组件带动所述反应杯中混匀液旋转时所形成的旋转高度，则优化所述磁组件的布局参数，重新得到优化后的吸附高度，直到所述优化后的吸附高度不大于所述旋转高度，其中，所述旋转高度为所述混匀液旋转时液面的最高点与所述反应杯的杯底之间的距离。 10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：磁颗粒运动时间计算模块，用于根据各个所述磁颗粒的运动轨迹，预测各个所述磁颗粒运动至所述反应杯的目标面上的时间；吸附时间计算模块，用于将各个所述磁颗粒运动至所述反应杯的目标面上的时间中的最大值作为所述磁分离系统的吸附时间；最小时间片段优化模块，用于根据所述磁分离系统的吸附时间，确定所述磁分离系统的时序设计的最小时间片段。 11.一种分析仪器，其特征在于，包括：磁分离系统以及如权利要求9或10所述的磁分离系统的参数优化装置。 12.一种存储介质，其上存储有程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1-8任一项所述的磁分离系统的参数优化方法。
所属类别：	发明专利