本發(fā)明涉及血液檢測設(shè)備領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

在血凝檢測中，可通過角度的偏轉(zhuǎn)來指示血凝的粘滯狀況，角度檢測的精準度直接影響著血凝指標的準確度。不僅如此，在其它領(lǐng)域微小角度的檢測也有著廣泛的應(yīng)用。角度的檢測方法多種多樣，如通過激光檢測就可以達到較高的檢測精度，但激光檢測成本較高，在一些成本比較敏感的產(chǎn)品中受到了局限。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是實現(xiàn)一種成本低、性能穩(wěn)定、易于校準的血液血凝粘滯度檢測系統(tǒng)。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種用于精準醫(yī)療檢測的血液測試系統(tǒng)，系統(tǒng)包括檢測單元和位于檢測單元下方的旋轉(zhuǎn)單元；

所述檢測單元設(shè)有水平固定電感線圈T1和電感線圈T2，兩個電感線圈的上方或下方懸空設(shè)有扇形金屬板，所述扇形金屬板的圓心處固定在豎直設(shè)置的轉(zhuǎn)軸上，所述轉(zhuǎn)軸底端固定有接觸頭，所述轉(zhuǎn)軸通過軸承固定在升降機構(gòu)上，所述轉(zhuǎn)軸與軸承之間設(shè)有扭簧，當轉(zhuǎn)軸不受力狀態(tài)時，所述扇形金屬板分別與電感線圈T1和電感線圈T2的重疊面積相同，所述兩個電感線圈與振蕩電路連接，所述振蕩電路由邏輯單元供能，所述邏輯單元包括采集振蕩電路頻率的計數(shù)器、向振蕩電路輸出方波的方波發(fā)生器、以及與MCU通信的通信控制單元；

所述旋轉(zhuǎn)單元包括由動力電機驅(qū)動的旋轉(zhuǎn)座，所述旋轉(zhuǎn)座頂部中心設(shè)有與旋轉(zhuǎn)座、轉(zhuǎn)軸共軸的血液器皿,所述旋轉(zhuǎn)單元旁設(shè)有作用于血液器皿的紅外加熱器和紅外溫度探測器。

所述振蕩電路的與非門G1其中一個輸入端連接方波發(fā)生器的輸出端，方波發(fā)生器的輸出端同時和與非門G3的兩個輸入端連接，所述與非門G1的另一個輸入端經(jīng)電容C1接地，所述與非門G1輸出端連接電感線圈T1一端，所述電感線圈T1另一端連接電容C1，所述與非門G3的輸出端連接與非門G2其中一個輸入端，所述與非門G2的另一個輸入端經(jīng)電容C2接地，所述與與非門G2輸出端連接電感線圈T2一端，所述電感線圈T2另一端連接電容C2，所述計數(shù)器輸入端連接與非門G4的輸出端，所述與非門G4的一個輸入端經(jīng)電阻R1連接與非門G1輸出端，所述與非門G4的另一個輸入端經(jīng)電阻R2連接與非門G2輸出端。

所述旋轉(zhuǎn)座頂部中心設(shè)有放置血液器皿的放置孔，所述放置孔內(nèi)側(cè)壁設(shè)有鍵槽，所述血液器皿外側(cè)壁設(shè)有與鍵槽配合的插刀，所述血液器皿外側(cè)壁的插刀上方設(shè)有卡槽，所述旋轉(zhuǎn)座上設(shè)有夾持所述卡槽的彈簧夾。

所述血液器皿為透明玻璃器皿，所述血液器皿上設(shè)有刻度標尺。

所述電感線圈T1和電感線圈T2為圓環(huán)結(jié)構(gòu)，兩個電感線圈的面積相同、相鄰不重疊固定在升降機構(gòu)的相同高度位置，所述電感線圈T1和電感線圈T2圓心連線與轉(zhuǎn)軸不受力狀態(tài)時的扇形金屬板中軸線垂直。

所述轉(zhuǎn)軸外設(shè)有至少一個支撐套，所述支撐套通過連桿固定在用于支撐旋轉(zhuǎn)單元的支架上。

所述軸承固定在升降機構(gòu)的圓柱形安裝腔內(nèi)，所述安裝腔下部設(shè)有供轉(zhuǎn)軸延伸出的下通孔，所述安裝腔上部設(shè)有供校準軸延伸出的上通孔，所述校準軸與軸承共軸且固接，所述校準軸上設(shè)有外齒輪，所述MCU輸出驅(qū)動信號至校準電機，所述校準電機輸出軸上的調(diào)整齒輪與外齒輪嚙合。

所述旋轉(zhuǎn)座設(shè)有轉(zhuǎn)速檢測單元，所述轉(zhuǎn)速檢測單元輸出轉(zhuǎn)速信號至MCU，所述紅外溫度探測器輸出溫度信號至MCU，所述MCU驅(qū)動紅外加熱器，所述MCU的信號輸出端連接顯示器和報警裝置。

基于所述用于精準醫(yī)療檢測的血液測試系統(tǒng)的測試方法，其特征在于：

1)系統(tǒng)啟動自檢；

2)驅(qū)動升降機構(gòu)工作，將接觸頭伸入血液器皿內(nèi)；

3)旋轉(zhuǎn)座旋轉(zhuǎn)、紅外加熱器工作；

4)MCU根據(jù)轉(zhuǎn)軸偏轉(zhuǎn)角度輸出血液粘滯度；

5)關(guān)閉旋轉(zhuǎn)座旋轉(zhuǎn)和紅外加熱器；

6)驅(qū)動升降機構(gòu)工作，將接觸頭脫離出血液器皿。

所述步驟1)中，旋轉(zhuǎn)座旋轉(zhuǎn)和方波發(fā)生器工作；

若轉(zhuǎn)速檢測單元檢測旋轉(zhuǎn)座轉(zhuǎn)速過快或過慢，則調(diào)整動力電機轉(zhuǎn)速減慢或加快，直至旋轉(zhuǎn)座轉(zhuǎn)速正常；

若MCU檢測到轉(zhuǎn)軸偏轉(zhuǎn)角度為非零度，則驅(qū)動校正電機調(diào)整轉(zhuǎn)軸相對位置，直至轉(zhuǎn)軸偏轉(zhuǎn)角度為零度；

若旋轉(zhuǎn)座轉(zhuǎn)速且轉(zhuǎn)軸偏轉(zhuǎn)角度為零度，則執(zhí)行下一步。

本發(fā)明的優(yōu)點在于系統(tǒng)簡單且穩(wěn)定可靠，由于能測出基本振蕩頻率，方便校準，純數(shù)字電路，對電源要求較低，并且設(shè)備制造成本低、性能穩(wěn)定。

附圖說明

下面對本發(fā)明說明書中每幅附圖表達的內(nèi)容及圖中的標記作簡要說明：

圖1為用于精準醫(yī)療檢測的血液測試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖；

圖2為用于精準醫(yī)療檢測的血液測試系統(tǒng)檢測原理圖；

圖3為用于精準醫(yī)療檢測的血液測試系統(tǒng)框圖；

上述圖中的標記均為：1、轉(zhuǎn)軸；2、接觸頭；3、紅外加熱器；4、旋轉(zhuǎn)座；5、血液器皿；6、升降機構(gòu)；7、紅外溫度探測器。

具體實施方式

如圖1所示用于精準醫(yī)療檢測的血液測試系統(tǒng)包括檢測單元和位于檢測單元下方的旋轉(zhuǎn)單元。

檢測單元設(shè)有水平固定電感線圈T1和電感線圈T2，電感線圈T1和電感線圈T2為圓環(huán)結(jié)構(gòu)，兩個電感線圈的面積相同、相鄰且不重疊，電感線圈T1和電感線圈T2圓心連線與轉(zhuǎn)軸1不受力狀態(tài)時的扇形金屬板中軸線垂直。轉(zhuǎn)軸1底端固定有接觸頭2，接觸頭2為圓柱體結(jié)構(gòu)，接觸頭2的底面(端面)用于與待檢測的血液接觸。

兩個電感線圈的上方或下方懸空設(shè)有扇形金屬板，如鋁板，O是扇形金屬板的軸點，扇形金屬板可以繞O點轉(zhuǎn)動，從而使金屬板覆蓋兩線圈的面積一個增大，另一個則減小。O點位置豎直固定有轉(zhuǎn)軸1，扇形金屬板固接在轉(zhuǎn)軸1上，扇形金屬板可隨轉(zhuǎn)軸1轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)繞O點轉(zhuǎn)動。

檢測單元固定在升降機構(gòu)6上，將檢測單元固定在升降機構(gòu)6上可以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，旋轉(zhuǎn)單元能夠更加穩(wěn)定可靠的旋轉(zhuǎn)，避免設(shè)備晃動，轉(zhuǎn)軸1外設(shè)有至少一個支撐套，支撐套通過連桿固定在用于支撐旋轉(zhuǎn)單元的支架上。通過支撐臺能夠減少轉(zhuǎn)軸1的晃動，提高檢測的準確性。電感線圈T1和電感線圈T2固定在升降機構(gòu)6的相同高度位置。轉(zhuǎn)軸1與軸承之間設(shè)有扭簧，扭簧可以保證扇形金屬板不受力時能夠居中，當轉(zhuǎn)軸1不受力狀態(tài)時，扇形金屬板分別與電感線圈T1和電感線圈T2的重疊面積相同。

轉(zhuǎn)軸1通過軸承固定在升降機構(gòu)6上，軸承固定在升降機構(gòu)6的圓柱形安裝腔內(nèi)，安裝腔下部設(shè)有供轉(zhuǎn)軸1延伸出的下通孔，安裝腔上部設(shè)有供校準軸延伸出的上通孔，校準軸與軸承共軸且固接，校準軸上設(shè)有外齒輪，MCU輸出驅(qū)動信號至校準電機，校準電機輸出軸上的調(diào)整齒輪與外齒輪嚙合，通過校準電機能夠調(diào)整保證檢測前扇形金屬板分別與電感線圈T1和電感線圈T2的重疊面積相同，保證檢測的準確性。

旋轉(zhuǎn)單元包括由動力電機驅(qū)動的旋轉(zhuǎn)座4，旋轉(zhuǎn)座4中心設(shè)有與旋轉(zhuǎn)座4、轉(zhuǎn)軸1共軸的血液器皿5。為方便清潔血液器皿5，旋轉(zhuǎn)座4頂部中心設(shè)有放置血液器皿5的放置孔，放置孔內(nèi)側(cè)壁設(shè)有鍵槽，血液器皿5外側(cè)壁設(shè)有與鍵槽配合的插刀，血液器皿5外側(cè)壁的插刀上方設(shè)有卡槽，旋轉(zhuǎn)座4上設(shè)有夾持所述卡槽的彈簧，保證血液器皿5固定的可靠性。血液器皿5為透明玻璃器皿，血液器皿5上設(shè)有刻度標尺，方便衡量注入血液器皿5內(nèi)的待檢測血液量是否足夠。

旋轉(zhuǎn)座4設(shè)有轉(zhuǎn)速檢測單元，轉(zhuǎn)速檢測單元輸出轉(zhuǎn)速信號至MCU，可通過閉環(huán)控制，調(diào)控和控制旋轉(zhuǎn)座4的轉(zhuǎn)速，保證檢測的穩(wěn)定性。MCU的信號輸出端連接顯示器和報警裝置，顯示器和報警裝置，可以給與檢測提示和數(shù)據(jù)顯示。

旋轉(zhuǎn)單元旁設(shè)有作用在旋轉(zhuǎn)單元旁設(shè)有作用于血液器皿的紅外加熱器3和紅外溫度探測器7。紅外溫度探測器7輸出溫度信號至MCU，MCU驅(qū)動紅外加熱器3，這樣的閉環(huán)控制，能通過MCU保持血液器皿5處于恒溫狀態(tài)，提高檢測時所需要的溫度。紅外加熱器3和紅外溫度探測器7為外設(shè)設(shè)備，方便安裝，工作不會影響到檢測單元和旋轉(zhuǎn)單元工作。

兩個電感線圈與振蕩電路連接，如圖2、3所示，振蕩電路由邏輯單元供能，邏輯單元包括采集振蕩電路頻率的計數(shù)器、向振蕩電路輸出方波的方波發(fā)生器、以及與MCU通信的通信控制單元。

電感線圈T1反向門電路G1和電容C1構(gòu)成一個LC振蕩器、電感線圈T2反向門電路G2和電容C2構(gòu)成另一個振蕩器，兩振蕩線圈T1T2的放置如圖2所示，具體來說，振蕩電路的與非門G1其中一個輸入端連接方波發(fā)生器的輸出端，方波發(fā)生器的輸出端同時和與非門G3的兩個輸入端連接，與非門G1的另一個輸入端經(jīng)電容C1接地，與非門G1輸出端連接電感線圈T1一端，電感線圈T1另一端連接電容C1，與非門G3的輸出端連接與非門G2其中一個輸入端，與非門G2的另一個輸入端經(jīng)電容C2接地，與與非門G2輸出端連接電感線圈T2一端，電感線圈T2另一端連接電容C2，計數(shù)器輸入端連接與非門G4的輸出端，與非門G4的一個輸入端經(jīng)電阻R1連接與非門G1輸出端，與非門G4的另一個輸入端經(jīng)電阻R2連接與非門G2輸出端。

線圈T在振蕩的過程中，其周圍的磁場在發(fā)生變化，變化的磁場遇到金屬導(dǎo)體時，就會在金屬導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生電流，而此電流返過來又會抵消振蕩線圈所產(chǎn)生的磁場。從能量的角度看，線圈在振蕩過程中的儲能一部分損失在扇形金屬板上，如果設(shè)損失的能量為dE，本來線圈T的儲能為E，而蓋上扇形金屬板后，其儲能為E-dE。由于能量的減小，完成一次振蕩所需要的時間也在減小，從而使得LC振蕩的頻率增加。也就是AL金屬板在轉(zhuǎn)動的過程中，由于相對振蕩線圈覆蓋面積的變化，將使得振蕩頻率一個增加dφ1，另外一個減小dφ2。其差值為dφ1+dφ2。根據(jù)dφ1+dφ2的值可以計算出扇形金屬板繞O點偏轉(zhuǎn)角的大小，dφ＝f(dφ1+dφ2)。

由于電感線圈T1T2是對等的，溫度及電源電壓的波對振蕩頻率的影響是同等的，即是共模信息，而經(jīng)過差分后dφ1+dφ2的值則，共模部分將被消除。通過差分的方式讀取的頻率值比單一頻率檢測更為精準穩(wěn)定。但是，基本頻率是有差別的，它會對DF的大小產(chǎn)生一定的影響，在實際應(yīng)用中，還需要讀取基本頻率，通過基本頻率對函數(shù)f進行校準，這樣讀取的數(shù)值可以更加穩(wěn)定可靠。

圖2中的電感線圈T1與T2是兩個平行放置的線圈，彼此距離很近，兩線圈產(chǎn)生的磁場相互影響，從而影響兩振蕩器的正常工作，實驗表明，無論使用什么樣的振蕩電路，由于兩線圈的相互影響，使得兩振蕩器無法同時正常工作。Fch信號的引入就是為避免兩線圈同時振蕩，在某一時刻，只允許一組線圈在振蕩，從而去除了兩線圈的相互影響。如圖1中所示，fch是輸入的方波，當fch為高電平時，G2被鎖定，T2停止振蕩，此時只有T1正常工作；而當fch為低電平時，G1被鎖定，T1停止振蕩，此時只有T2正常工作。

圖3是邏輯單元和由MCU構(gòu)成的校準與運算單元。邏輯單元產(chǎn)生方波fch，fch的頻率遠低于線圈的振蕩頻率。當fch在高電平時，計數(shù)器記錄T1的振蕩的脈沖數(shù)，即T1記數(shù)值，當fch為低電平時，計數(shù)器記錄T2的振蕩脈沖數(shù)，即T2計數(shù)值；同時由邏輯單元運算出其差值，即T2-T1的數(shù)值。MCU中以通過通信控制單元讀取上述3個數(shù)值，通過校準運算，計算出扇形金屬板的偏轉(zhuǎn)角度。

基于上述用于精準醫(yī)療檢測的血液測試系統(tǒng)的測試方法具體如下：

1)系統(tǒng)啟動自檢；

2)驅(qū)動升降機構(gòu)6工作，將接觸頭2伸入血液器皿5內(nèi)；

3)旋轉(zhuǎn)座4旋轉(zhuǎn)、紅外加熱器3工作；

4)MCU根據(jù)轉(zhuǎn)軸1偏轉(zhuǎn)角度輸出血液粘滯度；

5)關(guān)閉旋轉(zhuǎn)座4旋轉(zhuǎn)和紅外加熱器3；

6)驅(qū)動升降機構(gòu)6工作，將接觸頭2脫離出血液器皿5。

步驟1)中，自檢控制方法如下：旋轉(zhuǎn)座4旋轉(zhuǎn)和方波發(fā)生器工作；

若轉(zhuǎn)速檢測單元檢測旋轉(zhuǎn)座4轉(zhuǎn)速過快或過慢(根據(jù)設(shè)定值比較)，則調(diào)整動力電機轉(zhuǎn)速減慢或加快，直至旋轉(zhuǎn)座4轉(zhuǎn)速正常；

若MCU檢測到轉(zhuǎn)軸1偏轉(zhuǎn)角度為非零度，則驅(qū)動校正電機調(diào)整轉(zhuǎn)軸1相對位置，直至轉(zhuǎn)軸1偏轉(zhuǎn)角度為零度；

若旋轉(zhuǎn)座4轉(zhuǎn)速且轉(zhuǎn)軸1偏轉(zhuǎn)角度為零度，則執(zhí)行下一步。

若通過自檢額定時間內(nèi)，仍無法調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)座4轉(zhuǎn)速至設(shè)定轉(zhuǎn)速，或者仍無法調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)軸1偏轉(zhuǎn)角度為零度，則系統(tǒng)關(guān)閉并報警。

通過步驟1的自檢能夠保證每次檢測的穩(wěn)定性和準確性。

上面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進行的各種非實質(zhì)性的改進，或未經(jīng)改進將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場合的，均在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。