CN101598661B - 一种基于测试反射率的尿液分析仪中使用的校准条及制备方法 - Google Patents

一种基于测试反射率的尿液分析仪中使用的校准条及制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于测试反射率的尿液分析仪中使用的校准条及制备方法,所述基材上设置两个用于产生反射率校准曲线上的两个坐标点的测试色块,所述基材上设置一作为位置判断的基准标志块。所述测试色块采用两条不同色阶、相同长度及反射率已知的条带制成。所述测试色块可以提高系统校准曲线的准确度,可以有效剔除系统内部杂散光,达到提高系统检测低反射率样本时的检测准确度和精度的目的。所述基材上还设置用于校准高度的厚度补偿条。所述厚度补偿条设置于基材的下面使校准条测试时达到真实测试试纸条的色块测试面的高度,保证校准高度与真实测量面的一致性,进一步提高校准的准确性。

Description

一种基于测试反射率的尿液分析仪中使用的校准条及制备
方法
技术领域
[0001] 本发明涉及到一种基于光辐射或热辐射反射率原理进行测量的光电检测装置中使用的校准条,用于POCT体外诊断检测监护类仪器设备。基于本发明的设计思想,也可以延伸到所有基于反射率检测的光电设备中。
背景技术
[0002] 一、尿液分析仪测试原理
[0003] 对于尿液分析仪专用的试纸条,按试纸块的数量一般分为8项、10项和11项,分别检测尿液中的:蛋白(PRO)、葡萄糖(GLU)、PH、酮体(KET)、胆红素(BIL)、尿胆原(UBG)、潜血(BLD)、亚硝酸盐(NIT)、白细胞(LEU)、比重(SG)以及维生素C等成份,参见图1和图2。
[0004] 测量依据主要是利用试纸块的颜色变化来判断尿液中成分的浓度变化。测试中将试纸浸入尿液后,除了空白块外,其余的试纸块都因和尿液发生了化学反应而产生了颜色变化。试纸块的颜色深浅与光的反射率成比例关系,而颜色的深浅又与尿液中各种成分的浓度成比例关系。因此只要测得光的反射率即可求得尿液中各种成分的浓度。
[0005] 尿液分析仪一般采用微电脑控制,以球面积分仪接受双波长反射光的方式测定试剂带上的颜色变化来进行半定量测试。测定波长一种是被测试纸的敏感特征波长,另一种为参比波长,即被测试纸的不敏感波长。
[0006] R试纸=Tm(试纸块对测量波长的反射强度)/Ts(试纸块对参考波长的反射强度)X 100%
[0007] R空白=Cm(空白块对测量波长的反射强度)/Cs(空白块对参考波长的反射强度)X 100%
[0008] R 总(% ) =R 试纸 /R 空白=(Tm/Cs) / (Ts/Cm) X 100%
[0009] 二、同类产品用校准条的优缺点
[0010] 作为小型或便携式尿液分析仪目前市面比较少,其基本上采用微型光电采集部件在尿液试纸条上方做机械运动,沿着试纸条的长度方向逐个扫描测试块以获取反射率信肩、ο
[0011] 它们所使用校准条有共同点,即选用与真实测试所用的试纸条相同的基材,并且除了测试块对应的位置以外其余的部分都是一样的。这样可以保证仪器校准的工作沿用测试流程而不必另外设计,不会增加仪器研发的工作量。
[0012] 不同之处在于测试块对应的位置有区别,第一种是采用空白试纸条,上面什么也不增加,只有试纸基材的白色。这种设计只是获取一组光电信号将其取平均值,如果发现测试数值与预设的数值有差异或偏离某预设的范围时,将不断调整相关参数(如光源亮度) 并不断扫描直到调整到预设数值为止。
[0013] 第二种是采用特定的灰色涂层,作为一种已知反射率来校准仪器,单纯地校准光源强度的功能已经被转移到校准条以外的部分了。在每次校准之前,仪器已经通过照射一块与试纸条基材完全相同的白色块来调整光源亮度,调整好之后才对校准条测试。灰色是介于白色和黑色之间的一个灰阶,对于不同波长的光源都会产生相应的反射率。在光源亮度已经调整好之后,测试到的信号转化成的反射率将会与真实反射率做比较,形成一个 (真实反射率,测试反射率)的一对坐标点。
[0014] 对于第一种采用光板校准的方式,仅仅对光源的强度做一次校准,这是有很大局限性的。作为小型仪器来说,大多数采用LED光源,光源的工作状态对环境因素变化很敏感,而校准工作对于仪器来说不会是频繁的事情。所以,这样的校准条件不能保证仪器的测试精度。
[0015] 对于第二种采用特定灰色涂层校准的方式,仅仅对单一灰阶做测试,取得一个坐标点,这是不够的。理论上讲,系统检测一个真实反射率为零的样本时应该得到的测试反射率也为零,因为这是必然的,所以就不用设计和测量了。另外,实际上也不可能提供一个真实反射率为零的样本,所以就只测一个特定灰度的色块,然后将这个(真实反射率,测试反射率)坐标点直接与坐标原点(0,0)连接起来作为反射率校准曲线。实际的情况是系统的误差不会有通过坐标原点(0,0)的情况发生,这样校准就是初级的、近似的和不严格的。
[0016] 实验表明,由于测试系统中存在着误差和不稳定性等原因,实际测试时会发生反射率校准直线不过原点的情况。当然这种偏差会由于系统设计的好坏而相应的表现不同, 但是总体上这种偏差不是很大,对于要求较低的系统可以不考虑。
[0017] 这种误差在理论上会影响到反射率比较低的情况下的测试准确度,造成在高浓度区线性度下降,进而将高浓度样本判读为较低浓度,这会误导用户,使其低估了身体的潜在病情的严重性,甚至造成延误就诊的事情发生。
[0018] 对于尿液分析仪有专用的试纸条,如图1所示,包括基材1、黑色标志块2、特定间隔3、参考白块4、测试项5,基材1 一般为白色试纸条,采用塑料制成基材1,基材1上依次设置黑色标志块2、特定间隔3、参考白块4、测试项5。使用黑色标志块2作为位置判断的基准。
[0019] 试纸条按试纸块的数量一般分为8项、10项和11项,分别检测尿液中的:蛋白 (PRO)、葡萄糖(GLU)、PH、酮体(KET)、胆红素(BIL)、尿胆原(UBG)、潜血(BLD)、亚硝酸盐 (NIT)、白细胞(LEU)、比重(SG)以及维生素C等成份。
[0020] 目前的试纸块厚度并不相等,不同的指标项的厚度间存在差异,最厚的与最薄的平均差异达到0.2mm左右。对于校准条的设计,目前同类产品采用的都是去掉测试块的试纸基材,基材的厚度与有测试块的厚度是有明显的差异的。理论和实验都证明,测试面高低差异0. Imm时,测量值比设计值小约;但是当测试面高低差异0. 6mm时,测量值比设计值小约5%。
[0021] 基于以上的分析,为了提高仪器的准确度,减少误判的可能性,需要改进已有的校准条,以使仪器的线性工作范围更加宽,提高了测试的准确度。
发明内容
[0022] 本发明就是为了解决上述问题,克服上述校准方式的测试精度差、不严格的缺点, 解决试纸块厚度不相等,减少因不同的指标项的厚度间存在差异造成测量值与设计值的明显差异,而提供一种基于测试反射率的尿液分析仪中使用的校准条,该校准条主要目的是校准尿液分析仪的工作状态,具体完成如下校准功能:校准各测试块的标准曲线,修正光机结构的空间尺寸参数,修正机器内部杂散光参数。而且,校准条在厚度上与测试条一致,保证了校准精确度。本发明为检测装置的校准工作设计了比以往校准方式更加精密的校准条,适用于对测试精度和准确度要求更高的领域。
[0023] 本发明所需要解决的技术问题,可以通过以下技术方案来实现:
[0024] 作为本发明一方面的一种基于测试反射率的尿液分析仪中使用的校准条,包括基材和标志块,所述基材上设置有一作为位置判断的基准的标志块,其特征在于,所述基材上设置有至少两个用于产生反射率校准曲线上的两个坐标点的测试色块。
[0025] 所述测试色块也可以是针对特定光源设计的其它任意反射率色块,根据需要可以是其它颜色、形状的色块。
[0026] 所述测试色块采用两条不同色阶、相同长度及反射率已知的条带制成。所述测试色块使测量的信号产生一个最小值,且该最小值能够维持一个平稳区,用来实现对该最小值做采样平均处理。
[0027] 如采用两种色阶的灰色印刷涂料附着在校准条基材上。或两种色阶的灰色胶带黏附于校准条基材等。
[0028] 所述测试色块的长度为15_25mm,使得光学检测头在其路径上检测到的信息在数据描绘曲线中产生一段曲线,该曲线的幅值可以产生一个校准参数,该校准参数可以作为校准光学检测头的运动在水平方向的倾斜程度。
[0029] 所述基材还设置用于校准高度的厚度补偿条。
[0030] 所述厚度补偿条是用塑料制成的条状结构,设置于基材的下方,所述厚度补偿条是使校准条测试时达到测试试纸条的色块测试面的高度,保证校准高度与真实测量面的一致性。本发明不对材料做任何限制,仅提供可以制作该校准条和厚度补偿条的几种现行材料介绍。
[0031] 所述标志块采用黑色印刷涂料附着在校准条基材上或采用黑色胶带黏附于校准条基材制成标志块,所述标志块起到判读光学检测头位置的作用。
[0032] 所述标志块的长度使检测信号在数据描绘曲线中产生一个等幅值的平台,利用该等幅值的平台的平均值来检测标志块的绝对值。
[0033] 所述标志块的长度大于尿液分析仪的收光孔的圆斑直径,标志块的长度比收光孔的圆斑直径大l_5mm,测得的信号中将会出现最小值并且持续Imm的平台,准确判读信号真实值。
[0034] 所述基材上在标志块之后设置有至少与标志块同样长度的特定间隔,特定间隔为了使测试信号在最小值之后产生一个上升并且也至少维持Imm的最大值平台;为判断绝对值和判读基准点,提供充分可靠的依据。
[0035] 本发明的另一方面的校准条的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
[0036] (1)制备校准条材料选用能够保持伸展状态并没有拱起的材料制作校准条基材; 如PVC片、涤纶片;制备校准条材料选用与尿液分析仪中使用的试纸相同的塑料制成的白色试纸条为基材;
[0037] (2)采用彩色印刷涂料附着在校准条基材上或采用彩色胶带黏附于校准条基材制成的标志块作为位置判断的基准,白色试纸条制成的基材仅作为测试时区分功能色块位置的参考;一般白色试纸条,采用黑色的标志块;
[0038] (3)在校准条上对应测试色块的区域作为检测的指示区域;该测试色块采用两条不同色阶、相同长度及反射率已知的条带制成;
[0039] 所述条带采用两种色阶的灰色印刷涂料附着在校准条基材上;或者所述条带采用两种色阶的灰色胶带黏附于校准条基材上。
[0040] (4)所述基材还设置用于校准高度的厚度补偿条,所述厚度补偿条选用能够保持平放时伸展状态,且与校准条一同叠放时与基材之间没有间隙的材料;所述厚度补偿条采用与试纸条相同的条状结构。
[0041] 所述厚度补偿条与校准条基材的底部连接在一起。厚度补偿条在仪器校准时设置于校准条下方,用于补偿普通校准条厚度太薄的缺陷;
[0042] 将校准条的基材厚度制作为试纸条的厚度加上厚度补偿条的厚度之总和,这样在使用的时候比较方便。使校准条测试时达到真实测试试纸条的色块测试面的高度,保证校准高度与真实测量面的高度一致;
[0043] 下面结合工作原理,进一步阐述本发明的技术方案。
[0044] 本发明的重点之一是黑色标志块的大小。
[0045] 黑色标志块作为位置判断的基准,是分析扫描数据的起点。因为机械扫描选用的马达和传动机构不可能使测光部件达到理想的勻速运动,所以标志块的大小将决定位置判读的方式。在试纸条窄的方向上,基本上都是充满的,这是试纸条加工工艺的需求。而且尿液试纸条的宽度一般都很窄,约5mm,也没有必要变得更小。但是,试纸条长度方向上的尺寸是需要考虑的。
[0046] 假设光源产生的光斑面积足够大,不影响收光孔的探测为前提,我们主要就分析收光孔在测试块上对应的区域。收光孔对应试纸表面的一个圆形区域,其直径是一个常数。 收光孔在随着测光部件运动时,收光区域的圆斑从黑色标志块上掠过。如果圆斑的直径与测试块在移动方向上的尺寸相同,那么理论上测试信号只有一个最小值,这个最小值可以作为分析数据的起始点,但是由于数据量少,不能由此判断黑块的绝对值。因此不能用绝对值作为判断依据,而必须用极小值判断。使用极小值判断黑块的位置是不可靠的,因为在正式测试时,存在许多色块和色块之间的间隔,这样造成在分析测试数据时,会有许多极小值。
[0047] 曾经也试图通过数极值的个数,然后寻找一个起始极值的位置来作为位置基准。 但是这个方法也行不通,因为存在某个测试块显色非常淡,使得这个色块与它旁边的白色间隔难以区分,这样就使得极值的数量没有确定性,即使将试纸基材选为黑色也会出现同样的问题。
[0048] 基于这样的原因,就需要将黑色标志块的长度做调整,使长度大于收光孔的圆斑直径,比如设计将黑色标志块的长度比收光孔的圆斑直径大1mm,测得的信号中将会出现最小值并且持续Imm的平台。在黑色标志块之后设置至少与黑色标志块同样长度的白色试纸基材,为了使测试信号在最小值之后产生一个上升并且也至少维持Imm的最大值平台。这样无论是判断绝对值还是判读基准点,都有充分可靠的依据。
[0049] 本发明的重点之二是在测试色块的区域设置两条不同灰度的条带,条带的长度是相同的,条带的反射率都是已知的。[0050] 所述测试色块也可以是针对特定光源设计的其它任意反射率色块,根据需要可以是其它颜色、形状的色块。
[0051] 一台尿液分析仪能够准确测试尿液试纸,需要校准试纸的批间差异,各测试指标样本浓度与反射率的对应关系曲线需要被拟和为线性直线。此外,还要针对仪器的不稳定性做校准,主要是定标仪器当前对反射率的测试准确性,也就是必须将测试的反射率准确地对应到真实的反射率。
[0052] 通常,测试信号中包括了光电探测器固有的暗电流和电路中存在的电学噪声。这些噪声在工作光源不工作时,通过获取信号输出值,然后在将这个值从正式测试的信号值中减去就可以了。在去除了这种电学固有噪声之后,一般认为,信号测量值与反射率是线性关系,且这条直线在坐标系中是过原点的。
[0053] 因为对一个反射率为零的物体,测试值一定会准确地得出零这样的结论,这就是绘制反射率直线时,该直线一定会经过坐标原点。接下来的工作就是,只要测量一个已知反射率色块,计算出相应的反射率,这可以作为另一个坐标点,结合坐标原点就可以绘制出能够反应仪器当前工作状态的反射率校准直线。
[0054] 实验表明,由于测试系统中存在着误差和不稳定性等原因,实际测试时会发生反射率校准直线不过原点的情况。当然这种偏差会由于系统设计的好坏而相应的表现不同, 但是总体上这种偏差不是很大,对于要求较低的系统可以不考虑。
[0055] 这种误差在理论上会影响到反射率比较低的情况下的测试准确度,造成在高浓度区线性度下降,进而将高浓度样本判读为较低浓度,这会误导用户,使其低估了身体的潜在病情的严重性,甚至造成延误就诊的事情发生,这违背了我们设计这样一台便携式产品的初衷。为了提高仪器的准确度,减少误判的可能性,采用双色度校准的方式,使仪器的线性工作范围更加宽,提高了测试的准确度。
[0056] 使用双灰度校准条的另一个优点是去除仪器内部杂散光对测试精度的影响。
[0057] 在测试信号中包括有效信号和噪声,有效信号是直接反应测试反射面信息的反射光,噪声一般是指光电器件的暗噪声,以暗电流形式存在。除了电子学的噪声外,杂散光也是一种噪声,它是不反应测试反射面信息的光线进入到光电感应器件。杂散光按照来源可以分为外部杂散光和内部杂散光两类,外部杂散光是由外界光源产生,包括仪器外部的环境光和仪器内部各类传感器或电路板上产生的可见光和红外热源;内部杂散光是检测光源产生的但是不反应测试反射面信息的光线。多数仪器利用切断检测光源而使光电探测器获取信号,这时信号包括了光电探测器本身的暗噪声和外部杂散光产生的噪声,之后再接通检测光源并使光电探测器获取信号,两次信号相减就得到了有效信号。在精度要求更高的应用中,内部杂散光需要被考虑和去除其影响。
[0058] 信号电压的形成有四个来源,包括暗电流造成的暗电压,外部杂散光造成的噪声电压,内部杂散光造成的噪声电压和真实反应反射面信息的反射光产生的电压。最后一项的反射光又包括直接从测试面反射到光电探测器的反射光和从测试面反射到收光孔孔壁再二次反射到光电探测器的反射光。凡是经过测试面反射的反射光都带有测试面反射率的信息,所以最后一项的反射光是有效信号。前两种噪声,即暗电压和外部杂散光可以通过接通与断开工作光源来计算两者差值达到去除的目的。而内部杂散光是与工作光源相关的, 但是与有效反射光没有固定比例关系,不能通过断开工作光源的方式剔除。[0059] 内部杂散光的存在同样会影响到仪器对高浓度样本的测试水平,因为在高浓度样本存在时,测试色块反应显色通常都比较深,相应的反射率比较低。当探测到的信号已经很微弱时,内部杂散光在信号中所占的比重就相对很大,这就造成仪器检测的线性度变差, 测试高浓度而误判为较低浓度,误导用户轻视已经比较严重的疾病甚至耽误用户就医的时间。
[0060] 下面说明如何利用双色度校准条去除仪器内部杂散光。
[0061] 对于特定反射率的测试块,同样强度的入射光分为两部分,一部分是有效光照,其反射光与测试块的反射率成比例;另一部分是内部杂散光,因为没有入射到测试块上而照到周围的机械结构上。这些机械结构是固定的,有固定的反射率,内部杂散光的反射光是入射光和固定反射率的函数。这样去除内部杂散光需要通过联立方程组来求解。
[0062]
I有效 1入射
[0063] I反射=I有效+1内部杂散光
[0064] 两式中消去I有效之后,还存在两个未知量I λ|ί和I ή9^ΚΛ,所以在校准条中设计两段不同反射率的灰色条带,产生两个已知Rl和R2,同时Ιλ|ί是固定值,两式联立可以消去,剩下如下计算式:
[0065]
I反射1—1内部杂散光—Ri I反射2 — 1内部杂散光
[0066] 在上式中,Ifilil和Ifili2都是光电探测器的测试读数,为已知量;Rl和R2是校准条设计的已知反射率,这样I 就可以求出来。在实际计算测试块反射率的位置处,都是在测试块中心附近很小的范围采样的,所以获取内部杂散光也是在这一位置。实验证明, 利用双灰度校准条得到的内部杂散光的绝对强度值,准确度很高。
[0067] 本发明的重点之三是将校准条的厚度设计成测试面与正常测试试纸块表面大体平齐的程度。
[0068] 之所以说大体平齐是因为目前的试纸块厚度并不相等,不同的指标项的厚度间存在差异,最厚的与最薄的平均差异达到0. 2mm左右。对于校准条的设计,目前同类产品采用的都是去掉测试块的试纸基材,基材的厚度与有测试块的厚度是有明显的差异的。最厚的测试块有0. 8mm厚,基材平均只有0. 2mm厚,所以校准条的测试面与真实测量的测试面之间最大有0. 6mm的差异。理论和实验都证明,测试面高低差异0. Imm时,测量值比设计值小约 1% ;但是当测试面高低差异0. 6mm时,测量值比设计值小约5%。
[0069] 为了提高测试的准确性,我们设计了一种厚度与真实测试条相当的校准条,有效保证校准与测试的一致性。基于制作上的考虑,我们也可以将厚的校准条拆分为两部分,一部分是原来测试条基材基础上制作的测试色块的校准条,另一部分是其它材料做的厚度补偿条,校准的时侯将厚度补偿条放在灰色块校准条的下方,两者之间紧密贴和,没有缝隙。
[0070] 由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果:
[0071] 1、采用双色度校准的方式,使仪器的线性工作范围更加宽,提高了测试的准确度, 去除仪器内部杂散光对测试精度的影响。校准各测试块的标准曲线,修正光机结构的空间尺寸参数,排除机器内部杂散光对测试的影响。
[0072] 2、校准条在厚度上与测试条一致,解决试纸块厚度不相等,减少因不同的指标项的厚度间存在差异造成测量值与设计值的明显差异,保证了校准精确度。
[0073] 3、标志块的长度使检测信号在数据描绘曲线中产生一个等幅值的平台,利用该等幅值的平台平均值来检测标志块的绝对值。所述黑色标志块的长度大于收光孔的圆斑直径,标志块的长度比收光孔的圆斑直径大l_5mm,测得的信号中将会出现最小值并且持续 Imm的平台,黑色标志块之后设置与黑色标志块同样长度的白色试纸基材,为了使测试信号在最小值之后产生一个上升阶段并且也产生一个能够维持Imm的最大值平台。这样无论是判断绝对值还是判读基准点,都有充分可靠的依据。这里设计Imm是参考值,小于Imm对机械传动设计和数据采样要求较高,大于Imm则主要看校准条整体长度上是否足够。
[0074] 本发明为检测装置的校准工作设计了比以往校准方式更加精密的校准条,适用于对测试精度和准确度要求更高的领域。
附图说明
[0075] 以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本发明。
[0076] 图1尿液分析仪用试纸条正视图。
[0077] 图2本发明的正视图。
[0078] 图3本发明的立体图。
[0079] 图4本发明的立体图的局部放大图。
[0080] 图5反射率校准曲线图。
[0081 ] 图面说明:基材1、标志块2、特定间隔3、参考白块4、测试项5、灰色条带116、灰色条带17、厚度补偿条8。
具体实施方式
[0082] 为了使本发明的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体图示,进一步阐述本发明。
[0083] 实施例1
[0084] 一种基于测试反射率的尿液分析仪中使用的校准条,如图2所示,以双灰度校准条,对尿液分析仪做定期校准,产生的反射率校准曲线参数被存储到仪器中,作为每次仪器测试工作的反射率修正所用。
[0085] 该校准条包括基材1、标志块2、特定间隔3、参考白块4、测试色块、厚度补偿条8。 校准条采用和测试试纸条相同的基材1,如PVC片、涤纶片或其它材料。基材1上设置两个用于产生反射率校准曲线上的两个坐标点的测试色块;还设置用于校准高度的厚度补偿条 8。在标志块2和测试色块之间设置特定间隔3。
[0086] 基材1仅作为测试时区分功能色块位置的参考,不作为判断光源亮度的依据,这一功能设置在仪器内部,是每次测试时都要做的测试和校准工作,这样可以更好地保证测试的准确度。
[0087] 标志块2为黑色的标志块,起到判读光学检测头位置的作用。本实施例的黑色的标志块2作为位置判断的基准。这里主要是得到的信号明显小于其它位置的信号,所以通常都是设置为标准的黑色,而不用其它颜色。尿液分析仪中的光学检测头依次检测黑色的标志块2和特定间隔3的白色试纸基材1,在得到的信号中检索到电压幅值从极小值变化到极大值,将这种变化的斜率最大点对应的试纸位置作为检测数据的起始位置,这个位置也就是试纸中黑色的标志块2与白色试纸基材1的分界线。这样设计可以提高仪器的校准精度,而且测试尿液试纸时的测试准确性也相应提高。
[0088] 在校准条上对应测试指标的区域,设置。测试色块采用两条不同灰度、相同长度及反射率已知的条带制成测试色块。两段灰阶有差异的灰色条带:灰色条带116和灰色条带 17。测试色块的长度通常为15-25mm。一般不小于15mm,基于整体长度为IlOmm的考虑,本设计为25mm ;使得光学检测头在其路径上检测到的信息在数据描绘曲线中产生一段曲线, 该曲线的幅值可以产生一个校准参数,该校准参数可以作为校准光学检测头的运动在水平方向的倾斜程度。
[0089] 测试色块也可以是针对特定光源设计的其它任意反射率色块,根据需要可以是其它颜色、形状的色块。
[0090] 光学检测头依次检测灰色条带116和灰色条带17的灰度,得到相应的信号输出, 再由仪器计算相应的反射率,结合已知反射率数值得出反射率校准曲线,参见图4反射率校准曲线图。同时,尿液分析仪计算出当前光源亮度下仪器内部杂散光产生的绝对信号幅值,在计算中将其剔除。
[0091] 为了保证校准高度与真实测量面的一致性,可以直接将校准条的厚度制作成与试纸测试色块高度平齐的厚度;或者在此校准条下方专门制作一个厚度补偿条8,使得校准条和厚度补偿条8垒起来做测试时,总体高度与试纸测试色块高度平齐;也可将厚度补偿条8与基材1的底部粘结起来,但保证两者的平放时的自然平直状态,两者之间没有缝隙, 完全贴和。
[0092] 校准条材料选用与尿液分析仪中使用的试纸相同的基材1制作,目前选用基材1 为白色的试纸条配套便携式尿液分析仪,所以校准条基材1也是白色的。基材1常见是塑料,具体成分并不作规定,只要保证校准条平放时能够保持伸展状态而没有拱起即可。如 PVC片、涤纶片或其它材料。
[0093] 校准条所用厚度补偿条8所用材料可以是与校准条基材1相同的材料,也可以是其它能够保持平放时伸展状态的任何材料,满足与校准条叠放时没有间隙即可。
[0094] 校准条所用黑色标志块2,可以是一种黑色印刷涂料附着在校准条基材上,也可以是其它方式,比如黑色胶带黏附于校准条基材等等。
[0095] 校准条所用灰色条带116、灰色条带17,可以是两种色阶的灰色印刷涂料附着在校准条基材1上,对灰色条带的反射率有保质期的要求,比如在工作环境下有效期内反射率变化不超过一定的范围。
[0096] 以测试10项尿常规指标的便携式尿液分析仪配套校准条为例,本发明的一种设计是,长度110mm,宽度5mm,厚度0. 6mm。黑色标志块2的长度大于收光孔的圆斑直径,比收光孔的圆斑直径大1mm,测得的信号中将会出现最小值并且持续Imm的平台,黑色标志块2 之后设置与黑色标志块2同样长度的白色试纸基材,为了使测试信号在最小值之后产生一个上升并且也至少维持Imm的最大值平台。这样无论是判断绝对值还是判读基准点,都有充分可靠的依据。[0097] 实施例2
[0098] 校准条长度110mm,宽度5mm,厚度改为0. 2mm,校准条所用灰色条带116长度 25mm、灰色条带17长度25mm,选用两种色阶的灰色胶带黏附于校准条基材。同时厚度补偿条8长度110mm,宽度5mm,厚度0. 4mm。厚度补偿条8也可与校准条基材1的底部粘接在一起,但保证两者的平放时的自然平直状态,两者之间没有缝隙,完全贴和。其余同实施例1。
[0099] 以上2个实施例仅为目前测试10项尿常规指标而设计的便携式尿液分析仪配套, 一旦仪器选用试纸的外形尺寸改变,则校准条的外形尺寸将相应改变。
[0100] 以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (12)

1. 一种基于测试反射率的尿液分析仪中使用的校准条,包括基材和标志块,所述基材上设置有一作为位置判断的基准的标志块,其特征在于,所述基材上设置有至少两个用于产生反射率校准曲线上的坐标点的测试色块,所述测试色块采用两条不同色阶、相同长度及反射率已知的条带制成;所述测试色块的长度为15-25mm,使得光学检测头在其路径上检测到的信息在数据描绘曲线中产生一段曲线,该曲线的幅值产生一个校准参数,该校准参数作为校准光学检测头的运动在水平方向的倾斜程度。
2.根据权利要求1所述的校准条,其特征在于:所述基材还设置有用于校准高度的厚度补偿条。
3.根据权利要求2所述的校准条,其特征在于:所述厚度补偿条由塑料制成的条状结构,设置于基材的下方,所述厚度补偿条是使校准条测试时达到测试试纸条的色块测试面的高度,保证校准高度与真实测量面的一致性。
4.根据权利要求1所述的校准条,其特征在于:所述标志块为黑色,所述标志块起到判读光学检测头位置的作用,所述标志块的长度使检测信号在数据描绘曲线中产生一个等幅值的平台,利用该等幅值的平台平均值来检测标志块的绝对值。
5.根据权利要求4所述的校准条,其特征在于:所述标志块的长度比尿液分析仪的收光孔的圆斑直径大l_5mm,测得的信号中出现最小值并且产生至少持续Imm的平台,准确判读信号真实值。
6.根据权利要求1或4所述的校准条,其特征在于:所述基材上在标志块之后设置至少与标志块同样长度的特定间隔,特定间隔为了使测试信号在最小值之后产生一个上升段和平台段,并且最大值平台能够至少维持1mm。
7. 一种制备权利要求1所述的校准条的方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)制备校准条材料选用能够保持伸展状态并没有拱起的材料制作校准条基材;制备校准条材料选用与尿液分析仪中使用的试纸相同的塑料制成的白色试纸条为基材;(2)采用彩色印刷涂料附着在校准条基材上或采用彩色胶带黏附于校准条基材上制成的标志块作为位置判断的基准,白色试纸条制成的基材仅作为测试时区分功能色块位置的参考;(3)在校准条上对应测试色块的区域作为检测的指示区域,所述测试色块采用两条不同色阶、相同长度及反射率已知的条带制成;(4)所述基材还设置用于校准高度的厚度补偿条,所述厚度补偿条选用能够保持平放时伸展状态且与叠放于基材下时没有间隙的材料;厚度补偿条设置于校准条的下方,使校准条测试时达到真实测试试纸条的色块测试面的高度,保证校准高度与真实测量面的高度一致。
8.根据权利要求7所述的校准条的制备方法,其特征在于:所述步骤C3)所述条带采用两种色阶的灰色印刷材料附着于校准条基材上。
9.根据权利要求7所述的校准条的制备方法,其特征在于:所述步骤C3)所述条带采用两种色阶的灰色胶带黏附于校准条基材上。
10.根据权利要求7所述的校准条的制备方法,其特征在于:所述步骤(4)所述厚度补偿条采用与试纸条相同材质的条状结构。
11.根据权利要求7所述的校准条的制备方法,其特征在于:所述步骤(4)所述厚度补偿条与校准条基材的底部连接在一起。
12.根据权利要求10所述的校准条的制备方法,其特征在于:将校准条的基材厚度制作为试纸条的厚度加上厚度补偿条的厚度之总和。
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