CN103234911A - 一种便携式多通道试纸条反射光度计 - Google Patents

Abstract

本发明涉及定量光电检测技术领域，公开了一种便携式多通道试纸条反射光度计，包括仪器罩、底座、底座上设置的检测支架，在检测支架上设置检测通道，在检测通道中设置检测座，检测座的一侧侧面形成放置试纸的试纸槽，试纸槽用于放置待测试纸，在试纸槽的上端两侧对称设置LED光源和光电转换器，在检测座上开有屏蔽板孔，屏蔽板孔的位置位于LED光源与光电转换器的连线位置上，在屏蔽板孔内设置屏蔽板，屏蔽板能够在屏蔽板孔内移动，屏蔽板的一端穿出屏蔽板孔伸入试纸槽内，屏蔽板的穿出端的中间开有与试纸的长度方向相垂直的光线通道，屏蔽板的另一端设置一个把手。本发明仪器体积小，能耗低，检测速度快，消除了背景光的影响，测量精度高。

Description

一种便携式多通道试纸条反射光度计

技术领域

本发明涉及定量光电检测技术领域，特别是一种便携式多通道试纸条反射光度计。

背景技术

   近年来由于化学农药、激素、抗生素的滥用，大量农产品和水质受到不同程度的污染，由此带来的食品安全问题越来越受到关注。目前我国的食品安全检测多是由检验检疫局、卫生防疫等相关部门执行，所开发的检测方法主要是在实验室内通过大型分析仪器开发完成的。这些方法由于所使用的仪器体积庞大、操作灵活性差，因此非专业人员难于操作，无法推广应用到现场快速检测中。

随着食品安全问题的大面积出现，一种适合于快速检测的检测试纸条由于使用方便、成本低、选择性好等优点受到普遍关注。在众多试纸条中，以纳米胶体金快速免疫层析试纸条为代表的试纸条作为一种新型快速的检测技术，以其携带操作简单、体积小、成本低、测定速度快等特点而广泛应用于食品安全领域，并在现场快速检测中发挥越来越大的作用。但目前试纸条检测主要依靠目测，即用人眼观测试纸条上检测线的颜色深浅，仅能做定性或半定量的判断，无法满足定量检测的要求，且人为因素对检测结果的判定影响较大，很容易造成错检误判。配备便携式或微型化仪器用于试纸条检测线颜色识别可克服人眼识别的弊端，有利于实现识别的精度、灵敏度和可靠性，因此针对特定类型的试纸条发展相应的检测器将是试纸条分析重要的发展方向。

围绕试纸条检测器，目前出现的一些相关技术方案多数是基于光反射原理，采用光电耦合器（CCD）作为光电接收器件。这些设计普遍存在的问题在于试纸条背景干扰过大而影响到检测灵敏度提高及检测结果的可靠性。另外，采用CCD虽然有利于增加试纸条的检测范围，但配套的控制系统过于复杂使整机成本高，这在很大程度上抵消了试纸条检测方法成本低的优点。光电二极管相对于CCD具有价格低、电路控制简单、灵敏度高等优点。但在传统设计中由于来自试纸条本身的背景散射光过大影响了检测结果的可靠性。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术问题，提供一种便携式多通道试纸条反射光度计，以期消除背景光线对仪器的影响。

本发明采取的技术方案是：

一种便携式多通道试纸条反射光度计，包括仪器罩、底座、底座上设置的检测支架，在所述检测支架上设置检测通道，在所述检测通道中设置检测座，所述检测座的一侧侧面形成一个放置试纸的试纸槽，所述试纸槽用于放置待测试纸，在所述试纸槽的上端两侧对称设置LED光源和光电转换器，其特征是，在所述检测座上开有一个屏蔽板孔，所述屏蔽板孔的位置位于所述LED光源与所述光电转换器的连线位置上，在所述屏蔽板孔内设置一个屏蔽板，所述屏蔽板能够在所述屏蔽板孔内移动，所述屏蔽板的一端穿出所述屏蔽板孔伸入所述试纸槽内，所述屏蔽板的穿出端的中间开有与所述试纸的长度方向相垂直的光线通道，所述屏蔽板的另一端设置一个把手，所述试纸槽内放置试纸，所述LED光源发光后入射光经光线通道后照射试纸的上样品，入射光经反射后被所述光电转换器接收。

进一步，在所述把手与检测座之间安装一个压力弹簧，在压力弹簧的自然状态下，所述屏蔽板缩回所述屏蔽板孔内，当把手被按压后，所述屏蔽板伸出所述屏蔽板孔。

进一步，所述屏蔽板孔的位置位于所述LED光源与所述光电转换器的连线位置的中点。

进一步，所述光线通道为一个V字形槽。

进一步，所述LED光源的入射光线与其照到试纸上形成的反射光线成90度角。

进一步，所述光电转换器为光电二极管。

进一步，在入射光路上设置第一光纤，所述第一光纤一端与LED灯相连，所述第一光纤的另一端与光线通道相连，在反射光路上设置第二光纤，所述第二光纤一端与光线通道相连，所述第二光纤的另一端与光电转换器相连。

进一步，所述检测支架为多个，在每个所述检测支架上设置多个检测通道，每个检测通道都安装所述检测座。

进一步，在所述仪器罩上开设多个试纸插入孔和多个把手孔，所述试纸插入孔与所述检测座上的试纸槽相对应，所述屏蔽板的把手从所述把手孔中伸出。

进一步，所述试纸槽与所述检测通道结合时，其内部形成一个避光空间。

本发明的有益效果是：

1.通过光线通道使入射光全都照射在试纸的样品上，消除了背影光的影响；

2．使用光纤作为光的传输通路，有效解决了光散射问题，简化了光路，最大程度地降低了试纸条的背景干扰，实现在提高灵敏度的同时降低了成本；

3．多通道检测结构可以进行同一或者不同项目的同时检测，仪器体积小，能耗低，检测速度快，可以更好地适应现场检测的需求。

附图说明

附图1为本发明的整体结构示意图；

附图2为本发明的内部结构示意图；

附图3为本发明中检测座的立体图。

附图中的标记分别为：

101．电源开关；                102．USB接口

201．仪器罩；                              202．LCD显示屏；

203．键盘；                    204．底座；

205．检测支架；                206．控制电路板；

207．光电转换器；              208．把手；

209．检测通道；                210．试纸；

211．试纸插入孔；                 212．把手孔；

301．检测座；                  302．LED光源；

303．屏蔽板；                  304．光线通道；

305．光纤；                    306．试纸槽；

307．屏蔽板孔。

具体实施方式

下面结合附图对本发明一种便携式多通道试纸条反射光度计的具体实施方式作详细说明。

参见附图1、2、3，本发明的光度计检测仪器由以下部分组成，检测仪器罩201和底座204，其中仪器罩201前面板设置有LCD显示屏202和键盘203，检测仪器罩201后面板设置有电源开关101和USB接口102，LCD显示屏202、键盘203、电源开关101以及USB接口102与设置在底座204上的控制电路板206连接。底座204上设置有检测支架205，在检测支架205上设置检测通道209，在检测通道中设置检测座301。检测支架205可设置多个，图例中为八个，分成两排。检测座301的一侧侧面形成一个放置试纸的试纸槽306，试纸槽306用于放置待测试纸210，在试纸槽306的上端两侧对称设置LED光源302和光电转换器207，在检测座301上开有一个屏蔽板孔307，屏蔽板孔307的位置位于LED光源302与光电转换器207的连线位置上，优选设置在连线的中点位置，在屏蔽板孔307内设置一个屏蔽板303，屏蔽板303能够在屏蔽板孔307内移动，屏蔽板303的一端穿出屏蔽板孔307伸入试纸槽306内，屏蔽板303的穿出端的中间开有与试纸槽的长度方向相垂直的光线通道304，屏蔽板303的另一端设置一个把手308，在把手208与检测座301之间安装一个压力弹簧，在压力弹簧的自然状态下，屏蔽板303缩回到屏蔽板孔307内，当把手208被按压后，屏蔽板303伸出屏蔽板孔307。试纸槽306内放置试纸210，LED光源302发光后入射光经光线通道304后照射试纸上的样品，入射光经反射后被光电转换器207接收。LED光源302和光电转换器207的设置位置，使入射光和反射光成90度，光线通道304也可根据入射光和反射光的路径设成V字形通道。光电转换器207优选光电二极管。在仪器罩201上开设多个试纸插入孔211和多个把手孔212，试纸插入孔211与检测座301上的试纸槽306相对应，屏蔽板的把手208从把手孔212中伸出。整个仪器安装后试纸槽306与检测通道209结合时，试纸槽306的内部形成一个避光空间。在检测光路上设置两个光纤305，第一光纤一端与LED光源302相连，另一端与光线通道304相连，第二光纤一端与光线通道304相连，另一端与光电转换器207相连。

本发明的工作过程是，打开本仪器，在LCD显示屏202上会显示仪器的主工作界面。将试纸条210插入检测通道内，选择好8个检测通道209后，确认进入待检界面。在试纸条样品孔中滴加样品溶液，试纸条在25 ℃恒温条件下与样品溶液发生反应，待反应一定时间后会在试纸条检测线和对照线位置出现一定颜色的条纹。通过拉手208按下屏蔽板303，即可将试纸条定位在检测位置，开启高亮绿色LED光源302，入射光经光纤305传输照射到试纸条检测线后，反射光通过挡板303下方的光线通道304后经光纤305传输进光电转换器207，光电转换器207接收试纸条反射光，转换为相应电信号，经过后续控制电路206按照一定的数学模型进行处理运算，最终计算出试纸条样品溶液浓度。该结果可通过打印机打印或通过USB接口102将数据导入计算机中，从而完成一次测量过程。

利用本仪器，对含有不同浓度盐酸克伦特罗的猪尿进行检测。在胶体金试纸条样品孔中滴加含有不同浓度盐酸克伦特罗的猪尿，试纸条在25 ℃恒温条件下与之发生反应，待反应时间后，将胶体金试纸条插入检测通道内进行检测，得到浓度与仪器响应信号的关系曲线，试验结查表明，本仪器测量精确，使用简单。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种便携式多通道试纸条反射光度计，包括仪器罩、底座、底座上设置的检测支架，在所述检测支架上设置检测通道，在所述检测通道中设置检测座，所述检测座的一侧侧面形成一个放置试纸的试纸槽，所述试纸槽用于放置待测试纸，在所述试纸槽的上端两侧对称设置LED光源和光电转换器，其特征在于：在所述检测座上开有一个屏蔽板孔，所述屏蔽板孔的位置位于所述LED光源与所述光电转换器的连线位置上，在所述屏蔽板孔内设置一个屏蔽板，所述屏蔽板能够在所述屏蔽板孔内移动，所述屏蔽板的一端穿出所述屏蔽板孔伸入所述试纸槽内，所述屏蔽板的穿出端的中间开有与所述试纸的长度方向相垂直的光线通道，所述屏蔽板的另一端设置一个把手，所述试纸槽内放置试纸，所述LED光源发光后入射光经光线通道后照射试纸的上样品，入射光经反射后被所述光电转换器接收。

2.根据权利要求1所述的一种便携式多通道试纸条反射光度计，其特征在于：在所述把手与检测座之间安装一个压力弹簧，在压力弹簧的自然状态下，所述屏蔽板缩回所述屏蔽板孔内，当把手被按压后，所述屏蔽板伸出所述屏蔽板孔。

3.根据权利要求1所述的一种便携式多通道试纸条反射光度计，其特征在于：所述屏蔽板孔的位置位于所述LED光源与所述光电转换器的连线位置的中点。

4.根据权利要求1所述的一种便携式多通道试纸条反射光度计，其特征在于：所述光线通道为一个V字形槽。

5.根据权利要求1所述的一种便携式多通道试纸条反射光度计，其特征在于：所述LED光源的入射光线与其照到试纸上形成的反射光线成90度角。

6.根据权利要求1所述的一种便携式多通道试纸条反射光度计，其特征在于：所述光电转换器为光电二极管。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的一种便携式多通道试纸条反射光度计，其特征在于：在入射光路上设置第一光纤，所述第一光纤一端与LED灯相连，所述第一光纤的另一端与光线通道相连，在反射光路上设置第二光纤，所述第二光纤一端与光线通道相连，所述第二光纤的另一端与光电转换器相连。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的一种便携式多通道试纸条反射光度计，其特征在于：所述检测支架为多个，在每个所述检测支架上设置多个检测通道，每个检测通道都安装所述检测座。

9.根据权利要求8所述的一种便携式多通道试纸条反射光度计，其特征在于：在所述仪器罩上开设多个试纸插入孔和多个把手孔，所述试纸插入孔与所述检测座上的试纸槽相对应，所述屏蔽板的把手从所述把手孔中伸出。

10.根据权利要求1至6中任一项所述的一种便携式多通道试纸条反射光度计，其特征在于：所述试纸槽与所述检测通道结合时，其内部形成一个避光空间。

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