CN2059997U - 数字式血红蛋白测量仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种数字式血红蛋白测量仪，由稳压电路，光电转换电路，数字显示电路，光源，比色杯组成，其特征是光电转换电路包括两个配对的光敏电阻及与之分别串联的两个对称恒流源，这两个光敏电阻被置于光源两侧，一个作为光电转换元件，另一个起差分互补作用，从而使本实用新型具有零点不易漂移，工作稳定，线性范围宽，测值精度高的优点，本实用新型还设计了自动排液装置，可方便地排除废液，提高检测效率。

Description

本实用新型涉及一种数字式血红蛋白测量仪，属于测定血液成分的医疗仪器装置。

测定血红蛋白值是血液常规化验项目之一，我国曾生产过一种BS622数字式血红蛋白计，可以代替目前广泛使用的落后的目测比色方法，它采用的基本测量原理是光电比色法，基本电路是一普通的电桥式光电变换电路，如图1所示，当光线透过比色杯照射在光敏电阻RG上时，比色杯中有稀释后的待测试样，试样的透光性将取决于其中血红蛋白的浓度，因此光敏电阻RG的阻值将随试样的血红蛋白浓度而变化，从而由上述的桥式光电转换电路输出一信号电压，经运算放大器，数字显示器，显示出试样的血红蛋白值。这种仪器的不足之处是：由于光敏电阻RG具有一定的温度系数，并且响应时间较长，在温度变化，光源变化，时间变化的过程中会使输出信号电压产生很大的零点飘移，因此必须随时进行零点校正，这对于操作人员是件很讨厌的事，加之，由于电桥本身的线性范围很小，在输出信号电压较高时即会超出线性范围而引起较大误差，上述情况使得这种仪器性能不稳，测值不准，因此未能推广使用。

本实用新型的任务在于克服现有技术的不足而提供一种改进的数字式血红蛋白测量仪，使零点不易飘移，工作稳定，线性范围宽，测值精度高。本实用新型的另一任务，是提供一个可以方便地排除测试后废液的装置，以提高工作效率。

本实用新型的任务是以如下方式完成的：一种数字式血红蛋白测量仪，由稳压电路（1），光电转换电路（2），数字显示电路（3），光源（4），比色杯（5），比色杯套（6），防水圈（7）组成，其特征在于：光电转换电路（2）由两个配对的光敏电阻RG1，RG2及与之分别串联的两个对称型恒流源组成；两个对称型恒流源分别是由恒流三极管BG1，BG2，发射极负反馈电阻R3，R4，基极分压电阻R1，R2及R6，R5以及与之串联的调零电位器W1和W3组成具有深度负反馈特性的分压式偏置负反馈电路，光敏电阻RG1，RG2被置于BG1，BG2的集电极电路中，二者与三极管集电极相接的一端A和B通过灵敏度校正电位器W2相连接，信号电压自电位器W2的中心头C和A端或B端输出；光敏电阻RG1，RG2被分别置于光源Z的两侧，RG1作为光电转换光敏电阻，在RG1与光源Z之间设置盛有待测试样的比色杯（5），比色杯（5）被放在比色杯套（6）中，比色杯套（6）的上端有防水圈（7），比色杯套（6）的下部与光源Z相对的部位开口，使光源Z发出的光线可穿过比色杯套（6）和比色杯（5），待测试样（8）照射在光敏电阻RG1上；光敏电阻RG2的光电特性和温度特性与光敏电阻RG1尽量相同，它作为差分互补光敏电阻，在它与光源Z之间也有一与比色杯套（6）相同的比色杯套（61），在比色杯套（61）内靠光源Z的一侧设有防护玻璃（9），在另一侧设有滤色片（10），光源Z发出的光线透过防护玻璃（9），滤色片（10）照射在光敏电阻RG2上。

本实用新型的任务还可以通过以下方式完成：对于上述的数字式血红蛋白测量仪，其稳压电路（1）被分为两个独立的稳压电路分别向光电转换电路（2）和数字显示电路（3），光源（4）供电；为了提  高测定工作效率，还可以设有自动排液装置，并通过胶管（11）与比色杯底部的出液孔（12）相通，自动排液装置包括废液瓶（16），弹性气室（18），压杆（19）。废液瓶（16）由橡胶盖（15）密封，在橡胶盖上开有一进液孔（13）和一吸气孔（14），进液孔（13）通过胶管（11）与比色杯（5）的出液孔（12）相通，吸气孔（14）通过胶管（17）及单向排气阀（21）与弹性手室（18）的一端相通，弹性气室（18）的另一端还设有单向排气阀（22），在弹性气室（18）的上方设有压杆（19）。

本实用新型还可采用稳光电路（20）向光源Z供电，稳光电（20）是由放大三极管BG7，BG8，BG9，稳压二极管D9，电阻R18，R19，R20，R21，电位器W6组成的多级电压负反馈放大电路，以光电转换电路（2）的输出端B点作为采样点，信号电压自B点输入三极管BG7的基极，经过三极放大后由三极管BG9射极输出向光源Z供电；偏流电阻R19可为稳压管D9设置适宜的工作电流，三极管BG8的集电极负载电阻R18同时是三极管BG9的基极偏置电阻，R20是BG9的分流电阻，R21是BG7的分压电阻，电位器W6可在调试时令光源Z具有一个适当的工作电压。

附图的图面说明如下：

图1是现有技术中的光电转换电路部分的电路原理图；

图2是本实用新型一种实施例的光电转换电路部分的电路原理图；

图3是本实用新型的一种实施例的整机电路图；

图4是上述实施例的自动排液装置以及光敏电阻的布置示意图；

图5是上述实施例的稳光电路部分的电路图。

本实用新型将结合附图作进一步详述如下：

图2是本实用新型的一种实施例的光电转换电路原理图，光电转换电路（2）由两个配对的光敏电阻RG1，RG2及与之分别串联的两个对称型恒流源构成，两个对称型恒流源分别是由恒流三极管BG1，BG2，发射极负反馈电阻R3，R4，分压电阻R1，R2，R5，R6及调零电位器W1和W3组成具有深度负反馈特性的分压式偏置负反馈稳定电路，光敏电阻RG1，RG2被置于三极管集电极电路中，与三极管BG1，BG2的集电极连接于端点A和B，点A、B通过灵敏度校正电位器W2相连，信号电压自电位器W2的中心头C和A端或B端输出。参见图4，光敏电阻RG1，RG2被分别置于光源Z的两侧，在RG1与光源Z之间设置盛有待测试样的比色杯（5），外面套有比色杯套（6）；比色杯套（6）的上端有防水圈（7），下部有开口，使光源Z发出的光线可穿过比色杯（5），待测试样（8）照射在光敏电阻RG1上。光敏电阻RG2的光电特性、温度特性与光敏电阻RG1尽量相同，为了使它与RG1在相同的物理条件下接受相同的光强，在光敏电阻RG2与光源Z之间设有防护玻璃（9）和滤色片（10），滤色片选用峰值波长为540mm的滤色片以提高光源的单色性，增加光电转换信号的强度，基于上述的设计，由于光敏电阻RG1，RG2之间的差分互补作用，有很强的共模抑制能力，故能有效地抑制零点飘移，使整机工作性能稳定。此外，上述对称性恒流源使流经光敏电阻RG1，RG2的电流I1，I2保持恒定，而输出信号电压△U＝I1·△R1，式中△R1是光敏电阻RG1的电阻变化值，故△U与△R1成正比。通过大量实验表明待测试样中血红蛋白浓度和光敏电阻值的变化量△R1在较宽范围之内成正比，由此建立了△R1与试样中血红蛋白浓度在较宽范围内呈线性关系，因此本实施例具有良好的线性，测量范围较宽。

图3是本实施例整机电路原理图。电源变压器的输出端可以分为两个独立的整流、稳压电路，其一由桥式整流电路，集成稳压块CW1及滤波电容C1，C2，C3组成的稳压电路向光源Z和数字显示电路提供5伏工作电压，其二由桥式整流电路，集成稳压块CW2和滤波电容C4，C5，C6，C7组成的稳压电路向光电转换电路提供9伏工作电压。

数字显示电路采用了三位数字电压板表电路，以模数转换集成块IC1，IC2为基本件，型号为MAS7130，采用高亮度发光二极管作显示器，读数清晰。

本实用新型的另一种实施例是采用稳光电路（20）向光源Z供电，如图5所示。稳光电路（20）是由放大三极管BG7，BG8，BG9，电阻R18，R19，R20，R21，稳压管D9电位器W6组成的三级电流负反馈放大电路，以光电转换电路（2）的输出端B为采样点，信号电压自三极管BG7的基极输入，经过三级放大后由三极管BG9的对极输出向光源Z供电。偏流电阻R19为稳压管D9设置适宜的工作电流，三极管BG8的集电极负载电阻R18同时是BG9的基极偏置电阻，R20是BG9的分流电阻，R21是BG7的分压电阻，电位器W6可在调试时令光源Z具有一个适当的工作电压。电路中的反馈过程如下：当光源Z的光强因任何因素而发生变化时，将引起光敏电阻RG2阻值变化，这一变化的信号由B端输出经过三极管BG7，BG8，BG9放大后，将自动调整经过光源Z的电流，使光强产生反方向变化，从而使B端电压保持不变，使本实用新型具有更佳的稳定性。

上述电路中的元件参数值如下：

R1  1K，    R2  3.3K，    R3  4.3K，    R4  4.3K，

R5  3.3K，    R6  1K，    R7  2Ω    R8－R14  68Ω

R15  3.3K，    R16  68Ω，    R17，    R18  820Ω，

R19  1K，  R20  50Ω，    R21  9.1K，

C1  2200μμ，C2  330μμ  C3  0.1μ，C4  1000μμ

C5  220μμ，C6  0.1μ，C7  0.047μ，C8  0.27μ

C9  0.1μ

W1  4.7K，    W2  100K，W3  4.7K    W4  50K

W5  10K  W6  10K

上述电路中所采用的三极管型号为：BG1，BG2，BG6，BG7，BG8是3D6B，BG3，BG4，BG5是3C×608，BG9是3DG12B。

为了将测完的试样废液排除，可以采用与比色杯相通的自动排液装置如图4所示。自动排液装置包括废液瓶（16），弹性气室（18），压杆（19）；废液瓶（16）由橡胶盖（15）将瓶口密封，橡胶盖（15）上开有一进液孔（13）和一吸气孔（14），进液孔（13）通过胶管（11）与比色杯（5）底部的出液孔（12）相连通，吸气孔（14）通过胶管（17），单向排气阀（21）与弹性气室（18）的一端相连通，弹性气室（18）的另一端设有单向排气阀（22）；在弹性气室（18）的上方设有压杆（19）。当压杆（19）被压下时，弹性气室（18）中的气体自单向排气阀（22）排出，阀（21）被关闭；当压杆（19）被放开时，由于气室本身具有弹性，气室将膨胀，产生负压强，单向排气阀（21）被吸开，（22）被关闭，废液瓶（16）中的气体通过阀（21）被吸入气室（18）之中，从而使废液瓶中产生负压，将比色杯中的废液全部吸入废液瓶（16）中。

本实用新型比较现有技术具有如下优点：

1、工作稳定，性能可靠，零点不易飘移，线性范围宽，测值精度高。

2、每个试样测完后，排除废液只须向下压一下压杆，十分方便。

3、除了测定血液中血红蛋白浓度，本实用新型还可以对其它能在540mm波长下测量浓度的液体试样进行测定。

Claims (4)

1、一种数字式血红蛋白测量仪，由稳压电路(1)，光电转换电路(2)，数字显示电路(3)，光源(4)，比色杯(5)，比色杯套(6)，防水圈(7)组成，其特征在于：光电转换电路(2)由两个配对的光敏电阻RG1，RG2及与之分别串联的两个对称型恒流源构成，电路中的元件和接法都是对称的；两个对称型恒流源分别是由恒流三极管BG1，BG2，发射极负反馈电阻R3，R4，基极分压电阻R1，R2及R6，R5，以及与之串联的调零电位器W1和W3组成具有深度负反馈特性的分压式偏置负反馈电路，光敏电阻RG1，RG2被置于BG1，BG2的集电极电路中，二者与三极管集电极相接的一端A和B通过灵敏度较正电位器W2相连接，信号电压自电位器W2的中心头C和A端或B端输出；光敏电阻RG1，RG2被分别置于光源Z的两侧，RG1作为光电转换光敏电阻，在RG1与光源Z之间设置盛有待测试样的比色杯(5)，比色杯(5)被放在比色杯套(6)中，比色杯套(6)的上端有防水圈(7)，比色杯套(6)的下部与光源Z相对的部位开口，使光源Z发出的光线可穿过比色杯套(6)，比色杯(5)，待测试样(8)照射在光敏电阻RG1上；光敏电阻RG2的光电特性和温度特性与光敏电阻RG1尽量相同，它作为差分互补光敏电阻，在它与光源Z之间也有一与比色杯套(6)相同的比色杯套(61)，在比色杯套(61)内靠光源的一侧设有防护玻璃(9)，在另一侧设有滤色片(10)，光源Z发出的光线透过防护玻璃(9)，滤色片(10)照射在光敏电阻RG2上。

2、按权利要求1所述的数字式血红蛋白测量仪，其特征在于：稳压电路（1）被分为两个独立的稳压电路分别向光电转换电路（2）和数字显示电路（3），光源（4）供电。

3、按权利要求1或2所述的数字式血红蛋白测量仪，其特征在于：设有自动排液装置并通过胶管（11）与比色杯底部的出液孔（12）相通，自动排液装置包括废液瓶（16），弹性气室（18），压杆（19），废液瓶（16）由橡胶盖（15）密封，橡胶盖（15）上开有一进液孔（13）和一吸气孔（14）进液孔（13）通过胶管（11）与比色杯（5）的出液孔（12）相连通，吸气孔（14）通过胶管（17），单向排气阀（21）与弹性气室（18）的一端相连通，弹性气室（18）的另一端设有单向排气阀（22），在弹性气室（18）的上方设有压杆（19）。

4、按权利要求3所述的数字式血红蛋白测量仪，其特征在于：采用稳光电路（20）向光源Z供电，稳光电路（20）是由放大三极管BG7，BG8，BG9，稳压二极管D9，电阻R18，R19，R20，R21，电位器W6组成的多级电压负反馈放大电路，以光电转换电路（2）的输出端B作为采样点，信号电压自B点输入三极管BG7的基极，经过三级放大后由三极管BG9射极输出向光源Z供电；偏流电阻R19为稳压管D9设置适宜的工作电流，三极管BG8的集电极负栽电阻R18同时是BG9的基极偏置电阻，R20是BG9的分流电阻，R21是BG7的分压电阻，电位器W6是调节电源Z工作电压的电位器。

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