CN113008737B - 用于样本分析仪的线圈部件及检测装置、样本分析仪 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于样本分析仪的线圈部件及检测装置、样本分析仪,所述线圈部件包括:同轴套设的发射线圈和接收线圈;所述发射线圈用于发射电磁信号;所述接收线圈用于接收电磁信号,并与所述发射线圈进行电磁耦合。所述检测装置包括:所述线圈部件;与所述发射线圈相连接的振荡配合电路;所述振荡配合电路与所述发射线圈共同构成振荡部;所述振荡部产生具有一定振荡频率的磁场并由所述发射线圈发射。本发明所述线圈部件占有空间小、检测灵敏度高、电磁辐射低。
Description
技术领域
本发明涉及信号检测技术领域,具体涉及一种用于样本分析仪的线圈部件及检测装置、样本分析仪。
背景技术
在信号检测技术中会面临对待测物体产生的磁场信号或所处状态进行检测的应用场景。例如采用磁珠法对样本进行分析时,磁珠作为待测物体并置于样本容器中,驱动磁珠运动,磁珠的运动将使得检测部件相应检测到变化磁场。通过分析磁场变化数据,进而获知磁珠在待分析样本中的所处状态,比如运动状态、静止状态等,从而得出样本的凝固特性、粘度特性等分析参数。现有技术中往往利用线圈部件来实现对待测物体产生的磁场信号或所处状态的检测。
目前的线圈部件存在如下问题:1、需要两个分立的线圈进行信号收发,占用较大的安装空间,2、仅有小部分磁场被接收,检测灵敏度低,且未被接收的电磁信号辐射至外部空间,造成辐射干扰。
发明内容
本发明针对以上问题的提出,而研制一种占有空间小、检测灵敏度高、电磁辐射低的用于样本分析仪的线圈部件,同时还提供了包括该种线圈部件的检测装置,以及具有该种检测装置的样本分析仪。
本发明采用的一个技术手段是:提供一种用于样本分析仪的线圈部件,包括:同轴套设的发射线圈和接收线圈;
所述发射线圈用于向所述接收线圈和置于预分析样本中的待测物体施加磁场;所述待测物体在所述发射线圈发射的磁场作用下形成涡流;所述涡流能够产生反作用于所述发射线圈发射磁场的外部磁场,所述外部磁场使得所述发射线圈的电感量相应变化,所述发射线圈发射的磁场随之产生变化;
所述接收线圈与所述发射线圈进行电磁耦合,并用于检测在所述发射线圈中产生的磁场的变化。
本发明采用的另一个技术手段是:提供一种检测装置,包括:
上述的用于样本分析仪的线圈部件;
与所述发射线圈相连接的振荡配合电路;所述振荡配合电路与所述发射线圈共同构成振荡部;所述振荡部产生具有一定振荡频率的磁场并由所述发射线圈发射。
本发明采用的另一个技术手段是:提供一种样本分析仪,包括:
上述的检测装置;所述检测装置通过检测所述待测物体产生的能够作用于所述发射线圈的外部磁场的变化,来获知所述待测物体的所处状态;和
用于驱动所述待测物体在预分析样本中运动的驱动部。
由于采用了上述技术方案,本发明提供的用于样本分析仪的线圈部件及检测装置、样本分析仪,所述线圈部件包括同轴套设的发射线圈和接收线圈,不仅使得发射线圈和接收线圈彼此不分立,进而占据较小的空间,线圈部件明显小型化;同时,发射线圈和接收线圈彼此套设,能够保证发射线圈发射的磁场信号绝大部分作用在接收线圈上,有利于有效提升线圈部件的检测灵敏度,辐射到空间中的电磁辐射较小。所述发射线圈发射的磁场不仅能够作用于所述接收线圈,同时还可以作用于待测物体,并在所述待测物体中形成涡流。该涡流所产生的反作用于所述发射线圈的外部磁场,能够使得所述发射线圈的电感量相应变化,进而所述发射线圈发射的磁场随之产生变化并被所述接收线圈检测。所述线圈部件可以应用于在预分析样本中的待测物体的检测,便于检测精度的提高。
附图说明
为了更清楚地说明本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本发明的一些实施例,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。
其中:
图1、图2是本发明一个实施例中线圈部件的结构示意图;
图3是本发明一个实施例中的线圈部件的结构示意图;
图4是本发明一个实施例中的线圈部件的绕法示例图;
图5是本发明所述线圈部件的等效电路示例图;
图6是采用两个分立的线圈的结构示例图;
图7是采用1个线圈的结构示例图;
图8是本发明一个实施例中的检测装置的结构框图;
图9是本发明一个实施例中的检测装置的结构框图;
图10是本发明一个实施例中的检测装置的电路示例图;
图11是本发明一个实施例中的检测装置的电路示例图;
图12是本发明一个实施例中的检测装置的电路示例图;
图13是本发明一个实施例中的检测装置的电路示例图;
图14是本发明一个实施例中的检测装置的电路示例图;
图15是本发明一个实施例中的样本分析仪的结构示意图。
图中:10、发射线圈,20、接收线圈,30、骨架,40、驱动部,50、检测线圈,60、样本容器,70、待测物体,201、第一线圈,202、第二线圈。
具体实施方式
为了使本发明的发明目的、技术方案及其技术效果更加清晰,以下结合附图和具体实施方式,对本发明进一步详细说明。应当理解的是,本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本发明,并非为了限定本发明。在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
本发明提供了一种用于样本分析仪的线圈部件,如图1、图2和图15所示,所述线圈部件可以包括:同轴套设的发射线圈10和接收线圈20,所述发射线圈10的轴线与所述接收线圈20的轴线重合;所述发射线圈10用于向所述接收线圈20和置于预分析样本中的待测物体70施加磁场;所述待测物体70在所述发射线圈10发射的磁场作用下形成涡流;所述涡流能够产生反作用于所述发射线圈10发射磁场的外部磁场,所述外部磁场使得所述发射线圈10的电感量相应变化,所述发射线圈10发射的磁场随之产生变化;所述接收线圈20与所述发射线圈10进行电磁耦合,电磁信号在同轴套设的发射线圈10和接收线圈20之间传递,并用于检测在所述发射线圈10中产生的磁场的变化。
图15示出了本实施例所述线圈部件应用在样本分析中的场景,预分析样本置放在所述样本容器60中,待测物体70置于所述预分析样本中,包括发射线圈10和接收线圈20的线圈部件位于所述样本容器60外,所述待测物体70可在样本容器60内的预分析样本中进行运动,当然也可以处于静止状态。所述发射线圈10向待测物体70施加磁场,以使得所述待测物体70形成涡流;所述涡流产生的磁场能够反作用于所述发射线圈10发射的磁场,使得所述发射线圈10发射的磁场产生变化。所述发射线圈10产生的磁场主要作用在所述待测物体70和所述接收线圈20上。作用在所述待测物体70上的磁场使得所述待测物体70中产生涡流,作用在所述接收线圈20上的磁场使得所述接收线圈20上形成感应电动势。所述发射线圈10产生的磁场在其轴线上的强度最高,并沿着所述发射线圈10的轴线向外周面上逐渐递减,因此,所述待测物体70与所述发射线圈10之间的距离直接影响所述待测物体70产生的涡流大小,所述涡流大小跟随所述待测物体70与所述发射线圈10之间距离的变化而变化,待测物体70距离所述发射线圈10的轴线越近,则产生的涡流越强。所述待测物体70与所述发射线圈10之间距离的变化代表了待测物体70在样本容器60中的不同运动位置,当待测物体70在样本容器60中的运动位置不再变化时,所述待测物体70与所述发射线圈10之间距离也不再变化,所述接收线圈20检测到的所述发射线圈10中产生的磁场不再变化。
图5是本发明所述线圈部件的等效电路示例图,如图5所示,所述发射线圈具有等效电阻Rt、等效电感Lt,当提供交流激励源时,在所述发射线圈所在回路产生交变电流it。所述交流激励源可以为所述发射线圈提供频率范围在100kHz-10MHz的高频变化电流,则所述发射线圈产生同频率的磁场。即在一个实施例中,所述发射线圈所发射磁场的频率可以为100kHz-10MHz,例如,100kHz、500kHz、1MHz、10MHz等。在所述发射线圈被提供电力后,其产生的磁场将施加至所述接收线圈,所述接收线圈具有等效电阻Rr、等效电感Lr,当接收到发射线圈发射的磁场后将产生感应电动势,进而在所述接收线圈所在回路产生感应电流ir。在所述涡流产生的磁场反作用于所述发射线圈时,所述发射线圈的等效电感Lt将发生变化,在涡流大小最强时,所述等效电感Lt最小,此时,所述发射线圈与所述待测物体之间的距离最近,在涡流大小最弱时,所述等效电感Lt最大,此时,所述发射线圈与所述待测物体之间的距离最远。所述待测物体在距所述发射线圈最近距离和最远距离之间运动时,所述涡流大小呈连续变化,所述发射线圈的等效电感Lt也相应连续变化。所述等效电感Lt的变化,进一步将使得所述发射线圈的磁场频率、相位和/或幅度等发生变化,这些变化直接影响所述接收线圈上感应电动势的电气变化,如感应电动势的幅度、频率和/或相位等,通过对这些参数和信号进行分析和处理,便能够获得所述待测物体的所处状态,进而获知预分析样本的状态。例如,通过处理器或控制器来进行上述参数和信号的分析,当所述线圈部件用于样本分析仪时,所述处理器或控制器可以为所述样本分析仪的组成部件。
本实施例中的所述线圈部件包括同轴套设的发射线圈和接收线圈,不仅使得发射线圈和接收线圈彼此不分立,进而占据较小的空间,线圈部件明显小型化;同时,发射线圈和接收线圈彼此套设,能够保证发射线圈发射的磁场信号绝大部分作用在接收线圈上,有利于有效提升线圈部件的检测灵敏度,辐射到空间中的电磁辐射较小。所述发射线圈发射的磁场不仅能够作用于所述接收线圈,同时还可以作用于待测物体,并在所述待测物体中形成涡流。该涡流所产生的反作用于所述发射线圈的外部磁场,能够使得所述发射线圈的电感量相应变化,进而所述发射线圈发射的磁场随之产生变化并被所述接收线圈检测。所述线圈部件可以应用于在预分析样本中的待测物体的检测,便于检测精度的提高。
在一个实施例中,所述待测物体可以为置于预分析样本中的能够运动的磁性金属体,所述磁性金属体可以为磁珠,所述预分析样本可以为血液样本、糖浆样本等,进而所述线圈部件可以应用于血液样本、糖浆样本的检测和分析。置于预分析样本中的待测物体可以被驱动进行运动,伴随所述待测物体的运动,进而所述待测物体与所述发射线圈之间的距离也随之发生变化,从而所述待测物体产生的涡流大小发生变化,进一步地,所述发射线圈发射的磁场随之变化,即所述发射线圈产生的磁场的变化数据反映了所述待测物体的运动情况,再进一步地,由所述接收线圈来检测在所述发射线圈中产生的磁场的变化,从而本实施例所述线圈部件实现了对所述待测物体的运动状态检测,通过对待测物体的运动状态检测,能够反映预分析样本的凝固特性和粘度特性,当所述预分析样本处于凝固状态和高粘度状态,则所述待测物体处于静止状态,当所述预分析样本处于流动状态和低粘度状态,则所述待测物体处于运动状态。
本发明可以所述发射线圈10套设在所述接收线圈20上,也可以所述接收线圈20套设在发射线圈10上。同时,所述发射线圈10和接收线圈20可以分别有一层,也可以分别有多层,所述多层是指2层及以上,当发射线圈10和/或接收线圈20有多层时,所述发射线圈10和所述接收线圈20也可以穿插套设,比如由内至外依次是部分接收线圈20、发射线圈10、部分接收线圈20进行层叠。即进一步地,所述发射线圈10与所述接收线圈20之间的布设方式可以包括如下任意一种:①所述发射线圈10设置在所述接收线圈20的外周;②所述接收线圈20设置在所述发射线圈10的外周;③所述接收线圈20包括具有一部分匝数的第一线圈201层和具有其余部分匝数的第二线圈202层;所述第一线圈201层、所述发射线圈10、所述第二线圈202层由内至外依次套设。
其中,图1和图2示出的为布设方式①,图1示出的发射线圈10卷绕有2层,接收线圈20卷绕有3层,当然,也可以将图1中的发射线圈10位置由接收线圈20来替换,接收线圈20位置由发射线圈10来替换,不再另行图示。布设方式①将所述发射线圈10卷绕在外层,其具有较大的绕线半径,进而能够使得所述发射线圈10具有较大的电感值,有利于减小发射线圈10的发热以提高品质因数。同时,布设在内层的接收线圈20具有较小的绕线半径,便于降低接收线圈20的绕线电阻和体积,进而提高品质因数。并且,布设在内层的接收线圈20的匝数一般多于布设在外层的发射线圈10,当接收线圈20匝数越多,则其接收电磁信号时形成的感应电动势则越大,进而有利于提高检测灵敏度和信噪比。布设方式②将用于发射电磁信号的发射线圈10卷绕在内层,接收线圈20卷绕在外层,有利于更好的减小电磁辐射。
图4示出了布设方式③的线圈部件的绕法示例图,具体地,首先在内层将所述第一线圈201层绕制完成,然后在第一线圈201层的外周绕制所述发射线圈10,绕制完成后在所述发射线圈10的外周绕制所述第二线圈202层,第一线圈201层具有所述接收线圈的部分匝数,第二线圈202层具有所述接收线圈的其余部分匝数,所述部分匝数和其余部分匝数可以分别为所述接收线圈的一半匝数。布设方式③将发射线圈10置于中间进行绕制,能够使得所述发射线圈10发射的电磁信号尽可能地被位于其上面的第二线圈202层和位于其下面的第一线圈201层所接收,既便于有效的提高检测灵敏度,同时也有利于电磁辐射的减小。
在一个实施例中,所述线圈部件还可以包括用于对所述发射线圈和所述接收线圈进行保持的保持部,该保持部可以用于对所述发射线圈和所述接收线圈进行承载和/或固定,以便发射线圈和接收线圈能够良好的保持设计和绕制时的形状和固有性能参数等。在一个实施例中,如图3所示,所述保持部可以为用于套设所述发射线圈和所述接收线圈的骨架30。比如,当所述发射线圈设置在所述接收线圈的外周时,则首先将所述接收线圈绕制在所述骨架30上,然后再将所述发射线圈绕制在所述接收线圈上。比如,当所述接收线圈设置在所述发射线圈的外周时,则首先将所述发射线圈绕制在所述骨架30上,然后再将所述接收线圈绕制在所述发射线圈上,所述骨架30可以采用棒状结构,便于更好的承载和固定所述发射线圈和所述接收线圈。所述骨架30采用非导磁材料制成,所述非导磁材料可以为塑料、ABS树脂、陶瓷等,采用非导磁材料的骨架30能够尽可能保证发射线圈发射的磁场作用于接收线圈,骨架30自身不消耗磁场信号,有利于提高检测灵敏度,若所述骨架30采用导磁材料,则会使得发射的磁场的磁感线集中化,大部分磁感线从骨架30中穿过,从而对检测灵敏度造成不利影响。在一个实施例中,所述保持部还可以是对所述发射线圈和所述接收线圈的各匝之间进行固定的粘接部,所述粘接部可以为胶。即所述线圈部件不包括骨架30,是空心的。例如,在发射线圈的匝与匝之间通过点胶来固定,在接收线圈的匝与匝之间通过点胶来固定。本实施例便于节省线圈部件的成本,也利于线圈部件的轻量化。针对发射线圈和接收线圈之间不同的层叠关系和布设方式,均可以通过上述保持部来对发射线圈和接收线圈来保持。
在一个实施例中,为了更好保证发射线圈和接收线圈的产品一致性和对称性,所述发射线圈或所述接收线圈的与轴线方向相垂直的截面可以为轴对称图形,所述轴对称图形可以为圆形、椭圆形、矩形或圆角矩形,如图1示出的所述发射线圈10或所述接收线圈20的与轴线方向相垂直的截面为圆形。
本发明所述线圈部件相对于采用两个分立线圈的方式相比,具有占据空间小、线圈部件明显小型化等优点,相对于采用1个线圈的方式相比,具有能够保证发射线圈发射的磁场信号绝大部分作用在接收线圈上,辐射到空间中的电磁辐射小的优点。图6示出了采用两个分立的线圈的结构示例图,如图6所示,检测线圈50的发射线圈和接收线圈是分立的,分别位于待检测物体的两侧,占用了较大的安装空间,且由于包括的线圈多,使得需要兼容两个线圈的配合参数等而导致产品的一致性和稳定性相对较差,并且不利于节省成本。同时,为了较高的电磁利用率和较好的电磁辐射性能,该方式发射线圈发射磁场的频率较低,通常为100KHz以下,可以称为低频透射式,低频透射式线圈部件品质因数小、工作时发热现象严重。图7示出了采用1个线圈的结构示例图,如图7所示,该方式由于采用1个检测线圈50,因此大部分磁场辐射在空间中,电磁辐射较大,同时,为了追求更小体积的线圈,这种方式通常采用较高的电磁频率,可以称为高频反射式。
本发明还提供了一种检测装置,如图8和图9所示,所述检测装置可以包括:上述任一实施例所述的线圈部件,所述线圈部件至少包括同轴套设的发射线圈和接收线圈;与所述发射线圈相连接的振荡配合电路;所述振荡配合电路与所述发射线圈共同构成振荡部;所述振荡部产生具有一定振荡频率的磁场并由所述发射线圈发射。所述振荡配合电路能够为所述发射线圈提供交流激励源,所述发射线圈在所述交流激励源的作用下产生磁场,该磁场能够作用于待测物体和接收线圈。由于接收线圈与发射线圈之间不是直接连接,而是采用电磁耦合方式连接,因此,接收线圈构成的电路几乎对发射线圈所在电路不产生影响。所述发射线圈发出的作用于所述待测物体的磁场能够在待测物体中产生涡流,所述涡流进一步形成能够对所述发射线圈的电感量造成影响的外部磁场,如图5所示,所述发射线圈的电感量可以为所述发射线圈的等效电感值Lt。在所述发射线圈的电感量发生变化的情况下,所述发射线圈发射的磁场的振荡频率相应变化。本实施例提供了一种能够与所述线圈部件共同配合产生振荡磁场的结构,该振荡磁场由所述发射线圈发射,可以作用于待测物体,同时还可以根据所述待测物体产生的外部磁场情况而变化。
在一个实施例中,所述振荡频率的范围可以为100kHz-10MHz,例如,100kHz、500kHz、1MHz、10MHz等;当所述振荡频率小于100kHz时,则所述待测物体中产生的涡流不够强烈,影响检测灵敏度;当所述振荡频率大于10MHz时,则容易导致电路不稳定。
在一个实施例中,所述振荡频率根据所述振荡配合电路包括的振荡电容、以及所述发射线圈的电感来确定,具体地,振荡频率F=1/[2π*sqrt(Lt*Ct)],其中,π表示圆周率、sqrt表示对(Lt*Ct)进行开平方操作,Lt表示所述发射线圈的电感量、Ct表示所述振荡配合电路包括的振荡电容值。由于振荡电容Ct为固定值,则振荡频率F随发射线圈的电感Lt变化而变化。伴随所述待测物体与所述发射线圈之间距离的变化,作用到所述发射线圈上的外部磁场也在变化,相应地,所述发射线圈的电感量随之变化,进而所述振荡频率改变。
在一个实施例中,所述振荡部可以为克拉泼振荡器(Clapp oscillator),也可以为席勒振荡器(Schiller oscillator),还可以为电容三点式振荡器,当然,所述振荡部可以为其他能够产生振荡磁场的相关振荡器或振荡电路。其中,图10、图11和图13示出的振荡部为克拉泼振荡器,所述振荡配合电路包括的振荡电容为图10、图11和图13中的电容C7,其与发射线圈Tt相互串联。图14示出的振荡部为席勒振荡器,所述振荡配合电路包括的振荡电容为图14中的电容C7,其与发射线圈Tt相互串联,在图14中,所述振荡部在克拉泼振荡器的基础上还包括了电容C10,电容C10并联在所述发射线圈Tt两端。图12示出的振荡部为电容三点式振荡器,图12中的电容三点式振荡器为一种基本电容三点式振荡器,所述振荡配合电路包括的振荡电容为图12中的电容C1和电容C2的串联等效电容,与克拉泼振荡器相比,所述基本电容三点式振荡器未包含与发射线圈Tt串联的电容C7,电容C1和电容C2相互串联构成电容串联支路,该电容串联支路与发射线圈Tt并联。即,对于图10、图11、图13和图14示出的振荡部,振荡频率F=1/[2π*sqrt(Lt*C7)],对于,图12示出的振荡部,振荡频率F=1/[2π*sqrt(Lt*C)],其中C表示电容C1和电容C2的串联等效电容。采用所述克拉泼振荡器有利于保持稳定的振荡频率,采用所述基本电容三点式振荡器,便于获得发射功率更大的发射线圈。采用席勒振荡器振荡频率稳定性更强。图13中示出的克拉泼振荡器与图10中示出的克拉泼振荡器相比,图13将图10中的电感L2采用电阻R10替代,晶体管Q1集电极可以经过电感L2或电阻R10连接至直流电源VCC,采用电感L2有利于更好的扼流,采用电阻R10便于减小体积和降低成本。
在一个实施例中,所述接收线圈可以将接收到的所述发射线圈发出的磁场信号转换为电信号;如图8和图9所示,所述装置还可以包括:与所述接收线圈相连接的选频配合电路或鉴频部;所述接收线圈与所述选频配合电路共同构成选频部;所述选频部用于对所述电信号进行选频,并将预定频率范围的电信号转换为电压幅度变化的电信号,所述选频部可以采用选频电路、选频网络、选频器等;所述鉴频部用于对所述电信号进行鉴频,并获得电压幅度随所述电信号频率变化的电信号,具体地,所述鉴频部可以采用鉴频器、鉴频电路等。在一个实施例中,所述选频配合电路可以包括并联接在所述接收线圈两端的选频电容。在一个实施例中,所述选频部的中心频率可以根据所述接收线圈的等效电感和所述选频配合电路包括的选频电容来确定,如图5所示,所述接收线圈的等效电感为Lr,所述选频部的中心频率f=1/[2π*sqrt(Lr*Cr)],其中,π表示圆周率、sqrt表示对(Lr*Cr)进行开平方操作,Lr表示所述接收线圈的电感量,其可以取所述接收线圈的等效电感值、Cr表示所述选频配合电路包括的选频电容。图10、图12、图13和图14示出了所述选频部的电路示例图,具体地,图10、图12、图13和图14中的与所述接收线圈并联的电容C5为所述选频配合电路包括的选频电容。在一个实施例中,所述选频电路的中心频率f可以根据所述待测物体未向所述发射线圈施加外部磁场时,所述发射线圈的振荡频率来确定,具体地,中心频率f可以不大于所述待测物体未向所述发射线圈施加外部磁场时所述发射线圈的振荡频率。在所述中心频率f等于所述振荡频率时,所述接收线圈上的感应电压最大;在所述中心频率f小于所述振荡频率时,接收线圈上的感应电压减小。所述鉴频部可以采用锁相环(Phase-Lock-Loop,PLL)电路。图10中的输出端OUT1、图11中的输出端OUT2、图12中的输出端OUT3、图13中的输出端OUT4、图14中的输出端OUT5可以进一步连接信号放大电路。
为了提高所述接收线圈上的感应电压,所述接收线圈的等效电感Lr通常可以取值为所述发射线圈的等效电感Lt的预设倍数,所述预设倍数可以为几倍,也可以为几十倍。
在一个实施例中,如图8所示,所述装置还可以包括:与所述选频部相连接的幅度解调部,所述幅度解调部用于对所述选频部输出的电压幅度变化的电信号进行幅度解调。本实施例采用包络检波的幅度解调方式,即从调幅信号中将低频信号解调出来,图10、图12、图13和图14示出了所述幅度解调部的电路示例图,具体地,在一个实施例中,如图10、图12、图13和图14所示,所述幅度解调部可以包括:解调二极管D1、解调电容C6和解调电阻R1;所述解调电容C6和所述解调电阻R1相互并联构成并联支路;所述解调二极管D1阳极与所述接收线圈Tr一端相连接,所述解调二极管D1阴极与所述并联支路一端相连接;所述并联支路另一端连接所述接收线圈Tr另一端。所述解调二极管D1实现包络检波,可以选用肖特基二极管,以减小压降。采用幅度解调而不是频率解调,相比于锁相环芯片或其他鉴频芯片,幅度解调部的电路复杂度较低,也有利于节省成本。
在一个实施例中,如图10至图14所示,所述克拉泼振荡器、席勒振荡器、电容三点式振荡器可以通过可控开关S1与直流电源VCC相连接。所述可控开关S1可以为MOS管、晶体管等。控制所述可控开关S1的闭合瞬间,将会产生一个电流扰动,该电流扰动有助于所述振荡部起振。
本发明还提供了一种样本分析仪,其可以包括:上述任一实施例所述的检测装置;所述检测装置通过检测由于所述待测物体的运动所产生的反作用于所述发射线圈的磁场的变化,来获知所述待测物体的所处状态。所述样本分析仪可以为凝血分析仪、糖浆粘度分析仪,以及其他样本分析装置。在预分析样本由粘滞度和凝固状态而产生的阻力足够大时,比如血液凝固时,则待测物体所处状态为静止状态,在预分析样本由粘滞度和凝固状态而产生的阻力比较小,比如血液流动时,则待测物体所处状态为运动状态,在预分析样本未发生凝固或高粘度反应的情况下,待测物体的运动路径比较长,运动速度也较快,随着凝固或高粘度反应的进行,待测物体进行运动时受到的粘滞力和阻力也随之增加,进而,待测物体的运动路径逐渐变短,运动速度逐渐变慢,待测物体与所述发射线圈之间的距离也在不断发生相应变化。在一个实施例中,如图15所示,所述预分析样本可以置放在样本容器60中,所述样本容器60可以为反应杯、反应管等;所述线圈部件可以安放在所述样本容器60的底部下方,图15示出的线圈部件即置于所述样本容器60的底部下方,进而便于更好的反映待测物体与所述发射线圈之间的距离变化,从而所述发射线圈上的外部磁场变化能够良好的反映所述待测物体的运动状态。如图15所示,所述样本分析仪还可以包括用于驱动所述待测物体70在预分析样本中运动的驱动部40。所述驱动部40可以包括驱动线圈或电磁铁,所述驱动部40可以产生磁力驱动所述待测物体70在预分析样本中运动。
需要说明的是,上述用于样本分析仪的线圈部件、检测装置、样本分析仪属于一个总的发明构思,用于样本分析仪的线圈部件、检测装置、样本分析仪实施例中的内容可相互适用。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。此外,尽管本说明书中使用了一些特定的术语,但这些术语只是为了方便说明,并不对本发明构成任何限制。
Claims (15)
1.一种用于样本分析仪的线圈部件,其特征在于,所述线圈部件安放在所述样本分析仪的样本容器的底部下方,所述线圈部件包括:同轴套设的发射线圈和接收线圈;
所述发射线圈用于向所述接收线圈和置于预分析样本中的待测物体施加磁场;所述待测物体在所述发射线圈发射的磁场作用下形成涡流;所述涡流能够产生反作用于所述发射线圈发射磁场的外部磁场,所述外部磁场使得所述发射线圈的电感量相应变化,所述发射线圈发射的磁场随之产生变化,所述预分析样本置放在样本容器中;
所述接收线圈与所述发射线圈进行电磁耦合,并用于检测在所述发射线圈中产生的磁场的变化;
其中,所述接收线圈包括具有一部分匝数的第一线圈和具有其余部分匝数的第二线圈;所述第一线圈、所述发射线圈、所述第二线圈由内至外依次套设;其中,所述第一线圈的匝数多于所述发射线圈的匝数;
其中,所述发射线圈发射的电磁信号被位于所述发射线圈上面的第二线圈层和位于所述发射线圈下面的第一线圈层所接收,以提高检测灵敏度及减小电磁辐射。
2.根据权利要求1所述的用于样本分析仪的线圈部件,其特征在于,所述涡流大小跟随所述待测物体与所述发射线圈之间距离的变化而变化;所述待测物体为置于预分析样本中的能够运动的磁性金属体。
3.根据权利要求1所述的用于样本分析仪的线圈部件,其特征在于,所述线圈部件还包括用于对所述发射线圈和所述接收线圈进行保持的保持部。
4.根据权利要求3所述的用于样本分析仪的线圈部件,其特征在于,所述保持部为用于套设所述发射线圈和所述接收线圈的骨架、或者对所述发射线圈和所述接收线圈的各匝之间进行固定的粘接部。
5.根据权利要求4所述的用于样本分析仪的线圈部件,其特征在于,所述骨架采用非导磁材料制成。
6.根据权利要求1或4所述的用于样本分析仪的线圈部件,其特征在于,所述发射线圈与所述接收线圈之间的布设方式包括如下任意一种:
①所述发射线圈设置在所述接收线圈的外周;
②所述接收线圈设置在所述发射线圈的外周。
7.根据权利要求1或4所述的用于样本分析仪的线圈部件,其特征在于,所述发射线圈或所述接收线圈的与轴线方向相垂直的截面为轴对称图形。
8.一种检测装置,其特征在于,所述装置包括:
权利要求1至7任一项所述的用于样本分析仪的线圈部件;
与所述发射线圈相连接的振荡配合电路;所述振荡配合电路与所述发射线圈共同构成振荡部;所述振荡部产生具有一定振荡频率的磁场并由所述发射线圈发射。
9.根据权利要求8所述的检测装置,其特征在于,
在所述发射线圈的电感量发生变化的情况下,所述发射线圈发射的磁场的振荡频率相应变化;
所述振荡频率根据所述振荡配合电路包括的振荡电容、以及所述发射线圈的电感来确定;所述振荡频率的范围为100kHz-10MHz。
10.根据权利要求8所述的检测装置,其特征在于,所述振荡部至少包括克拉泼振荡器、席勒振荡器或电容三点式振荡器中的一种。
11.根据权利要求8所述的检测装置,其特征在于,
所述接收线圈将接收到的所述发射线圈发出的磁场信号转换为电信号;
所述装置还包括:与所述接收线圈相连接的选频配合电路或鉴频部;
所述接收线圈与所述选频配合电路共同构成选频部;所述选频部用于对所述电信号进行选频,并将预定频率范围的电信号转换为电压幅度变化的电信号;
所述鉴频部用于对所述电信号进行鉴频,并获得电压幅度随所述电信号频率变化的电信号。
12.根据权利要求11所述的检测装置,其特征在于,
所述装置还包括:与所述选频部相连接的幅度解调部,所述幅度解调部用于对所述选频部输出的电压幅度变化的电信号进行幅度解调处理。
13.根据权利要求12所述的检测装置,其特征在于,
所述选频配合电路包括并联接在所述接收线圈两端的选频电容;
所述幅度解调部包括:解调二极管、解调电容和解调电阻;所述解调电容和所述解调电阻相互并联构成并联支路;所述解调二极管阳极与所述接收线圈一端相连接,所述解调二极管阴极与所述并联支路一端相连接;所述并联支路另一端连接所述接收线圈另一端。
14.一种样本分析仪,其特征在于,所述样本分析仪包括:
权利要求8至13任一项所述的检测装置;所述检测装置通过检测所述待测物体产生的能够作用于所述发射线圈的外部磁场的变化,来获知所述待测物体的所处状态;和
用于驱动所述待测物体在预分析样本中运动的驱动部。
15.根据权利要求14的样本分析仪,其特征在于,所述预分析样本置放在样本容器中;所述线圈部件安放在所述样本容器的底部下方;所述待测物体为置于所述预分析样本中的磁性金属体。
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