CN107991251A - 一种微型分光光度计 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种微型分光光度计，包括有一对可透光测试罐、一对红色LED光源、一对聚光凸透镜、一对光电接收器和测算控制中心；所述的一对测试罐包括有一个标准液反应测试罐和一个测试液反应测试罐；本发明通过对标准液和测试液两者不同的遮光效果进行比对，从而得出测试液里物质的含量，整个过程通过MCU全程自动实现，本发明简化分光分度计的结构和测算方式，使其实现微型化和简便化，降低成本，便于携带，适合家庭和个人的普及和推广。

Description

一种微型分光光度计
【技术领域】
本发明涉及物质含量定量或定性分析领域，具体是指一种微型分光光度计。
【背景技术】
分光光度计，又称光谱仪(spectrometer)，是将成分复杂的光，分解为光谱线的科学仪器。分光光度计采用一个可以产生多个波长的光源，通过系列分光装置，从而产生特定波长的光源，光线透过测试的样品后，部分光线被吸收，计算样品的吸光值，从而转化成样品的浓度。分光光度计已经成为现代分子生物实验室常规仪器，常用于核酸，蛋白定量以及细菌生长浓度的定量。
目前的分光光度计都是为实验室等专业环境和专业人士使用的高端测量设备，使用操作复杂、技术要求高、价格昂贵，无法推广到家庭。
针对上述问题，本发明提出了一种新的技术手段，将分光光度计进行改造，简化测量过程和机构，使分光光度计设备实现微型化，彻底降低成本，使其能够普及到家庭和个人。
【发明内容】
本发明的目的是在于克服现有技术的不足，提供了一种结构和测算方式简便的微型分光分度计，其用于测算测试液里物质的含量，非常适合家庭和个人的普及和推广。
为了解决上述存在的技术问题，本发明采用下述技术方案：
一种微型分光光度计，包括有至少一对可透光测试罐、至少一对红色LED光源、至少一对聚光凸透镜、至少一对光电接收器、测算控制中心，以及电源；所述的一对测试罐包括有一个标准液反应测试罐和一个测试液反应测试罐；所述的一对红色LED光源分别设于标准液反应测试罐和测试液反应测试罐的正下方；所述的一对聚光凸透镜分别设于标准液反应测试罐和测试液反应测试罐的正上方，并对下方一对红色LED光源发射的光线聚光；所述的一对光电接收器分别用于接收一对聚光凸透镜聚光的光线并将两者的光线强度分别转换成电信号；所述的测算控制中心分别连接并控制一对红色LED光源及一对光电接收器。
在进一步的改进方案中，还包括有壳体，在所述壳体内设有滑道支架，在所述滑道支架上设有测试罐活动座，在所述的测试罐活动座上设有测试罐放置架，所述的一对测试罐呈左右设置平行放置于测试罐放置架上，所述的测试罐活动座可沿滑道支架活动式地内置于壳体内或抽出于壳体外；在所述滑道支架的下方设有光源固定座，所述的一对红色LED光源设于该光源固定座上，所述的一对红色LED光源在通电后其光线可分别对应直射于其上方的一对测试罐底部。
在进一步的改进方案中，在所述的壳体内设有凸透镜固定板，所述的凸透镜固定板设于滑道支架的上方；所述的一对聚光凸透镜设于凸透镜固定板上。
在进一步的改进方案中，在所述壳体内设有光电接收器固定支架，所述的光电接收器固定支架设于凸透镜固定板的上方；所述的一对光电接收器设于光电接收器固定支架上。
在进一步的改进方案中，在所述的壳体上还设有电控按钮和液晶面板，所述的电控按钮和液晶面板分别与测算控制中心连接。
在进一步的改进方案中，所述的红色LED光源为红色LED灯；所述的光电接收器为光电接收管以及与光电接收管连接的电控元件；所述的测算控制中心为PCB控制板。
在进一步的改进方案中，在所述壳体内还设于电池仓，所述的电源为电池。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过对标准液和测试液两者不同的遮光效果进行比对，从而得出测试液里物质的含量，整个过程通过MCU全程自动实现，本发明简化分光光度计的机构和测量过程，使分光光度计设备实现微型化和简便化，降低成本，便于携带，使其能够在不同地点使用，为生物生命体征物质指标的测量提供了一个很好的设备，比如测量唾液糖、尿酸、肌苷等，特别适合家庭无需采血的检测，能够大大普及和推广。
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步的详细描述：
【附图说明】
图1为本发明实施例的立体示意图；
图2为本发明实施例的结构示意图一；
图3为本发明实施例的结构示意图二。
【具体实施方式】
下面详细描述本发明的实施例，所述的实施例示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。
附图所显示的方位不能理解为限制本发明的具体保护范围，仅供较佳实施例的参考理解，可以图中所示的产品部件进行位置的变化或数量增加或结构简化。
说明书中所述的“连接”及附图中所示出的部件相互“连接”关系，可以理解为固定地连接或可拆卸连接或形成一体的连接；可以是直接直接相连或通过中间媒介相连，本领域普通技术人员可以根据具体情况理解连接关系而可以得出螺接或铆接或焊接或卡接或嵌接等方式以适宜的方式进行不同实施方式替用。
说明书中所述的上、下、左、右、顶、底等方位词及附图中所示出方位，各部件可直接接触或通过它们之间的另外特征接触；如在上方可以为正上方和斜上方，或它仅表示高于其他物；其他方位也可作类推理解。
说明书及附图中所表示出的具有实体形状部件的制作材料，可以采用金属材料或非金属材料或其他合成材料；凡涉及具有实体形状的部件所采用的机械加工工艺可以是冲压、锻压、铸造、线切割、激光切割、铸造、注塑、数铣、三维打印、机加工等等；本领域普通技术人员可以根据不同的加工条件、成本、精度进行适应性地选用或组合选用，但不限于上述材料和制作工艺。
一种微型分光光度计，如图1、2、3所示，包括有至少一对可透光测试罐、至少一对红色LED光源60、至少一对聚光凸透镜70、至少一对光电接收器80、测算控制中心90，以及电源；所述的一对测试罐包括有一个标准液反应测试罐40和一个测试液反应测试罐50；所述的一对红色LED光源60分别设于标准液反应测试罐40和测试液反应测试罐50的正下方；所述的一对聚光凸透镜70分别设于标准液反应测试罐40和测试液反应测试罐50的正上方，并对下方一对红色LED光源发射的光线聚光；所述的一对光电接收器80分别用于接收一对聚光凸透镜70聚光的光线并将两者的光线强度分别转换成电信号；所述的测算控制中心90分别连接并控制一对红色LED光源60及一对光电接收器80。所述的测算控制中心90分别测算透过测试液的光密度值Ods与透过标准液的光密度值Ods，然后计算两者的比值，得出测试液的浓度，
在本发明中，还包括有壳体10，在所述壳体内设有滑道支架20，在所述滑道支架20上设有测试罐活动座30，在所述的测试罐活动座30上设有测试罐放置架，所述的一对测试罐呈左右设置平行放置于测试罐放置架上，所述的测试罐活动座30可沿滑道支架20活动式地内置于壳体10内或抽出于壳体10外；在所述滑道支架20的下方设有光源固定座21，所述的一对红色LED光源60设于该光源固定座21上，所述的一对红色LED光源60在通电后其光线可分别对应直射于其上方的一对测试罐底部。在所述的壳体10内设有凸透镜固定板71，所述的凸透镜固定板71设于滑道支架20的上方；所述的一对聚光凸透镜70设于凸透镜固定板71上。在所述壳体10内设有光电接收器固定支架81，所述的光电接收器固定支架81设于凸透镜固定板71的上方；所述的一对光电接收器80设于光电接收器固定支架81上。在所述的壳体10上还设有电控按钮100和液晶面板110，所述的电控按钮100和液晶面板110分别与测算控制中心90连接。所述的红色LED光源60为红色LED灯；所述的光电接收器80为光电接收管以及与光电接收管连接的电控元件；所述的测算控制中心90为PCB控制板。在所述壳体10内还设于电池仓，所述的电源为电池。
下面以唾液糖的测试为例以说明测量方法:
1、唾液的采集：用带刻度的吸管吸取10微升唾液放入测试液反应罐50中，注意尽量去除泡沫；
2、标准糖溶液的采集：用另一个带刻度的吸管吸取10微升标准糖溶液放入标准液反应罐40中；
3、在2个测试罐中分别加入100微升反应液，等10分钟，两个罐中的液体都发生反应，颜色变蓝；
4、测试前准备：先开启其中一个红色LED光源60（在此命名为LED1），LED1发射的光线穿过与其对应的聚光凸透镜70后被聚光，与该聚光凸透镜70对应的光电接收器80接收到这个光线后将其转换为电信号，再经过运放转换为电压信号，测算控制中心90将这个电压信号经AD转换，换算为数字值K1；接下来，关闭LED1，然后开启另一个红色LED光源60（在此命名为LED2），LED2发射的光线穿过与其对应的聚光凸透镜70后被聚光，与该聚光凸透镜70对应的光电接收器80接收到这个光线后将其转换为电信号，再经过运放转换为电压信号，测算控制中心90将这个电压信号经AD转换，换算为数字值K2，这整个测试前准备的过程中，LED1和LED2的开启和关闭均由电控按钮100和测算控制中心90控制，整个操作过程由液晶面板110显示；
5、在完成测试前准备后，将测试罐活动座30抽出，将一对测试液反应罐50和标准液反应罐40放入测试罐活动座30中，分别对应LED1和LED2；
6、将测试罐活动座30推入到壳体10内，然后开启LED1，LED1发射的光线穿过测试液反应罐50后被与其对应的聚光凸透镜70聚光，与该聚光凸透镜70对应的光电接收器80接收到这个光线后将其转换为电信号，再经过运放转换为电压信号，测算控制中心90将这个电压信号经AD转换，换算为数字值M1；接下来，先关闭LED1，然后开启LED2，LED2发射的光线穿过标准液反应罐40后被与其对应的聚光凸透镜70聚光，与该聚光凸透镜70对应的光电接收器80接收到这个光线后将其转换为电信号，再经过运放转换为电压信号，测算控制中心90将这个电压信号经AD转换，换算为数字值M2；
7、最后通过测算控制中心90测算出唾液的糖度：糖度=lg(K1/M1) ÷lg(K2/M2)，这个过程中，液晶面板110显示测算结果和测量时间。
上述是唾液糖测试在本微型分光光度计中的其中一个运用，采用的是樊福好的测算理论和依据:唾液糖测，通过采唾液与反应液的反应以之为测试液，以及标准糖溶液与反应液的反应以之为标准液，通过测量测试液和标准液两者变色程度的定量分析，得出唾液中糖的含量。
本发明通过对标准液和测试液两者不同的遮光效果进行比对，从而得出测试液里物质的含量，整个过程通过MCU全程自动实现，本发明将高端化、专业化的分光光度计进行改造，简化其机构和测量过程，使分光光度计设备实现微型化和简便化，降低成本，便于携带，使其能够在不同地点使用，为生物生命体征物质指标的测量提供了一个很好的设备，比如测量唾液糖、尿酸、肌苷等，特别适合家庭无需采血的检测，能够大大普及和推广。
尽管参照上面实施例详细说明了本发明，但是通过本公开对于本领域技术人员显而易见的是，而在不脱离所述的权利要求限定的本发明的原理及精神范围的情况下，可对本发明做出各种变化或修改。因此，本公开实施例的详细描述仅用来解释，而不是用来限制本发明，而是由权利要求的内容限定保护的范围。

Claims (7)

1.一种微型分光光度计，其特征在于，包括有至少一对可透光测试罐、至少一对红色LED光源、至少一对聚光凸透镜、至少一对光电接收器、测算控制中心，以及电源；所述的一对测试罐包括有一个标准液反应测试罐和一个测试液反应测试罐；所述的一对红色LED光源分别设于标准液反应测试罐和测试液反应测试罐的正下方；所述的一对聚光凸透镜分别设于标准液反应测试罐和测试液反应测试罐的正上方，并对下方一对红色LED光源发射的光线聚光；所述的一对光电接收器分别用于接收一对聚光凸透镜聚光的光线并将两者的光线强度分别转换成电信号；所述的测算控制中心分别连接并控制一对红色LED光源及一对光电接收器。
2.根据权利要求1所述的一种微型分光光度计，其特征在于，还包括有壳体，在所述壳体内设有滑道支架，在所述滑道支架上设有测试罐活动座，在所述的测试罐活动座上设有测试罐放置架，所述的一对测试罐呈左右设置平行放置于测试罐放置架上，所述的测试罐活动座可沿滑道支架活动式地内置于壳体内或抽出于壳体外；在所述滑道支架的下方设有光源固定座，所述的一对红色LED光源设于该光源固定座上，所述的一对红色LED光源在通电后其光线可分别对应直射于其上方的一对测试罐底部。
3.根据权利要求2所述的一种微型分光光度计，其特征在于，在所述的壳体内设有凸透镜固定板，所述的凸透镜固定板设于滑道支架的上方；所述的一对聚光凸透镜设于凸透镜固定板上。
4.根据权利要求3所述的一种微型分光光度计，其特征在于，在所述壳体内设有光电接收器固定支架，所述的光电接收器固定支架设于凸透镜固定板的上方；所述的一对光电接收器设于光电接收器固定支架上。
5.根据权利要求4所述的一种微型分光光度计，其特征在于，在所述的壳体上还设有电控按钮和液晶面板，所述的电控按钮和液晶面板分别与测算控制中心连接。
6.根据权利要求5所述的一种微型分光光度计，其特征在于，所述的红色LED光源为红色LED灯；所述的光电接收器为光电接收管以及与光电接收管连接的电控元件；所述的测算控制中心为PCB控制板。
7.根据权利要求6所述的一种微型分光光度计，其特征在于，在所述壳体内还设于电池仓，所述的电源为电池。
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