用於D-Dimer檢測的光學檢測裝置製造方法
2023-09-11 01:08:40
用於D-Dimer檢測的光學檢測裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型公開的用於D-Dimer檢測的光學檢測裝置，包括單波長LED光源、反應杯以及第一光電檢測模塊，單波長LED光源和反應杯之間設置有濾光片，第一光電檢測模塊依次連接有A/D採集模塊和控制器，控制器和反應杯之間通過溫度採集模塊和溫度調節模塊相連，濾光片的折射光路上設置有第二光電檢測模塊，第二光電檢測模塊與恆流供電模塊相連，第二光電檢測模塊與A/D採集模塊相連，控制器和恆流供電模塊相連。本實用新型的用於D-Dimer檢測的光學檢測裝置解決了現有的檢測裝置由於光源發光受熱使得光強和溫度變化對測量結果影響大的缺點。其使用單波長LED光源降低成本；增加監測電路提高測量精度；還通過溫度控制保證試劑的恆溫檢測，降低了溫度對測試結果的影響。
【專利說明】用於D-Dimer檢測的光學檢測裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型屬於醫療檢測設備【技術領域】，具體涉及一種用於D-Dimer檢測的光學檢測裝置。
【背景技術】
[0002]目前，D-Dimer檢測主要有酶聯免疫吸附試驗(ELISA)、乳膠顆粒凝集試驗(LATEX)、免疫過濾膠體金染色法這三種檢測方法，而這三種檢測方法都會用到光電比色法檢測。光電比色是指由光源發出的一定波長的光經濾光片濾波後，變為更加接近單色的光，此單色光通過反應杯時，被裡面的樣品吸收掉一部分，然後照射在光電檢測器上，光電檢測器將光信號的強弱轉變為電信號的大小，最後經放大，經過處理得到測量結果。
[0003]D-Dimer檢測採用光電比色測量的主要理論基礎是比爾一朗伯定律，其數學表達式為A= lg(l/T) =Kbc，其中A為吸光度，T為透光率，是透射光強度與入射光強度之比；K為摩爾吸收係數，它與吸收物質的性質及入射光的波長λ有關；c為吸光物質的濃度，b為吸收層厚度。由表達式可以看出，吸光度A與吸光物質的濃度c及吸收層厚度b成正比。
[0004]測量時在反應杯放入待測液或標準液，一般先關閉光源、關閉單色光，測量此時的透射光al和參考值rl，然後開啟光源、開啟單色光，測量此時的透射光a2和參考值r2，則吸光度為A = -1g [ (a2-al) / (r2-rl)]。透射光和參考值在計算吸光度時是一個極為重要的參數，透射光是否準確、參考值是否穩定將直接影響吸光度的準確性。
[0005]而傳統D-Dimer光學檢測裝置的結構示意圖如圖1所示，其組成為光源、濾光片、反應杯、光電檢測及信號處理部分。但這種檢測裝置具有很多的缺點:
[0006]首先,光源米用齒素燈，濾光片為分光器件，中間米用光纖將光源分成多個光束通道作為濾光片比色通道的入射光，這種系統設計複雜，燈光源利用效率低，滷素燈的壽命只有幾千小時，用戶一般幾個月就要換次燈泡，提高用戶的使用成本；
[0007]其次，傳統的光電比色測量實際上是一個單發單收模式的測量模式，傳輸的介質是含有試劑的溶液，滷素燈的供電採用穩定的恆壓源，但是滷素燈發光受熱產生的光強不同，容易造成測量的不穩定；
[0008]再次，滷素燈的發熱造成試劑溫度的變化對D-Dimer試劑有很大影響，也會影響到測量結果。
實用新型內容
[0009]本實用新型的目的在於提供一種用於D-Dimer檢測的光學檢測裝置，解決了現有的檢測裝置存在的由於光源發光受熱使得光強和溫度變化對測量結果影響較大的缺點。
[0010]本實用新型所採用的技術方案是:用於D-Dimer檢測的光學檢測裝置，包括通過光路依次連接的單波長LED光源、反應杯以及第一光電檢測模塊，單波長LED光源和反應杯之間的光路上還設置有濾光片，第一光電檢測模塊還依次連接有A/D採集模塊和控制器，控制器和反應杯之間還分別通過溫度採集模塊和溫度調節模塊相連，濾光片的折射光路上設置有第二光電檢測模塊，第二光電檢測模塊還連接有為單波長LED光源提供電能的恆流供電模塊，第二光電檢測模塊還與A/D採集模塊相連，控制器和恆流供電模塊相連。
[0011]本實用新型的特點還在於，
[0012]第一光電檢測模塊和第二光電檢測模塊均由相連的光電轉換器和運算放大器組成。
[0013]光電轉換器是型號為SI 133的光電池,所述運算放大器的型號是LM321。
[0014]A/D採集模塊的型號為ADS1256。
[0015]控制器的型號為STM32H03。
[0016]溫度採集模塊的型號為DS18b20。
[0017]本實用新型的有益效果是:本實用新型的用於D-Dimer檢測的光學檢測裝置解決了現有的檢測裝置存在的由於光源發光受熱使得光強和溫度變化對測量結果影響較大的缺點。本實用新型的用於D-Dimer檢測的光學檢測裝置使用單波長LED光源替換傳統的光源滷素燈，降低了成本；增加監測光信號穩定性的電路並組成閉環控制迴路以提高測量精度；還通過增加溫度控制部分保證D-Dimer試劑的恆溫檢測，不但減少了試劑的浪費還降低了溫度對測試結果的影響，使得最終的測量精度提高到萬分之一級別。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1是現有技術的用於D-Dimer檢測的光學裝置的結構示意圖；
[0019]圖2是本實用新型的用於D-Dimer檢測的光學檢測裝置的結構示意圖。
[0020]圖中，1.單波長LED光源,2.濾光片,3.反應杯,4.第一光電檢測模塊，5.A/D米集模塊，6.第二光電檢測模塊，7.恆流供電模塊，8.控制器，9.溫度調節模塊，10.溫度採集模塊。
【具體實施方式】
[0021]下面結合【具體實施方式】對本實用新型進行詳細說明。
[0022]本實用新型提供的用於D-Dimer檢測的光學檢測裝置的結構如圖2所示，包括通過光路依次連接的單波長LED光源1、反應杯3以及第一光電檢測模塊4，單波長LED光源I和反應杯3之間的光路上還設置有濾光片2，第一光電檢測模塊4還依次連接有A/D採集模塊5和控制器8，控制器8和反應杯3之間還分別通過溫度採集模塊10和溫度調節模塊9相連，濾光片2的折射光路上設置有第二光電檢測模塊6，第二光電檢測模塊6還連接有為單波長LED光源I提供電能的恆流供電模塊7，第二光電檢測模塊6還與A/D採集模塊5相連，控制器8和恆流供電模塊7相連，控制器8向恆流供電模塊7提供用於調整恆流供電模塊7電流的基準電壓。
[0023]第一光電檢測模塊4和第二光電檢測模塊6均由相連的光電轉換器和運算放大器組成。
[0024]光電轉換器是型號為SI 133的光電池,所述運算放大器的型號是LM321。
[0025]A/D採集模塊5的型號為ADS1256。
[0026]控制器8的型號為STM32H03。
[0027]溫度採集模塊10的型號為DS18b20。
[0028]將D-Dimer試劑呈裝在反應杯3中，通過溫度調節模塊11保證整個裝置、尤其是反應杯3位置的溫度，保證試劑的溫度保持在37°C，由恆流供電模塊7驅動單波長LED光源I發光，單波長LED光源I發出的光通過光路、與光路成45°角的濾光片2後分為透射光和折射光，折射光光路上的第二光電檢測模塊6設置在反應杯3前面，因此不受被測液體的影響，而第二光電檢測模塊6主要用於監測單波長LED光源光信號的穩定性，第二光電檢測模塊6的光電池將折射光轉化為模擬電信號然後經過運算放大器放大後轉化參考電壓，將該參考電壓接入比較放大電路的負輸入端，和控制器8輸出的基準電壓信號比較放大進行驅動以到達平衡，比較放大電路的輸出端連接N溝道MOS管柵極，MOS管漏極接電阻Rl，MOS管的源極通過電阻R2連接GND，單波長LED光源I的陽極接恆流供電模塊7，陰極通過電阻R3接入MOS管的柵極，在本實施例中，MOS管的型號為NTF3055，通過該MOS管保證單波長LED光源I的輸出功率穩定，從而達到調整單波長LED光源I的供電電流從而最終得到實時、連續以及穩定的光強；而透射光經過第一光電檢測模塊4上的光電池後轉化為模擬電信號後經過運算放大器放大後送入A/D採集模塊5中轉換為數位訊號，控制器8接收到透射光的數位訊號後與溫度採集模塊10反饋回的信號進行對比後，控制器8再通過PWM控制溫度調節模塊11調整加熱溫度以穩定反應杯3中的試劑溫度。處理器8將採集到的測量電壓值和參考電壓值進行計算後得到該次檢測的OD值，然後將該OD值送入外部處理器即完成檢測過程。
[0029]通過上述方式，本實用新型的用於D-Dimer檢測的光學檢測裝置解決了現有的檢測裝置存在的由於光源發光受熱使得光強和溫度變化對測量結果影響較大的缺點。本實用新型的用於D-Dimer檢測的光學檢測裝置使用單波長LED光源替換傳統的光源滷素燈，降低了成本；增加監測光信號穩定性的電路並組成閉環控制迴路以提高測量精度；還通過增加溫度控制部分保證D-Dimer試劑的恆溫檢測，不但減少了試劑的浪費還降低了溫度對測試結果的影響，使得最終的測量精度提高到萬分之一級別。
【權利要求】
1.用於0-01061'檢測的光學檢測裝置，其特徵在於，包括通過光路依次連接的單波長120光源(1)、反應杯(3)以及第一光電檢測模塊(4),單波長120光源(1)和反應杯(3)之間的光路上還設置有濾光片(2),所述第一光電檢測模塊(4)還依次連接有八/0採集模塊(5)和控制器(8),控制器⑶和反應杯⑶之間還分別通過溫度採集模塊(10)和溫度調節模塊(9)相連，所述濾光片(2)的折射光路上設置有第二光電檢測模塊￠)，所述第二光電檢測模塊(6)還連接有為單波長1^0光源(1)提供電能的恆流供電模塊(7),第二光電檢測模塊(6)還與八/0採集模塊(5)相連，所述控制器(8)和恆流供電模塊(7)相連。
2.如權利要求1所述的用於0-01061'檢測的光學檢測裝置，其特徵在於，所述第一光電檢測模塊(4)和第二光電檢測模塊(6)均由相連的光電轉換器和運算放大器組成。
3.如權利要求2所述的用於檢測的光學檢測裝置，其特徵在於，所述光電轉換器是型號為31133的光電池，所述運算放大器的型號是0021。
4.如權利要求1所述的用於檢測的光學檢測裝置，其特徵在於，所述八/0採集模塊(5)的型號為仙31256。
5.如權利要求1所述的用於0-01061'檢測的光學檢測裝置，其特徵在於，所述控制器(8)的型號為 31132？103。
6.如權利要求1所述的用於0-01061'檢測的光學檢測裝置，其特徵在於，所述溫度採集模塊(10)的型號為03181320。
【文檔編號】G01N21/27GK204154630SQ201420551998
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2014年9月24日 優先權日:2014年9月24日
【發明者】劉康, 劉賞 申請人:西安瑞日電子發展有限公司