CN204154630U - 用于D-Dimer检测的光学检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开的用于D-Dimer检测的光学检测装置，包括单波长LED光源、反应杯以及第一光电检测模块，单波长LED光源和反应杯之间设置有滤光片，第一光电检测模块依次连接有A/D采集模块和控制器，控制器和反应杯之间通过温度采集模块和温度调节模块相连，滤光片的折射光路上设置有第二光电检测模块，第二光电检测模块与恒流供电模块相连，第二光电检测模块与A/D采集模块相连，控制器和恒流供电模块相连。本实用新型的用于D-Dimer检测的光学检测装置解决了现有的检测装置由于光源发光受热使得光强和温度变化对测量结果影响大的缺点。其使用单波长LED光源降低成本；增加监测电路提高测量精度；还通过温度控制保证试剂的恒温检测，降低了温度对测试结果的影响。
Description
技术领域
本实用新型属于医疗检测设备技术领域，具体涉及一种用于D-Dimer检测的光学检测装置。
背景技术
目前，D-Dimer检测主要有酶联免疫吸附试验(ELISA)、乳胶颗粒凝集试验(LATEX)、免疫过滤胶体金染色法这三种检测方法，而这三种检测方法都会用到光电比色法检测。光电比色是指由光源发出的一定波长的光经滤光片滤波后，变为更加接近单色的光，此单色光通过反应杯时，被里面的样品吸收掉一部分，然后照射在光电检测器上，光电检测器将光信号的强弱转变为电信号的大小，最后经放大，经过处理得到测量结果。
D-Dimer检测采用光电比色测量的主要理论基础是比尔—朗伯定律，其数学表达式为A＝lg(1/T)＝Kbc，其中A为吸光度，T为透光率，是透射光强度与入射光强度之比；K为摩尔吸收系数，它与吸收物质的性质及入射光的波长λ有关；c为吸光物质的浓度，b为吸收层厚度。由表达式可以看出，吸光度A与吸光物质的浓度c及吸收层厚度b成正比。
测量时在反应杯放入待测液或标准液，一般先关闭光源、关闭单色光，测量此时的透射光a1和参考值r1，然后开启光源、开启单色光，测量此时的透射光a2和参考值r2，则吸光度为A＝-lg[(a2-a1)/(r2-r1)]。透射光和参考值在计算吸光度时是一个极为重要的参数，透射光是否准确、参考值是否稳定将直接影响吸光度的准确性。
而传统D-Dimer光学检测装置的结构示意图如图1所示，其组成为光源、滤光片、反应杯、光电检测及信号处理部分。但这种检测装置具有很多的缺点：
首先，光源采用卤素灯，滤光片为分光器件，中间采用光纤将光源分成多个光束通道作为滤光片比色通道的入射光，这种系统设计复杂，灯光源利用效率低，卤素灯的寿命只有几千小时，用户一般几个月就要换次灯泡，提高用户的使用成本；
其次，传统的光电比色测量实际上是一个单发单收模式的测量模式，传输的介质是含有试剂的溶液，卤素灯的供电采用稳定的恒压源，但是卤素灯发光受热产生的光强不同，容易造成测量的不稳定；
再次，卤素灯的发热造成试剂温度的变化对D-Dimer试剂有很大影响，也会影响到测量结果。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种用于D-Dimer检测的光学检测装置，解决了现有的检测装置存在的由于光源发光受热使得光强和温度变化对测量结果影响较大的缺点。
本实用新型所采用的技术方案是：用于D-Dimer检测的光学检测装置，包括通过光路依次连接的单波长LED光源、反应杯以及第一光电检测模块，单波长LED光源和反应杯之间的光路上还设置有滤光片，第一光电检测模块还依次连接有A/D采集模块和控制器，控制器和反应杯之间还分别通过温度采集模块和温度调节模块相连，滤光片的折射光路上设置有第二光电检测模块，第二光电检测模块还连接有为单波长LED光源提供电能的恒流供电模块，第二光电检测模块还与A/D采集模块相连，控制器和恒流供电模块相连。
本实用新型的特点还在于，
第一光电检测模块和第二光电检测模块均由相连的光电转换器和运算放大器组成。
光电转换器是型号为S1133的光电池，所述运算放大器的型号是LM321。
A/D采集模块的型号为ADS1256。
控制器的型号为STM32f103。
温度采集模块的型号为DS18b20。
本实用新型的有益效果是：本实用新型的用于D-Dimer检测的光学检测装置解决了现有的检测装置存在的由于光源发光受热使得光强和温度变化对测量结果影响较大的缺点。本实用新型的用于D-Dimer检测的光学检测装置使用单波长LED光源替换传统的光源卤素灯，降低了成本；增加监测光信号稳定性的电路并组成闭环控制回路以提高测量精度；还通过增加温度控制部分保证D-Dimer试剂的恒温检测，不但减少了试剂的浪费还降低了温度对测试结果的影响，使得最终的测量精度提高到万分之一级别。
附图说明
图1是现有技术的用于D-Dimer检测的光学装置的结构示意图；
图2是本实用新型的用于D-Dimer检测的光学检测装置的结构示意图。
图中，1.单波长LED光源，2.滤光片，3.反应杯，4.第一光电检测模块，5.A/D采集模块，6.第二光电检测模块，7.恒流供电模块，8.控制器，9.温度调节模块，10.温度采集模块。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
本实用新型提供的用于D-Dimer检测的光学检测装置的结构如图2所示，包括通过光路依次连接的单波长LED光源1、反应杯3以及第一光电检测模块4，单波长LED光源1和反应杯3之间的光路上还设置有滤光片2，第一光电检测模块4还依次连接有A/D采集模块5和控制器8，控制器8和反应杯3之间还分别通过温度采集模块10和温度调节模块9相连，滤光片2的折射光路上设置有第二光电检测模块6，第二光电检测模块6还连接有为单波长LED光源1提供电能的恒流供电模块7，第二光电检测模块6还与A/D采集模块5相连，控制器8和恒流供电模块7相连，控制器8向恒流供电模块7提供用于调整恒流供电模块7电流的基准电压。
第一光电检测模块4和第二光电检测模块6均由相连的光电转换器和运算放大器组成。
光电转换器是型号为S1133的光电池，所述运算放大器的型号是LM321。
A/D采集模块5的型号为ADS1256。
控制器8的型号为STM32f103。
温度采集模块10的型号为DS18b20。
将D-Dimer试剂呈装在反应杯3中，通过温度调节模块11保证整个装置、尤其是反应杯3位置的温度，保证试剂的温度保持在37℃，由恒流供电模块7驱动单波长LED光源1发光，单波长LED光源1发出的光通过光路、与光路成45°角的滤光片2后分为透射光和折射光，折射光光路上的第二光电检测模块6设置在反应杯3前面，因此不受被测液体的影响，而第二光电检测模块6主要用于监测单波长LED光源光信号的稳定性，第二光电检测模块6的光电池将折射光转化为模拟电信号然后经过运算放大器放大后转化参考电压，将该参考电压接入比较放大电路的负输入端，和控制器8输出的基准电压信号比较放大进行驱动以到达平衡，比较放大电路的输出端连接N沟道MOS管栅极，MOS管漏极接电阻R1，MOS管的源极通过电阻R2连接GND，单波长LED光源1的阳极接恒流供电模块7，阴极通过电阻R3接入MOS管的栅极，在本实施例中，MOS管的型号为NTF3055，通过该MOS管保证单波长LED光源1的输出功率稳定，从而达到调整单波长LED光源1的供电电流从而最终得到实时、连续以及稳定的光强；而透射光经过第一光电检测模块4上的光电池后转化为模拟电信号后经过运算放大器放大后送入A/D采集模块5中转换为数字信号，控制器8接收到透射光的数字信号后与温度采集模块10反馈回的信号进行对比后，控制器8再通过PWM控制温度调节模块11调整加热温度以稳定反应杯3中的试剂温度。处理器8将采集到的测量电压值和参考电压值进行计算后得到该次检测的OD值，然后将该OD值送入外部处理器即完成检测过程。
通过上述方式，本实用新型的用于D-Dimer检测的光学检测装置解决了现有的检测装置存在的由于光源发光受热使得光强和温度变化对测量结果影响较大的缺点。本实用新型的用于D-Dimer检测的光学检测装置使用单波长LED光源替换传统的光源卤素灯，降低了成本；增加监测光信号稳定性的电路并组成闭环控制回路以提高测量精度；还通过增加温度控制部分保证D-Dimer试剂的恒温检测，不但减少了试剂的浪费还降低了温度对测试结果的影响，使得最终的测量精度提高到万分之一级别。
Claims (6)
1.用于D-Dimer检测的光学检测装置，其特征在于，包括通过光路依次连接的单波长LED光源(1)、反应杯(3)以及第一光电检测模块(4)，单波长LED光源(1)和反应杯(3)之间的光路上还设置有滤光片(2)，所述第一光电检测模块(4)还依次连接有A/D采集模块(5)和控制器(8)，控制器(8)和反应杯(3)之间还分别通过温度采集模块(10)和温度调节模块(9)相连，所述滤光片(2)的折射光路上设置有第二光电检测模块(6)，所述第二光电检测模块(6)还连接有为单波长LED光源(1)提供电能的恒流供电模块(7)，第二光电检测模块(6)还与A/D采集模块(5)相连，所述控制器(8)和恒流供电模块(7)相连。
2.如权利要求1所述的用于D-Dimer检测的光学检测装置，其特征在于，所述第一光电检测模块(4)和第二光电检测模块(6)均由相连的光电转换器和运算放大器组成。
3.如权利要求2所述的用于D-Dimer检测的光学检测装置，其特征在于，所述光电转换器是型号为S1133的光电池，所述运算放大器的型号是LM321。
4.如权利要求1所述的用于D-Dimer检测的光学检测装置，其特征在于，所述A/D采集模块(5)的型号为ADS1256。
5.如权利要求1所述的用于D-Dimer检测的光学检测装置，其特征在于，所述控制器(8)的型号为STM32f103。
6.如权利要求1所述的用于D-Dimer检测的光学检测装置，其特征在于，所述温度采集模块(10)的型号为DS18b20。
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| CN201420551998.XU CN204154630U (zh) | 2014-09-24 | 2014-09-24 | 用于D-Dimer检测的光学检测装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105136174A (zh) * | 2015-08-04 | 2015-12-09 | 宁波摩米创新工场电子科技有限公司 | 基于线性调制解调电路的数字化光电检测系统 |
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