CN202119706U - 便携式血液颜色测量仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种便携式血液颜色测量仪。针对目前现有的测色仪器中，并没有用于液体颜色测量的便携式仪器这一事实，设计了一种用于液体颜色测量的便携式颜色测量仪。本实用新型包括遮光筒、照明系统、颜色传感器、单片机、通用串行总线和计算机输出单元。其中照明系统由照明光源、准直透镜和带通滤光片三部分组成，其特征在于经过照明系统发出均匀平行的红光光束照射到待测血液样本上，经过透射反应到颜色传感器接收面上对其进行识别与处理后经连接电路送至单片机，由单片机进行再次处理，通过通用串行总线连接，将数据传输到计算机，转化成颜色参数，显示出来。本实用新型具有系统结构简单、成本低，体积小重量轻，方便易携等特点。

Description

便携式血液颜色测量仪

技术领域

本实用新型涉及一种颜色测量仪器，尤其是在血液透析过程中可以直接对血液颜色进行识别判断，不需要另外采血化验的便携式颜色测量仪器。 

背景技术

颜色的测量和控制特别是色差的评定在工业、农业、医学等领域用处很大，有效、便携、可靠的测量出待测物体的颜色是颜色检测中的关键技术之一。目前临床医学验血，仍是经过采血化验，通过化学检测血液中的各种成分，判断血液病的特征。而在已有的颜色测量仪器中，有用于彩色棉花检测的彩色棉花测色仪(专利号03232044.2)，还有测色色差计测头(专利号200520000073.7)设计，这些都是基于对固体样本进行检测的颜色测量装置，对于液体颜色的测量，并没有相关的技术产品。 

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术存在的缺陷，根据贫血的基本原理，即人的血液血红蛋白含量少，血液颜色浅；血液中血红蛋白含量高，血液颜色深的这一现象，提供一种便携式血液颜色测量仪，该颜色测量仪器不仅成本低、结构简单、串口兼容性强而且便于测量，通过对血液的颜色识别就可以快速准确地判断人的血液是贫血还是健康，不需要再另行采血化验，简化了贫血的化验过程，也省去了病人采血时的麻烦。 

为此，本实用新型采用以下的技术方案：便携式血液颜色测量仪，包括遮光筒、照明系统、颜色传感器、单片机、通用串行总线和计算机输出单元。所述的照明系统又包括照明光源、准直透镜和带通滤光片三大部分。在本系统中，照明光源选用高亮度白光LED(波长范围为400～780nm)，其发出的不均匀的非平行光经准直透镜约束、带通滤光片滤光，发出具有均匀光强的平行红光光束照射到待测血液样本上，并透射到颜色传感器接收面，使它感应到被测血液的颜色，然后将识别与检测到的颜色数据信息经过一系列的电路送至单片机处理，单片机将处理好的数据通过USB2.0总线传输到计算机，系统软件对这些数据进行再次处理，转换成颜色参数显示出来。 

实际应用中，为了避免外界光线对颜色识别结果的影响，在测量时，要将照明系统、待测血液样本和颜色传感器等放置在遮光筒内。另外，虽然理论上讲白色是由等量的红色、绿色和蓝色混合而成，但实际上白色中的三原色并不完全相等，而且颜色传感器对三原色的敏感度不一样，也会使三原色的量不相同，因此在测试前要先对颜色传感器进行白平衡调整。然后我们就可以对待测血液样本进行颜色识别，将所得的颜色参数与标定的血液颜色参数比对，从而达到方便快捷地判断贫血的状况的目的。 

本实用新型的有益效果是，通过血液的颜色测量就能直接快速准确的检测出透析病人的贫血情况，不再需要另行采血化验，并且该仪器的结构简单，方便易携。 

关于血液颜色标定的问题，由于人体不同，血液颜色也会不同，血液含氧量不同，其血液颜色也不相同，所以在标定时，要有针对性采集数据，对每个透析病人建立一个相应的血液颜色数据库，使测量结果更准确。 

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。 

附图说明

附图是本实用新型颜色测量仪器的总体设计原理图 

1——遮光筒；2——照明光源；3——准直透镜；4——带通滤光片；5——待测血液样本； 

6——颜色传感器；7——单片机；8——通用串行总线；9——计算机。 

具体实施方式

如附图所示的便携式血液颜色测量仪，包括遮光筒(1)、照明光源(2)、准直透镜(3)、 带通滤光片(4)、待测血液样本(5)、颜色传感器(6)、单片机(7)、通用串行总线(8)和计算机(9)。 

照明光源选取体积小、价格低的高亮度白光LED光源，其波长范围在400～780nm，完全可以满足本仪器的使用需要。但由于LED具有一定的发散角，因此设计一个准直光学系统，使LED发出不均匀的发散光经准直系统约束后发出均匀的平行光束，而且使该光束的大小略大于颜色传感器的接收面即可，设计时我们发现选取已消色差的双胶合透镜，将光源放置在该透镜的焦平面上，就能使系统获得较好的成像效果。又因为本装置是对血液颜色的测量，所以选用带通滤光片将波长小于620nm的可见光都滤掉。颜色传感器选取具有颜色选择与输出定标功能的美国TAOS公司生产的TCS230颜色传感器。单片机选取具有USB2.0收发器的Cypress公司生产的CY7C68013A作为主控芯片的单片机。 

本便携式血液颜色测量仪的工作原理是：照明光源发出的不均匀的非平行光经过准直透镜和带通滤光片的约束发出具有均匀光强的平行红光光束，照射到待测样本上，经过透射，使颜色传感器感受到待测样本的颜色信息，对其进行识别与处理后送至单片机进行数据处理，单片机将处理好的数据通过通用串行总线连接计算机，送至计算机软件进行再次处理，转换成颜色参数，在计算机界面上显示出来。 

Claims (8)

1.一种便携式血液颜色测量仪，包括遮光筒(1)，在遮光筒(1)内设有照明光源(2)、准直透镜(3)、带通滤光片(4)、待测血液样本(5)、颜色传感器(6)，其特征在于：在遮光筒(1)外利用一系列的电路与单片机(7)连接，使颜色传感器(6)接收到的信息输送至单片机(7)处理，单片机(7)通过通用串行总线(8)与计算机(9)连接，并将所处理的数据变成颜色参数，在计算机(9)上显示出来。

2.根据权利要求1所述的便携式血液颜色测量仪，其特征在于：在所述的遮光筒(1)内将照明光源(2)置于准直透镜(3)的焦平面上，使照明光源(2)发出的不均匀的非平行光经过准直透镜(3)和带通滤光片(4)发射出具有均匀光强的平行光束透过待测血液样本(5)入射到颜色传感器(6)的接收面上。

3.根据权利要求1或2所述的便携式血液颜色测量仪，其特征在于：照明光源(2)选取高亮度白光LED光源，并将其放在准直透镜(3)的焦平面上。

4.根据权利要求1或2所述的便携式血液颜色测量仪，其特征在于：准直透镜(3)可采用双胶合透镜。

5.根据权利要求1或2所述的便携式血液颜色测量仪，其特征在于：带通滤光片(4)的作用是将波长小于620nm的可见光滤掉。

6.根据权利要求1或2所述的便携式血液颜色测量仪，其特征在于：颜色传感器(6)选择美国TAOS公司的TCS230颜色传感器。

7.根据权利要求1所述的便携式血液颜色测量仪，其特征在于：单片机(7)选择Cypress公司的CY7C68013A作为主控芯片的单片机。

8.根据权利要求1所述的便携式血液颜色测量仪，其特征在于：通用串行总线(8)是采用USB2.0接口技术。