CN214584909U - 一种便携式荧光微量元素检测仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种便携式荧光微量元素检测仪，包括：检测仪壳体、LED显示屏、样品槽、光源、光学组件、原子化器、微量元素传感膜、放大器；检测仪壳体上设置有LED显示屏；样品槽设置于LED显示屏的顶部一侧；光源用于将光源发出的光线聚焦并射入到样品槽内，产生特征谱线的光束；原子化器用于吸收特征谱线的光束并转变为光信号；微量元素传感膜用于对原子化器发出的光信号进行特征选择；放大器用于接收微量元素传感膜发出的光信号并转变为电信号，然后传输到LED显示屏上。该检测仪主要通过微量元素传感膜对微量元素特征谱线光束转变的光信号具有很灵敏的选择性，在降低成本的同时，极大地提高检测微量元素的灵敏性和便携性。

Description

一种便携式荧光微量元素检测仪

技术领域

本实用新型涉及微量元素检测设备技术领域，具体涉及一种便携式荧光微量元素检测仪。

背景技术

人体微量元素特别是血液中微量元素含量的变化与人体生理病理状况有着直接的联系，每种微量元素都有其特殊的生理功能。尽管它们在人体内含量极小，但它们对维持人体中的一些决定性的新陈代谢却是十分必要的，一旦缺少了这些必需的微量元素，人体就会出现疾病，甚至危及生命。

近年来，测定人体微量元素可作为健康保健、诊断疾病和观察疗效的可靠依据。如果我们存在微量元素缺乏，在早期很难有症状表现出来的，只有通过仪器检测才能得知自身身体的状况。因此，市面上出现了很多的用于测试人体微量元素含量的仪器——微量元素检测仪。

微量元素检测仪的检测方法通常采用的是同位素稀释质谱法、分子光谱法、原子发射光谱法、原子吸收光谱法、X射线荧光光谱分析法、中子活化分析法、生化法、电化学分析法等。但在临床医学上广泛应用的方法主要为生化法、电化学分析法、原子吸收光谱法这几种。其中原子吸收法和CIP属于高档产品，价位一般在十几万至二十几万不等，但随着医疗条件的发展，大部分医院及地矿、科研等部门都开始使用原子吸收法仪器，目前市场占有率最大。为了降低微量元素检测仪的成本，提高检测速度以及检测灵敏度，申请人研发了一款新型便携式荧光微量元素检测仪，在降低成本的同时，极大地提高检测微量元素的灵敏性和便携性。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种便携式荧光微量元素检测仪，该微量元素检测仪通过微量元素传感膜对微量元素特征谱线光束转变的光信号具有很灵敏的选择性，然后由放大器将光信号转变为电信号，再将电信号处理后传输到检测仪屏幕上，从而实现对微量元素的测量；该检测仪可在降低成本的同时，极大地提高检测微量元素的灵敏性和便携性。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下。

一种便携式荧光微量元素检测仪，包括：

检测仪壳体，其上设置有LED显示屏；

样品槽，设置于所述LED显示屏的顶部一侧，用于装配比色皿；

光源，设置于所述样品槽的一侧；所述光源与所述样品槽之间设置有光学组件，用于将所述光源发出的光线聚焦并射入到所述样品槽内，产生特征谱线的光束；

原子化器，设置于所述样品槽的一侧，用于吸收特征谱线的光束并转变为光信号；所述光源向所述样品槽发出的光束与所述样品槽向所述原子化器发出的光束垂直；

微量元素传感膜，设置于所述原子化器的一侧；用于对所述原子化器发出的光信号进行特征选择；

放大器，设置于所述微量元素传感膜的一侧，且与所述光学组件的位置对应，用于接收所述微量元素传感膜发出的光信号并转变为电信号，然后传输到LED显示屏上；所述放大器与所述LED显示屏电性连接。

进一步，所述光学组件沿所述光源向所述样品槽发出的光束方向依次设置有准光镜、色散元件和聚焦元件；所述准光镜与所述聚焦元件均为球面镜，且其球形反射面的朝向均与光束延伸方向一致；所述色散元件为三棱镜。

进一步，所述微量元素传感膜是由石墨烯/壳聚糖复合膜制备的传感膜，其能够选择性接收微量元素特征谱线光束转变的光信号，然后由所述放大器将光信号转变为电信号，再将电信号处理后传输到所述LED显示屏上。

进一步，所述样品槽包括：

槽体，呈长条形，竖直插接于所述检测仪壳体内；所述槽体延伸出所述检测仪壳体的一端上设置有开口；

活动盖体，设置于所述开口上，所述活动盖体的一侧与所述槽体铰接；

所述槽体的四周侧壁上均设置有通槽，每个所述通槽上均安装有透光玻璃板。

进一步，所述样品槽朝向所述光源的一侧依次设置有棱镜盒和光源盒，且所述光源盒的一侧与所述棱镜盒相抵接；所述光学组件设置于所述棱镜盒内；所述光源设置于所述光源盒内；所述光源盒与所述棱镜盒的相对一侧上设置有第一光束传输孔，所述棱镜盒朝向所述样品槽的一侧设置有第二光束传输孔，所述光源发出的光束能够依次穿过所述第一光束传输孔、所述光学组件、所述第二光束传输孔，并传输到所述样品槽内。

进一步，所述检测仪壳体靠近所述样品槽的一侧设置有按键区，所述按键区内依次设置有屏幕开关、测量键、停止测量键以及若干功能区按钮。

进一步，所述检测仪壳体的侧缘上设置有USB接口，所述USB接口的一侧设置有测量仪电源，所述测量仪电源与所述USB接口电性连接，所述测量仪电源分别与所述光源、所述原子化器、所述放大器电性连接。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型的微量元素检测仪通过石墨烯/壳聚糖复合膜制备的微量元素传感膜对微量元素特征谱线光束转变的光信号具有很灵敏的选择性，然后由放大器将光信号转变为电信号，再将电信号处理后传输到检测仪屏幕上，从而实现对微量元素的测量；该系统可在降低成本的同时，极大地提高检测微量元素的灵敏性和便携性。

2、本实用新型采用的微量元素传感膜为高分子型微量元素传感膜，当样品通过光源照射，再由原子化器处理带入到传感膜上时，传感膜会将对应的微量元素特征谱线光束转变为光信号，并且与接收到的光的波长成比例。对于高分子新型微量元素传感膜来说，它基本适应所有的元素光的传导。

附图说明

图1为本实用新型实施例的微量元素检测仪的结构示意图。

图2为本实用新型实施例的微量元素检测仪中部分工作元件的结构示意图。

图3为图2中光源、光学组件与样品槽的光束传输原理图。

图中：1、检测仪壳体；11、棱镜盒；111、第二光束传输孔；12、光源盒；121、第一光束传输孔；13、按键区；131、屏幕开关；132、测量键；

133、停止测量键；134、功能区按钮；14、USB接口；15、测量仪电源；

2、LED显示屏；3、样品槽；31、槽体；32、透光玻璃板；33、活动盖体； 4、光源；5、光学组件；51、准光镜；52、色散元件；53、聚焦元件；6、原子化器；7、微量元素传感膜；8、放大器。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

请参阅图1-3，为本实用新型实施例所提供的一种便携式荧光微量元素检测仪的结构示意图。该便携式荧光微量元素检测仪包括：检测仪壳体 1、LED显示屏2、样品槽3、光源4、光学组件5、原子化器6、微量元素传感膜7、放大器8。

请参阅图1至图2，检测仪壳体1上设置有LED显示屏2；LED显示屏主要用于显示检测结果。

样品槽3设置于LED显示屏2的顶部一侧，用于装配比色皿；例如，在检测仪壳体的右上角部位设置有安装孔，样品槽插接在该安装孔内。样品槽也称为比色皿槽，检测时，将所要检测的物质稀释溶解放入比色皿中，然后再将比色皿插入到样品槽中，即可开始检测。具体地，样品槽3包括：槽体 31和活动盖体33。

槽体31呈长条形，槽体31的下端竖直插接于检测仪壳体1内；槽体31 延伸出检测仪壳体1的一端上设置有开口；槽体31的四周侧壁上均设置有通槽，每个通槽上均安装有透光玻璃板32；方便检测光源的透过。

活动盖体33设置于开口上，活动盖体33的一侧与槽体31铰接。通过活动盖体将比色皿进行密封，能够避免检测光源由开口部位散射出来，影响检测结果的精准性。

光源4设置于样品槽3的一侧；光源4与样品槽3之间设置有光学组件 5，用于将光源4发出的光线聚焦并射入到样品槽3内，产生特征谱线的光束。请参阅图3，光学组件5沿光源4向样品槽3发出的光束方向依次设置有准光镜51、色散元件52和聚焦元件53；准光镜51与聚焦元件53均为球面镜，且其球形反射面的朝向均与光束延伸方向一致；色散元件52为三棱镜。

请参阅图2，原子化器6设置于样品槽3的一侧，用于吸收特征谱线的光束并转变为光信号；光源4向样品槽3发出的光束与样品槽3向原子化器6 发出的光束垂直。

微量元素传感膜7设置于原子化器6的一侧；用于对原子化器6发出的光信号进行特征选择。其中，微量元素传感膜7是由石墨烯/壳聚糖复合膜制备的传感膜，其能够选择性接收微量元素特征谱线光束转变的光信号，然后由放大器8将光信号转变为电信号，再将电信号处理后传输到LED显示屏2 上。

放大器8设置于微量元素传感膜7的一侧，且与光学组件5的位置对应，用于接收微量元素传感膜7发出的光信号并转变为电信号，然后传输到LED 显示屏2上；放大器8与LED显示屏2电性连接。

本实施方式中，该检测系统主要通过微量元素传感膜对微量元素特征谱线光束转变的光信号具有很灵敏的选择性，然后由放大器将光信号转变为电信号，再将电信号处理后传输到检测仪屏幕上，从而实现对微量元素的测量；该系统可在降低成本的同时，极大地提高检测微量元素的灵敏性和便携性。

其中，微量元素传感膜为高分子型微量元素传感膜，当样品通过光源照射，再由原子化器处理带入到传感膜上时，传感膜会将对应的微量元素特征谱线光束转变为光信号，并且与接收到的光的波长成比例。对于高分子新型微量元素传感膜来说，它基本适应所有的元素光的传导。例如，本实施例采用的微量元素传感膜对锰离子有特定响应，能够选择性的吸收锰离子特征谱线光束转变的光信号。当然，微量元素传感膜对微量元素的相应并不局限于锰离子，还针对其他微量元素，如铅、锌、铜、钙、镁、铁等设置相应的微量元素传感膜。

请参阅图2至图3，样品槽3朝向光源4的一侧依次设置有棱镜盒11和光源盒12，且光源盒12的一侧与棱镜盒11相抵接；光学组件5设置于棱镜盒11内；光源4设置于光源盒12内；光源盒12与棱镜盒11的相对一侧上设置有第一光束传输孔121，棱镜盒11朝向样品槽3的一侧设置有第二光束传输孔111，光源4发出的光束能够依次穿过第一光束传输孔121、光学组件 5、第二光束传输孔111，并传输到样品槽3内。

请参阅图1，检测仪壳体1靠近样品槽3的一侧设置有按键区13，按键区13内依次设置有屏幕开关131、测量键132、停止测量键133以及若干功能区按钮134。

检测仪壳体1的侧缘上设置有USB接口14，USB接口14的一侧设置有测量仪电源15，测量仪电源15与USB接口14电性连接，测量仪电源15分别与光源4、原子化器6、放大器8电性连接。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，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的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种便携式荧光微量元素检测仪，其特征在于，包括：

检测仪壳体(1)，其上设置有LED显示屏(2)；

样品槽(3)，设置于所述LED显示屏(2)的顶部一侧，用于装配比色皿；

光源(4)，设置于所述样品槽(3)的一侧；所述光源(4)与所述样品槽(3)之间设置有光学组件(5)，用于将所述光源(4)发出的光线聚焦并射入到所述样品槽(3)内，产生特征谱线的光束；

原子化器(6)，设置于所述样品槽(3)的一侧，用于吸收特征谱线的光束并转变为光信号；所述光源(4)向所述样品槽(3)发出的光束与所述样品槽(3)向所述原子化器(6)发出的光束垂直；

微量元素传感膜(7)，设置于所述原子化器(6)的一侧；用于对所述原子化器(6)发出的光信号进行特征选择；

放大器(8)，设置于所述微量元素传感膜(7)的一侧，且与所述光学组件(5)的位置对应，用于接收所述微量元素传感膜(7)发出的光信号并转变为电信号，然后传输到LED显示屏(2)上；所述放大器(8)与所述LED显示屏(2)电性连接。

2.根据权利要求1所述的便携式荧光微量元素检测仪，其特征在于，所述光学组件(5)沿所述光源(4)向所述样品槽(3)发出的光束方向依次设置有准光镜(51)、色散元件(52)和聚焦元件(53)；所述准光镜(51)与所述聚焦元件(53)均为球面镜，且其球形反射面的朝向均与光束延伸方向一致；所述色散元件(52)为三棱镜。

3.根据权利要求1所述的便携式荧光微量元素检测仪，其特征在于，所述微量元素传感膜(7)是由石墨烯/壳聚糖复合膜制备的传感膜，其能够选择性接收微量元素特征谱线光束转变的光信号，然后由所述放大器(8)将光信号转变为电信号，再将电信号处理后传输到所述LED显示屏(2)上。

4.根据权利要求1所述的便携式荧光微量元素检测仪，其特征在于，所述样品槽(3)包括：

槽体(31)，呈长条形，竖直插接于所述检测仪壳体(1)内；所述槽体(31)延伸出所述检测仪壳体(1)的一端上设置有开口；所述槽体(31)的四周侧壁上均设置有通槽，每个所述通槽上均安装有透光玻璃板(32)；

活动盖体(33)，设置于所述开口上，所述活动盖体(33)的一侧与所述槽体(31)铰接。

5.根据权利要求1所述的便携式荧光微量元素检测仪，其特征在于，所述样品槽(3)朝向所述光源(4)的一侧依次设置有棱镜盒(11)和光源盒(12)，且所述光源盒(12)的一侧与所述棱镜盒(11)抵接；所述光学组件(5)设置于所述棱镜盒(11)内；所述光源(4)设置于所述光源盒(12)内；所述光源盒(12)与所述棱镜盒(11)的相对一侧上设置有第一光束传输孔(121)，所述棱镜盒(11)朝向所述样品槽(3)的一侧设置有第二光束传输孔(111)，所述光源(4)发出的光束能够依次穿过所述第一光束传输孔(121)、所述光学组件(5)、所述第二光束传输孔(111)，并传输到所述样品槽(3)内。

6.根据权利要求1所述的便携式荧光微量元素检测仪，其特征在于，所述检测仪壳体(1)靠近所述样品槽(3)的一侧设置有按键区(13)，所述按键区(13)内依次设置有屏幕开关(131)、测量键(132)、停止测量键(133)以及若干功能区按钮(134)。

7.根据权利要求1所述的便携式荧光微量元素检测仪，其特征在于，所述检测仪壳体(1)的侧缘上设置有USB接口(14)，所述USB接口(14)的一侧设置有测量仪电源(15)，所述测量仪电源(15)与所述USB接口(14)电性连接，所述测量仪电源(15)分别与所述光源(4)、所述原子化器(6)、所述放大器(8)电性连接。

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