CN203630371U - 一种试管检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种试管检测装置，包括光电传感器，与光电传感器位于水平对射位置的吸光暗盒，与该光电传感器的光发射器相连的驱动模块，与该光电传感器的光接收器相连的放大整形模块，与该放大整形模块相连的比较器，以及与该比较器相连的处理器。当光电传感器和吸光暗盒之间有试管经过时，比较器将会滤除吸光暗盒反射的微弱光信号转换得到的电信号，使处理器仅接收到试管发射回来的光信号对应的电信号；而当光电传感器和吸光暗盒之间没有试管经过时，经比较器的滤除后，处理器将无法得到任何电信号，据此处理器即可准确地判断出光电传感器和吸光暗盒之间是否有试管经过，从而避免了误检、漏检的发生。

Description

一种试管检测装置

技术领域

本实用新型涉及试管检测技术领域，更具体的说是涉及一种试管检测装置。

背景技术

目前，在各领域的样品分析中，通常都是使用试管装载需要进行分析的样品（如化学试剂、血液等），并将装载样品的试管放置到合适的分析仪中，完成对样品特性的分析，在实际应用中，分析仪中通常都设置有试管检测装置，来保证装载有样品的试管能够快速、可靠地被检测出来，以避免试误检带来的各种问题。

现有技术中，通常是将红外光电传感器作为试管检测装置，利用试管自身阻挡或反射光来检测该分析仪中是否有试管，具体的，如图1示出的一种现有的对射式试管检测装置结构示意图，该装置包括光发射器110和光接收器120，其中，该光发射器110和光接收器120安装于水平对射的位置，当试管从光发射器110和光接收器120之间通过时，将会影响光信号的传输，因而，可根据光接收器120是否接收到光发射器110射出的光信号，来判断光发射器110和光接收器120两者之间是否有试管通过。

如图2示出一种现有的反射式试管检测装置结构示意图，该装置包括光电传感器210和反光装置220，当有试管230从光电传感器210和反光装置220之间经过时，由于试管230本身产生漫发射，则会有部分光信号无法反射回光电传感器，从而使反射回光电传感器210的光信号比射出的光信号的强度变弱；而当光电传感器210和反光装置220之间没有试管经过时，反光装置220会将射入的全部光信号反射回光电传感器210，则该光电传感器210接收到的光信号与射出的光信号的强度基本不变。因而，光电传感器210即可根据接收到的光信号与发射出的光信号的强度变化，判断出光电传感器210和反光装置220之间是否有试管。

但是，当样品以及承载该样品的试管的透光性都很好时，现有的这两种试管检测装置会很难判断是否检测到了该试管，很容易造成误检和漏检，大大影响了对试管检测的准确性。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种试管检测装置，解决了现有技术中的对射式和反射式试管检测装置无法对透光性很好的试管和没有试管两种情况进行区分，大大影响了试管检测的准确性的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种试管检测装置，包括：光电传感器所述光电传感器包括光发射器和光接收器，所述装置还包括：与所述光电传感器位于水平对射位置的吸光暗盒，与所述光发射器相连的驱动模块，与所述光接收器相连的放大整形模块，与所述放大整形模块相连的比较器，以及与所述比较器相连的处理器。

优选的，所述驱动模块具体为波特率可调的时钟脉冲发生器。

优选的，所述放大整形模块包括：与所述光接收器相连的放大电路，以及分别与所述放大电路和所述比较器相连的整形电路。

优选的，所述装置还包括：分别与所述光接收器和所述放大电路相连的抗饱和电路。

优选的，所述装置还包括：鉴频器，以使所述比较器通过所述鉴频器与所述处理器相连。

优选的，所述抗饱和电路包括：可调电阻、第一电阻和第一电容，其中，

所述可调电阻的一端与所述光接收器相连，所述可调电阻的另一端接地，且与所述第一电阻的一端相连；

所述第一电阻的另一端与第一电容的一端相连；

所述第一电容的另一端与所述可调电阻和所述光接收器的连接线相连。

优选的，所述装置还包括：设置在所述光电传感器和所述吸光暗盒之间的试管传输装置，所述试管传输装置上与所述光电传感器和所述吸光暗盒处于水平对射位置处设置有检测位，且所述检测位与所述光电传感器之间的距离小于所述检测位与所述吸光暗盒之间的距离。

优选的，所述光发射器具体为发光二极管，所述光接收器具体为光敏元件。

优选的，所述光敏元件具体为光电三极管。

优选的，所述装置还包括：与所述处理器相连的显示器。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本实用新型公开提供了一种试管检测装置，通过在光电传感器的水平对射位置设置一吸光暗盒，当驱动模块控制与其相连的光发射器发出光信号后，若光电传感器和吸光暗盒之间有试管（无论试管及其中的样品的透光性好与不好）经过时，都会有小部分光信号在试管壁上发生漫反射，并反射回光接收器，大部分光信号经过试管将被吸光暗盒吸收，同时该吸光暗盒也会有微弱的光信号反射回光接收器形成干扰，但经过放大整形模块对这两种光信号转换得到的电信号的处理后，比较器会将吸光暗盒反射的微弱光信号转换得到的电信号滤除，从而使处理器只接收到与试管反射的光信号对应的幅值较大的电信号；而若光电传感器和吸光暗盒之间没有试管经过时，那么，光发射器发射的几乎全部的光信号都会被吸光暗盒吸收，只有微弱的光信号反射回光接收器，由于试管反射回光接收器的光信号的强度要远大于吸光暗盒反射回光接收器的光信号的强度，经后续放大整形以及比较处理后，该微弱光信号得到的电信号将会被滤除，则处理器无法接收到任何电信号。所以，处理器据此可准确地判断出光电传感器和吸光装置之间是否有试管，从而避免误检、漏检的发生。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为一种现有的对射式试管检测装置结构示意图；

图2为一种现有的反射式试管检测装置结构示意图；

图3为本实用新型一种试管检测装置的实施例1的结构示意图；

图4为本实用新型一种抗饱和电路示意图；

图5为本实用新型一种试管检测装置的实施例2的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例公开了一种试管检测装置，通过在光电传感器的水平对射位置设置一吸光暗盒，当驱动模块控制与其相连的光发射器发出光信号后，若光电传感器和吸光暗盒之间有试管（无论试管及其中的样品的透光性好与不好），都会有小部分光信号在试管壁上发生漫反射，并反射回光接收器，大部分光信号会通过试管被吸光暗盒吸收，此时，该吸光暗盒会有微弱的光信号反射回光接收器形成干扰，但通过放大整形模块对这两种光信号转换得到的电信号的处理后，比较器会将吸光暗盒反射的微弱光信号转换得到的电信号滤除，则处理器只会得到幅值较大的电信号；而若光电传感器和吸光暗盒之间没有试管，那么，光发射器发射的几乎全部的光信号都会被吸光暗盒吸收，只有微弱的光信号反射回光接收器，由于试管反射回光接收器的光信号的强度要远大于吸光暗盒反射会光接收器的光信号的强度，经后续放大整形模块和比较器的处理后，由该微弱光信号得到的电信号将会被滤除，则处理器此时将无法接收到任何电信号。由此可见，处理器据此可准确地判断出光电传感器和吸光装置之间是否有试管，从而避免误检、漏检的发生。

如图3所示，为本实用新型一种试管检测装置的实施例1的结构示意图，该装置可以包括：光电传感器310，该光电传感器310包括光发射器311和光接收器312，该试管检测装置还可以包括：与光电传感器310位于水平对射位置的吸光暗盒320，与光发射器311相连的驱动模块330，与光接收器312相连的放大整形模块340，与该放大整形模块340相连的比较器350，以及与该比较器350相连的处理器360。

在实际应用中，驱动模块330可以具体为波特率可调的时钟脉冲发生器，工作人员可根据工作现场的环境光的频率，调整该时钟脉冲发生器的频率，使光发射器311发出的光与环境光的频段相区别，减小环境光的干扰。

其中，光发射器311具体可以为发光二极管，在驱动信号的控制下发射光信号。光接收器312具体可以为光敏元件，如光电三极管，用于将接收到的光信号转换成与其对应的电信号输出。

优选的，放大整形模块340具体可以包括：与光接收器312相连的放大电路341，以及分别与该放大电路341和比较器350相连的整形电路342。

在本实用新型实施例的实际应用中，当光电传感器310和吸光暗盒320之间有试管时，光电传感器310中的光发射器311发射光信号后，光信号会在试管壁上发生漫反射，即便该试管内装有黑色样品，也必然会有一定的光信号被反射回光接收器312，由该光接收器312将其转换成对应的电信号。之后，为了便于后续分析，通过放大电路对该电信号进行放大，整形电路对放大后的电信号进行整形处理，并由比较器对整形后的信号进行比较，从而将微弱光信号转换得到的电信号滤除，使处理器清楚地识别出光接收器接收到的试管漫发射回光信号，并据此判断出试管是否存在。

其中，需要说明的是，光信号射入吸光暗盒后，该吸光暗盒反射出微弱的光信号到光接收器，成为该试管检测装置的干扰信号，但由于其强度远小于试管反射回光接收器的光信号的强度，所以，在本实用新型中，可通过上述放大整形模块中的放大电路和整形电路及比较器滤除该干扰信号，只有经试管漫反射回的光信号为有效信号；而当光电传感器和吸光暗盒之间没有试管时，光接收器只能接受吸光暗盒本身反射出的微弱的光信号，由于试管反射回的光信号的强度远大于吸光暗盒反射回的光信号的强度，吸光暗盒反射的微弱光信号（即干扰信号）将被比较器滤除，无法到达处理器，因此，处理器即可根据是否接收到电信号，来有效判断光电传感器和吸光暗盒之间是否有试管。

其中，为了进一步提高检测精度，可以在光电传感器310与吸光暗盒320之间设置试管传输装置，在该试管传输装置上与光电传感器310和吸光暗盒320处于水平对射位置处设置有检测位，用于安装试管，且该检测位与光电传感器310之间的距离小于该检测位与吸光暗盒320之间的距离。

优选的，当光接收器312为光电三极管时，为了增强装置的环境适应能力和抗干扰性，且防止接收器312进入饱和状态，本实用新型还可以在光接收器312和放大整形模块340之间设置抗饱和电路，以使该光接收器312通过该抗饱和电路与放大整形模块340相连。

如图4所示的本实用新型一种抗饱和电路的电路连接图，该抗饱和电路可以包括：可调电阻RP、第一电阻R1和第一电容C1，其中，可调电阻RP的一端与光接收器（即为光电三极管Q1）相连，可调电阻RP的另一端接地，且与第一电阻R1的一端相连；该第一电阻R1的另一端与第一电容C1的一端相连；该第一电容C1的另一端与可调电阻RP和光接收器312的连接线相连。

当光接收器Q1工作在线性区时，该抗饱和电路输出的检测信号Vo=Ice*R，其中，R为可调电阻RP和第一电阻R1并联得到的等效电阻的阻值，而Ice为恒值，使检测信号Vo与等效电阻R成正比。在实际应用中，通过控制可调电阻RP，使其阻值在一定范围内（该范围是根据实际选取的光接收器Q1进入饱和状态的临界点确定的）调节，从而实现对检测信号Vo强弱的调节，进而有效地弥补光接收器Q1差异性对检测的影响，以及环境光强弱对试管检测装置的影响。

其中，本实用新型实施例中的第一电阻R1和第一电容C1组成了高通滤波器，其有效滤除低频干扰，通过可调电阻RP和第一电阻R1的并联，防止光接收器Q1进入饱和状态，从而实现了抗饱和电路的抗饱和作用。

需要说明的是，根据实际需要，该抗饱和电路还可以采用现有的其它种类抗饱和电路，此处将不再详细列举。

另外，作为本实用新型另一实施例，试管检测装置还可以包括鉴频器，以使比较器通过该鉴频器与处理器相连，则在实际应用中，该鉴频器可以对比较器输出的电信号进行频率鉴定，并消除环境光中工频信号的干扰，只保留时钟脉冲发生器输出的信号，这样，处理器即可根据频率鉴定后的信号进行后续判断处理。

此外，为了提高本实用新型试管检测装置的抗环境光干扰能力，驱动模块330发射出的驱动信号可以采用编码的方式，循环发出固定的编码信号，并使光发射器311发射出带有该编码信号的光信号，从而使其与环境光信号区分开，滤除不具有该编码信号的光信号，只得到光发射器发射出的光信号。

具体的，可以设置与光接收器相连的光检测器，当光接收器将接收到的光信号转换成电信号后，对该电信号进行解码分析，并与驱动信号中的编码进行比较判断，从而滤除不具有该编码的电信号，即滤除了由环境光信号得到的电信号，从而提高了检测精度。

其中，在本实用新型上述实施例中，处理器360具体可以为MCU（MicroController Unit，微控制单元）。

本实用新型实施例通过在光电传感器的水平对射位置设置一吸光暗盒，当驱动模块控制与其相连的光发射器发出光信号后，若光电传感器和吸光暗盒之间有试管（无论试管及其中的样品的透光性好与不好），都会有小部分光信号在试管壁上发生漫反射，并反射回光接收器，大部分光信号会通过试管被吸光暗盒吸收，此时，该吸光暗盒也会有微弱的光信号反射回光接收器形成干扰，经过放大整形模块分别对试管反射和吸光暗盒反射回的光信号转换得到的电信号的处理后，比较器将会滤除吸光暗盒反射回的微弱光信号转换得到的幅值很小的电信号，从而消除干扰信号，则处理器只会得到幅值较大的电信号（该电信号对应于试管反射回的光信号）；而若光电传感器和吸光暗盒之间没有试管，那么，光发射器发射的几乎全部的光信号都会被吸光暗盒吸收，只有微弱的光信号反射回光接收器，由于试管反射回光接收器的光信号的强度要远大于吸光暗盒反射回光接收器的光信号的强度，因此，比较器将会有效滤除吸光暗盒反射的微弱信号转换得到的电信号，使该电信号无法到达处理器，则此时处理器将不会接收到任何电信号。所以，处理器能够根据是否接收到电信号，来准确地判断出光电传感器和吸光装置之间是否有试管，从而避免误检、漏检的发生。

如图5所示，为本实用新型一种试管检测装置的实施例2的结构示意图，该装置可以包括：光电传感器510，该光电传感器510包括发光二极管511和光电三极管512，另外，该装置还可以包括：与该光电传感器510位于水平对射位置的吸光暗盒520，与该光电传感器510中的发光二极管相连的时钟脉冲发生器530，与光电三极管512相连的抗饱和电路540，与该抗饱和电路相连的放大电路550，与该放大电路550相连的整形电路560，与该整形电路560相连的比较器570，与该比较器570相连的鉴频器580，以及与鉴频器580相连的处理器590。

其中，时钟脉冲发生器530的波特率可调，能够弥补环境对光电传感器的灵敏度的影响，从而提高检测精度。

在本实用新型实施例的实际应用中，抗饱和电路540、放大电路550、整形电路560和比较器570的结构及其功能请参见上述实施例1中对应部分的描述，此处将不再赘述，其中，放大电路、整形电路和比较器可以根据实际需要确定，采用现有的放大电路、整形电路和比较器实现，因而，在此将不再详述电路的具体结构。

另外，鉴频器580包括实现调频信号解调的鉴频电路，用于对比较器输出的信号进行频率鉴定，消除环境光中工频信号的干扰，保留时钟脉冲发生器的信号，之后，处理器590对鉴定后的信号进行判断，从而得知光电传感器和吸光暗盒之间是否有试管经过。

为了进一步提高本实用新型实施例所提供的试管检测装置的抗环境光干扰能力，时钟脉冲发生器输出的驱动信号可以采用编码的方式，循环发射出固定的编码信号，具体方式请参见本实用新型上述实施例1对应部分的描述，此处将不再复述。

其中，需要说明的是，在本实用新型实施例中，光电三极管512还可以用其他光敏元件替代，只要能够感应到射入的光信号并将其转换成对应的电信号即可，在此将不再一一列举。

综上所述，本实用新型实施例通过在光电传感器的水平对射位置设置一吸光暗盒，当时钟脉冲发生器输出具有预设波特率的驱动信号后，将控制与其相连的发光二极管发出光信号，此时，若光电传感器和吸光暗盒之间有试管（无论试管及其中的样品的透光性好与不好），都会有少部分光信号在试管壁上发生漫反射，并反射回光电三极管，大部分光信号会通过试管被吸光暗盒吸收，此时吸光暗盒仍会有微弱的光信号反射到光电三极管形成干扰，但是，经后续放大电路、整形电路、比较器以及鉴频器的处理后，处理器只会接收到幅值较大的电信号；而若光电传感器和吸光暗盒之间没有试管，那么，发光二极管发射的全部光信号都会被吸光暗盒吸收，此时即便有微弱的光信号反射回光电三极管，但是由于吸光暗盒反射会的光信号强度远小于试管反射回的光信号强度，因而经放大、整形、比较处理后，该微弱光信号得到的电信号将被滤除，则此时处理器无法得到任何电信号，据此处理器很容易且准确地判断出光电传感器和吸光装置之间是否有试管，从而避免误检、漏检的发生。

另外，需要说明的是，在本实用新型上述各实施例中，试管检测装置还可以包括与处理器相连的显示器，用于显示检测结果，以及用于连接该装置各器件的连接线或连接设备等等，在此将不再一一列举，只要不是本领域技术人员付出创造性努力确定的，都属于本实用新型的保护范围。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种试管检测装置，包括：光电传感器，所述光电传感器包括光发射器和光接收器，其特征在于，所述装置还包括：与所述光电传感器位于水平对射位置的吸光暗盒，与所述光发射器相连的驱动模块，与所述光接收器相连的放大整形模块，与所述放大整形模块相连的比较器，以及与所述比较器相连的处理器。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述驱动模块具体为波特率可调的时钟脉冲发生器。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述放大整形模块包括：与所述光接收器相连的放大电路，以及分别与所述放大电路和所述比较器相连的整形电路。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：分别与所述光接收器和所述放大电路相连的抗饱和电路。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：鉴频器，以使所述比较器通过所述鉴频器与所述处理器相连。

6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述抗饱和电路包括：可调电阻、第一电阻和第一电容，其中，

所述可调电阻的一端与所述光接收器相连，所述可调电阻的另一端接地，且与所述第一电阻的一端相连；

所述第一电阻的另一端与第一电容的一端相连；

所述第一电容的另一端与所述可调电阻和所述光接收器的连接线相连。

7.根据权利要求1-6任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：设置在所述光电传感器和所述吸光暗盒之间的试管传输装置，所述试管传输装置上与所述光电传感器和所述吸光暗盒处于水平对射位置处设置有检测位，且所述检测位与所述光电传感器之间的距离小于所述检测位与所述吸光暗盒之间的距离。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述光发射器具体为发光二极管，所述光接收器具体为光敏元件。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述光敏元件具体为光电三极管。

10.根据权利要求7所述的装置，其特在于，所述装置还包括：与所述处理器相连的显示器。

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