[go: up one dir, main page]

RU2784973C2 - Device for working with liquid and method for energy supply to device for working with liquid - Google Patents

Device for working with liquid and method for energy supply to device for working with liquid Download PDF

Info

Publication number
RU2784973C2
RU2784973C2 RU2019115247A RU2019115247A RU2784973C2 RU 2784973 C2 RU2784973 C2 RU 2784973C2 RU 2019115247 A RU2019115247 A RU 2019115247A RU 2019115247 A RU2019115247 A RU 2019115247A RU 2784973 C2 RU2784973 C2 RU 2784973C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
energy
pipette
collected
button
fluid handling
Prior art date
Application number
RU2019115247A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2019115247A (en
Inventor
Сами АЛЬТ
Янне ЛЕЙНОНЕН
Original Assignee
Сарториус Биохит Ликвид Хендлинг Ой
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from EP18178033.9A external-priority patent/EP3581274B1/en
Application filed by Сарториус Биохит Ликвид Хендлинг Ой filed Critical Сарториус Биохит Ликвид Хендлинг Ой
Publication of RU2019115247A publication Critical patent/RU2019115247A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2784973C2 publication Critical patent/RU2784973C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: electronic equipment.
SUBSTANCE: invention is used for working with liquid. A manual pipette contains an energy collection device; an energy accumulator made with the possibility of storage of collected energy in the pipette; an electronic component connected to the energy accumulator and made with the possibility of use of the energy accumulator as a power supply source. In this case, the energy collection device is a system with a magnet passing through a coil connected to a pipette button and made with the possibility of energy collection, when pressing and releasing the button, or the energy collection device contains a heat-electrical generator, or the energy collection device contains piezoelectric material, while piezoelectric material is included in material of a pipette part.
EFFECT: provision of a possibility of addition of electronic functions to a mechanical pipette (with a mechanically actuated piston) without the need for transformation of the entire pipette into an electronic pipette, as well as provision of a possibility of reduction or elimination of dependence of electronic components on a pipette battery.
14 cl, 4 dwg

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ FIELD OF TECHNOLOGY

[0001] Настоящее изобретение в целом относится к устройствам для работы с жидкостью и, в частности, к самозаряжающимся системам энергоснабжения для устройств для работы с жидкостью.[0001] The present invention relates generally to fluid handling devices, and in particular to self-charging power systems for fluid handling devices.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND OF THE INVENTION

[0002] Как правило, ручные пипетки подразделяют на механические и электрические пипетки. Третья категория состоит из так называемых электромеханических или гибридных пипеток. В электромеханических пипетках часть функциональных возможностей реализуют с помощью механического оборудования, а другую часть реализуют с использованием электронных компонентов.[0002] As a rule, manual pipettes are divided into mechanical and electric pipettes. The third category consists of the so-called electromechanical or hybrid pipettes. In electromechanical pipettes, part of the functionality is implemented using mechanical equipment, and the other part is implemented using electronic components.

[0003] В электромеханических пипетках механический указатель или счетчик объема, как правило, заменяют на электронный ЖК-дисплей. Для сегментированного ЖК-дисплея требуется питание малой мощности, поэтому в качестве источника питания можно использовать элемент питания таблеточного типа или перезаряжаемый аккумулятор. Однако такие источники питания предполагают либо их частую замену, либо регулярную зарядку, для чего необходимо разбирать пипетку, либо требуется зарядное гнездо или зарядная станция. Кроме того, такие источники питания являются саморазряжающимися, т.е. новый источник питания всегда необходимо заряжать перед первым использованием.[0003] In electromechanical pipettes, the mechanical pointer or volume counter is typically replaced by an electronic LCD display. The segmented LCD requires low power, so you can use a button cell or rechargeable battery as the power source. However, these power supplies require either frequent replacement or regular charging, which requires the pipette to be disassembled, or requires a charging socket or charging station. In addition, such power supplies are self-discharging, i. A new power supply must always be charged before first use.

[0004] Недостатком известных электромеханических или электронных пипеток является то, что в случае разряда батареи электронные компоненты полностью перестают функционировать. Например, электронный дисплей выключается, что может привести к потере информации.[0004] A disadvantage of known electromechanical or electronic pipettes is that in the event of a battery discharge, the electronic components completely cease to function. For example, the electronic display turns off, which may result in loss of information.

[0005] Снижения энергопотребления электрических и электромеханических пипеток пытались достичь различными способами, например, путем ограничения количества электронных компонентов и использования маломощных компонентов.[0005] Reducing the power consumption of electric and electromechanical pipettes has been attempted in various ways, such as by limiting the number of electronic components and using low power components.

[0006] Дисплеи на основе электронной бумаги, которые также называют дисплеями типа на электронной бумаги (е-paper) или дисплеями с электронными чернилами (Е ink), в последние годы вызывают все больший интерес и их применяют во многих потребительских товарах. Дисплеи типа на электронной бумаги имитируют внешний вид обычных чернил на бумаге. Дисплеи типа на электронной бумаги отражают свет, тогда как обычные дисплеи с плоским экраном имеют подсветку экрана и, следовательно, излучают свет. К преимуществам дисплеев типа на электронной бумаги относятся их способность отображать статические текст и изображения без подачи питания, а также их гибкость: подложку и электронные схемы основной платы выполняют из пластмассовых материалов. Дисплей типа на электронной бумаги имеет хорошую контрастность и большой угол обзора (170 градусов). Дисплей с электронными чернилами может быть черно-белым или цветным.[0006] Electronic paper displays, also referred to as electronic paper (e-paper) type displays or electronic ink (E ink) displays, have received increasing interest in recent years and are used in many consumer products. E-paper type displays mimic the appearance of conventional ink on paper. E-paper type displays reflect light, while conventional flat panel displays have a screen backlight and therefore emit light. The advantages of e-paper type displays include their ability to display static text and images without power supply, as well as their flexibility: the substrate and main board electronics are made of plastic materials. The e-paper type display has good contrast and a large viewing angle (170 degrees). The e-ink display can be black and white or color.

[0007] Для реализации технологии электронной бумаги используют различные технические решения: электрофоретические дисплеи, дисплеи с электрохимическим смачиванием, электрожидкостные дисплеи и пламенно-электронные дисплеи.[0007] Various technical solutions are used to implement electronic paper technology: electrophoretic displays, displays with electrochemical wetting, electroliquid displays, and flame electronic displays.

Технология электронных чернил, реализованная компанией Е Ink Corporation, основана на небольших прозрачных микрокапсулах. Каждая микрокапсула соответствует пикселю и содержит положительно заряженную частицу белого пигмента и отрицательно заряженную частицу черного пигмента. При приложении положительного или отрицательного электрического поля заряженные частицы пигмента перегруппировываются внутри каждой капсулы с изменением цвета поверхности на белый или черный. Были разработаны даже трехцветные версии.Electronic ink technology developed by E Ink Corporation is based on small transparent microcapsules. Each microcapsule corresponds to a pixel and contains a positively charged white pigment particle and a negatively charged black pigment particle. When a positive or negative electric field is applied, the charged pigment particles rearrange within each capsule, changing the surface color to white or black. Even three-color versions have been developed.

[0008] Известно использование дисплеев типа на электронной бумаги вместо ЖК-дисплеев, например, в автоматических анализаторах.[0008] It is known to use electronic paper type displays instead of LCD displays, for example, in automatic analyzers.

[0009] В WO 2014138530 А2 описан автоматический анализатор клинической химии, содержащий перезаписываемые с помощью электронных средств поверхности (например, дисплеи с электронными чернилами), выполненные с возможностью динамического отображения оптических обозначений, и независимо перемещаемые рамки, выполненные с возможностью перемещения вдоль указанных поверхностей и наблюдения за обозначениями для определения навигационной информации по оптическим обозначениям.[0009] WO 2014138530 A2 describes an automated clinical chemistry analyzer comprising electronically rewritable surfaces (e.g., electronic ink displays) capable of dynamically displaying optical indicia, and independently movable frames capable of moving along said surfaces and observation of symbols to determine navigational information from optical symbols.

[0010] Существует потребность в разработке механической пипетки с электронными функциональными возможностями.[0010] There is a need to develop a mechanical pipette with electronic functionality.

[0011] Существует потребность в разработке электронной пипетки с увеличенным сроком службы батареи.[0011] There is a need to develop an electronic pipette with extended battery life.

[0012] Существует потребность в разработке электромеханической пипетки, которая обеспечивает такое же удобство для пользователя, как и полностью механические пипетки.[0012] There is a need to develop an electromechanical pipette that provides the same user friendliness as fully mechanical pipettes.

[0013] Варианты осуществления настоящего изобретения предназначены для преодоления по меньшей мере некоторых из рассмотренных выше недостатков и ограничений известных электромеханических пипеток.[0013] Embodiments of the present invention are intended to overcome at least some of the above disadvantages and limitations of known electromechanical pipettes.

РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯDISCLOSURE OF THE INVENTION

[0014] Настоящее изобретение определяется признаками из независимых пунктов формулы изобретения. Некоторые конкретные варианты осуществления определены в зависимых пунктах формулы изобретения.[0014] The present invention is defined by the features of the independent claims. Some specific embodiments are defined in the dependent claims.

[0015] Согласно первому аспекту настоящего изобретения предложено устройство для работы с жидкостью, содержащее: средство для сбора энергии; накопитель энергии, выполненный с возможностью хранения собранной энергии в устройстве для работы с жидкостью; и электронный компонент, соединенный с накопителем энергии и выполненный с возможностью использования накопителя энергии в качестве источника питания.[0015] According to a first aspect of the present invention, a fluid handling device is provided, comprising: means for collecting energy; an energy storage device configured to store the collected energy in the fluid handling device; and an electronic component connected to the energy storage and configured to use the energy storage as a power source.

[0016] Различные варианты осуществления первого аспекта могут включать по меньшей мере один признак из следующего маркированного списка:[0016] Various embodiments of the first aspect may include at least one feature from the following bulleted list:

- Электронный компонент соединен с накопителем энергии и выполнен с возможностью питания собранной и хранимой энергией.- The electronic component is connected to the energy storage device and is configured to power the collected and stored energy.

- Средство сбора энергии соединено с накопителем энергии.- The energy collection means is connected to the energy storage.

- Накопитель энергии соединен с электронным компонентом.- The energy storage unit is connected to the electronic component.

- Средство сбора энергии представляет собой систему с магнитом, проходящим сквозь катушку, соединенную с кнопкой устройства для работы с жидкостью и выполненную с возможностью сбора энергии при нажатии или отпускании кнопки.- The energy harvesting means is a system with a magnet passing through a coil connected to the button of the fluid handling device and configured to collect energy when the button is pressed or released.

- Средство сбора энергии содержит термоэлектрический генератор.- The power collection means contains a thermoelectric generator.

- Устройство для работы с жидкостью представляет собой ручную пипетку.- The liquid handling device is a manual pipette.

- Средство сбора энергии содержит пьезоэлектрический материал.- The energy collection means contains a piezoelectric material.

- Указанный пьезоэлектрический материал включен в материал части устройства для работы с жидкостью, например, кнопки, корпуса или ручки устройства для работы с жидкостью.Said piezoelectric material is included in the material of a part of the fluid handling device, such as a button, body or handle of the fluid handling device.

- Устройство для работы с жидкостью представляет собой ручную пипетку, а средство сбора энергии содержит солнечный элемент, встроенный в пипетку.- The liquid handling device is a manual pipette and the energy harvester contains a solar cell built into the pipette.

- Устройство для работы с жидкостью представляет собой ручную электронную пипетку, а солнечный элемент представляет собой солнечный элемент, способный воспринимать ультрафиолетовое излучение.- The fluid handling device is a manual electronic pipette, and the solar cell is a solar cell capable of sensing ultraviolet radiation.

- Электронный компонент представляет собой дисплей, предпочтительно дисплей типа на электронной бумаги.- The electronic component is a display, preferably an electronic paper type display.

- Устройство для работы с жидкостью представляет собой ручную пипетку, а электронный компонент представляет собой дисплей типа на электронной бумаги, встроенный в корпус пипетки и имеющий форму, которая по существу имеет такую же кривизну, что и корпус пипетки.- The liquid handling device is a manual pipette and the electronic component is an electronic paper type display built into the pipette body and having a shape that has substantially the same curvature as the pipette body.

- Электронный компонент представляет собой датчик, выполненный с возможностью определения состояния устройства для работы с жидкостью.The electronic component is a sensor capable of detecting the state of the fluid handling device.

- Датчик представляет собой оптический датчик, выполненный с возможностью контроля наконечника устройства для работы с жидкостью или содержимого наконечника.- The sensor is an optical sensor configured to monitor the tip of the fluid handling device or the contents of the tip.

- Электронный компонент представляет собой метку радиочастотной идентификации (RFID), прикрепленную к устройству для работы с жидкостью.- The electronic component is a radio frequency identification (RFID) tag attached to the fluid handling device.

- Электронный компонент представляет собой счетчик использования, который регистрирует использование устройства для работы с жидкостью.- The electronic component is a usage counter that records the usage of the liquid handling device.

- Накопитель энергии представляет собой ионно-литиевую батарею или суперконденсатор.- The energy storage is a lithium ion battery or supercapacitor.

[0017] Согласно второму аспекту настоящего изобретения предложен способ снабжения энергией устройства для работы с жидкостью, включающий: сбор энергии; хранение собранной энергии в накопителе энергии в устройстве для работы с жидкостью и снабжение энергией электронного компонента устройства для работы с жидкостью хранимой и собранной энергией.[0017] According to a second aspect of the present invention, there is provided a method for supplying energy to a fluid handling device, comprising: collecting energy; storing the collected energy in an energy store in the fluid handling device; and supplying energy to an electronic component of the fluid handling device stored and collected energy.

[0018] Различные варианты осуществления второго аспекта могут включать по меньшей мере один признак из следующего маркированного списка:[0018] Various embodiments of the second aspect may include at least one feature from the following bulleted list:

- Сбор энергии происходит при нажатии или отпускании кнопки устройства для работы с жидкостью с помощью системы с магнитом, проходящим сквозь катушку, соединенной с кнопкой.- Energy is collected by pressing or releasing the button of the liquid handling device by means of a system with a magnet passing through a coil connected to the button.

- Сбор энергии происходит при повороте кнопки, например, счетчика, устройства для работы с жидкостью.- Energy is collected when a button is turned, for example, a counter, a device for working with liquid.

- Устройство для работы с жидкостью представляет собой ручную пипетку и термоэлектрический генератор, встроенный в пипетку, собирает тепло от руки пользователя, когда пользователь удерживает пипетку.- The liquid handling device is a manual pipette and a thermoelectric generator built into the pipette collects heat from the user's hand when the user holds the pipette.

- Термоэлектрический генератор, встроенный в устройство для работы с жидкостью, собирает окружающее тепло.- The thermoelectric generator built into the liquid handling device collects the ambient heat.

- Устройство для работы с жидкостью представляет собой ручную пипетку и собирает энергию механических перемещений или вибраций пипетки или части пипетки пьезоэлектрический материал, включенный в материал пипетки или в материал части устройства для работы с жидкостью, например, в кнопку, корпус или ручку устройства для работы с жидкостью.- The liquid handling device is a manual pipette and collects the energy of mechanical movements or vibrations of the pipette or part of the pipette piezoelectric material included in the material of the pipette or in the material of the part of the liquid handling device, for example, in the button, body or handle of the device for working with liquid liquid.

- Солнечную энергию собирает солнечный элемент, встроенный в устройство для работы с жидкостью.- Solar energy is collected by a solar cell built into the device for working with liquid.

- Солнечный элемент является солнечным элементом, чувствительным к ультрафиолетовому излучению, и указанный сбор происходит в ламинарном вытяжном шкафу, освещаемом источником ультрафиолетового излучения.- The solar cell is a UV sensitive solar cell and said collection takes place in a laminar fume hood illuminated by a UV source.

- Собирают энергию, полученную от пользователя устройства для работы с жидкостью.- Collect the energy received from the user of the fluid handling device.

- Тепловую энергию, полученную от пользователя устройства для работы с жидкостью, собирают с помощью термоэлектрического генератора.- Thermal energy received from the user of the fluid handling device is collected by means of a thermoelectric generator.

[0019] По меньшей мере некоторые варианты осуществления настоящего изобретения обеспечивают значительные преимущества в электронных пипетках. Интервал зарядки может быть увеличен с нескольких дней до нескольких месяцев или зарядка может быть не нужна.[0019] At least some embodiments of the present invention provide significant advantages in electronic pipettes. The charging interval can be extended from several days to several months, or charging may not be necessary.

[0020] По меньшей мере некоторые варианты осуществления настоящего изобретения обеспечивают значительные преимущества в механических пипетках. Электронные функции могут быть включены в механическую пипетку. При этом пипетка может быть легкой, поскольку нет необходимости включать в ее состав тяжелую батарею. Кроме того, нет необходимости изменять способы использования и управления пипеткой. Многие пользователи предпочитают ощущение и касание механической пипетки по сравнению с электронной пипеткой.[0020] At least some embodiments of the present invention provide significant advantages in mechanical pipettes. Electronic functions can be included in a mechanical pipette. However, the pipette can be lightweight because it does not need to include a heavy battery. In addition, there is no need to change how the pipette is used and controlled. Many users prefer the feel and touch of a mechanical pipette over an electronic pipette.

[0021] По меньшей мере некоторые варианты осуществления настоящего изобретения позволяют использовать пипетку в течение длительных периодов времени в местах, в которых зарядка обычной батареи невозможна.[0021] At least some embodiments of the present invention allow the pipette to be used for extended periods of time in locations where charging a conventional battery is not possible.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0022] На ФИГ. 1 представлен вариант осуществления настоящего изобретения, в котором сбор энергии происходит благодаря перемещению при нажатии и отпускании кнопки пипетки.[0022] FIG. 1 shows an embodiment of the present invention in which energy is collected due to the push and release movement of the pipette button.

[0023] На ФИГ. 2 представлен вариант осуществления настоящего изобретения, в котором сбор энергии происходит благодаря вращательному перемещению кнопки пипетки.[0023] FIG. 2 shows an embodiment of the present invention in which energy is collected due to the rotational movement of the pipette button.

[0024] На ФИГ. 3 представлен вариант осуществления настоящего изобретения, в котором собирают солнечную энергию.[0024] FIG. 3 shows an embodiment of the present invention in which solar energy is collected.

[0025] На ФИГ. 4 представлен вариант осуществления настоящего изобретения, в котором собирают окружающее тепло.[0025] FIG. 4 shows an embodiment of the present invention in which ambient heat is collected.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯIMPLEMENTATION OF THE INVENTION

[0026] ОПРЕДЕЛЕНИЯ[0026] DEFINITIONS

[0027] В контексте настоящего документа термин «устройство для работы с жидкостью» включает ручные механические, электромеханические и электрические пипетки, а также автоматизированные станции для работы с жидкостью.[0027] As used herein, the term "fluid handling device" includes manual mechanical, electromechanical, and electrical pipettes, as well as automated fluid handling stations.

[0028] В контексте настоящего документа термин «электромеханическая пипетка» включает механическую пипетку с электронными функциональными возможностями. Предпочтительно пипетка представляет собой микропипетку воздушного смещения, в которой используют одноразовые наконечники.[0028] In the context of this document, the term "electromechanical pipette" includes a mechanical pipette with electronic functionality. Preferably, the pipette is an air displacement micropipette using disposable tips.

[0029] При разработке настоящего изобретения было неожиданно обнаружено, что сбор энергии может быть успешно применен в устройстве для работы с жидкостью, таком как пипетка, для снабжения энергией маломощных электронных компонентов. Принцип одной из форм сбора энергии, также известного как сбор мощности или собирание энергии, заключается в сборе и хранении энергии окружающей среды для снабжения энергией электронных устройств с относительно низкими требованиями в отношении потребляемой мощности.[0029] During the development of the present invention, it has been unexpectedly found that energy harvesting can be successfully applied in a liquid handling device such as a pipette to supply power to low-power electronic components. The principle of one form of energy harvesting, also known as power harvesting or energy harvesting, is to collect and store environmental energy to power electronic devices with relatively low power requirements.

[0030] Системы сбора энергии могут быть основаны, например, на фотовольтаике, термоэлектричестве, пьезоэлектричестве или электродинамике. В этих системах могут использовать различные формы энергии окружающей среды или энергии из окружающей среды, например перемещения, свет и вибрации.[0030] Energy harvesting systems may be based on, for example, photovoltaics, thermoelectricity, piezoelectricity, or electrodynamics. These systems can use various forms of environmental energy or energy from the environment, such as movement, light, and vibration.

[0031] В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения было установлено, что при взаимодействии пользователя и ручной пипетки существуют неожиданные и действенные возможности сбора энергии.[0031] In some embodiments of the present invention, it has been found that unexpected and effective energy harvesting opportunities exist in the interaction of the user and the hand pipette.

[0032] В устройстве для работы с жидкостью энергию можно собирать с помощью различных средств. Предпочтительно средство сбора энергии встраивают в устройство для работы с жидкостью, такое как пипетка. Далее будут описаны различные варианты осуществления.[0032] In a fluid handling device, energy can be collected by various means. Preferably, the energy harvesting means is integrated into a liquid handling device such as a pipette. Next, various embodiments will be described.

[0033] В одном варианте осуществления магнитоиндукционную систему используют в виде системы с магнитом, проходящим сквозь катушку, для сбора кинетической энергии. Генерирование энергии происходит за счет относительного перемещения между проволочной катушкой и магнитом. Магнитный поток через катушку изменяется и возникает разность напряжений на концах проволочной катушки. Эта разность напряжений может быть использована для зарядки суперконденсатора. Магнит в пипетке может быть выполнен с возможностью перемещения вниз через катушку, при нажатии механической кнопки управления или механической кнопки выталкивания наконечника пипетки. При отпускании кнопки магнит перемещается сквозь катушку в противоположном направлении.[0033] In one embodiment, the magnetic induction system is used as a system with a magnet passing through the coil to collect kinetic energy. The energy is generated by the relative movement between the wire coil and the magnet. The magnetic flux through the coil changes and a voltage difference occurs at the ends of the wire coil. This voltage difference can be used to charge a supercapacitor. The magnet in the pipette may be configured to move downward through the coil when a mechanical control button or a mechanical pipette tip ejection button is pressed. When the button is released, the magnet moves through the coil in the opposite direction.

[0034] На ФИГ. 1 представлен вариант осуществления настоящего изобретения, в котором сбор энергии происходит благодаря перемещению при нажатии и отпускании кнопки 11 управления механической пипетки 10. В пипетке 10 используют одноразовые наконечники 12.[0034] FIG. 1 shows an embodiment of the present invention in which energy is collected by pressing and releasing the control button 11 of a mechanical pipette 10. Disposable tips 12 are used in the pipette 10.

[0035] На ФИГ. 2 представлен вариант осуществления настоящего изобретения, в котором сбор энергии происходит благодаря вращательному перемещению кнопки 21 пипетки 20.[0035] FIG. 2 shows an embodiment of the present invention in which energy is collected due to the rotational movement of the button 21 of the pipette 20.

Кнопку 21 поворачивают для увеличения или уменьшения значения счетчика.The button 21 is turned to increase or decrease the counter value.

[0036] В одном варианте осуществления солнечную энергию собирают с помощью солнечного элемента. Преимущество заключается в том, что непрерывный сбор возможен, пока на устройство попадает свет. В данном случае подача энергии не ограничивается ситуациями, когда пипетку используют, перемещают или удерживают в руке.[0036] In one embodiment, solar energy is collected using a solar cell. The advantage is that continuous collection is possible as long as the device is exposed to light. In this case, the energy supply is not limited to situations where the pipette is used, moved or held in the hand.

[0037] Сбор солнечной энергии, в частности, является предпочтительным в электронной пипетке. Например, при использовании солнечного элемента, чувствительного к ультрафиолетовому излучению, электронная пипетка может заряжаться от источника ультрафиолетового света ламинарного вытяжного шкафа. Пипетку можно хранить и использовать в ламинарном вытяжном шкафу в течение длительного периода времени без ее зарядки на традиционной зарядной подставке.[0037] Collecting solar energy is particularly preferred in an electronic pipette. For example, when using a solar cell sensitive to ultraviolet radiation, an electronic pipette can be charged from a laminar flow hood ultraviolet light source. The pipette can be stored and used in a laminar fume hood for an extended period of time without being charged in a traditional charging cradle.

[0038] На ФИГ. 3 представлен вариант осуществления настоящего изобретения, в котором солнечную энергию собирают в ручной пипетке 30 с помощью солнечного элемента 33, расположенного на поверхности корпуса пипетки.[0038] FIG. 3 shows an embodiment of the present invention in which solar energy is collected in a manual pipette 30 by a solar cell 33 located on the surface of the pipette body.

[0039] В предпочтительном варианте осуществления пипетка содержит термоэлектрический генератор (ТЭГ или генератор Зеебека), выполненный с возможностью сбора тепла тела, например руки пользователя, когда пользователь держит пипетку. Термоэлектрический генератор представляет собой твердотельное устройство, которое преобразует тепло (разность температур) непосредственно в электрическую энергию с применением явления, называемого эффектом Зеебека. Преимущество состоит в том, что непрерывный сбор возможен, когда пользователь удерживает пипетку, и пользователю не нужно нажимать какие-либо кнопки для активации или снабжения энергией пипетки или ее дисплея в начале осуществления задачи пипетирования. Термоэлектрический генератор может быть реализован в виде модуля Пельтье.[0039] In a preferred embodiment, the pipette comprises a thermoelectric generator (TEG or Seebeck generator) configured to collect body heat, such as the user's hand, when the user holds the pipette. A thermoelectric generator is a solid state device that converts heat (temperature difference) directly into electrical energy using a phenomenon called the Seebeck effect. The advantage is that continuous collection is possible when the user is holding the pipette and the user does not need to press any buttons to activate or energize the pipette or its display at the beginning of the pipetting task. The thermoelectric generator can be implemented as a Peltier module.

[0040] В одном варианте осуществления пипетка содержит термоэлектрический генератор, выполненный с возможностью сбора окружающего тепла, например тепла, получаемого при разности температур между пипеткой и окружающим воздухом или любой окружающей или расположенной рядом поверхностью.[0040] In one embodiment, the pipette includes a thermoelectric generator configured to collect ambient heat, such as heat generated by a temperature difference between the pipette and the surrounding air or any surrounding or adjacent surface.

[0041] Для сбора окружающего тепла поверхность устройства для работы с жидкостью предпочтительно изготавливают из темного и шероховатого (например, текстурированного) материала для обеспечения разницы в отражательной способности. Например, поверхность пипетки может быть более гладкой и блестящей, чем верхняя поверхность лабораторного стола.[0041] To collect ambient heat, the surface of the fluid handling device is preferably made from a dark and rough (eg, textured) material to provide a difference in reflectivity. For example, the surface of a pipette may be smoother and shinier than the top surface of a laboratory bench.

[0042] Разность температур 0,5°С является достаточной в варианте осуществления с использованием термоэлектрического генератора.[0042] A temperature difference of 0.5°C is sufficient in the embodiment using a thermoelectric generator.

[0043] Согласно наблюдениям изобретателей тепло тела может обеспечить достаточное сбор энергии в течение нескольких секунд для снабжения энергией электронных компонентов пипетки. Разность температур может поддерживаться в течение нескольких минут.[0043] According to the observations of the inventors, body heat can provide sufficient energy collection for several seconds to power the electronic components of the pipette. The temperature difference can be maintained for several minutes.

[0044] В одном варианте осуществления устройство для работы с жидкостью содержит как термоэлектрический генератор, так и солнечный элемент для сбора энергии. Этот вариант осуществления обеспечивает достаточный и непрерывный сбор энергии и выработку электроэнергии.[0044] In one embodiment, the fluid handling device comprises both a thermoelectric generator and a solar cell for energy harvesting. This embodiment provides sufficient and continuous power collection and power generation.

[0045] На ФИГ. 4 представлен вариант осуществления настоящего изобретения, в котором окружающее тепло собирают в ручной пипетке 40 с помощью термоэлектрического генератора.[0045] FIG. 4 shows an embodiment of the present invention in which ambient heat is collected in a manual pipette 40 using a thermoelectric generator.

[0046] В одном варианте осуществления используют пьезоэлектрические материалы. Когда пьезоэлектрический материал подвергают механическому перемещению, деформации или вибрации, на концах материала возникает разность напряжений. В пипетке слой пьезоэлектрического материала может быть расположен в любом подходящем месте, например, в любой из кнопок, или в корпусе, или в ручке, или в крючке для пальца, или в конусе наконечника пипетки. Энергия может генерироваться, когда пользователь нажимает кнопку и, таким образом, деформирует пьезоэлектрический материал. Альтернативно, энергия может генерироваться, когда пользователь поворачивает счетчик или перемещает всю пипетку. Пьезоэлектрический материал может быть выполнен с возможностью сбора энергии, получаемой в результате любого перемещения, поворота, вращения, захвата, нажатия или деформации части пипетки или всей пипетки пользователем.[0046] In one embodiment, piezoelectric materials are used. When a piezoelectric material is subjected to mechanical movement, deformation, or vibration, a voltage difference develops at the ends of the material. In a pipette, a layer of piezoelectric material may be located at any suitable location, such as in any of the buttons, or in the body, or in the handle, or in the finger hook, or in the cone of the pipette tip. Energy can be generated when a user presses a button and thus deforms the piezoelectric material. Alternatively, energy may be generated when the user turns the counter or moves the entire pipette. The piezoelectric material may be configured to collect energy resulting from any movement, rotation, rotation, gripping, pressing, or deformation of part or all of the pipette by the user.

[0047] Даже очень незначительных перемещений в миллиметровом масштабе, например, одного нажатия кнопки или незначительного поворота счетчика, достаточно для снабжения энергией электронных компонентов ручной пипетки.[0047] Even very small movements on a millimeter scale, such as a single push of a button or a slight turn of a counter, are sufficient to power the electronic components of a manual pipette.

[0048] Другой возможной альтернативой является использование системы на основе конденсаторов с пластинчатыми обкладками с подвижными пластинами. Пластины заряжают до определенного напряжения. Когда пластины механически перемещаются из-за механических вибраций, расстояние между пластинами увеличивается, что приводит к накоплению энергии в конденсаторе. Когда пластины возвращаются в исходное положение, происходит сбор энергии.[0048] Another possible alternative is to use a system based on plate-plate capacitors with movable plates. The plates are charged to a certain voltage. When the plates are mechanically moved due to mechanical vibrations, the distance between the plates increases, resulting in the accumulation of energy in the capacitor. When the plates return to their original position, energy is collected.

[0049] Собранная энергия предпочтительно хранится в буфере энергии или накопителе энергии, который встроен в устройство для работы с жидкостью. Накопитель энергии может представлять собой, например, ионно-литиевую батарею или суперконденсатор. Применение суперконденсатора является более предпочтительным, поскольку он имеет более высокую эффективность, чем ионно-литиевая батарея. Он может принимать и отдавать заряд намного быстрее, чем батареи, и допускать выполнение гораздо большего количества циклов зарядки и разряда.[0049] The collected energy is preferably stored in an energy buffer or energy store that is built into the fluid handling device. The energy storage device may be, for example, a lithium ion battery or a supercapacitor. The use of a supercapacitor is more preferable because it has a higher efficiency than a lithium ion battery. It can accept and release charge much faster than batteries and allow for many more charge and discharge cycles.

[0050] Собранная и хранимая энергия может быть использована для снабжения энергией различных маломощных электронных компонентов в устройстве для работы с жидкостью, таком как ручная пипетка. Предпочтительно, такой электронный компонент встраивают в устройство для работы с жидкостью.[0050] The collected and stored energy can be used to power various low power electronic components in a liquid handling device such as a hand pipette. Preferably, such an electronic component is incorporated into a fluid handling device.

[0051] В предпочтительном варианте осуществления указанной энергией питают дисплей типа на электронной бумаги, например, маломощный дисплей с электронными чернилами. Дисплей с электронными чернилами выполнен с возможностью отображения статической информацию пользователю даже при отсутствии подачи питания. Когда доступна собранная энергия, дисплей может обновлен и может отображать новую информацию. Использование дисплея с электронными чернилами вместо ЖК-дисплея является преимуществом, поскольку легко изготовить изогнутый дисплей с электронными чернилами, форма которого соответствует форме ручки пипетки.[0051] In a preferred embodiment, said energy is supplied to an electronic paper type display, such as a low power electronic ink display. The electronic ink display is configured to display static information to the user even when no power is supplied. When collected energy is available, the display can be updated to show new information. The use of an e-ink display instead of an LCD is advantageous because it is easy to manufacture a curved e-ink display that is shaped to match the pipette handle.

[0052] Например, радиус кривизны дисплея с электронными чернилами может быть приблизительно таким же, как у ручки или корпуса пипетки. Предпочтительно радиус кривизны дисплея с электронными чернилами отличается от радиуса кривизны ручки или корпуса пипетки не более чем на 10%. Более предпочтительно, дисплей с электронными чернилами встроен в корпус пипетки и имеет форму, которая по существу имеет такую же кривизну, что и корпус пипетки.[0052] For example, the radius of curvature of an electronic ink display may be approximately the same as that of a pen or pipette body. Preferably, the radius of curvature of the electronic ink display differs from the radius of curvature of the pen or pipette body by no more than 10%. More preferably, the electronic ink display is integrated into the pipette body and has a shape that has substantially the same curvature as the pipette body.

[0053] Дисплей с электронными чернилами может быть гармонично встроен в корпус пипетки. Кроме того, дисплеи с электронными чернилами могут быть изготовлены в виде компонентов из тонкой бумаги, таким образом, потребность в пространстве будет минимальной по сравнению с ЖК-дисплеем или механическим счетчиком объема.[0053] The electronic ink display can be integrated into the body of the pipette harmoniously. In addition, e-ink displays can be made as thin paper components, so the space requirement is minimal compared to an LCD or mechanical volume counter.

[0054] Механический счетчик, как правило, занимает значительную часть механической пипетки с точки зрения количества компонентов и часов работы. Эти компоненты могут быть заменены одной схемной платой, обеспечивающей дисплей с электронными чернилами, графическую карту, данные о местоположении и сбор энергии. Автоматическая сборка пипетки становится возможной при уменьшении количества мелких компонентов. Также отсутствуют этапы тампонной печати счетчика и связанные с ними расходы.[0054] A mechanical counter typically occupies a significant portion of a mechanical pipette in terms of number of components and operating hours. These components can be replaced with a single circuit board providing the e-ink display, graphics card, location data, and power harvesting. Automatic assembly of the pipette is made possible by reducing the number of small components. There are also no counter pad printing steps and associated costs.

[0055] В одном варианте осуществления энергию используют для снабжения энергией компонентов для осуществления беспроводной связи, таких как активная или пассивная метка радиочастотной идентификации (RFID), прикрепленная к устройству для работы с жидкостью. Другие возможные беспроводные технологии с низким энергопотреблением, для которых может быть обеспечено питание с помощью настоящего способа, представляют собой Bluetooth с низким энергопотреблением, ANT, ZigBee и RF4CE.[0055] In one embodiment, energy is used to power wireless communication components, such as an active or passive radio frequency identification (RFID) tag attached to a fluid handling device. Other possible low energy wireless technologies that can be powered using the present method are Bluetooth low energy, ANT, ZigBee, and RF4CE.

[0056] В одном варианте осуществления энергию используют для снабжения энергией датчика в ручной пипетке.[0056] In one embodiment, energy is used to energize a sensor in a manual pipette.

[0057] Другой пример представляет собой оптический датчик или фотометрический датчик, выполненный с возможностью определения уровня жидкости или объема жидкости внутри наконечника пипетки. Оптический датчик может быть использован для контроля различных изменений состояния наконечника или его содержимого, например, контакта наконечника с наружными поверхностями или с жидкостью или ориентации (прямолинейности) наконечника.[0057] Another example is an optical sensor or photometric sensor configured to detect a liquid level or volume of liquid within a pipette tip. An optical sensor can be used to monitor various changes in the state of the tip or its contents, such as contact of the tip with external surfaces or liquid, or orientation (straightness) of the tip.

[0058] В электронной пипетке может быть одновременно использовано множество источников питания. Например, можно подавать питание как от зарядных штырей, так и от накопителя энергии, содержащего собранную энергию.[0058] A plurality of power sources can be used simultaneously in an electronic pipette. For example, it is possible to supply power both from the charging pins and from an energy store containing the collected energy.

[0059] Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения применимы даже в автоматизированных станциях для работы с жидкостью. Собранная энергия, например солнечная энергия, может быть использована в качестве дополнительного источника питания в станциях для работы с жидкостью.[0059] Some embodiments of the present invention are even applicable to automated liquid handling stations. The collected energy, such as solar energy, can be used as an additional power source in liquid handling stations.

[0060] ПРИМЕРЫ[0060] EXAMPLES

[0061] Пример 1[0061] Example 1

[0062] В этом примере будет описана электромеханическая пипетка, содержащая сенсорный дисплей с электронными чернилами, который питается собранной кинетической энергией.[0062] In this example, an electromechanical pipette containing an electronic ink touch display that is powered by collected kinetic energy will be described.

[0063] Кинетическая энергия может быть собрана, например, при выполнении следующих действий: снимание наконечника (линейное перемещение и давление); перемещение счетчика (поворот); выталкивание наконечника (линейное перемещение, осуществляемое с помощью кнопки выталкивания наконечника или втулки выталкивания наконечника); выдача (линейное перемещение); выдувание оставшегося жидкого образца после выдачи (линейное перемещение, давление).[0063] Kinetic energy can be collected, for example, by performing the following actions: removing the tip (linear movement and pressure); movement of the counter (rotation); tip ejection (linear movement by tip ejection button or tip ejection sleeve); issue (linear movement); blowing out the remaining liquid sample after dispensing (linear movement, pressure).

[0064] Первоначально батарея пипетки разряжена, и на дисплее отображается, например, текст «Нажмите кнопку выталкивания для включения» или «Нажмите кнопку выталкивания для разблокировки». Пользователю в явной форме не предлагается зарядить батарею и ему даже не нужно знать о необходимости зарядки пипетки. Для использования пипетки не требуются шнуры или зарядные устройства. Перемещения для зарядки инициируют процедуру запуска, позволяющую начать выдачу.[0064] Initially, the battery of the pipette is depleted and the display shows, for example, the text "Press the eject button to turn on" or "Press the eject button to unlock". The user is not explicitly asked to charge the battery and does not even need to be aware of the need to charge the pipette. No cords or chargers are required to use the pipette. The charging movements initiate the start-up procedure allowing dispensing to begin.

[0065] Зарядку пипетки осуществляют путем выполнения нескольких, например, от 1 до 5, перемещений для зарядки, которые могут представлять собой любые перемещения из перечисленных выше. Когда в батарее или конденсаторе, которые выполняют функцию буфера энергии, будет накоплено достаточное количество энергии, пипетка проанализирует выдаваемый объем, активируется дисплей и отобразит объем и, возможно, графические символы.[0065] Charging of the pipette is carried out by performing several, for example, from 1 to 5, charging movements, which can be any of the movements listed above. When sufficient energy has been stored in the battery or capacitor, which acts as an energy buffer, the pipette will analyze the dispensed volume, the display will activate and display the volume and possibly graphic symbols.

[0066] Энергии, собранной во время выполнения обычных задач пипетирования, достаточно, чтобы зарядить батарею и обеспечивать функциональные возможности маломощных электронных компонентов. Когда заряд батареи приближается к порогу тока срабатывания, дисплей автоматически переходит в статическое состояние и отображает текст «Нажмите кнопку выталкивания для включения». Текст будет отображаться на дисплее, даже когда батарея разрядится, поскольку дисплей с электронными чернилами не нуждается в питании для отображения статической, необновляемой информации.[0066] The energy collected during routine pipetting tasks is sufficient to charge a battery and provide functionality to low power electronic components. When the battery charge approaches the trip current threshold, the display will automatically go static and display the text "Press the eject button to turn on". Text will appear on the display even when the battery runs out because the e-ink display does not need power to display static, non-refreshable information.

[0067] Требования к питанию дисплея с электронными чернилами являются очень низкими, поскольку заряд батареи используется только для обновления данных на дисплее и для анализа положения поршня. Определение местоположения плунжера осуществляют электронным способом, например, с помощью датчика положения или с помощью резистора, сопротивление которого изменяется в зависимости от положения плунжера. Вариант с резистором позволяет выполнять простую калибровку или сброс счетчика.[0067] The power requirements of the e-ink display are very low because the battery power is only used to update the data on the display and to analyze the position of the piston. The location of the plunger is carried out electronically, for example, using a position sensor or using a resistor, the resistance of which changes depending on the position of the plunger. The resistor option allows simple calibration or counter reset.

[0068] С точки зрения пользователя, выдача, регулировку объема и выталкивание наконечника выполняют таким же образом, как и в механической пипетке.[0068] From the user's point of view, dispensing, volume adjustment, and ejection of the tip are performed in the same manner as in a mechanical pipette.

[0069] Для калибровки пипетки пользователь выбирает объем, для которого необходимо выполнить калибровку, например, 1000 мкл. Затем пользователь наживает на надпись «cal» (калибровка) на дисплее. Нажимную кнопку поворачивают до тех пор, пока на дисплее не отобразится среднее значение фактического объема, выданного с этой настройкой объема, например, 980 мкл. Затем пользователь снова нажимает на надпись «cal» (калибровка), после чего на дисплее отображается значение «1000 μl» (1000 мкл).[0069] To calibrate a pipette, the user selects the volume for which calibration is to be performed, for example, 1000 μl. Then the user clicks on the inscription "cal" (calibration) on the display. The push button is turned until the display shows the average value of the actual volume dispensed with this volume setting, eg 980 µl. Then the user presses again on the inscription "cal" (calibration), after which the display shows the value "1000 μl" (1000 μl).

[0070] Пример 2[0070] Example 2

[0071] В одном варианте осуществления собранная энергия может быть использована в механической пипетке для увеличения значения электронного счетчика использования, который подсчитывает количество действий нажатия кнопки управления и, таким образом, регистрирует использование (например, количество событий выдачи) пипетки. После превышения определенного порога пипетка указывает пользователю о необходимости проведения ее калибровки или обслуживания. Альтернативно, пользователь может самостоятельно следить за значением счетчика и принимать решение о подходящем времени для проведения калибровки и/или обслуживания. Предпочтительным средством сбора энергии является магнит, перемещающийся вперед и назад внутри катушки при нажатии и отпускании кнопки управления или кнопки выталкивания наконечника.[0071] In one embodiment, the collected energy can be used in a mechanical pipette to increase the value of an electronic usage counter that counts the number of control button presses and thus records usage (e.g., number of dispense events) of the pipette. After exceeding a certain threshold, the pipette indicates to the user that it needs to be calibrated or serviced. Alternatively, the user can independently monitor the value of the counter and decide on the appropriate time for calibration and/or maintenance. The preferred means of collecting energy is a magnet that moves back and forth within the coil when the control button or tip eject button is pressed and released.

[0072] Следует понимать, что раскрытые варианты осуществления настоящего изобретения не ограничиваются конкретными конструкциями, этапами способа или материалами, раскрытыми в данном документе, но также распространяются на их эквиваленты, которые могли бы предложить специалисты в данной области техники. Кроме того, следует понимать, что используемая в данном документе терминология использована исключительно с целью описания конкретных вариантов осуществления и не предназначена для ограничения.[0072] It should be understood that the disclosed embodiments of the present invention are not limited to the particular constructions, method steps, or materials disclosed herein, but also extend to their equivalents as those of skill in the art would suggest. In addition, it should be understood that the terminology used herein is used solely for the purpose of describing specific embodiments and is not intended to be limiting.

[0073] Ссылка в этом описании на один вариант осуществления или какой-либо вариант осуществления означает, что конкретный признак, конструкция или характеристика, описанные в связи с этим вариантом осуществления, включены по меньшей мере в один вариант осуществления настоящего изобретения. Таким образом, выражения «в одном варианте осуществления» или «в каком-либо варианте осуществления» в различных местах данного описания не означают, что все они обязательно относятся к одному и тому же варианту осуществления. При указании ссылки на числовое значение с использованием такого термина, как, например, «приблизительно» или «по существу», также раскрывается точное числовое значение.[0073] Reference in this specification to one embodiment or any embodiment means that a particular feature, structure, or characteristic described in connection with that embodiment is included in at least one embodiment of the present invention. Thus, the expressions "in one embodiment" or "in some embodiment" in various places in this specification do not mean that they all necessarily refer to the same embodiment. When referring to a numeric value using a term such as "approximately" or "substantially", the exact numeric value is also disclosed.

[0074] В контексте данного документа множество элементов, структурных элементов, композиционных элементов и/или материалов для удобства может быть представлено в общем списке. Однако эти списки следует истолковывать как списки, в которых каждый элемент списка может быть независимо идентифицирован как отдельный и уникальный элемент. Таким образом, ни один отдельный элемент такого списка не следует рассматривать как фактический эквивалент любого другого элемента того же списка исключительно на основании того, что они представлены в общей группе, если не указано иное. Кроме того, различные варианты осуществления и пример настоящего изобретения могут упоминаться в данном документе вместе с альтернативами для различных их компонентов. Следует понимать, что такие варианты осуществления, примеры и альтернативы не следует рассматривать как фактические эквиваленты друг друга, а следует рассматривать как отдельные и независимые формы для представления настоящего изобретения.[0074] In the context of this document, a variety of elements, structural elements, composite elements and/or materials for convenience can be represented in the general list. However, these lists should be construed as lists in which each element of the list can be independently identified as a separate and unique element. Thus, no individual element of such a list should be considered as the actual equivalent of any other element of the same list solely on the basis that they are represented in the general group, unless otherwise indicated. In addition, various embodiments and an example of the present invention may be referred to herein along with alternatives for various components thereof. It should be understood that such embodiments, examples, and alternatives should not be considered as actual equivalents of each other, but should be considered as separate and independent forms for presenting the present invention.

[0075] Кроме того, описанные признаки, конструкции[0075] In addition, the described features, designs

или характеристики могут быть объединены любым подходящим способом в одном или более вариантах осуществления. В этом описании представлены многочисленные конкретные детали, например, примеры значений длины, ширины, форм и т.д., для обеспечения полного понимания вариантов осуществления настоящего изобретения. Однако для специалиста в соответствующей области техники будет очевидно, что настоящее изобретение может быть осуществлено на практике без одной или более конкретных деталей или с применением других способов, компонентов, материалов и т.д. В других случаях общеизвестные конструкции, материалы или операции не показаны или подробно не описаны во избежание затруднения понимания аспектов настоящего изобретения.or the characteristics may be combined in any suitable manner in one or more embodiments. This description provides numerous specific details, such as examples of lengths, widths, shapes, etc., to provide a thorough understanding of the embodiments of the present invention. However, it will be apparent to a person skilled in the art that the present invention may be practiced without one or more specific details, or using other methods, components, materials, etc. In other cases, well-known structures, materials or operations are not shown or described in detail in order to avoid obscuring aspects of the present invention.

[0076] Хотя вышеприведенные примеры иллюстрируют принципы настоящего изобретения в одном или более конкретных вариантах применения, для специалистов в данной области техники будет очевидно, что могут быть предложены многочисленные изменения формы, использования и деталей реализации без применения изобретательности и без отступления от принципов и концепций настоящего изобретения. Соответственно, не предполагается, что настоящее изобретение ограничено, за исключением случаев, указанных в нижеизложенной формуле изобретения.[0076] Although the above examples illustrate the principles of the present invention in one or more specific applications, it will be apparent to those skilled in the art that numerous changes in form, use, and implementation details can be proposed without the use of ingenuity and without departing from the principles and concepts of the present inventions. Accordingly, the present invention is not intended to be limited except as set forth in the following claims.

[0077] Глаголы «содержать» и «включать» использованы в этом документе как открытые ограничения, которые не исключают неперечисленные признаки и не требуют также их наличия. Признаки, перечисленные в зависимых пунктах формулы изобретения, можно свободно комбинировать, если явно не указано иное. Кроме того, следует понимать, что использование грамматических форм выражения единственного числа во всем этом документе не исключает множественности.[0077] The verbs "comprise" and "include" are used in this document as open restrictions that do not exclude or require non-listed features. The features listed in the dependent claims can be freely combined, unless expressly stated otherwise. In addition, it should be understood that the use of singular grammatical forms throughout this document does not preclude plurality.

ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬINDUSTRIAL APPLICABILITY

[0078] По меньшей мере некоторые варианты осуществления настоящего изобретения находят промышленное применение в электронных или электромеханических ручных пипетках.[0078] At least some embodiments of the present invention find industrial application in electronic or electromechanical manual pipettes.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙLIST OF ABBREVIATIONS

LCD Жидкокристаллический дисплейLCD Liquid crystal display

TEG Термоэлектрический генераторTEG Thermoelectric Generator

RFID Радиочастотная идентификацияRFID RFID

ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОЧНЫХ ПОЗИЦИЙLIST OF REFERENCES

Figure 00000001
Figure 00000001

СПИСОК ЦИТИРОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫLIST OF CITATIONS

Патентная литератураPatent Literature

WO 2014138530 А2.WO 2014138530 A2.

Claims (28)

1. Устройство для работы с жидкостью, содержащее:1. A device for handling liquid, comprising: - средство сбора энергии;- a means of collecting energy; - накопитель энергии, выполненный с возможностью хранения собранной энергии в устройстве для работы с жидкостью;- an energy storage device configured to store the collected energy in the fluid handling device; - электронный компонент, соединенный с накопителем энергии и выполненный с возможностью использования накопителя энергии в качестве источника питания;- an electronic component connected to the energy storage and configured to use the energy storage as a power source; причем устройство для работы с жидкостью представляет собой ручную пипетку и отличается тем, что:moreover, the device for working with liquid is a manual pipette and is characterized in that: средство сбора энергии представляет собой систему с магнитом, проходящим сквозь катушку, соединенную с кнопкой пипетки и выполненную с возможностью сбора энергии при нажатии или отпускании кнопки, или the energy harvesting means is a system with a magnet passing through a coil connected to the pipette button and configured to collect energy when the button is pressed or released, or средство сбора энергии содержит термоэлектрический генератор, илиthe energy harvesting means comprises a thermoelectric generator, or средство сбора энергии содержит пьезоэлектрический материал, при этом пьезоэлектрический материал включен в материал части пипетки. the energy collecting means comprises a piezoelectric material, wherein the piezoelectric material is included in the material of the pipette part. 2. Устройство для работы с жидкостью по п. 1, в котором указанный пьезоэлектрический материал включен в материал кнопки, ручки или корпуса пипетки.2. The fluid handling device of claim 1, wherein said piezoelectric material is included in the material of a button, handle, or pipette body. 3. Устройство для работы с жидкостью по любому из пп. 1, 2, в котором электронный компонент представляет собой дисплей типа электронной бумаги, встроенный в корпус пипетки и имеющий форму, которая по существу имеет такую же кривизну, что и корпус пипетки.3. A device for handling liquid according to any one of paragraphs. 1, 2, wherein the electronic component is an electronic paper type display embedded in the pipette body and having a shape that has substantially the same curvature as the pipette body. 4. Устройство для работы с жидкостью по любому из пп. 1, 2, в котором электронный компонент представляет собой датчик, выполненный с возможностью определения состояния пипетки.4. Device for handling liquid according to any one of paragraphs. 1, 2, in which the electronic component is a sensor configured to determine the state of the pipette. 5. Устройство для работы с жидкостью по п. 4, в котором датчик представляет собой оптический датчик, выполненный с возможностью контроля наконечника пипетки или содержимого наконечника.5. The fluid handling device of claim 4, wherein the sensor is an optical sensor configured to monitor the pipette tip or tip contents. 6. Устройство для работы с жидкостью по любому из пп. 1, 2, в котором электронный компонент представляет собой метку радиочастотной идентификации, прикрепленную к пипетке.6. Device for handling liquid according to any one of paragraphs. 1, 2, in which the electronic component is an RFID tag attached to a pipette. 7. Устройство для работы с жидкостью по п. 1, в котором электронный компонент представляет собой счетчик использования, который регистрирует использование устройства для работы с жидкостью.7. The fluid handling device of claim 1, wherein the electronic component is a usage counter that records usage of the fluid handling device. 8. Устройство для работы с жидкостью по любому из предшествующих пунктов, в котором накопитель энергии представляет собой ионно-литиевую батарею или суперконденсатор.8. A fluid handling device according to any one of the preceding claims, wherein the energy storage device is a lithium ion battery or a supercapacitor. 9. Способ снабжения энергией устройства для работы с жидкостью, согласно которому:9. A method of supplying energy to a device for working with a liquid, according to which: - собирают энергию;- collect energy; - сохраняют собранную энергию в накопителе энергии в устройстве для работы с жидкостью иstoring the collected energy in an energy store in the fluid handling device, and - снабжают электронный компонент устройства для работы с жидкостью собранной сохраненной энергией;supplying the electronic component of the fluid handling device with the collected stored energy; причем устройство для работы с жидкостью представляет собой ручную пипетку, а способ отличается тем, что на этапе сбора энергии:moreover, the device for working with liquid is a manual pipette, and the method differs in that at the stage of energy collection: сбор энергии происходит при нажатии или отпускании кнопки пипетки с помощью системы с магнитом, проходящим сквозь катушку, соединенной с кнопкой, илиenergy collection occurs when the pipette button is pressed or released by a system with a magnet passing through a coil connected to the button, or сбор энергии происходит посредством термоэлектрического генератора, встроенного в пипетку, или energy is collected by means of a thermoelectric generator built into the pipette, or сбор энергии происходит посредством пьезоэлектрического материала, включенного в материал части пипетки. energy collection takes place by means of a piezoelectric material included in the material of the pipette part. 10. Способ по п. 9, согласно которому на указанном этапе сбора энергии, при котором сбор энергии происходит посредством слоя пьезоэлектрического материала, включенного в материал части пипетки, указанный слой пьезоэлектрического материала расположен в кнопке пипетки и сбор энергии происходит при повороте кнопки.10. The method according to claim 9, wherein in said step of collecting energy, in which energy is collected by means of a layer of piezoelectric material included in the material of the pipette part, said layer of piezoelectric material is located in the button of the pipette, and energy is collected when the button is turned. 11. Способ по п. 9, согласно которому на указанном этапе сбора энергии, при котором сбор энергии происходит посредством термоэлектрического генератора, встроенного в пипетку, пользователь удерживает пипетку, а тепло от руки пользователя собирают указанным термоэлектрическим генератором, встроенным в пипетку.11. The method according to claim 9, wherein in said energy collection step, in which energy is collected by means of a thermoelectric generator built into the pipette, the user holds the pipette, and heat from the user's hand is collected by said thermoelectric generator built into the pipette. 12. Способ по п. 9, согласно которому на указанном этапе сбора энергии, при котором сбор энергии происходит посредством термоэлектрического генератора, встроенного в пипетку, указанная энергия представляет собой окружающее тепло.12. The method according to claim 9, wherein in said energy collection step, in which energy is collected by means of a thermoelectric generator built into the pipette, said energy is ambient heat. 13. Способ по п. 9, согласно которому на указанном этапе сбора энергии, при котором сбор энергии происходит посредством пьезоэлектрического материала, включенного в материал части пипетки, указанная энергия представляет собой энергию от механических перемещений или вибраций пипетки или части пипетки.13. The method according to claim 9, wherein in said step of collecting energy, in which energy is collected by means of a piezoelectric material included in the material of the pipette part, said energy is energy from mechanical movements or vibrations of the pipette or pipette part. 14. Способ по п. 9, согласно которому на указанном этапе сбора энергии, при котором сбор энергии происходит посредством термоэлектрического генератора, встроенного в пипетку, указанная энергия представляет собой тепловую энергию, получаемую от пользователя пипетки.14. The method according to claim 9, wherein in said step of collecting energy, in which energy is collected by means of a thermoelectric generator built into the pipette, said energy is thermal energy received from the user of the pipette.
RU2019115247A 2018-06-15 2019-05-17 Device for working with liquid and method for energy supply to device for working with liquid RU2784973C2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP18178033.9 2018-06-15
EP18178033.9A EP3581274B1 (en) 2018-06-15 2018-06-15 Liquid handling device and a method for energizing a liquid handling device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2019115247A RU2019115247A (en) 2020-11-17
RU2784973C2 true RU2784973C2 (en) 2022-12-01

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2709764B1 (en) Electronic pipette with two-axis controller
JP6486981B2 (en) Telemetry of remaining battery capacity using battery circuit
US7540205B2 (en) Electronic pipettor
CN103917295A (en) Fluid transfer apparatus
CN101896116A (en) Fast charging and power management of battery-powered liquid analyzers
CN1739024A (en) Measuring apparatus used for determining an analyte in a liquid sample
KR20160065173A (en) Battery well for a medical testing device
TW201044349A (en) Improving frame rates in a MEMS display by selective line skipping
RU2784973C2 (en) Device for working with liquid and method for energy supply to device for working with liquid
JP7199309B2 (en) Liquid handling device and method of energizing liquid handling device
CN113828368B (en) Low-power electronic pipettes
US7184033B2 (en) Fuel gauge stylus
JP2002190327A (en) Battery pack
KR200472429Y1 (en) Blood glucose meter including pedometer
EP4394746A1 (en) Environmental energy collection electronic price tag
CN101750585A (en) Measuring device and system with battery power display function
TWI335542B (en) Electric supplying sheath
CN110108352B (en) Vibration polling instrument, low-power consumption measuring method thereof and computer readable storage medium
JP2024001216A (en) Portable test meter to monitor backlight battery depletion
KR20230068847A (en) Pressure sensor using triboelectric generator and smart menu using the same
CN107588844A (en) An electrostatic power generation electronic scale
CN103353273A (en) Portable displacement meter for measuring 0.1-2000 micrometers