化學(xué)發(fā)光分析儀畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告題 目：化學(xué)發(fā)光分析儀反應(yīng)管裝載模塊的研究院 （系） 船舶與海洋工程學(xué)院專業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化學(xué)生 *學(xué)號*班號*指導(dǎo)教師 *開題報(bào)告日期2013-3-15哈爾濱工業(yè)大學(xué)教務(wù)處制2013年3月說 明一、開題報(bào)告應(yīng)包括下列主要內(nèi)容：1題目2課題來源及研究的目的和意義；3國內(nèi)外在該方向的研究現(xiàn)狀及分析；4主要研究內(nèi)容；5研究方案及進(jìn)度安排，預(yù)期達(dá)到的目標(biāo)及提交成果的形式；6為完成課題已具備和所需的條件；7預(yù)計(jì)研究過程中可能遇到的困難和問題，以及解決的措施；7主要參考文獻(xiàn)。二、對開題報(bào)告的要求1開題報(bào)告的字?jǐn)?shù)應(yīng)在3000字以上；2閱讀的主要參考文獻(xiàn)應(yīng)在10篇以上，其中外

2、文資料應(yīng)不少于三分之一。本學(xué)科的基礎(chǔ)和專業(yè)課教材一般不應(yīng)列為參考資料。3參考文獻(xiàn)按在開題報(bào)告中出現(xiàn)的次序列出；4參考文獻(xiàn)書寫順序：序號 作者.文章名.學(xué)術(shù)刊物名.年，卷（期）：引用起止頁。三、如學(xué)生首次開題報(bào)告未通過，需在一周內(nèi)再進(jìn)行一次。四、開題報(bào)告由指導(dǎo)教師填寫意見、簽字后，統(tǒng)一交所在院（系）保存，以備檢查。正文：一課題來源及研究的目的和意義1）課題來源由于我國在免疫分析檢驗(yàn)儀器和配套試劑開發(fā)方面起步比較較晚，目前我國對于艾滋病、病毒性肝炎等疾病的診斷大多采用酶聯(lián)免疫分析法，可是但該方法自身存在操作復(fù)雜、重復(fù)性差、陽性漏檢等問題，因此開發(fā)新一代高靈敏度、高特異性、方便快速的診斷試劑以及與之

3、配套儀器刻不容緩，需要更快地發(fā)展，盡早擺脫進(jìn)口。2）課題研究的目的最近這些年來，隨著人們對于臨床檢驗(yàn)速度和精度要求的提高，以及我國傳染性疾病防控形式的日益嚴(yán)峻，國內(nèi)化學(xué)發(fā)光免疫檢驗(yàn)市場呈現(xiàn)井噴趨勢。高靈敏、高特異性、方便快速的化學(xué)發(fā)光免疫分析儀及其配套試劑是實(shí)現(xiàn)臨床快速檢驗(yàn)和傳染性疾病預(yù)防的重要保證。該儀器是一種通過患者血清進(jìn)行人體免疫分析的醫(yī)療測試儀器，化學(xué)發(fā)光免疫測定是一種高度敏感的微量測定技術(shù)，適用于甲狀腺激素類、性腺激素類、腫瘤標(biāo)志物類以及肝炎、艾滋病等多種體內(nèi)微量物質(zhì)的定量分析。3）課題研究的意義反應(yīng)管裝載模塊，作為分析儀的一個(gè)重要組成部分，負(fù)責(zé)完成反應(yīng)管的儲存和自動裝載。該課題需要

4、學(xué)生基于本科期間所學(xué)習(xí)的機(jī)械原理和機(jī)械設(shè)計(jì)、驅(qū)動、傳感器、控制、三維建模軟件等內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)，培養(yǎng)我們分析和解決工程實(shí)際問題的能力，鍛煉我們的創(chuàng)新思維方式以及培養(yǎng)我們綜合應(yīng)用所學(xué)知識，分析和解決工程實(shí)際問題，鍛煉創(chuàng)造能力的目的，使我們在按自頂向下的順序裝配在一起，然后再將各個(gè)系統(tǒng)按自底向上的順序裝配在一起，并進(jìn)行動態(tài)仿真，分析相關(guān)點(diǎn)的位移，速度，加速度曲線。實(shí)驗(yàn)研究等方面得到進(jìn)一步提高 圖2 反應(yīng)管裝載模塊的結(jié)構(gòu)簡圖二國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀及分析化學(xué)發(fā)光CL(chemiluminescence)早在19世界80年代就得帶證實(shí)，即在化學(xué)反應(yīng)過程中瞬間以釋放光子的形式放出能量。直到20世界60年代初，Ya

5、llow和Berson創(chuàng)建了具有劃時(shí)代的放射免疫分析技術(shù)。經(jīng)歷20年，經(jīng)過許多學(xué)者的實(shí)驗(yàn)研究，相繼有許多新材料、新技術(shù)、新工藝以及新儀器的研制取得成功，加速了CLIA(chemiluminescence immunoassay)，因此該儀器興起于20世界80年代，而我國導(dǎo)入與20世界90年代，其間一共分為四代，現(xiàn)如今已被臨床普遍使用，成為臨床免疫診斷的支柱方法。工作原理圖進(jìn)十多年來，當(dāng)代生物技術(shù)取得的研究和應(yīng)用取得高速發(fā)展的同時(shí)，也大大推動了化學(xué)發(fā)光免疫分析儀(CLIA)的方法的更新?lián)Q代速度。該產(chǎn)品在歐美已處于成熟期，廠商試劑與儀器共同開發(fā)，儀器自動化程度高，試劑成系統(tǒng)化狀態(tài)。而在我國，產(chǎn)品還

6、是導(dǎo)入期或成長期，根本沒有廠商能擁有整條生產(chǎn)線加工生產(chǎn)，技術(shù)比較落后，完全依賴進(jìn)口的。英國德國中國儀器名稱KPS-I 和II型化學(xué)發(fā)光免疫分析儀CLIAlumino化學(xué)發(fā)光分析儀CLIACLIA核心部件無國產(chǎn)技術(shù)路線酶促化學(xué)發(fā)光酶促化學(xué)發(fā)光酶促化學(xué)發(fā)光技術(shù)來源英國原產(chǎn)件國內(nèi)組裝德國原裝國外進(jìn)口售后保障國內(nèi)有全套儀器原廠配件，英國Medical Leader集團(tuán)在北京設(shè)有代表處，售后服務(wù)有保障國內(nèi)沒有整套生產(chǎn)線國外生產(chǎn)，國內(nèi)沒有完整生產(chǎn)線目前，該產(chǎn)品在農(nóng)業(yè)、環(huán)保、地質(zhì)、軍事等領(lǐng)域也有很大的發(fā)展空間，特別是和氣他技術(shù)聯(lián)合使用。臨床檢測樣品檢測采用CLIA技術(shù)主要是吖啶酯標(biāo)記物直接發(fā)光、Apase、

7、HRP催化底物發(fā)光和電化學(xué)發(fā)光3種發(fā)光類型。CLIA的技術(shù)優(yōu)勢已被大量實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果所證實(shí)，隨著開放性自動測量儀器的完善，必將生物醫(yī)學(xué)研究工作者提供開發(fā)和研制CLIA試劑盒的條件，盡早研發(fā)出國內(nèi)精確度高的CLIA核心要技術(shù)，從而打破國外大公司對試劑的壟斷。未來的、發(fā)展除逐漸提高試劑盒品種外，儀器智能化程度也將有所提高。三本課題主要研究內(nèi)容本課題主要研究CLIA反應(yīng)管裝載模塊的基本機(jī)構(gòu)構(gòu)成與基本設(shè)計(jì)，以及在臨床檢測樣品時(shí)反應(yīng)管（即反應(yīng)杯）的工作流程，還有對該次設(shè)計(jì)會出現(xiàn)的狀況和難題進(jìn)行分析解決?；瘜W(xué)發(fā)光免疫分析儀(CLIA)三維移動加樣模塊的基本機(jī)構(gòu)主要由料斗、電梯、噴射器、定方位器和分離槽以及分

8、離器組成。所述反應(yīng)杯進(jìn)給系統(tǒng)包括碼垛模塊、傳送模塊、孵育模塊、洗滌模塊和測量室。至于設(shè)計(jì)中各組成部分的電梯、噴射器、定方位器和分離槽以及分離器也需按照各種技術(shù)性能指標(biāo)經(jīng)行粗略設(shè)計(jì)和計(jì)算，畫出方案簡圖及整體裝配圖，并用三維造型軟件構(gòu)建樣機(jī)的實(shí)體模型，并進(jìn)行動態(tài)仿真。而控制系統(tǒng)部分會基于單片機(jī)控制系統(tǒng)來進(jìn)行設(shè)計(jì)，從而來完成控制系統(tǒng)部分的設(shè)計(jì)。四本課題研究方案、進(jìn)度安排及預(yù)期達(dá)到的目標(biāo)1）本課題研究方案：（1）.首先要對化學(xué)發(fā)光免疫分析儀(CLIA)反應(yīng)管裝載模塊系統(tǒng)在檢測工作時(shí)的整體布局構(gòu)造有一個(gè)清楚的認(rèn)識，三維移動臂自動將樣本液和試劑液分配到反應(yīng)杯中，反應(yīng)杯依次經(jīng)過傳送系統(tǒng)各模塊，并完成孵育、洗

9、滌、檢測等工作?；瘜W(xué)發(fā)光免疫分析儀(CLIA)反應(yīng)管裝載模塊的工作過程主要由如下各個(gè)機(jī)構(gòu)構(gòu)成樣品分析流程圖1.試劑倒入反應(yīng)杯，需要經(jīng)過提升，再需垂直倒進(jìn)輸送杯；2.倒?jié)M時(shí)需停止轉(zhuǎn)動，經(jīng)特點(diǎn)軌道傳輸?shù)椒磻?yīng)階段；3.空杯從反應(yīng)階段后退時(shí)，正好掉下下一個(gè)在相應(yīng)位置作為替補(bǔ)，這樣使預(yù)熱段永遠(yuǎn)保證一樣多個(gè)反應(yīng)杯；4.在反應(yīng)階段需要再加樣，在需要用到可分離器械對溶液分離；5.分離后僅剩下含吖啶酯的有效結(jié)合物，在需經(jīng)過加入酸在該反應(yīng)杯中；6.此時(shí)需要使該反應(yīng)杯下降，經(jīng)過傳輸軌道運(yùn)到亮度檢測處；7.對該杯中加入堿溶液，使反應(yīng)的結(jié)合物發(fā)光，并需要并由光電倍增管接受。8.再需要將其傳送到吸出廢液汁處，并用相應(yīng)裝備

10、吸出廢棄液；9.再把空杯傳送到相應(yīng)的地方，利用電磁閥，將其打入廢棄箱中，完成整個(gè)過程。（2）然后再具體分析設(shè)計(jì)每一部分所需要的機(jī)構(gòu)，并結(jié)合所學(xué)知識畫出每一機(jī)構(gòu)的運(yùn)動結(jié)構(gòu)簡圖。在完成該機(jī)構(gòu)的檢測運(yùn)行時(shí)，需要由裝載機(jī)構(gòu)料斗、升降機(jī)構(gòu)電梯、運(yùn)輸機(jī)構(gòu)皮帶、加試劑機(jī)構(gòu)噴射器、定位機(jī)構(gòu)定方位器、分離液機(jī)構(gòu)分離槽以及分離機(jī)構(gòu)電磁閥、傳感機(jī)構(gòu)、光感機(jī)構(gòu)、控制機(jī)構(gòu)以及其他輔助機(jī)構(gòu)構(gòu)成。接著要完成各個(gè)零部件的設(shè)計(jì)，選擇相應(yīng)的元器件。（3）再畫出每個(gè)系統(tǒng)的裝配圖，為完成CLIA反應(yīng)管裝載模塊的整體裝配圖做好準(zhǔn)備工作，打下基礎(chǔ)。（4）確定整體方案并完成裝配圖等結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。（5）完成單片機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)（6）最后將各個(gè)機(jī)

11、構(gòu)零部件按自頂向下的順序裝配在一起，然后再將各個(gè)系統(tǒng)按自底向上的順序裝配在一起，并進(jìn)行動態(tài)仿真，分析相關(guān)系統(tǒng)的運(yùn)動狀況，分析相關(guān)點(diǎn)的位移，速度，加速度曲線，是否可實(shí)現(xiàn)連續(xù)裝載及其相應(yīng)的技術(shù)指標(biāo)要求。2）主要技術(shù)性能指標(biāo)：1、Hopper最大承載量2000個(gè)；2、滑梯等級為48級；3、定向器實(shí)現(xiàn)反應(yīng)管的方向調(diào)整；4、可實(shí)現(xiàn)連續(xù)裝載。 3）進(jìn)度安排及預(yù)期達(dá)到的目標(biāo)：1、第13周：依據(jù)技術(shù)要求，提出總體設(shè)計(jì)方案，并進(jìn)行初略子方案設(shè)計(jì)，提出合理的進(jìn)度計(jì)劃。2、第49周：電梯、噴射器、定方位器和分離槽以及自分離器的設(shè)計(jì)。3、第1012周：控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。4、第1315周：總結(jié)設(shè)計(jì)過程，充分查閱資料，閱讀

12、相關(guān)文獻(xiàn)，撰寫論文；5、第16周：整理畢業(yè)論文，準(zhǔn)備畢業(yè)答辯五為完成課題已具備和所需的條件1）已具備條件：料斗、電梯、皮帶、噴射器、定定方位器、分離槽以、電磁閥、光電倍增管以及其它輔助簡單構(gòu)件。2）所需條件：需要確定各個(gè)機(jī)構(gòu)的型號及質(zhì)量檢測，選擇合適的傳感器，選擇所需要的控制裝置，進(jìn)一步熟悉使用Pro/Enginner這款三維建模軟件，學(xué)會使用有限元分析軟件進(jìn)行分析優(yōu)化。六預(yù)計(jì)研究過程中可能遇到的困難和問題，以及解決的措施1）因?yàn)檎{(diào)試不夠精確，導(dǎo)致反應(yīng)杯在進(jìn)入相應(yīng)軌道是有所偏差，在多次累積后，在反應(yīng)杯兩邊與傳輸工具間對夾造成卡杯。解決方法：首先在加酸的位置將靠卡住的運(yùn)輸工具拉拉，使其重回軌道的

13、正確位置。2）反應(yīng)杯卡在分離機(jī)構(gòu)位置，可能是分離機(jī)構(gòu)的驅(qū)動出現(xiàn)故障，致使分離針插入反應(yīng)杯后未能上升離開阻擋反應(yīng)杯前進(jìn)。解決方法：排除分離針的驅(qū)動問題。3）反應(yīng)杯卡在升降機(jī)底部位置，其原因是升降機(jī)不能下降到準(zhǔn)確位置。解決方法：拆開升降機(jī)蓋板，夾開反應(yīng)杯進(jìn)行調(diào)試，將升降機(jī)提升快凹面調(diào)到平行于軌道凹面位置。4）在文庫中查不到相應(yīng)資料，因此會遇到不少麻煩問題，解決方法：多于老師交流，分關(guān)鍵詞查找，可找相似的或?qū)W會運(yùn)用創(chuàng)新思維。 主要參考文獻(xiàn)：1王栩,林金明. 化學(xué)發(fā)光免疫分析技術(shù)新進(jìn)展J. 分析試驗(yàn)室. 2007(06) 22003年第六期.醫(yī)療衛(wèi)生裝備.1994-2013China Academic

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