CN102435635B - 一种液体检测芯片及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液体检测芯片及检测方法，检测芯片包括底座，所述的底座上设有测量池、废液体室，所述的废液体室内安装有活塞，所述的活塞上设有空心采样针，所述的测量池同时与所述的空心采样针和所述的废液体室连通，在所述的底座上设有检测所述测量池内液体的检测装置。检测液体的方法，包括以下步骤：a）准备步骤；b）校准包检测步骤；c)被测液体检测步骤；d）比对步骤。本发明的检测芯片及检测方法，能够显著提高便携式检测仪器的检测精度。

Description

一种液体检测芯片及检测方法

技术领域

本发明涉及液体检测技术领域，更具体的说涉及一种用于液体检测仪器的芯片及其检测方法。

背景技术

当前医疗诊断、工业生产、环境保护等领域都需要在现场快速准确地进行测量，对急救、诊断、事故处理、过程监控等都是非常重要的，很多时候甚至是性命攸关，因此，现场快速检测也是目前国内与国际上分析检测仪器重点发展的领域。

目前，现场检查的仪器主要分为两类，第一类是检测精度比较高的小型台式仪器，例如西门子公司的RapidPoint系列血液分析仪等，台式仪器分析仪器一般都需要在外部或内部安装多个液体试剂瓶，经由阀门、开关和液体泵来控制液体流动，以便进行测量。其内部的检测器一般安装有传感器，被测样品液体（如血液、尿液等）可以流动通过检测器实现测量，当采用电脑控制的液体泵时，液体流动的方式可以变化，根据测量、清洗、预先反应等不同要求，使各种试液根据需要和顺序流入检测器，完成一个多步骤的复杂测量过程。整个检测的过程，时间长、操作复杂，需要经过专门培训的工作人员管理及操作，而且一般需要较长的预热时间，甚至需要保持24小时运转，才能保持正常工作状态，随时提供测量需要，一旦关机，再启动后总是需要一定时间才能开始正常使用，更重要的是，其体积相对较大，一般需要由一个或两个人才能搬动，携带、运输十分不便。

第二类是真正便携式乃至手持式的仪器，其体积小、重量轻，用电池做电源，可以在任意场合使用，典型的例子是目前广泛应用的指血血糖仪，和雅培公司的I-Stat手持式快速医用血液分析仪，这类仪器不需要交流电源，不需要外携试剂，可以真正做到在现场使用。现有的便携式仪器，均采用一次性芯片，芯片式便携仪器的主要优点是仪器结构简单、价格较低、采购投入少，使用的时候根据实际用量购买芯片即可。但是，这类仪器的也有缺点，就是检测的准确性比较差，不能现场校准。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足之处，提供一种用于便携式检测仪器的流体检测芯片并提供一种检测方法，其能够使得便携式检测具有较高的检测精度。

为了解决上述技术问题，本发明用于便携式检测仪器的流体检测芯片技术方案如下：一种液体检测芯片，包括底座，所述的底座上设有测量池、废液体室，所述的废液体室内安装有活塞，所述的活塞上设有空心采样针，所述的测量池同时与所述的空心采样针和所述的废液体室连通，在所述的底座上设有检测所述测量池内液体的检测装置。

作为优选，所述底座上设有位于所述空心采样针前方的校准包。

作为优选，所述底座上设有位于所述校准包前方的被测液体包。

作为优选，所述的测量池通过毛细软管与所述的空心采样针连通。

作为优选，所述检测装置包括安装在所述测量池内的电极接触点。

作为优选，所述检测装置包括单色光源、光电转换器，所述单色光源、光电转换器设置在测量池两侧。

作为优选，所述检测装置包括发射光源、光电转换器，所述发射光源、光电转换器设置在测量池同侧，且至少在测量池上与发射光源、光电转换器相对应的位置处设有透光窗口。

作为优选，所述的废液体室与所述测量池通过毛细连接软管连通。

作为优选，所述底座上设有放置所述校准包和被测液体包的存放装置。

作为优选，所述的存放装置包括粘结在所述底座上的医用压敏胶，所述的医用压敏胶上设有隔离纸。

作为优选，所述的存放装置包括放置所述校准包的第一框架和放置所述被测液体包的第二框架，所述的第一框架、第二框架设有能够使得空心采样针通过的开口。

作为优选，所述的存放装置包括放置所述校准包的第一凹槽和放置所述被测液体包的第二凹槽。

作为优选，所述第一凹槽、第二凹槽的深度为所述校准包、被测液体包高度的1/5-2/5。

作为优选，所述第一凹槽、第二凹槽的深度为所述校准包、被测液体包高度的1/3。

作为优选，所述的第一凹槽内设有将所述校准包卡紧的第一卡紧装置，所述的第二凹槽内设有将所述被测液体包卡紧的第二卡紧装置。

作为优选，所述的第一卡紧装置为第一圆弧形弹片，所述的第二卡紧装置为第二圆弧形弹片。

作为优选，所述第一圆弧形弹片为两个，设置在所述的第一凹槽两个相对侧面上，所述第二圆弧形弹片为两个，设置在所述的第二凹槽两个相对侧面上。

作为优选，所述第一圆弧形弹片、第二圆弧形弹片由弹簧钢或弹性橡胶或弹性塑料或弹性碳纤维制成。

作为优选，所述活塞前端固定有横板，所述横板上连接有竖板，所述竖板上有一延伸板，所述的空心采样针固定在所述的延伸板上。

作为优选，固定在所述延伸板上的空心采样针与所述的废液体室相互平行，且位于所述废液体室与测量池之间。

作为优选，所述底座上安装有带动所述活塞前进的推动装置。

作为优选，所述的推动装置为一微型步进电机或微型气缸。

作为优选，所述的推动装置包括一压缩弹簧，所述的压缩弹簧设置在所述的废液体室内，所述的底座上设有一个将所述活塞限制住的限位销。

作为优选，所述的推动装置包括固定在底座上的微型电动机，所述微型电动机的输出轴上固定有主动齿轮， 所述活塞上设有与所述主动齿轮相啮合的齿条。

作为优选，所述的推动装置包括固定在底座上的电磁铁，所述活塞上设有一铁块。

作为优选，所述底座上设置的被测液体包为一个；设置在所述底座上的与所述被测液体包对应的校准包为一个，位于空心采样针与所述的被测液体包之间。

作为优选，所述底座上设置的所述被测液体包为两个，设置在所述底座上的与所述被测液体包对应的校准包为两个。

作为优选，所述底座上设置的所述被测液体包至少为一个；设置在所述底座上的与每一个被测液体包对应的校准包至少为两个，位于所述空心采样针与所述的被测液体包之间。 

作为优选，所述底座上设置的所述被测液体包为1-6个，设置在所述底座上的与每一个被测液体包对应的校准包为2-6个，位于所述空心采样针与所述被测液体包之间。 

作为优选，所述底座上设置的被测液体包为一个；设置在所述底座上的与所述被测液体包对应的校准包为两个，位于所述空心采样针与所述被测液体包之间。

作为优选，所述底座上设置的所述被测液体包为一个；设置在所述底座上的与所述被测液体包对应的校准包为三个，位于所述空心采样针与所述被测液体包之间。 

作为优选，所述底座具有一凸台，所述的测量池位于所述的凸台内，所述的底座具有圆柱体，所述的废液体室位于所述的圆柱体内。

作为优选，所述活塞的外表面涂覆有润滑油脂。

本发明一种利用所述流体检测芯片的检测流体的方法的技术方案如下：一种利用前述流体检测芯片的检测流体的方法，包括以下步骤：

a）准备步骤；将所述液体检测芯片放置在检测仪器内，然后将校准包与被测液体包设置在所述底座上；

b）校准包检测步骤；推动所述活塞在所述废液体室内向前移动，使得所述废液体室内形成负压，产生吸力，当所述空心采样针刺破所述校准包的时候，所述校准包内的校准液体进入所述测量池，经过检测装置检测后以电信号的方式将结果发送给检测仪器的信号处理单元，被检测后的校准液体进入废液体室内；

c)被测液体检测步骤；所述活塞继续在所述废液体室内向前移动，所述空心采样针继续前进，刺破所述被测液体包，所述被测液体包内的被检测液体进入所述测量池，经过检测装置检测后以电信号的方式将结果发送给检测仪器的信号处理单元，被检测液体进入废液体室内；

d）比对步骤；将步骤b）与步骤c）得到的检测结果进行比对，进而判断被检测液体性状指标。

作为优选，步骤a）中设置的所述被测液体包及所述校准包均为1个。

作为优选，步骤a）中设置的所述被测液体包为两个，其内分别盛装不同的被检测液体，与之相应的所述校准包也为两个，在步骤b）中得到两个检测结果，在步骤c）中得到两个检测结果。

作为优选，步骤a）中设置的所述被测液体包为两个，其内分别盛装不同的被检测液体，与每一个被测液体包相对应的校准包为两个，在步骤b）中得到四个检测结果，在步骤c）中得到两个检测结果。

作为优选，步骤a）中设置的所述被测液体包至少为一个，与每一个所述被测液体包相对应的校准包至少为两个。 

作为优选，步骤a）中设置的被测液体包为2-6个，其内分别盛装不同的被检测液体，与每一个被测液体包相对应的校准包为2-6个。 

作为优选，所述步骤b）与步骤c）是持续进行的。

作为优选，所述步骤b）与步骤c）是间隔进行的。

作为优选，所述步骤b）中，检测校准包是持续进行的，所述步骤c）中，检测被测液体包是持续进行的，所述步骤b）与步骤c）是间隔进行的。

作为优选，所述步骤b）中，检测校准包是间隔进行的，所述步骤c）中，检测被测液体包是间隔进行的，所述步骤b）与步骤c）是持续进行的。

作为优选，所述步骤b）中，检测校准包是持续进行的，所述步骤c）中，检测被测液体包是持续进行的，所述步骤b）与步骤c）是持续进行的。

作为优选，所述步骤b）中，检测校准包是间隔进行的，所述步骤c）中，检测被测液体包是间隔进行的，所述步骤b）与步骤c）是间隔进行的。 

本发明有益效果在于：

1）本发明采用简单操作就能够完成复杂的精确测量，仅利用活塞单一的线性机械驱动，而不需任何开关和阀门，就可以连续完成包括多个液体的量过程；而且本发明的芯片使用时非常简单，将芯片装入检测仪器即可，加入被检测的样品就直接获得结果，不需额外操作步骤，快速、准确、可靠，平时也不需要维护和保养，所以适用于许多传统便携式仪器无法使用的场合，其即插即用，可以在任何时间、地点使用，如急诊、救护车、特护病房、社区门诊、小型诊所，工业流程检测、环保野外就地测量等场所。

2）整个芯片结构为密闭式，被检测后的废气液体直接被收集在废液体室内，不会产生污染，也不产生交叉感染，用后直接弃入指定容器处理。

3）每次测量时根据实时实地的环境条件进行校准，保证每次测量的准确性和可靠性。

4）因为使用过程中仪器和芯片之间仅有电信号接触和机械传动，不对仪器本身造成污染，所以仪器可以重复使用而不需维护保养。

5）本发明的液体封装和驱动、检测方法具有灵活变换和升级的优势，仅采用更换不同液体包就可以应用于不同对象和场合的检测。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

图1为本发明实施例1的结构示意图，图中包括检测装置及推动装置的第一种实施方式的示意图；

图2为本发明中检测装置的第二种实施方式的结构示意图；

图3为本发明中检测装置的第三种实施方式的结构示意图；

图4为本发明中推动装置的第二种实施方式的结构示意图；

图5为本发明中推动装置的第三种实施方式的结构示意图；

图6为本发明中推动装置的第四种实施方式的结构示意图；

图7为本发明中推动装置的第五种实施方式的结构示意图；

图8为本发明中存放装置的第一种实施方式的结构示意图；

图9为本发明中存放装置的第二种实施方式的结构示意图；

图10为本发明中存放装置的第三种实施方式的结构示意图；

图11为本发明中实施例2的结构示意图；

图12为本发明中实施例3的结构示意图；

图13为本发明中实施例4的结构示意图；

图14为本发明中实施例5的结构示意图。

图中：

1-底座； 

 2-测量池；

 3-废液体室；

4-活塞；

5-空心采样针；

6-校准包；

7-被测液体包；

8-毛细软管；

9-电极接触点；

10-单色光源；

11-光电转换器；

12-发射光源；

13-光电转换器；

14-铁块；

15-医用压敏胶；

16-隔离纸；

17-第一框架；

18-第二框架；

19-第一凹槽；

20-第二凹槽；

21-毛细连接软管；

22-第一圆弧形弹片；

23-第二圆弧形弹片；

24-压缩弹簧；

25-限位销；

26-凸台；

27-圆柱体；

28-微型气缸；

29-微型电动机；

30-主动齿轮；

31-齿条；

32-电磁铁；

33-微型步进电机。

具体实施方式

以下所述仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明的范围进行限定。

实施例1，见附图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10，一种液体检测芯片，包括底座1，底座1一般采用刚性材料制成，可以是塑料也可以是金属，在底座1上设有测量池2、废液体室3，在本实施方式中，测量池2位于设置在底座上的凸台26内，废液体室3位于底座上的圆柱体27内，测量池2是测量被测液体的场所，废液体室3的作用一个是存放被检测后的液体，防止被检测后的液体排出污染环境，另一个是产生真空吸力，所以，在废液体室3内间隙配合地安装有活塞4，为了增加活塞和废液体室的密封性，也为了使得活塞的移动更加的顺畅，活塞4的外表面涂覆有润滑油脂，也可以在废液体室3侧壁上涂覆润滑油脂，活塞4上固定有空心采样针5，由活塞带着空心采样针移动。而测量池2一端与空心采样针5连通，另一端与废液体室3连通，测量池2与所述的空心采样针5的连通是通过毛细软管8实现的，与废液体室3连通是通过毛细连接软管21实现的，同时，在底座1上设有位于空心采样针5前方的校准包6和被测液体包7，校准包6和被测液体包7外壳由锡箔制成，内部封有校准液体和被检测液体，也可以由金属、塑料等其他材料制成，只是需要在相应位置上设置薄膜（例如硅橡胶，不但比较软，还可以将空心采样针的针尖上的液体擦掉，不会带入下一个液体中），以便于空心采样针通过，设置在底座1上的被测液体包7至少为1个，设置在所述底座1上的与每一个被测液体包7对应的校准包6至少为1个，在本领域内，一般比较常用的做法是，在底座1上设置的被测液体包7数量在1-6个之间，设置在底座1上的与每一个被测液体包7对应的校准包6为2-6个，位于空心采样针5与被测液体包7之间。 

其中，以每一个被测液体包7对应的校准包6至少为两个较佳，每一个被测液体包7对应的校准包6越多，检测后的精度越高，一般的一个被测液体包对于两个校准包所检测后的精度，已经足够用了，当然，也可以每一个被测液体包7对应的3、4、5、6个校准包6，甚至可以更多，在本实施方式中，被测液体包7为一个，设置在所述底座1上的与每一个被测液体包7对应的校准包6至少为两个，这两个校准包位于空心采样针5与被测液体包7之间。

作为检测液体的检测装置，本发明给出了三种实施方式，附图1中为一种，其采用的是电极接触点9，电极接触点9安装在测量池2内，与检测仪器内的检测传感器连接，这也是最常用的检测手段。

见附图2，如果被检测的液体以吸光度（吸光度是指光线通过液体或某一物质前的入射光强度与该光线通过溶液或物质后的透射光强度比值的对数，影响它的因素有溶剂、浓度、温度等等吸光系数与入射光的波长以及被光通过的物质有关。只要光的波长被固定下来，同一种物质，吸光系数就不变。）作为检测标准的时候，检测装置包括单色光源10、光电转换器11，单色光源10、光电转换器11设置在测量池2两侧，利用单色光源10穿过测量池的侧壁及测量池内的液体，光电转换器11接收到单色光源传递过来的光束，将光强度转化成电压信号，根据透过测量池的特定波长的光束强度变化，从而获得校准包内校准液体及被检测液体吸光度的比例，进行对比，而为了便于光线的穿过， 测量池侧壁可以由透光材料制成，也可以在于单色光源10、光电转换器11相应位置处，设置透光窗，本实施方式选择的是采用透光窗的方式。

见附图3，如果被检测的液体以荧光性能为标准的时候，采用的检测装置包括发射光源12、光电转换器13，所述发射光源12、光电转换器13设置在测量池2同侧，且在测量池2与发射光源12、光电转换器13相应位置处设有透光窗口或测量池2侧壁由透光材料制成，测量池内的液体分子受激发射的荧光、磷光、以及折射和衍射的光能够代表被测分子的特性和数量，通过校准包内校准液体及被检测液体的对比，进而判定被检测液体是否合格。

为了使得设置在底座1上的校准包6、被测液体包7在被空心采样针5刺穿的时候，不晃动、移动，在底座1上设置有存放装置。

见附图8，存放装置包括粘结在所述底座,1上的医用压敏胶15，所述的医用压敏胶15上设有隔离纸16，使用的时候，将隔离纸16掀开，将校准包6、被测液体包7放在医用压敏胶15上，利用医用压敏胶15将校准包6、被测液体包7粘结固定住。

见附图9，存放装置包括放置所述校准包6的第一框架17和放置所述被测液体包7的第二框架18，所述的第一框架17、第二框架18设有能够使得空心采样针5通过的开口，在使用的时候，将校准包6、被测液体包7放入第一框架17、第二框架18内即可。

见附图10，存放装置包括放置所述校准包6的第一凹槽19和放置所述被测液体包7的第二凹槽20，其中，第一凹槽19、第二凹槽20的深度为所述校准包6、被测液体包7高度的1/5-2/5，较佳的，第一凹槽19、第二凹槽20的深度为所述校准包6、被测液体包7高度的1/3。凹槽太深，则露出部分太少，不利于空心采样针穿刺，太浅，则不利于校准包6、被测液体包7的固定。而为了更好的将校准在第二凹槽20设有第二卡紧装置，在本实施方式中，第一卡紧装置为第一圆弧形弹片22，第二卡紧装置为第二圆弧形弹片23，同时，第一圆弧形弹片22为两个，设置在所述的第一凹槽19两个相对侧面上，第二圆弧形弹片23为两个，设置在所述的第二凹槽20两个相对侧面上，这样当校准包6、被测液体包7放入第一凹槽19、第二凹槽20内的时候，就分别被两个第一圆弧形弹片、两个第二圆弧形弹片夹紧固定住，为了取得更好的夹紧固定效果，第一圆弧形弹片22、第二圆弧形弹片23由弹簧钢制成，还可以采用弹性橡胶、弹性塑料、弹性碳纤维制成。

在活塞4前端设有中间板401，中间板401上连接有竖板402，所述竖板402上有一延伸板403，所述的空心采样针5固定在所述的延伸板403上，而且，固定在所述延伸板403上的空心采样针5与所述的废液体室3相互平行，且位于所述废液体室3与测量池2之间，这样就能够将校准包6、被测液体包7设置在测量池和废液体室之间，能够减小整个芯片的体积。

活塞4在废液体室内的移动，可以人工手动，也可以采用推动装置进行，本实施例中，在所述底座1上安装有带动所述活塞前进的推动装置，推动装置为一微型步进电机33。

见附图4，推动装置为一微型气缸28，微型气缸在压缩空气的作用下，推动活塞4在废液体室3内移动，产生真空

见附图5，推动装置包括一压缩弹簧24，所述的压缩弹簧24设置在所述的废液体室3内，所述的底座1上设有一个将所述活塞4限制住的限位销25，限位销穿过活塞插接在底座上，将限位销固定住，拔出限位销25，在压缩弹簧24的弹簧力作用下，推动活塞4在废液体室3内移动，产生真空。

见附图6，推动装置包括固定在底座1上的微型电动机29，所述微型电动机29的输出轴上固定有主动齿轮30， 所述活塞4上设有与所述主动齿轮30相啮合的齿条31，微型电动机带着主动齿轮转动，主动齿轮的转动传递给齿条，使得齿条带着活塞移动，在废液体室3内移动，产生真空。

见附图7，推动装置包括固定在底座1上的电磁铁32，所述活塞4上设有一铁块14，电磁铁32通电，吸引铁块14移动，进而带动活塞移动，在废液体室3内移动，产生真空。

下面，结合上述的检测芯片，叙述下检测液体的方法，

a）准备步骤；将检测芯片放置在检测仪器内，然后将两个校准包6与一个被测液体包7设置在底座1上，其中，两个校准包内放置的校准液体校准标准高的那个靠近真空采样针，校准标准相对低的那个远一些；

b）校准包检测步骤；推动活塞4在废液体室3内向前移动，使得废液体室3内形成负压，产生吸力，空心采样针5依次刺破两个校准包6的时候，校准包6内的校准液体经过毛细软管8进入测量池2，经过检测装置检测后以电信号的方式将结果发送给检测仪器的信号处理单元，得到两个校准的检测结果，而被检测后的校准液体进入废液体室3内； 

c)被测液体检测步骤；活塞4继续在废液体室3内向前移动，空心采样针5继续前进，刺破被测液体包7，被测液体包7内的被检测液体进入测量池2，经过检测装置检测后以电信号的方式将结果发送给检测仪器的信号处理单元，得到一个检测结果，被检测液体进入废液体室3内；

d）比对步骤；将步骤b）中得到的两个检测结果与步骤c）得到的1个检测结果进行比对，判断被检测液体性状指标。本发明中所谓的性状指标是指检测对比后得到的结果，如果是检测血糖，则步骤b）与步骤c）检测完成后得到的检测结果进行对比后，就知道血糖是高还是低了，如果检测的是一种液体是否被重金属污染了，则步骤b）与步骤c）检测完成后得到的检测结果进行对比后，就知道液体中的重金属如铁、铬等是不是超过了国家的检测标准，如果检测的是自来水的浑浊度，则步骤b）与步骤c）检测完成后得到的检测结果进行对比后，皆可以知道自来水的浑浊度是否超标了。在检测过程中，不管是校准包内的校准液体还是被检测液体，其都是是单向流动的，空心采样针5在通过两个液体包之间时，会有一个气泡产生于两个液体之间，将其隔开，隔离气泡能够将通道内遗留的前一个液体冲刷掉，同时也将两个液体隔离开来，防止污染，这个隔离气泡是最有效的排除通道内前一个液体遗留污染的方式，而且这种用同一个毛细通道重复采样和冲洗在仪器中的应用是很普遍的。

在检测过程中，如果检测装置的反应比较快，那么步骤b）可以持续进行，步骤b）与步骤c）的检测可以持续进行，当然，步骤b）可以间隔进行，步骤b）与步骤c）可以间隔或持续进行，这取决于实际需求，当检测的时候，有间隔时间的时候，推动装置活塞4移动的装置，应该是：微型步进电机33或微型气缸28或采用齿轮齿条的方式进行。当检测装置的反应比较慢或实际需要的时候，步骤b）中的对于两个校准包的检测是间隔进行的，间隔的时间可以根据检测装置的反应速度或实际需要确定，步骤b）与步骤c）也是间隔进行。

实施例2，见附图11，本实施方式与实施例1的区别在于：底座1上设置的被测液体包7、校准包6均为一个。

其检测方法为：

a）准备步骤；将检测芯片放置在检测仪器内，然后将一个校准包6与一个被测液体包7设置在底座1上；

b）校准包检测步骤；推动活塞4在废液体室3内向前移动，使得废液体室3内形成负压，产生吸力，当空心采样针5刺破校准包6的时候，校准包6内的校准液体经过毛细软管8进入测量池2，经过检测装置检测后以电信号的方式将结果发送给检测仪器的信号处理单元，得到一个校准的检测结果，而被检测后的校准液体进入废液体室3内；

c)被测液体检测步骤；活塞4继续在废液体室3内向前移动，空心采样针5继续前进，刺破被测液体包7，被测液体包7内的被检测液体进入测量池2，经过检测装置检测后以电信号的方式将结果发送给检测仪器的信号处理单元，得到一个检测结果，被检测液体进入废液体室3内；

d）比对步骤；将步骤b）中得到的一个检测结果与步骤c）得到的一个检测结果进行比对，进而判断被检测液体的性状指标。

在检测过程中，如果检测装置的反应比较快，步骤b）与步骤c）的检测可以持续进行，当然，步骤b）与步骤c）也可以间隔进行，这取决于实际需求，当检测装置的反应比较慢或实际需要的时候，步骤b）与步骤c）是间隔进行，间隔的时间可以根据检测装置的反应速度或实际需要确定。

实施例3，见附图12，本实施例与实施例1的区别仅在于，本实施方式中，设置在底座上的被测液体包为一个，而校准包为三个。

其检测方法为；

a）准备步骤；将检测芯片放置在检测仪器内，然后将三个校准包6与1个被测液体包7设置在底座1上，所述校准包以与所述空心采样针的距离由近及远对应所述校准包内的校准液体的校准精度由高到低的顺序排列。

b）校准包检测步骤；推动活塞4在废液体室3内向前移动，使得废液体室3内形成负压，产生吸力，空心采样针5依次刺破3个校准包6的时候，校准包6内的校准液体经过毛细软管8进入测量池2，经过检测装置检测后以电信号的方式将结果发送给检测仪器的信号处理单元，得到三个校准的检测结果，而被检测后的校准液体进入废液体室3内；

c)被测液体检测步骤；活塞4继续在废液体室3内向前移动，空心采样针5继续前进，刺破被测液体包7，被测液体包7内的被检测液体进入测量池2，经过检测装置检测后以电信号的方式将结果发送给检测仪器的信号处理单元，得到一个检测结果，被检测液体进入废液体室3内；

d）比对步骤；将步骤b）中得到的三个检测结果与步骤c）得到的1个检测结果进行比对，进而判断被检测液体的性状指标。

在检测过程中，步骤b）可以是持续进行的，也可以是间隔进行的，同样，步骤b）与步骤c）可以是持续进行的，也可以是间隔进行的，还可以步骤b）是持续进行的，步骤b）与步骤c）是间隔进行的。

实施例4，见附图13，本实施例与实施例3的区别在于：底座1上设置的被测液体包7、校准包6均为两个，其中，两个被测液体包7内分别设置不同的被检测液体，两个校准包内分别设有与之对应的校准液体，这样就能够使得采用本发明芯片的检测仪器，能够同时检测两种不同的液体。

其检测方法为：

a）准备步骤；将检测芯片放置在检测仪器内，然后将两个校准包6与2个被测液体包7设置在底座1上；其中，两个被测液体包7内分别设置不同的被检测液体，

b）校准包检测步骤；推动活塞4在废液体室3内向前移动，使得废液体室3内形成负压，产生吸力，空心采样针5依次刺破两个校准包6的时候，校准包6内的校准液体经过毛细软管8进入测量池2，经过检测装置检测后以电信号的方式将结果发送给检测仪器的信号处理单元，得到两个校准的检测结果，而被检测后的校准液体进入废液体室3内；

c)被测液体检测步骤；活塞4继续在废液体室3内向前移动，空心采样针5继续前进，刺破两个被测液体包7，两个被测液体包7内的被检测液体进入测量池2，经过检测装置检测后以电信号的方式将结果发送给检测仪器的信号处理单元，得到两个检测结果，被检测液体进入废液体室3内；

d）比对步骤；将步骤b）中得到的两个检测结果与步骤c）得到的两个检测结果进行比对，进而判断被检测液体的性状指标。

在检测过程中，步骤b）可以是持续进行的，也可以是间隔进行的，同样，步骤c）可以是持续进行的，也可以是间隔进行的，步骤b）与步骤c）可以是持续进行的，也可以是间隔进行的，还可以步骤b）是持续进行的，步骤c）是间隔进行的，或者步骤b）是间隔进行的，步骤c是持续进行的，步骤b）与步骤c）是间隔进行的，也可以步骤b）与步骤c）是持续进行的。

实施例5，见附图14，本实施例中，被测液体包为两个，其内分别装有不同的被检测液体，校准包为四个，每一个被测液体包对应两个校准包，当然，被测液体包还可以3、4、5、6…..，其内分别装有不同的被检测液体，每一个被测液体包对应的校准包为3、4、5、6、7….个，在此不一一列举，其余同实施例1。

其检测方法为：

a）准备步骤；将检测芯片放置在检测仪器内，然后将四个校准包与两个被测液体包7设置在底座1上，其中，与每一个被测液体包7对于的两个校准包；

b）校准包检测步骤；推动活塞4在废液体室3内向前移动，使得废液体室3内形成负压，产生吸力，空心采样针5依次刺破四个校准包6的时候，校准包6内的校准液体经过毛细软管8进入测量池2，经过检测装置检测后以电信号的方式将结果发送给检测仪器的信号处理单元，得到两组四个校准的检测结果，而被检测后的校准液体进入废液体室3内；

c)被测液体检测步骤；活塞4继续在废液体室3内向前移动，空心采样针5继续前进，刺破两个被测液体包7，两个被测液体包7内的被检测液体进入测量池2，经过检测装置检测后以电信号的方式将结果发送给检测仪器的信号处理单元，得到两个检测结果，被检测液体进入废液体室3内；

d）比对步骤；将步骤b）中得到的两组四个检测结果与步骤c）得到的两个检测结果进行比对，进而判断被检测液体的性状指标。

综上所述，采用本发明提供的检测芯片及检测方法，利用活塞在废液体室内移动产生的真空，将校准包及被测液体包内的液体抽出来，进入测量池通过检测装置进行检测，然后将得到的结果进行对比，进而进行判定，本发明的芯片和方法因为采用校准包进行校准，检测的结果十分精确，使得采用本芯片的便携式检测仪器的检测精度可以与台式仪器相比。另外，本发明的芯片和方法，即可以一次检测一种液体，还可以同时检测多种液体，检测的时候，既可以每一个被测液体包对应一个校准包，也可以对应两个甚至两个以上的校准包，来获得更加精确的检测结果。

Claims (43)

1.一种液体检测芯片，其特征在于：包括底座（1），所述的底座（1）上设有测量池（2）、废液体室（3），所述的废液体室（3）内安装有活塞（4），所述的活塞（4）上设有空心采样针（5），所述的测量池（2）同时与所述的空心采样针（5）和所述的废液体室（3）连通，在所述的底座（1）上设有检测所述测量池（2）内液体的检测装置；所述底座（1）上设有位于所述空心采样针（5）前方的校准包（6）；所述底座（1）上设有位于所述校准包（6）前方的被测液体包（7），所述空心采样针（5）的针尖朝所述校准包（6）运动时，所述活塞（4）在所述废液体室（3）内移动使得所述废液体室（3）内形成负压。

2.根据权利要求1所述的一种液体检测芯片，其特征在于：所述的测量池（2）通过毛细软管（8）与所述的空心采样针（5）连通。

3.根据权利要求1所述的一种液体检测芯片，其特征在于：所述检测装置包括安装在所述测量池（2）内的电极接触点（9）。

4.根据权利要求1所述的一种液体检测芯片，其特征在于：所述检测装置包括单色光源（10）、光电转换器（11），所述单色光源（10）、光电转换器（11）设置在测量池（2）两侧。

5.根据权利要求1所述的一种液体检测芯片，其特征在于：所述检测装置包括发射光源（12）、光电转换器（13），所述发射光源（12）、光电转换器（13）设置在测量池（2）同侧，且至少在测量池（2）上与发射光源（12）、光电转换器（13）相对应的位置处设有透光窗口。

6.根据权利要求1所述的一种液体检测芯片，其特征在于：所述的废液体室（3）与所述测量池（2）通过毛细连接软管（21）连通。

7.根据权利要求1所述的一种液体检测芯片，其特征在于：所述底座（1）上设有放置所述校准包（6）和被测液体包（7）的存放装置。

8.根据权利要求7所述的一种液体检测芯片，其特征在于：所述的存放装置包括粘结在所述底座（1）上的医用压敏胶（15），所述的医用压敏胶（15）上设有隔离纸（16）。

9.根据权利要求7所述的一种液体检测芯片，其特征在于：所述的存放装置包括放置所述校准包（6）的第一框架（17）和放置所述被测液体包（7）的第二框架（18），所述的第一框架（17）、第二框架（18）设有能够使得空心采样针（5）通过的开口。

10.根据权利要求7所述的一种液体检测芯片，其特征在于：所述的存放装置包括放置所述校准包（6）的第一凹槽（19）和放置所述被测液体包（7）的第二凹槽（20）。

11.根据权利要求10所述的一种液体检测芯片，其特征在于：所述第一凹槽（19）、第二凹槽（20）的深度为所述校准包（6）、被测液体包（7）高度的1/5-2/5。

12.根据权利要求11所述的一种液体检测芯片，其特征在于：所述第一凹槽（19）、第二凹槽（20）的深度为所述校准包（6）、被测液体包（7）高度的1/3。

13.根据权利要求11所述的一种液体检测芯片，其特征在于：所述的第一凹槽（19）内设有将所述校准包（6）卡紧的第一卡紧装置，所述的第二凹槽（20）内设有将所述被测液体包（7）卡紧的第二卡紧装置。

14.根据权利要求13所述的一种液体检测芯片，其特征在于：所述的第一卡紧装置为第一圆弧形弹片（22），所述的第二卡紧装置为第二圆弧形弹片（23）。

15.根据权利要求14所述的一种液体检测芯片，其特征在于：所述第一圆弧形弹片（22）为两个，设置在所述的第一凹槽（19）两个相对侧面上，所述第二圆弧形弹片（23）为两个，设置在所述的第二凹槽（20）两个相对侧面上。

16.根据权利要求15所述的一种液体检测芯片，其特征在于：所述第一圆弧形弹片（22）、第二圆弧形弹片（23）由弹簧钢或弹性橡胶或弹性塑料或弹性碳纤维制成。

17.根据权利要求1所述的一种液体检测芯片，其特征在于：所述活塞（4）前端固定有横板（401），所述横板（401）上连接有竖板（402），所述竖板（402）上有一延伸板（403），所述的空心采样针（5）固定在所述的延伸板（403）上。

18.根据权利要求17所述的一种液体检测芯片，其特征在于：固定在所述延伸板（403）上的空心采样针（5）与所述的废液体室（3）相互平行，且位于所述废液体室（3）与测量池（2）之间。

19.根据权利要求1所述的一种液体检测芯片，其特征在于：所述底座（1）上安装有带动所述活塞前进的推动装置。

20.根据权利要求19所述的一种液体检测芯片，其特征在于：所述的推动装置为一微型步进电机（33）或微型气缸（28）。

21.根据权利要求19所述的一种液体检测芯片，其特征在于：所述的推动装置包括一压缩弹簧（24），所述的压缩弹簧（24）设置在所述的废液体室（3）内，所述的底座（1）上设有一个将所述活塞（4）限制住的限位销（25）。

22.根据权利要求19所述的一种液体检测芯片，其特征在于：所述的推动装置包括固定在底座（1）上的微型电动机（29），所述微型电动机（29）的输出轴上固定有主动齿轮（30）， 所述活塞（4）上设有与所述主动齿轮（30）相啮合的齿条（31）。

23.根据权利要求19所述的一种液体检测芯片，其特征在于：所述的推动装置包括固定在底座（1）上的电磁铁（32），所述活塞（4）上设有一铁块（14）。

24.根据权利要求1所述的一种液体检测芯片，其特征在于：所述底座（1）上设置的被测液体包（7）为一个；设置在所述底座（1）上的与所述被测液体包（7）对应的校准包（6）为一个，位于空心采样针（5）与所述的被测液体包（7）之间。

25.根据权利要求1所述的一种液体检测芯片，其特征在于：所述底座（1）上设置的所述被测液体包（7）为两个，设置在所述底座（1）上的与所述被测液体包（7）对应的校准包（6）为两个。

26.根据权利要求1所述的一种液体检测芯片，其特征在于：所述底座（1）上设置的所述被测液体包（7）至少为一个；设置在所述底座（1）上的与每一个被测液体包（7）对应的校准包（6）至少为两个，位于所述空心采样针（5）与所述的被测液体包（7）之间。

27.根据权利要求26所述的一种液体检测芯片，其特征在于：所述底座（1）上设置的所述被测液体包（7）为1-6个，设置在所述底座（1）上的与每一个被测液体包（7）对应的校准包（6）为2-6个，位于所述空心采样针（5）与所述被测液体包（7）之间。

28.根据权利要求26所述的一种液体检测芯片，其特征在于：所述底座（1）上设置的被测液体包（7）为一个；设置在所述底座（1）上的与所述被测液体包（7）对应的校准包（6）为两个，位于所述空心采样针（5）与所述被测液体包（7）之间。

29.根据权利要求26所述的一种液体检测芯片，其特征在于：所述底座（1）上设置的所述被测液体包（7）为一个；设置在所述底座（1）上的与所述被测液体包（7）对应的校准包（6）为三个，位于所述空心采样针（5）与所述被测液体包（7）之间。

30.根据权利要求1所述的一种液体检测芯片，其特征在于：所述底座（1）具有一凸台（26），所述的测量池（2）位于所述的凸台（26）内，所述的底座（1）具有圆柱体（27），所述的废液体室（3）位于所述的圆柱体（27）内。

31.根据权利要求1所述的一种液体检测芯片，其特征在于：所述活塞（4）的外表面涂覆有润滑油脂。

32.一种利用如权利要求1所述的一种液体检测芯片的检测液体的方法，其特征在于包括以下步骤：

a）准备步骤；将所述液体检测芯片放置在检测仪器内，然后将校准包（6）与被测液体包（7）设置在所述底座（1）上；

b）校准包检测步骤；推动所述活塞（4）在所述废液体室（3）内向前移动，使得所述废液体室（3）内形成负压，产生吸力，当所述空心采样针（5）刺破所述校准包（6）的时候，所述校准包（6）内的校准液体进入所述测量池（2），经过检测装置检测后以电信号的方式将结果发送给检测仪器的信号处理单元，被检测后的校准液体进入废液体室（3）内；

c)被测液体检测步骤；所述活塞（4）继续在所述废液体室（3）内向前移动，所述空心采样针（5）继续前进，刺破所述被测液体包（7），所述被测液体包（7）内的被检测液体进入所述测量池（2），经过检测装置检测后以电信号的方式将结果发送给检测仪器的信号处理单元，被检测液体进入废液体室（3）内；

d）比对步骤；将步骤b）与步骤c）得到的检测结果进行比对，进而判断被检测液体性状指标。

33.根据权利要求32所述的检测方法，其特征在于：步骤a）中设置的所述被测液体包（7）及所述校准包（6）均为1个。

34.根据权利要求32所述的检测方法，其特征在于：步骤a）中设置的所述被测液体包（7）为两个，其内分别盛装不同的被检测液体，与之相应的所述校准包（6）也为两个，在步骤b）中得到两个检测结果，在步骤c）中得到两个检测结果。

35.根据权利要求32所述的检测方法，其特征在于：步骤a）中设置的所述被测液体包（7）为两个，其内分别盛装不同的被检测液体，与每一个被测液体包（7）相对应的校准包（6）为两个，在步骤b）中得到四个检测结果，在步骤c）中得到两个检测结果。

36.根据权利要求32所述的检测方法，其特征在于：步骤a）中设置的所述被测液体包（7）至少为一个，与每一个所述被测液体包（7）相对应的校准包（6）至少为两个。

37.根据权利要求32所述的检测方法，其特征在于：步骤a）中设置的被测液体包（7）为2-6个，其内分别盛装不同的被检测液体，与每一个被测液体包（7）相对应的校准包（6）为2-6个。

38.根据权利要求32或33所述的检测方法，其特征在于：所述步骤b）与步骤c）是持续进行的。

39.根据权利要求32或33所述的检测方法，其特征在于：所述步骤b）与步骤c）是间隔进行的。

40.根据权利要求34或35或36或37所述的检测方法，其特征在于：所述步骤b）中，检测校准包（6）是持续进行的，所述步骤c）中，检测被测液体包（7）是持续进行的，所述步骤b）与步骤c）是间隔进行的。

41.根据权利要求34或35或36或37所述的检测方法，其特征在于：所述步骤b）中，检测校准包（6）是间隔进行的，所述步骤c）中，检测被测液体包（7）是间隔进行的，所述步骤b）与步骤c）是持续进行的。

42.根据权利要求34或35或36或37所述的检测方法，其特征在于：所述步骤b）中，检测校准包（6）是持续进行的，所述步骤c）中，检测被测液体包（7）是持续进行的，所述步骤b）与步骤c）是持续进行的。

43.根据权利要求34或35或36或37所述的检测方法，其特征在于：所述步骤b）中，检测校准包（6）是间隔进行的，所述步骤c）中，检测被测液体包（7）是间隔进行的，所述步骤b）与步骤c）是间隔进行的。

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