本發(fā)明涉及尿液分析儀技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種半自動尿液分析儀及光學(xué)系統(tǒng)檢測模塊。

背景技術(shù)：

半自動尿液分析儀主要由試紙條傳送裝置、光學(xué)系統(tǒng)、中央處理器、分析處理軟件、顯示器和打印機(jī)組成。主要用來測定尿中某些化學(xué)成分的醫(yī)學(xué)檢驗儀器，應(yīng)用于醫(yī)療機(jī)構(gòu)對人體尿液樣本中生化成分進(jìn)行半定量檢測，為臨床檢驗和診斷提供參考。目前的半自動尿液分析儀的光學(xué)系統(tǒng)都采用的是球面積分儀，該結(jié)構(gòu)會導(dǎo)致整個半自動尿液分析儀體積很大，對于需要進(jìn)行床旁檢測或移動式醫(yī)療檢測時，因儀器體積較為龐大，安裝結(jié)構(gòu)復(fù)雜，裝配耗時較長，給醫(yī)務(wù)人員的工作造成了很多不便。

目前球面積分儀，大部分都采用接受雙波長反射光的方式測定試帶上的顏色變化進(jìn)行半定量測定，而該結(jié)構(gòu)體積較大，導(dǎo)致儀器整個體積較大，不便于手持使用或攜帶的同時，且儀器的檢測結(jié)果易受外界光影響，需要對球面積分儀進(jìn)行密閉遮光處理，抗外界光能力較弱。

基于此，研究并開發(fā)設(shè)計一種半自動尿液分析儀及光學(xué)系統(tǒng)檢測模塊。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：現(xiàn)有的尿液分析儀的光學(xué)系統(tǒng)采用的球面積分儀使整個半自動尿液分析儀體積增大，不便于手持或攜帶，本發(fā)明的目的在于提供半自動尿液分析儀光學(xué)系統(tǒng)的檢測模塊及包括該檢測模塊的半自動尿液分析儀，通過對尿液分析儀的光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，使尿液分析儀的體積更小，更便于攜帶，解決了現(xiàn)有尿液分析儀體積大，不便于攜帶等技術(shù)問題。

本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種光學(xué)系統(tǒng)檢測模塊包括LED燈、霍爾元件、顏色傳感器、PCB、光路支架，所述LED燈、霍爾元件、顏色傳感器均固定在PCB上，PCB安裝在光路支架的上表面，所述LED燈為高亮白色LED燈，LED燈的下端設(shè)有試紙條，試紙條上設(shè)有試紙塊，LED燈中心線的最低點(diǎn)與試紙塊的上表面的直線距離為4.6—4.8mm。

本技術(shù)方案采用的LED燈為3mm高亮白色LED燈，為光學(xué)系統(tǒng)工作提供穩(wěn)定的光源，LED燈的穩(wěn)定性決定了整個一種光學(xué)系統(tǒng)檢測模塊的穩(wěn)定性；傳統(tǒng)的尿液分析儀所使用的光路結(jié)構(gòu)是球面積分儀，其使用單色LED燈作為光源，每個LED燈決定一路波長，故傳統(tǒng)尿液分析儀的結(jié)構(gòu)復(fù)雜且體積較大，本發(fā)明采用高亮白色LED燈，該光源可覆蓋多個波長，且結(jié)構(gòu)簡單。

本技術(shù)方案所述的試紙條放置于試紙條支架上隨著試紙條支架的運(yùn)動而運(yùn)動，試紙條放置于試紙條支架后，試紙條上表面與試紙條支架上表面的距離為2.5mm，該尺寸的預(yù)留的可確保很方便的將試紙條放置于試紙條支架的內(nèi)部，試紙條支架頂部到光路支架底部的距離有0.4mm，該間隙可確保試紙條支架能夠平穩(wěn)的移動，不與光路支架干涉。其中，本技術(shù)方案中發(fā)射光孔的直徑為1.6mm—1.8mm，發(fā)射光孔與反射光接收孔的軸線呈30度夾角，則LED燈的前端點(diǎn)即LED燈的中心線的最低點(diǎn)與試紙塊的上表面的直線距離優(yōu)選為4.6—4.8mm。

本技術(shù)方案中對LED燈與試紙塊距離的設(shè)置，可使LED燈發(fā)出的光穿過發(fā)射光孔后，光斑恰好打在試紙條的試紙塊大小，且光斑大小不超過試紙塊的大小，能夠很好的對試紙塊上的顏色進(jìn)行檢測；如果LED燈到試紙塊的上表面的距離大于4.6—4.8mm，則打在試紙塊上的光斑可能很小或無法打到試紙塊上，如果LED燈試紙塊的上表面的距離小于4.6—4.8mm，則可能LED光打到試紙塊上的光斑較大，影響檢測結(jié)果。

同時，LED燈的中心線即LED燈軸線與反射光接收孔軸線的夾角決定LED燈與試紙塊上表面的距離，該距離越小，則整個光學(xué)檢測系統(tǒng)檢測模塊的尺寸越小，包括光學(xué)系統(tǒng)檢測模塊的半自動尿液分析儀的整體體積減小，便于攜帶和手持。

本技術(shù)方案涉及到的霍爾元件、顏色傳感器、PCB、光路支架，其具體結(jié)構(gòu)及其工作原理、作用均為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知，不再詳述。

進(jìn)一步地，所述顏色傳感器的中心線與反射光接收孔的中心線重合，顏色傳感器的下表面至試紙塊上表面的距離為9—11mm，該距離為顏色傳感器的最佳接收距離。

顏色傳感器的型號為TCS3200，可直接焊接在PCB上，裝配時與光路支架的方孔配合，并沉入方孔內(nèi)部，可有效防止外界光的干擾。

進(jìn)一步地，所述反射光接收孔的直徑為1.8—2.0mm，反射光接收孔的底部到試紙塊上表面的距離為2.8—3.0mm，反射光接收孔位于試紙塊的正上方。本技術(shù)方案涉及的顏色傳感器的結(jié)構(gòu)及其原理為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知技術(shù)，不再詳述。顏色傳感器的感光區(qū)域大小為1.8mm，在反射光接收孔的直徑設(shè)置為1.8—2.0mm，使其稍微大于等于顏色傳感器的感光區(qū)域的面積，能夠很好的接受反射光，同時可很好的避免外界光的干擾。

進(jìn)一步地，所述LED燈的中心線與發(fā)射光孔的中心線重合。

進(jìn)一步地，所述發(fā)射光孔的直徑為1.6—1.8mm，發(fā)射光孔的中心軸線與反射光接收孔的中心軸線呈30—35°。本技術(shù)方案中發(fā)射光孔的直徑為1.6—1.8mm，可確保LED燈照射到試紙塊后，光斑在試紙塊的內(nèi)部，避免光斑在試紙塊外部區(qū)域?qū)y試結(jié)構(gòu)造成干擾；另外本技術(shù)方案設(shè)置，發(fā)射光孔的中心軸線與反射光接收孔的中心軸線呈30°—35°角，該角度可很好的確保照射在試紙塊上的光斑呈現(xiàn)一個橢圓形，且光線經(jīng)漫反射后可最大程度地使光線進(jìn)入反射光接收孔，最后照射到顏色傳感器上，利于顏色傳感器得到更為真實的試紙塊的顏色。

進(jìn)一步地，所述光路支架上設(shè)有卡扣，霍爾元件通過卡扣固定在光路支架上。

進(jìn)一步地，所述光路支架采用黑色POM材料制備而成。

進(jìn)一步地，所述光路支架上設(shè)有用于對光學(xué)系統(tǒng)檢測模塊定位的第一定位柱，第一定位柱的主要作用是對整個光學(xué)系統(tǒng)模塊在安裝時進(jìn)行定位。

進(jìn)一步地，所述光路支架上設(shè)有用于對PCB定位的第二定位柱，第二定位柱用于PCB的定位，能很好保證PCB上所焊接元器件與光路支架相對設(shè)置，使整個光學(xué)系統(tǒng)模塊得勁各元器件的相對位置得到保證。

本技術(shù)方案的另一目的在于：提供一種半自動尿液分析儀，包括一種光學(xué)系統(tǒng)檢測模塊，所述光學(xué)系統(tǒng)檢測模塊如上所述。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點(diǎn)和有益效果：

1、本發(fā)明中通過縮小尿液分析儀光學(xué)系統(tǒng)的體積，包括使用3mm高光LED燈，及光路支架，從而縮小半自動尿液分析儀的體積，使尿液分析儀體積更小，更利于攜帶和手持。

2、本發(fā)明通過對半自動尿液分析儀中光路支架發(fā)射光孔孔徑、斜度及到試紙塊的距離，反射光接收孔孔徑，接收孔到試紙塊的距離，從而提高光路系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)性能，屏蔽干擾光等。

3、本發(fā)明通過對光學(xué)系統(tǒng)檢測模塊的改進(jìn)，可極大的縮小半自動尿液分析儀的體積，且提高半自動尿液分析儀工作部分的遮光性能，較強(qiáng)的抗外界光干擾能力。

4、本發(fā)明通過對LED燈與試紙塊上表面距離的設(shè)置，可使LED燈穿過發(fā)射光孔的光恰好打在試紙塊上，能夠避免試紙條顏色對檢測結(jié)果的影響；顏色傳感器的中心與發(fā)射光孔中心線重合，顏色傳感器的下表面與試紙塊上表面的距離為9—11mm，在保證顏色傳感器對試紙塊顏色準(zhǔn)確檢測外，對整個光學(xué)系統(tǒng)檢測模塊的尺寸進(jìn)行優(yōu)選，縮小其尺寸，從而使整個半自動尿液分析儀的尺寸縮小，便于手持。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明實施例的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，并不構(gòu)成對本發(fā)明實施例的限定。在附圖中：

圖1為本發(fā)明安裝后的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為LED燈光的光路結(jié)構(gòu)示意圖

圖4為第一定位柱、第二定位柱與光路支架的連接結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖中標(biāo)記及對應(yīng)的零部件名稱：

1-光路支架，2-LED燈，3-霍爾元件，4-PCB，5-螺釘，6-顏色傳感器，7-試紙條，8-反射光接收孔，9-發(fā)射光孔，10-試紙塊，10-1—卡扣，11-第一定位柱，12-第二定位柱。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合實施例和附圖，對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，本發(fā)明的示意性實施方式及其說明僅用于解釋本發(fā)明，并不作為對本發(fā)明的限定。

實施例1：

如圖1至圖5所示，一種光學(xué)系統(tǒng)檢測模塊，包括LED燈2、霍爾元件3、顏色傳感器6、PCB 4、光路支架1，所述LED燈2、霍爾元件3、顏色傳感器6均固定在PCB 4上，PCB 4安裝在光路支架1的上表面，所述LED燈2為高亮白色LED燈，LED燈2的下端設(shè)有試紙條7，試紙條7上設(shè)有試紙塊10，LED燈2中心軸線的最低點(diǎn)與試紙塊10的上表面的直線距離為4.6—4.8mm。

實施例1中所述的LED燈2為3mm高亮白色LED燈，為光學(xué)系統(tǒng)提供穩(wěn)定的光源，LED燈2發(fā)出的光穿過發(fā)射光孔9，照射在試紙條7的上表面，經(jīng)漫反射后進(jìn)入反射光接收孔8，并穿過反射光接收孔8照射在顏色傳感器6上，顏色傳感器6接收到的光進(jìn)行處理，并將結(jié)果傳送給控制器。

所述顏色傳感器6的中心線與反射光接收孔8的中心線重合，顏色傳感器6的下表面至試紙塊10上表面的距離為9—11mm。

所述反射光接收孔8的直徑為1.8—2.0mm，反射光接收孔8的底部到試紙塊10上表面的距離為2.8—3.0mm，反射光接收孔8位于試紙塊10的正上方。在試紙條7的位置確定后，整個光學(xué)系統(tǒng)檢測模塊工作，反射光接收孔8位于試紙塊10的正上方時，能有效將試紙塊10的中心與顏色傳感器6的中心對齊，保證模塊的檢測精度。

本實施例中所述的PCB4用于固定各電子元器件，作為LED燈2、霍爾元件3、顏色傳感器6的焊接載體。

實施例2：

本實施例在實施例1的基礎(chǔ)上進(jìn)一步限定，所述LED燈2的中心線與發(fā)射光孔9的中心線重合，能有效保證LED燈2發(fā)出的光穿過發(fā)射光孔9后，光板正好打在試紙條7的試紙塊10上，且光斑大小小于試紙塊10的大小，能有效避免試紙條的顏色對檢測結(jié)果造成影響。且進(jìn)一步限定所述發(fā)射光孔9的直徑為1.6—1.8mm，發(fā)射光孔9的中心軸線與反射光接收孔8的中心軸線呈30—35°。并限定所述光路支架1上設(shè)有卡扣10-1，霍爾元件3通過卡扣10-1固定在光路支架1上。本實施例中涉及到的其他結(jié)構(gòu)與上述實施例相同不再詳述。

實施例3：

本實施例在上述實施例的基礎(chǔ)上進(jìn)一步限定，所述光路支架1采用黑色POM材料制備而成。光路支架1的主要作用是固定各元器件，能有效將各元器件組合為一個整體的系統(tǒng)，從而實現(xiàn)模塊的整體功能，同時，光路支架使用黑色的POM材料，能有效防止外界光對整個組件檢測性能的干擾。

實施例4：

本實施例在上述實施例的基礎(chǔ)上進(jìn)一步限定，光路支架1上設(shè)有用于對光學(xué)系統(tǒng)檢測模塊定位的第一定位柱11。第一定位柱11的主要作用是用于對整個光學(xué)系統(tǒng)模塊在安裝時的定位，同時在光路支架1上設(shè)有用于對PCB 4定位的第二定位柱12，第二定位柱12在對PCB定位的同時，能很好的保證PCB上所焊接的元器件與光路支架1的相對位置，使整個光學(xué)系統(tǒng)模塊的各元器件的相對位置進(jìn)行確認(rèn)。

實施例5：

本實施例提供一種半自動尿液分析儀，包括實施例1—4所述的光學(xué)系統(tǒng)檢測模塊，本實施例所述的半自動尿液分析儀中的其他模塊可均為現(xiàn)有技術(shù)中的模塊。

以上所述的具體實施方式，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施方式而已，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。