全自动化学发光测定仪孵育盘模块跳动度检测方法技术领域
本发明涉及全自动化学发光测定仪孵育盘，尤其是涉及全自动化学发光测定仪孵
育盘模块跳动度检测方法。
背景技术
全自动化学发光测定仪用于各种抗原、半抗原、抗体、激素、酶、脂肪酸、维生素和
药物等的检测分析，其上的孵育盘模块用于插装反应杯，用于对反应杯内盛装的具有发光
底物试剂进行自动加热、混匀、磁分离洗涤。孵育盘模块由前处理盘和温育盘组成；前处理
盘为内齿圈结构，通过与其配合的外齿圈由安装在机架上的第一步进电机驱动转动；温育
盘间隙套装在上述外齿圈内，由安装在机架上的第二步进电机驱动转动；前处理盘和温育
盘的盘面上沿周向分别设置有多个等间距的连接螺钉以及多个反应杯插孔位。孵育盘模块
装配完成后，需要对温育盘的盘面进行轴向跳动度检测，而前处理盘则需要对其盘面和外
周面分别进行轴向跳动度和径向圆跳动度检测。目前，对孵育盘模块的上述检测多采用百
分表来完成。其存在的不足是：1、孵育盘模块基板为铝制，磁性百分表的表座无法吸附固定
在基板上，因此测量过程需要两人配合，且不容易保证刚度。2、由于前处理盘和温育盘表面
一周分别固定有多个等间距的连接螺钉以及多个反应杯插孔位，因此前处理盘和温育盘表
面的可测量空间很小，使用百分表对其进行测量过程中测量头很容易与连接螺钉、反应杯
插孔位发生干涉而造成百分表测量头损伤，使得测量无法进行。3、使用百分表对孵育盘模
块进行测量过程中，需要分别单独对前处理盘、温育盘人工手动转动，人工手动转动过程中
不可避免的会对其施加压力，从而造成盘面微小的上升或下降，影响测量精度，检测效率
低。4、使用百分表测量得出的测量结果无法指示出前处理盘、温育盘表面的最高点与最低
点位置，即无法进行过程监测，最高点、最低点的位置只能重新通过缓慢转动进行人工比
对。5、使用百分表测量输出的检测报告是经过人工进行记录并留存，检测报告存在可信度
不高的风险。
发明内容
本发明目的在于提供一种全自动化学发光测定仪孵育盘模块跳动度检测方法。
为实现上述目的，本发明采取下述技术方案：
本发明所述的全自动化学发光测定仪孵育盘模块跳动度检测方法，按照下述步骤进
行：
第一步、在孵育盘模块的机架一侧放置传感器支架，在所述传感器支架的横梁上安装
第一激光位移传感器和第二激光位移传感器，在传感器支架的立柱上安装第三激光位移传
感器；所述第一激光位移传感器的投光轴线垂直于孵育盘模块的温育盘上盘面，所述第二
激光位移传感器的投光轴线垂直于孵育盘模块的前处理盘上盘面，所述第三激光位移传感
器的投光轴线垂直于所述前处理盘的外周面；
第二步、将所述第一、第二、第三激光位移传感器的检测数据信号输出端分别与所述
PLC控制系统的数据信号采集输入端相连接，然后将PLC控制系统输出控制端分别与安装在
孵育盘模块机架上的第一步进电机的电机驱动器输入控制端、第二步进电机的电机驱动器
输入控制端相连接；所述第一步进电机用于驱动所述温育盘转动，所述第二步进电机用于
驱动所述前处理盘转动；最后将具有触摸屏的上位计算机通过RS232通讯接口与PLC控制系
统通信连接；
第三步、检测人员通过所述触摸屏界面向所述PLC控制系统发出指令信号，启动所述第
一步进电机和所述第二步进电机按照各自设定的转动参数驱动所述温育盘和前处理盘转
动；同时，所述第一、第二、第三激光位移传感器对温育盘和前处理盘的运动状态进行实时
监测，获得各采样点的相对高度信息，并将所述各采样点的相对高度信息实时传输给PLC控
制系统，由PLC控制系统通过A/D转换后进行数据处理，并将数据处理结果传输给上位计算
机；所述数据处理包括执行最大值、最小值命令以及变址寄存器命令；
第四步、所述上位计算机通过触摸屏以折线图形式将各采样点的相对高度波动过程的
信息显示出来，最大最小值的差值（即高度落差值）也会反映在屏幕上，通过触摸屏自带的
组态软件进行配置，超过合格值的数字在屏幕上自动变红，从而判断孵育盘模块装配是否
达到标准要求。
第一步进电机和所述第二步进电机均为五相步进电机；所述第三步中, 所述第一
步进电机设定的转动参数为：第一步进电机步进X步（为模块传动参数，设计模块所定），驱
动所述温育盘转动的角度α=360°÷N，其中N为沿周向开设在温育盘盘面上的反应杯插孔位
的个数；即：第一步进电机步进X步驱动温育盘转动一个所述反应杯插孔位；所述PLC控制系
统输出控制端向第一步进电机的电机驱动器输入控制端发出X×N个脉冲信号，第一步进电
机驱动温育盘盘面转动一周，同时，PLC控制系统的数据信号采集输入端以每增加X步为触
发条件接收所述第一激光位移传感器输出的检测数据信号，并将所述检测数据经A/D转换
后通过RS232通讯传递给上位计算机机进行储存；所述检测数据包含温育盘上盘面检测点
的落差值以及变址寄存器的值，所述变址寄存器包含最大值、最小值的地址区域；通过所述
落差值即可直观反映出温育盘转动一周其上盘面的上、下波动情况，由此判断前处理盘装
配是否达到标准要求；所述变址寄存器信息包含采集数据最大值最小值地址区，对应于盘
面某处区域，应用组态技术将该值进行图像位置指针指示，一旦出现超差情况给予调整参
考，比如将前处理盘和温育盘表面最高处螺钉加大扭矩作业，从而由此指导紧固装配作业；
所述第二步进电机设定的转动参数为：第二步进电机步进Y步（为模块传动参数，设计
模块所定），驱动所述前处理盘转动的角度β=360°÷M，其中M为沿周向开设在前处理盘盘面
上的反应杯插孔位的个数；即：第二步进电机步进Y步驱动前处理盘转动一个所述反应杯插
孔位；所述PLC控制系统输出控制端向第二步进电机的电机驱动器输入控制端发出Y×M个
脉冲信号，第二步进电机驱动前处理盘盘面转动一周，同时，PLC控制系统的数据信号采集
输入端以每增加Y步为触发条件接收所述第二、第三激光位移传感器输出的检测数据信号，
并将所述检测数据经A/D转换后通过RS232通讯传递给上位计算机机进行储存；所述检测数
据包含前处理盘上盘面检测点和前处理盘外周面检测点的落差值以及变址寄存器的值，所
述变址寄存器包含最大值、最小值的地址区域；通过所述落差值即可直观反映出前处理盘
转动一周其上盘面的上、下波动情况和外周面沿径向的波动情况，由此判断前处理盘装配
是否达到标准要求；所述变址寄存器信息包含采集数据最大值最小值地址区，对应于盘面
某处区域，应用组态技术将该值进行图像位置指针指示，一旦出现超差情况给予调整参考，
比如将前处理盘和温育盘表面最高处螺钉加大扭矩作业，从而由此指导紧固装配作业。
本发明克服了现有技术通过百分表测量工具对孵育盘模块轴向跳动度和径向圆
跳动度检测所存在的检测精度不足、操作不便、检测效率低、接触损耗严重、存在系统与操
作误差、人工判断易造成检测数据失真、无法进行过程监测等不足。通过步进分度技术和激
光测距技术的结合，检测精度可达0.001mm，激光测距过程无接触，避免了百分表测量造成
的测量误差及损耗问题。同时，检测过程不需人工操作，使用上位计算机机（触摸屏）结合
PLC控制系统控制，一键操作，简单方便，实时监控，检测效率高。步进电机分度驱动，无操作
误差。检测数据计算处理由PLC控制系统完成，避免了人工判断，可靠性高。
附图说明
图1是实施本发明方法第一、第二和第三激光位移传感器的布置示意图。
图2是图1的俯视示意图。
图3是本发明方法的控制系统结构框图。
图4是图2的A-A向剖视图（省略孵育盘模块机架）。
图5是本发明所述PLC和上位计算机的程序流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前
提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下
述实施例。
如图1-5所示，本发明所述的全自动化学发光测定仪孵育盘模块跳动度检测方法，
按照下述步骤进行：
第一步、在孵育盘模块的机架1一侧放置传感器支架，在所述传感器支架的横梁2上安
装第一激光位移传感器3和第二激光位移传感器4，在传感器支架的立柱5上安装第三激光
位移传感器6；所述第一激光位移传感器3的投光轴线垂直于孵育盘模块的温育盘7上盘面
设定的检测点，所述第二激光位移传感器4的投光轴线垂直于孵育盘模块的前处理盘8上盘
面设定的检测点，所述第三激光位移传感器6的投光轴线垂直于所述前处理盘8的外周面设
定的检测点；
第二步、将所述第一、第二、第三激光位移传感器3、4、6的检测数据信号输出端分别与
所述PLC控制系统的数据信号采集输入端相连接，然后将PLC控制系统输出控制端分别与安
装在孵育盘模块机架1上的第一五相步进电机12的电机驱动器输入控制端、第二五相步进
电机11的电机驱动器输入控制端相连接；所述第一五相步进电机12用于驱动所述温育盘7
转动，所述第二五相步进电机11用于驱动所述前处理盘8转动；最后将具有触摸屏的上位计
算机通过RS232通讯接口与PLC控制系统通信连接；
第三步、检测人员通过所述触摸屏界面向所述PLC控制系统发出指令信号，启动所述第
一五相步进电机12和所述第二五相步进电机11按照各自设定的转动参数驱动所述温育盘7
和前处理盘8转动；
所述第一五相步进电机12设定的转动参数为：第一五相步进电机12步进50步，驱动所
述温育盘7转动的角度α=360°÷64，其中64为沿周向开设在温育盘7盘面上的反应杯插孔位
9的个数；即：第一步五相进电机12步进50步驱动温育盘7转动一个所述反应杯插孔位9；所
述PLC控制系统输出控制端向第一五相步进电机12的电机驱动器输入控制端发出50×64个
脉冲信号，第一步进电机12驱动温育盘7盘面转动一周，同时，PLC控制系统的数据信号采集
输入端以每增加50步为触发条件接收所述第一激光位移传感器输出的检测数据信号，并将
所述检测数据经A/D转换后通过RS232通讯传递给上位计算机机进行储存；所述检测数据包
含温育盘7上盘面检测点的落差值以及变址寄存器的值，所述变址寄存器包含所述落差值
的最大值、最小值的地址区域；
所述第二五相步进电机11设定的转动参数为：第二五相步进电机11步进Y步，驱动所述
前处理盘8转动的角度β=360°÷16，其中16为沿周向开设在前处理盘8盘面上的反应杯插孔
位10的个数；即：第二五相步进电机11步进50步驱动前处理盘8转动一个所述反应杯插孔位
10；所述PLC控制系统输出控制端向第二五相步进电机11的电机驱动器输入控制端发出50
×16个脉冲信号，第二五相步进电机11驱动前处理盘8盘面转动一周，同时，PLC控制系统的
数据信号采集输入端以每增加Y步为触发条件接收所述第二、第三激光位移传感器输出的
检测数据信号，并将所述检测数据经A/D转换后通过RS232通讯传递给上位计算机机进行储
存；所述检测数据包含前处理盘8上盘面检测点和前处理盘8外周面检测点的落差值以及变
址寄存器的值，所述变址寄存器包含所述落差值的最大值、最小值地址区域；
第四步、所述上位计算机通过所述触摸屏以折线图形式将各采样点的相对高度波动过
程的信息显示出来，从而判断孵育盘模块装配是否达到标准要求；所述变址寄存器信息包
含采集数据最大值最小值地址区，对应于盘面某处区域，应用组态技术将该值进行图像位
置指针指示，一旦出现超差情况给予调整参考，比如将前处理盘和温育盘表面最高处螺钉
加大扭矩作业，从而由此指导紧固装配作业。
当然，也可以使用实物模拟指示的方法直观形象地显示出所述第一、第二和第三
激光位移传感器对应检测点运动过程中上、下波动的最低点与最高点位置。实现方式是将
上位计算机机（触摸屏）宏指令程序与PLC控制程序相结合，PLC数据存储地址与上位计算机
（触摸屏）数据存储地址一一对应，通过RS232接口进行数据传输，且提取出最大值与最小值
对应的数据存储地址放入变址寄存器中；对于温育盘7，64个数据存储地址与温育盘7的64
个反应杯插孔位9一一对应；对于前处理盘8，16个数据存储地址与前处理盘8的16个反应杯
插孔位10一一对应；从而可根据数据存储地址内数据变化情况通过指针来指示出温育盘7、
前处理盘8转动一周各个检测点上下波动的最高点与最低点位置。操作人员根据上位计算
机机（触摸屏）显示结果进行判断处理，并通过触摸屏上对应指示按钮执行对应动作。