微量血糖分析儀的製作方法

2023-09-20 00:35:15

專利名稱：微量血糖分析儀的製作方法
技術領域：
微量血糖分析儀
(一) 技術領域
本實用新型涉及醫療器械，具體為一種基於反射光度法原理，可對適 配的微量血糖試紙進行定量檢測分析的微量血糖分析儀。
(二) 背景技術
目前，基於反射光度法原理的血糖分析儀，如可攜式血糖測量分析儀 器，包括光反射檢測模塊和控制器模塊，其光反射檢測模塊採用光源直接 照射血糖試紙條，血糖試紙條的反射光線經濾光片濾光，到達光電轉換器 件，由光電轉換器件接收反射光信號。
可攜式血糖測量分析儀器存在的主要問題
1、 上述光反射檢測模塊，其光源孔大(約4.5平方毫米)，照射光不 均勻，照射到血糖試紙條後，反射光差異較大，難以實現微量檢測的目的。
2、 採用濾光片濾光，雖然能減小外界光的影響，但是濾片容易受汙 染，且清潔不方便。
3、 環境溫度對所述儀器有一定的影響，在不同環境溫度下，測試結果 存在較大的偏差。
4、 所述微控制器模塊設置程序寫入埠、與外部計算機的通訊接口、 代碼輸入接'口等多個接口，給使用造成不便。
因此，現用的可攜式血糖測量分析儀器由於光反射檢測模塊的精密程 度不高，受環境溫度影響大，難以對微量幹化學血糖試紙條進行定量檢測分析。
(三) 實用新型內容 針對可攜式血糖測量分析儀器的不足之處，本實用新型的目的是提出
了一種檢測精密度高的微量血糖分析儀。
能夠實現上述目的的微量血糖分析儀，包括機殼、機殼上的試紙條固 定架、機殼內由電源供電的光反射檢測模塊和控制器模塊，所不同的是光 反射檢測模塊為採用光纖為傳輸媒介的光電檢測模塊，包括光源、發射光 纖、接收光纖和光電轉換器，至少一根發射光纖的入射端正對且緊靠光源 的出光面，其照射端與至少一根接收光纖的接收端並列，埠平齊後的發 射光纖和接收光纖接到機殼上開設的細小檢測孔處(由於是光纖傳輸，檢 測孔可以做得很細小，有效的防止外界光源的幹擾)，該檢測孔位置與試 紙條固定架位置對應，接收光纖的輸出端連接光電轉換器，光電轉換器通 過電路連接控制器模塊。
4為防止震動和避免幹擾，光反射檢測模塊還包括有光纖固件，光源和 光電轉換器固定密封在光纖固件內，發射光纖的入射端和接收光纖的輸出 端置於光纖固件內，分別與光源配合和與光電轉換器連接。
所述光源可選用發光二極體，發光二極體的直徑在eimm C5mm 之間，波長在550納米 660納米之間；而光電轉換器可選用光電傳感器。
所述控制器模塊為微控制器模塊，包括單片機、顯示模塊、按鍵輸入 模塊和通訊模塊，其中單片機內集成高速AD轉換器、液晶驅動器和存儲 器等，其內固裝有操作軟體，該軟體具有檢錯及計算均值、査詢、時間設 置等用戶功能。
所述通訊模塊與單片機連接，其輸出端通訊接口為一 SD卡座，可與 機殼外的計算機連接，實現測試數據的傳輸和程序的燒錄，也可以與適配 的血糖試紙條代碼卡連接通信，實現三口合一。
本實用新型還包括溫度補償模塊，溫度補償模塊的溫度傳感器通過電 路與微控制器模塊連接，溫度傳感器檢測環境溫度的變化，微控制器模塊 根據檢測的環境溫度對血糖顯示結果進行補償。
所述細小檢測孔的面積應控制在1. 4平方毫米左右，更有利於顯示結 果的精確性。
所述發射光纖、接收光纖均為1芯 32芯的多芯光纖，光纖材料為玻 璃、石英，塑料光纖為PAMA和PS。
所述試紙條固定架為固定(適配的)血糖試紙條的裝置，通過結構和 電路設計，使試紙條在試紙條固定架上的插入和取出，可以操作微量血糖 分析儀的啟動和關閉。 -本實用新型的優點
1、本實用新型微量血糖分析儀採用光纖作為光傳輸媒介，通過光電 轉換器檢測顯色區的光學信號，分析吸收率，得到樣品溶液中待測物的濃
2、 本實用新型提高了檢測的穩定性和靈敏度，最大限度消除了外界 光的影響，可對適配的微量血糖試紙條進行定量檢測分析。
3、 本實用新型設置了溫度補償模塊，減低環境溫度對幹化學試劑的 反應影響。
4、 本實用新型為實現小型化和低功耗，採用低功耗、高集成度的微 控制器作為主控器件，通訊接口一口多用。
5、 在軟體設計上，具有檢錯及計算均值、查詢、時間設置等用戶功


圖1為本實用新型一種實施方式的整體結構框圖。
圖2為圖1實施方式的一種外形結構示意圖。圖3為圖2實施方式中光反射檢測模塊的結構示意圖。 圖號標識1、溫度補償模塊；2、光電檢測模塊；3、微控制器模塊; 4、單片機；5、通訊模塊；6、按鍵輸入模塊；7、顯示模塊；8、電源；9、 通訊接口； 10、試紙條固定架；11、細小檢測孔；12、發射光纖；13、光 纖固件；14、光源；15、擋光板；16、固定套管；17、光電轉換器；18、 機殼；19、接收光纖。
具體實施方式
如圖1所示為本實用新型微量血糖分析儀的一種整體結構框圖，主要 包括三個部分，分別為光電檢測模塊2，微控制器模塊3和溫度補償模塊 1，其外形結構如圖2所示，光電檢測模塊2，微控制器模塊3和溫度補償 模塊1均設置於機殼18內。其中
1、 光電檢測模塊2包括光纖固件13、光源14、發射光纖12、接收光 纖19和光電轉換器17等。
圖3為光電檢測模塊2的結構示意圖，光纖固件13固定在機殼18內 的主電路板上，光纖固件13內有兩個大小分別與光源14和光電轉換器17 大小一致的開孔，光源14和光電轉換器17分別設置在這兩個開孔內，由 光纖固件13自帶的擋光板15密封；發射光纖12和接收光纖19為1芯 32芯的多芯光纖，並用固定套管16固定於機殼18內，至少一根發射光纖 12的入射端伸入光纖固件13，於光源14發光面的正方緊靠設置，至少一 根接收光纖19的的輸出端伸入光纖固件13，於光電轉換器17的接受面正 方連接，發射光纖12的照射端和接收光纖19的接受端在光纖固件13外 合為一體，端頭平齊後連接到機殼18上開設的的細小檢測孔11，細小檢 測孔11對應於機殼18上安裝的試紙條固定架10，如圖2所示。
所述光源14為發光二極體，發光二極體的直徑為Clmm 'e5ram，波 長為550納米 660納米；光電轉換器17為光電傳感器。 所述細小檢測孔11的面積在1. 4平方毫米左右。 所述光纖材料為玻璃、石英，塑料光纖為PAMA和PS。 所述試紙條固定架10為固定適配的血糖試紙條的兩個包含彈簧、頂 珠和固定片的裝置；試紙條在試紙條固定架IO上的插入和取出，則接通 和斷開電源8。
2、 微控制器模塊3包括單片機4、顯示模塊7、按鍵輸入模塊6、通 迅模塊5等。單片機4內集成了高速AD轉換器、液晶驅動器、存儲器等， 其內固裝有操作軟體，軟體具有檢錯及計算均值、查詢、時間設置等用戶 功能；通訊模塊5與單片機4連接，其輸出端的通訊接口9為一設於機殼 18側面的SD卡座，SD卡座可與機殼18外的計算機連接，實現測試數據 的傳輸和程序的燒錄，也可以與適配血糖試紙條代碼卡連接通信，如圖2 所示。3、溫度補償模塊l，包括溫度傳感器及其電路，溫度傳感器設置於機 殼18內，通過外圍電路與微控制器模塊3連接。
本實用新型微量血糖分析儀的工作過程
1、 系統由電源供電。
2、 插入適配的i糖試紙條，將微量血糖分析儀喚醒。
3、 微量血糖分析儀進入等待狀態，顯示模塊7提示滴加樣品後，滴 加樣品。
4、 開始檢測，光源14發射的光經發射光纖12射向適配的血糖試紙 條的顯色區，產生反射光，反射光強度與樣品待測物的濃度有關。
5、 反射光信號經接收光纖19傳輸到光電轉換器17。
6、 光電轉換器17接受反射光信號，將光信號轉換為電信號後傳給微 量血糖分析儀的微控制器模塊3。
7、 微控制器模塊3對反射光信號進行處理、運算，並結合溫度補償 模塊1的溫度對檢測結果進行補償。
8、 將溫度補償的最終結果在液晶屏上顯示。
權利要求1、微量血糖分析儀，包括機殼(18)、機殼(18)上的試紙條固定架(10)、機殼(18)內由電源(8)供電的光反射檢測模塊和控制器模塊，其特徵在於光反射檢測模塊為光電檢測模塊(2)，包括光源(14)、發射光纖(12)、接收光纖(19)和光電轉換器(17)，至少一根發射光纖(12)的入射端正對且緊靠光源(14)的出光面，其照射端與至少一根接收光纖(19)的接受端並列平齊後接到機殼(18)上與試紙條固定架(10)對應開設的細小檢測孔(11)，接收光纖(19)的輸出端連接光電轉換器(17)，光電轉換器(17)通過電路連接控制器模塊。
2、 根據權利要求1所述的微量血糖分析儀，其特徵在於光反射檢 測模塊(2)還包括光纖固件(13)，光源(14)和光電轉換器(17)固定 密封在光纖固件(13)內，發射光纖(12)的入射端和接收光纖(19)的 輸出端置於光纖固件(13)內分別與光源(14)配合和與光電轉換器(17)連接。
3、 根據權利要求2所述的微量血糖分析儀，其特徵在於所述光源 (14)為發光二極體，光電轉換器(17)為光電傳感器。
4、 根據權利要求3所述的微量血糖分析儀，其特徵在於發光二極 管的直徑為C lmm C 5mm，波長為550納米 660納米。
5、 根據權利要求1 4中任何一種所述的微量血糖分析儀，其特徵在 於所述控制器模塊為微控制器模塊(3)，包括單片機(4)、顯示模塊(7)、 按鍵輸入模塊(6)和通訊模塊(5)，其中單片機(4)內集成高速AD轉 換器、液晶驅動器和存儲器，固裝有檢錯、計算均值、査詢、時間設置功 能的操作軟體。
6、 根據權利要求5所述的微量血糖分析儀，其特徵在於通訊模塊 (5)的輸出端設有一與計算機連接的SD卡座，SD卡座為兼容測試數據的傳輸、程序的燒錄、與適配血糖試紙條代碼卡連接通訊的通訊接口 (9)。
7、 根據權利要求1 4中任何一種所述的微量血糖分析儀，其特徵在 於還包括溫度補償模塊(1)，溫度補償模塊(1)的溫度傳感器通過電 路與微控制器模塊(3)連接。
8、 根據權利要求1 4中任何一種所述的微量血糖分析儀，其特徵在於細小檢測孔(11)的面積在1.4平方毫米左右。
9、 根據權利要求1 4中任何一種所述的微量血糖分析儀，其特徵在 於發射光纖(12)、接收光纖(19)均為1芯 32芯的多芯光纖，光纖 材料為玻璃、石英，塑料光纖為PAMA和PS。
10、 根據權利要求1 4中任何一種所述的微量血糖分析儀，其特徵 在於所述試紙條固定架(10)為固定適配的血糖試紙條的兩個包含彈簧、 頂珠和固定片的裝置；試紙條在試紙條固定架(10)上的插入和取出，則 作為電源(8)'電路接通和斷開的操作。
專利摘要本實用新型微量血糖分析儀公開了一種採用光纖作為光傳輸媒介，通過光電轉換器檢測顯色區的光學信號，分析吸收率，得到樣品溶液中待測物的濃度，包括光電檢測模塊，微控制器模塊，溫度補償模塊等。本實用新型為提高檢測的穩定性和靈敏度，消除外界光的影響，其光電檢測模塊，基於反射光度法原理，採用光纖作為光傳輸媒介、光電傳感器作為光電檢測元件，可對適配的微量血糖試紙條進行定量檢測分析；同時由於環境溫度對幹化學試劑的反應有較大的影響，設置了溫度補償模塊；本實用新型為實現小型化和低功耗，採用低功耗、高集成度的微控制器作為主控器件，通訊接口一口多用；在軟體設計上，具有檢錯及計算均值、查詢、時間設置等用戶功能。
文檔編號G01N21/17GK201397299SQ20092014076
公開日2010年2月3日 申請日期2009年4月21日 優先權日2009年4月21日
發明者軍 劉, 梁小歡, 王紹軍 申請人:桂林優利特醫療電子有限公司