CN209117552U - 集成多波长光源比色测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种集成多波长光源比色测量装置，包括：固定座、对应于两种以上光波长的两种以上的光源以及光电感应部件；所述固定座设置通槽，通槽两侧壁分别相对设置第一通孔和第二通孔；其中，所述光源正对第二通孔，所述光电感应部件正对第一通孔。该技术中采用多光源，从源头就把光分离，感光部件及其用于后期信号处理（电压的转换、放大、模拟信号到数字信号的转换、处理器的计算处理等）的部件共用的技术方案，可以避免了传统技术中对应于不同波长的灯光的多路分光电路的设计，优化了电路电路，便于测试和维护。

Description

集成多波长光源比色测量装置

技术领域

本实用新型涉及一种集成多波长光源比色测量装置。

背景技术

目前，在溶液检测领域，传统用于比色测量的装置是卤素灯+分光系统+光电感应放大及AD转换电路后给处理器计算处理呈现结果，卤素灯照射出来的混合光经过分光系统变成所要求的单色的特定波长的光后照射待测溶液（溶液盛装与透明玻璃试管）后有感光部件感光转换成成电压信号后经AD转换电路转换成数字信号后由处理器计算处理，最后呈现结果。

传统比色测量装置的不足之处是针对不同波长光线数量要求相应采用多路分光电路，由此导致电路过于冗余和复杂、测试和维护都不方便。

发明内容

本实用新型为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷（不足），提供一种集成多波长光源比色测量装置。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案如下：一种集成多波长光源比色测量装置，包括：固定座、对应于两种以上光波长的两种以上的光源以及光电感应部件；所述固定座设置通槽，通槽两侧壁分别相对设置第一通孔和第二通孔；其中，所述光源正对第二通孔，所述光电感应部件正对第一通孔。

使用的时候，由于设置了对应于两种以上光波长的两种以上的光源，只需要根据待测溶液特点选择并控制特定波长对应的光源亮即可；将盛装待测溶液的试管卡在通槽，打开特定的灯，该波长的灯光经第二通孔照射到待测溶液后射入第一通孔后照射到光电感应部件，光线被光电感应部件感应并装成电流信号，再经后期的信号处理（电压的转换、放大、模拟信号到数字信号的转换、处理器的计算处理等）即可以知道比色结果。

该技术中采用多光源，从源头就把光分离，感光部件及其用于后期信号处理（电压的转换、放大、模拟信号到数字信号的转换、处理器的计算处理等）的部件共用的技术方案，可以避免了传统技术中对应于不同波长的灯光的多路分光电路的设计，优化了电路电路，便于测试和维护。

在一些实施方式中，所述光源集成于电路板，电路板安装在固定座上，所述光源正对第二通孔；所述光电感应部件焊接于感光电路板，感光电路板安装在固定座上，光电感应部件正对第一通孔。

电路板作为媒介用于光源的集成，利于集成其他控制电路或者利于集成端子接口，以供外部电源或者开关控制光源（亮/灭）；同理，感光电路板作为媒介用于光电感应部件的安装，其可以直接在该感光部件集成后续所需要处理的电路（电流电压转换电路、放大电路和A/D转换电路等）；也可以引出端子以供外部链接后续所需要处理的电路模块（电流电压转换电路、放大电路和A/D转换电路等），结构布局紧凑，小巧。

在一些实施方式中，还包括MCU控制电路板，所述MCU控制电路板安装在固定座上，其中，所述电路板和感光电路板均电性连接于所述MCU控制电路板。

MCU控制电路板具备CUP控制功能，他可以根据需要控制光源的选择，同时还可以控制感光电路的工作。

在一些实施方式中，所述固定座对立侧面分别设置第一安装槽和第二安装槽，所述第一安装槽底部连接第二通孔，第二安装槽底部连接第一通孔；所述电路板嵌入并安装在第一安装槽后，光源嵌入第二通孔；所述感光电路板嵌入并安装在第二安装槽后，光电感应部件嵌入于第一通孔。

在一些实施方式中，所述固定座设置第三安装槽，所述MCU控制电路板嵌入并安装于第三安装槽。

将电路板、感光电路板以及MCU控制电路板埋入固定座，可以具有减少体积、保护电路板的作用，同时也使结构更紧凑。

在一些实施方式中，所述光电感应部件为感光二极管。

在一些实施方式中，所述感光电路板还包括依次电性连接的电流电压转换模块、放大模块以及A/D转换模块；所述光电感应部件电连接于电流电压转换模块，MCU控制电路板电连接于A/D转换模块。

MCU控制电路板控制A/D转换过程，并且接受转换的数字信号用于计算处理。

在一些实施方式中，所述光源由两个以上的LED灯集成；所述LED灯连接于LED灯驱动芯片，LED灯驱动芯片连接于MCU控制电路板。

MCU控制电路板控制LED灯驱动芯片工作，从而驱动选择所要的波长光线对应的LED灯工作并保持恒定的电流（光线稳定）。

在一些实施方式中，还包括用于聚光的光路校准器，所述光路校准器包括圆筒和透镜，所述圆筒嵌套安装于第一通孔，透镜安装于圆筒。

可以将光源散发出的光线聚焦照射入待测溶液、避免光线过于散漫。

附图说明

图1为本实用新型一实施方式的集成多波长光源比色测量装置分解示意图；

图2为图1所示集成多波长光源比色测量装置的固定座示意图；

图3为图1所示集成多波长光源比色测量装置的光源的工作原理示意图。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接连接，可以说两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型的具体含义。下面结合附图和实施例对本实用新型的技术方案做进一步的说明。“MCU控制电路板”指的是中央处理器控制板，他集CPU控制器和外围电路于一电路板，具有计算，处理和控制功能。

如图1和图2所示，一种集成多波长光源比色测量装置，包括：固定座10、对应于两种以上波长光的两种以上的光源以及光电感应部件；所述固定座10设置通槽102，通槽102两侧壁分别相对设置第一通孔101和第二通孔103；其中，所述光源正对第二通孔103，所述光电感应部件正对第一通孔101。所述光电感应部件可以为感光二极管（型号：可以采用S1133系列光敏二极管）。

使用的时候，由于设置了对应于两种以上光波长的两种以上的光源，只需要根据待测溶液特点选择并控制特定波长对应的光源亮即可；将盛装待测溶液的试管卡在通槽，打开特定的灯，该波长的灯光经第二通孔照射到待测溶液后射入第一通孔后照射到光电感应部件，光线被光电感应部件感应并装成电流信号，再经后期的信号处理（电压的转换、放大、模拟信号到数字信号的转换、处理器的计算处理等）即可以知道比色结果。

该技术中采用多光源，从源头就把光分离，感光部件及其用于后期信号处理（电压的转换、放大、模拟信号到数字信号的转换、处理器的计算处理等）的部件共用的技术方案，可以避免了传统技术中对应于不同波长的灯光的多路分光电路的设计，优化了电路电路，便于测试和维护。

对于光源和感光部件的具体安装方式，可以采用固定座10以外的辅助安装方式（例如辅助支架），也可以采用本实用新型提供的一种安装方式：所述光源集成于电路板30，电路板30安装在固定座10上，所述光源正对第二通孔103；所述光电感应部件焊接于感光电路板20，感光电路板20安装在固定座10上，光电感应部件正对第一通孔101。

更优地，还包括MCU控制电路板40，所述MCU控制电路板40安装在固定座10上，其中，所述电路板30和感光电路板20均电性连接于所述MCU控制电路板40。

以上，提供了MCU控制电路板40、电路板30以及感光电路板20，可以将比色所需要的功能电路合理布局于这些电路板上，从而形成标准的模块化设计，这样更有利于后期的维修以及故障诊断。

基于以上模块化的思路，本技术中，提供了一种具体的实施方式：所述感光电路板20还包括依次电性连接的电流电压转换模块（可以采用电阻电路，电流流入电阻电路，采集电阻的电压即可）、放大模块（可以采用放大运算器U3（具体型号可以采用AD795JN））以及A/D转换模块；所述光电感应部件电连接于电流电压转换模块，MCU控制电路板40（焊接有PLC或者单片机控制器）电连接于A/D转换模块。

即将两种以上的光源集成于电路板30上，将后期处理信息的电路（电流电压转换模块、放大模块以及A/D转换模块）集成在感光电路板20；MCU控制电路板40作为控制部控制电路板30上的光源和感光电路板20的工作，MCU控制电路板40还可以联机显示屏等显示终端以将比色结果显示。如此便形成一个紧密的系统，还利于维修以及故障诊断。

如下的一种设计，还可以使结构更紧凑、且起到保护电路板、MCU控制电路板40以及感光电路板20的作用；

即：所述固定座10对立侧面分别设置第一安装槽104和第二安装槽106，所述第一安装槽104底部连接第二通孔103，第二安装槽106底部连接第一通孔101；电路板30嵌入并安装在第一安装槽104后，光源嵌入第二通孔103；所述感光电路板20嵌入并安装在第二安装槽106后，光电感应部件嵌入于第一通孔101。所述固定座10设置第三安装槽105，所述MCU控制电路板40嵌入并安装于第三安装槽105。

将电路板、感光电路板以及MCU控制电路板埋入固定座，可以具有减少体积、保护电路板的作用，同时也使结构更紧凑。

以上，对于光源的数量可以为12种，其发出单一光线对应的波长分别为：340nm,380nm,405nm,450nm,480nm,505nm,546nm,570nm,630nm,670nm,700nm,750nm；以上12个光源可以采用LED灯，可以将12个LED灯集成到一个电路板上，然后分别引出各个灯的电源端子，以待控制；LED灯可以连接于LED灯驱动芯片，LED灯驱动芯片连接于MCU控制电路板（40）。

具体的连接方法为：如图3所示，该LED灯驱动芯片可以采用TLC5940型号芯片，如图可以知道，十二盏LED灯阳极共阳连接，十二盏LED灯阴极分别连接于LED灯驱动芯片的信号输出端OUT；TLC5940型号芯片可以控制每路单色光源的通断及电流值，光源电路通过杜邦插座与控制模块50连接：在一种实施方式的应用中：芯片U1（TLC5940）2脚接收MCU控制电路板的SDATA串行信号，芯片U1的5-16脚输出电流的大小，芯片U1的3脚 SCLK信号则控制LED灯的导通或关断，这样就实现了控制LED灯通断以及控制恒定电流目的，而且各LED芯片恒定电流值是独立控制的。

进一步地，还包括用于聚光的光路校准器，所述光路校准器包括圆筒和透镜，所述圆筒嵌套安装于第一通孔101，透镜安装于圆筒。这里，透镜指的是所有可以聚光的透镜，例如凸透镜等。

图中，描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.集成多波长光源比色测量装置，其特征在于，包括：固定座（10）、对应于两种以上波长光的两种以上的光源、以及光电感应部件；所述固定座（10）设置通槽（102），通槽（102）两侧壁分别相对设置第一通孔（101）和第二通孔（103）；其中，所述光源正对第二通孔（103），所述光电感应部件正对第一通孔（101）。

2.根据权利要求1所述的集成多波长光源比色测量装置，其特征在于，所述光源集成于电路板（30），电路板（30）安装在固定座（10）上，所述光源正对第二通孔（103）；所述光电感应部件焊接于感光电路板（20），感光电路板（20）安装在固定座（10）上，光电感应部件正对第一通孔（101）。

3.根据权利要求2所述的集成多波长光源比色测量装置，其特征在于，还包括MCU控制电路板（40），所述MCU控制电路板（40）安装在固定座（10）上，其中，所述电路板（30）和感光电路板（20）均电性连接于所述MCU控制电路板（40）。

4.根据权利要求3所述的集成多波长光源比色测量装置，其特征在于，所述固定座（10）对立侧面分别设置第一安装槽（104）和第二安装槽（106），所述第一安装槽（104）底部连接第二通孔（103），第二安装槽（106）底部连接第一通孔（101）；所述电路板（30）嵌入并安装在第一安装槽（104）后，光源嵌入第二通孔（103）；所述感光电路板（20）嵌入并安装在第二安装槽（106）后，光电感应部件嵌入于第一通孔（101）。

5.根据权利要求4所述的集成多波长光源比色测量装置，其特征在于，所述固定座（10）设置第三安装槽（105），所述MCU控制电路板（40）嵌入并安装于第三安装槽（105）。

6.根据权利要求1所述的集成多波长光源比色测量装置，其特征在于，所述光电感应部件为感光二极管。

7.根据权利要求3~5中任一项所述的集成多波长光源比色测量装置，其特征在于，所述感光电路板（20）还包括依次电性连接的电流电压转换模块、放大模块以及A/D转换模块；所述光电感应部件电连接于电流电压转换模块，MCU控制电路板（40）电连接于A/D转换模块。

8.根据权利要求3~5中任一项所述的集成多波长光源比色测量装置，其特征在于，所述光源由两个以上的LED灯集成；所述LED灯连接于LED灯驱动芯片，LED灯驱动芯片连接于MCU控制电路板（40）。

9.根据权利要求1~6中任一项所述的集成多波长光源比色测量装置，其特征在于，还包括用于聚光的光路校准器，所述光路校准器包括圆筒和聚光透镜，所述圆筒嵌套安装于第一通孔（101），聚光透镜安装于圆筒。