CN110456424A - 一种试管识别装置及尿液分析仪 - Google Patents

一种试管识别装置及尿液分析仪 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种试管识别装置及尿液分析仪，由光电模组、传感模块、反射件和单片机模组构成，所述光电模组发出测试光，经过所述传感模块，射向所述反射件上，将待测试的试管穿过此测试光，此时所述光电模组将所述反射件反射的光线的光信号转换为电信号，经过所述模数转换滤波单元进行滤波处理，之后利用所述数据处理解码单元将所述反射件反射回的光线值与亮度阈值进行比较分析，获得试管对应的存在状态信息，所述数模波形输出调节单元调节所述光电模组的电流，使得测试光达到所设定的亮度阈值，避免所述光电模组因长时间使用发生测试光亮度衰减，以此达到提高试管识别装置检测准确度的目的。

Description

一种试管识别装置及尿液分析仪
技术领域
发明涉及医疗器械领域，尤其涉及一种试管识别装置及尿液分析仪。
背景技术
在全自动尿液分析仪中，现有的试管检测方式有光纤定点检测，反射光耦定点检测和对射光耦扫描检测，其中，光纤定点检测试管原理是利用光纤放大器发射测试光到待测试管位置，测试光经试管反射由光纤进入放大器接收端后与设定的阈值进行比较，放大器输出高/低电平来确定当前位置有无试管；反射式光耦定点检测试管原理是利用光耦发射测试光经试管反射，由光耦检测反射回来的测试光的强度，从而输出高低电平来确定试管的存在状态；对射光耦扫描检测试管原理是利用发光器发出红外光或可见光，在无阻情况下光接收器一直能接收到光，对射光耦输出一个稳定的电信号，但当被检测试管从光路中通过时，光被遮挡，光电开关动作，输出一个跳变电平信号，从而完成检测试管有无状态，上述三种试管检测方式都存在容易误判的问题。
发明内容
发明的目的在于提供一种试管识别装置及尿液分析仪，旨在解决现有技术中的试管的有无容易存在误判的技术问题。
为实现上述目的，发明采用的一种试管识别装置，包括光电模组、传感模块、反射件和单片机模组；
所述光电模组，用以产生光源；
所述传感模块，用以将所述光电模组产生的光源传输至所述反射件，并接收所述反射件反射的光线；
所述单片机模组包括模数转换滤波单元、数据处理解码单元和数模波形输出单元；
所述光电模组，还用以将所述反射件反射的光线的光信号转换为电信号；
所述模数转换滤波单元，用以将所述光电模组转换的电信号转换为数字信号，并进行滤波处理；
所述数据处理解码单元，用以对滤波处理后的数字信号进行解码，并将所述反射件反射回的光线值与亮度阈值进行比较分析，获得试管是否存在的对应的信息；
所述数模波形输出单元，用以自动调节所述光电模组的电流值，使测试光达到所设定的亮度阈值。
其中，所述反射件反射回的光线值与亮度阈值进行比较分析，若反射件反射回的光线值小于亮度阈值，则判定为有试管；
若反射件反射回的光线值大于亮度阈值，则判定为无试管。
其中，所述传感模块为光纤传感器。
其中，所述传感模块中的其中一根光纤对所述光电模组形成的测试光进行传输，且形成的测试光照射至所述反射件，并反射回所述传感模块，所述传感模块中的另一根光纤将测试光回传到所述光电模组，进行光信号转换为电信号。
其中，所述反射件为漫反射板。
其中，所述光电模组包括发光二极管和转换器，所述发光二极管分别与所述传感模块和所述数模波形输出单元电性连接，所述转换器分别与所述传感模块和所述模数转换滤波单元电性连接。
发明还提供一种尿液分析仪，包括试管识别装置、支架、进样机构和试管架，所述进样机构与所述支架固定连接，并位于所述支架的边缘处，所述试管架与所述支架滑动连接，所述试管识别装置固定于所述支架，并朝向所述试管架的滑动轨迹。
其中，所述试管架具有多个试管孔，所述试管孔的中心线与所述试管识别装置的测试光平行设置。
其中，所述光电模组与所述支架固定连接，并位于所述支架的底板上，所述传感模块与所述支架固定连接，并设于所述支架的光纤安装盒，所述反射件与所述进样机构固定连接，所述反射件设于所述进样机构的急诊位安装盒，并朝向所述光纤安装盒。
其中，所述单片机模组与所述支架固定连接，并位于所述支架的控制板安装盒的内部。
发明的一种试管识别装置及尿液分析仪，通过所述光电模组，用以产生光源；所述传感模块，用以将所述光电模组产生的光源传输至所述反射件，并接收所述反射件反射的光线；所述单片机模组包括模数转换滤波单元和数据处理解码单元；所述光电模组，还用以将所述反射件反射的光线的光信号转换为电信号；所述模数转换滤波单元，用以将所述光电模组转换的电信号转换为数字信号，并进行滤波处理；所述数据处理解码单元，用以对滤波处理后的数字信号进行解码，并将所述反射件反射回的光线值与亮度阈值进行比较分析，获得试管是否存在的对应的信息。其中所述光电模组发出测试光，经过所述传感模块，射向所述反射件上，由于测试光会经过所述反射件反射回所述传感模块中，将待测试的试管架穿过此测试光，此时所述光电模组将所述反射件反射的光线的光信号转换为电信号，经过所述模数转换滤波单元进行滤波处理，之后利用所述数据处理解码单元对滤波处理后的数字信号进行解码，并将所述反射件反射回的光线值与亮度阈值进行比较分析，获得试管架上是否有试管存在的状态信息，在此过程之中，所述数模波形输出调节单元调节所述光电模组的电压的电流，使得测试光达到所设定的亮度阈值，避免所述光电模组因长时间使用发生测试光亮度衰减，以此获得提高试管识别装置检测准确度的效果。
附图说明
为了更清楚地说明发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是发明的试管识别装置的流程示意图。
图2是发明的试管识别装置的结构示意图。
图3是发明的试管架的结构示意图。
图4是发明的尿液分析仪的侧视图。
图5是发明的试管识别装置的电路图。
100-试管识别装置、10-光电模组、20-传感模块、30-反射件、40-单片机模组、 41-模数转换滤波单元、42-数据处理解码单元、43-数模波形输出单元、50-尿液分析仪、51-支架、52-进样机构、53-试管架。
具体实施方式
下面详细描述发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，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。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用以解释发明，而不能理解为对发明的限制。
在发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对发明的限制。此外，在发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
请参阅图1至图4，发明提供了一种试管识别装置100，包括光电模组10、传感模块20、反射件30和单片机模组40；
所述光电模组10，用以产生光源；
所述传感模块20，用以将所述光电模组10产生的光源传输至所述反射件 30，并接收所述反射件30反射的光线；
所述单片机模组40包括模数转换滤波单元41、数据处理解码单元42和数模波形输出单元43；
所述光电模组10，还用以将所述反射件30反射的光线的光信号转换为电信号；
所述模数转换滤波单元41，用以将所述光电模组10转换的电信号转换为数字信号，并进行滤波处理；
所述数据处理解码单元42，用以对滤波处理后的数字信号进行解码，并将所述反射件30反射回的光线值与亮度阈值进行比较分析，获得试管是否存在的对应的信息；
所述数模波形输出单元43，用以自动调节所述光电模组10的电流值，使测试光达到所设定的亮度阈值。
在本实施方式中，所述试管识别装置100启动后，所述光电模组10发出测试光线，测试光线经过所述传感模块20，射向所述反射件30上，由于测试光会经过所述反射件30反射回所述传感模块20中，当没有试管从所述反射件30与所述传感模块20之间的光路通过时，所述传感模块20接收到从所述反射件30 发射回来的测试光，此时所述光电模组10将所述反射件30反射的光线的光信号转换为电信号，经过所述模数转换滤波单元41进行滤波处理，之后利用所述数据处理解码单元42对滤波处理后的数字信号进行解码，并将所述反射件30 反射回的光线值与亮度阈值进行比较分析，此时所述反射件30发射回来的测试光的光线值大于校准时预设的亮度阈值，说明其测试光的光亮度达到校准时的亮度阈值，则认为没有试管存在；
当有试管从所述反射件30与所述传感模块20之间的光路通过时，由于试管阻断了测试光线从所述反射件30上反射至所述传感模块20的光线路径，从而使得所述传感模块20接收到的测试光线的亮度减弱，并且此时所述光电模组 10将所述反射件30反射的光线的光信号转换为电信号，经过所述模数转换滤波单元41进行滤波处理，之后利用所述数据处理解码单元42对滤波处理后的数字信号进行解码，并将所述反射件30反射回的光线值与亮度阈值进行比较分析，此时所述反射件30发射回来的测试光的光线值小于校准时预设的亮度阈值，说明其测试光的光亮度未达到校准时的亮度阈值，则认为有试管存在。
此外在进行检测前，根据设定的电压阀值范围，对所述光电模组10的发光亮度进行自动校准，在校准过程中，所述模数转换滤波单元41采样的电流值若超过检测电流阀值的最大范围值，则降低所述光电模组10的初始电流值，直到所述模数转换滤波单元41采样的电流值在检测电流阀值范围内，保存校准后的电流值；所述模数转换滤波单元41采样的电流值若小于检测电流阀值的最小范围值，则增加所述光电模组10的初始电流值，直到所述模数转换滤波单元41 采样的电流值在检测电流阀值范围内，保存校准后的电流值，整个校准过程是一个闭环控制校准的过程，所述光电模组10的电流控制，则主要通过所述数模波形输出调节单元进行控制，此电路同时可以起到一个电压跟随器的作用；所述光电模组10的电流输出则通过所述模数转换滤波单元41进行检测，避免所述光电模组10因长时间使用发生测试光亮度衰减，获得提高所述试管识别装置 100检测准确度的效果，简而言之就是利用所述数模波形输出单元43可根据环境光亮值，所述光电模组10的发光衰减程度，能够自动调整所述光电模组10 的电流值，使其测试光达到所设定的亮度阈值，并以此亮度阈值的测试光来扫描检测有无试管，从而提高所述试管识别装置100检测准确度。
进一步地，所述反射件30反射回的光线值与亮度阈值进行比较分析，若反射件30反射回的光线值小于亮度阈值，则判定为有试管；
若反射件30反射回的光线值大于亮度阈值，则判定为无试管。
在本实施方式中，所述试管识别装置100校准所得到的设定标准亮度的测试光，是用以扫描检测试管；而判断有无试管，则依据校准所得到的测试光反射后经数据处理所得到的亮度阈值进行判断；当反射回来的测试光的亮度小于亮度阈值，则认为有试管，当反射回来的测试光的亮度大于亮度阈值，则认为无试管。
没有试管从所述反射件30与所述传感模块20之间的光路通过时，所述传感模块20接收到从所述反射件30反射回来的测试光，其光亮度达到了校准时设定的亮度阈值的相应阀值，则认为没有试管存在；当有试管从所述反射件30 与所述传感模块20之间的光路通过时，由于试管通过阻断了光从所述反射件30 上反射回来的光路径，从而使得所述传感模块20接收到的反射光的亮度减弱，无法达到所设置的光亮度阈值的阀值，则认为已判断到试管的存在。
进一步地，所述传感模块20为光纤传感器。所述传感模块20中的其中一根光纤对所述光电模组10形成的测试光进行传输，且形成的测试光照射至所述反射件30，并反射回所述传感模块20，所述传感模块20中的另一根光纤将测试光回传到所述光电模组10，进行光信号转换为电信号。所述反射件30为漫反射板。
在本实施方式中，所述传感模块20选用光纤传感器，使其受光面积较小不易被污染，避免光纤被污染物影响光线亮度引起检测误判的现象发生。所述传感模块20中的其中一根光纤对所述光电模组10形成的测试光进行传输，且将形成的测试光照射至所述反射件30，并反射回所述传感模块20，所述传感模块 20中的另一根光纤将测试光回传到所述光电模组10，利用所述光电模组10进行光信号转换为电信号。
进一步地，所述光电模组10包括发光二极管和转换器，所述发光二极管分别与所述传感模块20和所述数模波形输出单元43电性连接，所述转换器分别与所述传感模块20和所述模数转换滤波单元41电性连接。
在本实施方式中，通过所述发光二极管可以起到单向传输信号的作用，所述转化器起到将光信号转化成电信号的作用。
进一步地，所述尿液分析仪50包括支架51、进样机构52和试管架53，所述进样机构52与所述支架51固定连接，并位于所述支架51的边缘处，所述试管架53与所述支架51滑动连接。所述试管架53可用以存放多种不同内径、长度的试管。所述光电模组10与所述支架51固定连接，并位于所述支架51的底板上，所述传感模块20与所述支架51固定连接，并位于所述支架51的光纤安装盒的内部，所述反射件30与所述进样机构52固定连接，并位于所述进样机构52的急诊位安装盒的内部，所述单片机模组40与所述支架51固定连接，并位于所述支架51的控制板安装盒的内部。
在本实施方式中，所述进样机构52围合所述底板，将多根不同内径、长度或者多根相同内径、长度的试管插入所述试管架53中，将所述试管架53往所述传感模块20与所述反射件30之间移动，穿过所述反射件30与所述传感模块 20之间的光线，被所述光电模组10接收后转换成电信号后传输给所述模数转换滤波单元41，经过所述模数转换滤波单元41进行滤波处理，之后利用所述数据处理解码单元42对滤波处理后的数字信号进行解码，并将所述反射件30反射回的光线值与亮度阈值进行比较分析，获得所述试管架53上是否有试管，防止测试的试管出现漏检的情况出现，在此过程之中，所述数模波形输出调节单元调节所述光电模组10的电压的电流，使得测试光达到所设定的亮度阈值，避免所述光电模组10因长时间使用发生测试光亮度衰减，提高所述试管识别装置100 检测准确度。
参见图5，所述试管识别装置100在对试管进行识别前，需要对所述试管识别装置100进行校准。在需要对试管检测前，手动或自动给与一个检测电压阀值范围，所述试管识别装置100在复位后会自动校准电压阀值。校准过程中，模数转换器ADC采样的电压值若超出预设检测电压阀值的最大范围值，则降低发光二极管的初始电流值，直到模数转换器ADC采样的电压在检测电压在检测电压阀值范围内，保存校准后的电流值；模数转换器ADC采样的电压值若小于检测电压阀值的最小范围值，则增加发光二极管初始电流值，直到ADC采样的直到模数转换器ADC采样的电压在检测电压在检测电压阀值范围内，保存校准后的电流值。在整个检测试管前的校准过程是一个闭环控制校准的过程，数字模拟转换器DAC来进行控制硬件电路发光二极管的电流，模数转换器ADC控制接收管的电压输出，硬件电路同时可以起到电压跟随器的作用，形成三极管构成的共集电路，可以起到阻抗匹配的作用，保证输入电压与输出电压能够匹配。
以上所揭露的仅为发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种试管识别装置，其特征在于，
包括光电模组、传感模块、反射件和单片机模组；
所述光电模组，用以产生光源；
所述传感模块与所述光电模组相对设置，用以将所述光电模组产生的光源传输至所述反射件，并接收所述反射件反射的光线；
所述单片机模组包括模数转换滤波单元、数据处理解码单元和数模波形输出单元；
所述光电模组，还用以将所述反射件反射的光线的光信号转换为电信号；
所述模数转换滤波单元与所述光电模组相连，用以将所述光电模组转换的电信号转换为数字信号，并进行滤波处理；
所述数据处理解码单元与所述模数转换滤波单元连通，用以对滤波处理后的数字信号进行解码，并将所述反射件反射回的光线值与亮度阈值进行比较分析，获得试管是否存在的对应的信息；
所述数模波形输出单元，用以自动调节所述光电模组的电流值，使测试光达到所设定的亮度阈值。
2.如权利要求1所述的试管识别装置，其特征在于，
所述数据处理解码单元获取所述反射件反射回的光线值，与预设的亮度阈值比较，若反射件反射回的光线值小于亮度阈值，则判定为有试管；
若反射件反射回的光线值大于亮度阈值，则判定为无试管。
3.如权利要求1所述的试管识别装置，其特征在于，
所述传感模块为光纤传感器。
4.如权利要求1至3任一项所述的试管识别装置，其特征在于，
所述传感模块中至少包括两根光纤，一光纤对所述光电模组形成的测试光进行传输，照射至所述反射件，所述传感模块中的另一光纤接受所述反射件反射的测试光，回传至所述光电模组，所述光电模组将测试光的光信号转换为电信号。
5.如权利要求4所述的试管识别装置，其特征在于，
所述反射件为漫反射板。
6.如权利要求5所述的试管识别装置，其特征在于，
所述光电模组包括发光二极管和转换器，所述发光二极管分别与所述传感模块和所述数模波形输出单元电性连接，所述转换器分别与所述传感模块和所述模数转换滤波单元电性连接。
7.一种尿液分析仪，包括所述试管识别装置，其特征在于，
还包括支架、进样机构和试管架，所述进样机构与所述支架固定连接，并位于所述支架的边缘处，所述试管架与所述支架滑动连接，所述试管识别装置固定于所述支架，并朝向所述试管架的滑动轨迹。
8.如权利要求7所述的尿液分析仪，其特征在于，
所述试管架具有多个试管孔，所述试管孔的中心线与所述试管识别装置的测试光平行设置。
9.如权利要求8所述的尿液分析仪，其特征在于，
所述光电模组与所述支架固定连接，并位于所述支架的底板上，所述传感模块与所述支架固定连接，并设于所述支架的光纤安装盒，所述反射件与所述进样机构固定连接，所述反射件设于所述进样机构的急诊位安装盒，并朝向所述光纤安装盒。
10.如权利要求9所述的尿液分析仪，其特征在于，
所述单片机模组与所述支架固定连接，并位于所述支架的控制板安装盒的内部。
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