專利名稱：全息動態(tài)分析儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種以全息動態(tài)方式研究非均相物系分離的儀器，具體是指一種全息動態(tài)分析儀，主要應(yīng)用于醫(yī)療中血液沉降測定以及石油化工、冶金原料性質(zhì)檢測等領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在醫(yī)療、石油化工、冶金等領(lǐng)域中，常常要對液體的沉降狀況進(jìn)行測試。例如，在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，血沉測試就是臨床醫(yī)學(xué)上應(yīng)用最廣泛的一種測試手段。
在循環(huán)著的血液中紅細(xì)胞懸浮于血漿中而不下沉。這種懸浮穩(wěn)定性取決于紅細(xì)胞膜和血漿的特性，當(dāng)用抗凝劑防止血液凝固，并將抗凝的血液放在一定的刻度管中，觀察一定時(shí)間內(nèi)紅細(xì)胞下沉的速度(用下沉距離表示)叫做“紅細(xì)胞沉降率”(Erythrocyte sedimentation rate)，簡稱“血沉”(ESR)。醫(yī)學(xué)上通過對人體血沉的測試，可以作為分析人體某些疾病的參考依據(jù)。血沉測試是采用手工方式或機(jī)器方式讀取血沉結(jié)果。手工方式可以僅僅使用一套血沉管和血沉架，通過手工完成。手工測試成本低，但檢測數(shù)值只限于非特異性的診斷，無法對某些疾病進(jìn)行分析，同時(shí)手工測試樣品容量很大，測試人員大量的工作花費(fèi)在移液過程和讀數(shù)過程。機(jī)器方式目前有普通血沉儀和動態(tài)血沉儀，是用儀器代替人眼來觀測血沉結(jié)果，其讀取血沉數(shù)據(jù)的方式多為紅外透射法，利用紅細(xì)胞對紅外線的強(qiáng)吸收能力，來區(qū)分血球和血漿。儀器的結(jié)構(gòu)是基于這一原理，利用機(jī)械的手段，帶動一對紅外發(fā)射/接收管，沿試管方向上下移動，通過透光效果間接觀察血沉現(xiàn)象，達(dá)到測量血球高度的目的。自動血沉儀可以全程檢測血沉過程，并利用自動化手段控制整個(gè)血沉過程的穩(wěn)定性，并制成“動態(tài)血沉曲線”，其測量結(jié)果迅速、準(zhǔn)確，樣品量較小，為臨床試驗(yàn)提供了極大的方便，但對其參考意義，還是需要參照標(biāo)準(zhǔn)法進(jìn)行復(fù)雜的矯正和換算。
實(shí)用新型內(nèi)容為了解決現(xiàn)有液體沉降測試存在的問題，本實(shí)用新型提供了一種全息動態(tài)分析儀。
本實(shí)用新型所提供的全息動態(tài)分析儀，由攝像系統(tǒng)、底座、光源、箱體以及至少一個(gè)試管托架組成，所述箱體由不透光材料制成，將攝像系統(tǒng)、光源、試管托架罩住，與底座裝配在一起；箱體上方的箱口處裝設(shè)有可掀遮光罩；所述攝像系統(tǒng)固定在底座上，攝像視野與光源方向相對；所述試管托架可均勻插裝多支樣品試管，使試管設(shè)置于攝像系統(tǒng)與光源之間；底座上裝設(shè)一步進(jìn)電機(jī)，該步進(jìn)電機(jī)通過傳動裝置與試管托架連接并控制試管托架進(jìn)行運(yùn)動。
使用本實(shí)用新型測試血沉?xí)r，將血沉樣品試管裝在攝像系統(tǒng)與光源之間的可以移動的試管托架上，試管托架可攜帶試管在攝像視野內(nèi)依次通過。通過攝像系統(tǒng)讀取血沉管內(nèi)的即時(shí)血沉圖象，一方面通過即時(shí)處理，得出即時(shí)的血沉數(shù)值(ESR)，一方面將圖象壓縮保存，并與多組不同時(shí)間的血沉圖象平排處理，形成“全息血沉圖譜”，為臨床檢測學(xué)通過“全息血沉圖譜”進(jìn)行診斷學(xué)分析，提供了操作用的儀器。
本實(shí)用新型的主要優(yōu)點(diǎn)是1.讀取速度快傳統(tǒng)分析儀是靠機(jī)械運(yùn)動使紅外透射探頭沿與試管平行的方向往復(fù)運(yùn)動，以達(dá)到確定紅血球與血漿的分界面高度的目的。這樣就使得傳統(tǒng)血沉儀讀取一次試管內(nèi)所需時(shí)間是十幾秒或幾十秒。而本實(shí)用新型全息動態(tài)分析儀的讀取時(shí)間達(dá)到一秒鐘讀取，極大地提高了讀取速度。
2.測試系統(tǒng)可靠、穩(wěn)定傳統(tǒng)分析儀依靠機(jī)械結(jié)構(gòu)帶著眾多的測試頭(紅外線透射用二極管)做往復(fù)運(yùn)動，來實(shí)現(xiàn)對足夠數(shù)量的樣品進(jìn)行測量的動作，而機(jī)械系統(tǒng)本身存在一定的不可靠性，測試頭之間不可能保證達(dá)到完全的一致，穩(wěn)定性較差。本實(shí)用新型機(jī)械運(yùn)動機(jī)構(gòu)極少，結(jié)果讀取系統(tǒng)唯一，測試頭固定不動，提高了測試頭的穩(wěn)定性，而且沒有了那些繁瑣的傳動結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)，保證了測試系統(tǒng)的可靠、穩(wěn)定。
3.收集信息豐富由于全息動態(tài)分析儀提供的是動態(tài)的、即時(shí)的數(shù)值，通過這些數(shù)值形成“全息動態(tài)圖譜”，使實(shí)驗(yàn)員可以觀察到液體的動態(tài)沉降過程，例如在血沉測試中，實(shí)驗(yàn)員可以觀察到溶血現(xiàn)象在沉降過程中的變化，多種紅細(xì)胞的分層現(xiàn)象等等。這種對血沉過程信息收集的詳細(xì)性和準(zhǔn)確性，會為臨床診斷提供更多有價(jià)值的信息，對現(xiàn)代診斷學(xué)研究意義重大。
4.兼容性強(qiáng)目前用來做測試的試管種類多達(dá)4-8種，長短、口徑均有差別。本實(shí)用新型基于強(qiáng)大的測試系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理，可以很容易兼容現(xiàn)在所有可以用到的試管，使用單位不必改變原有的使用習(xí)慣。


圖1是本實(shí)用新型全息動態(tài)分析儀的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1的俯視圖。
圖3是本實(shí)用新型全息動態(tài)分析儀另一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是圖3的俯視圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型全息動態(tài)分析儀的結(jié)構(gòu)如圖1所示，箱體4與底座5裝配在一起，箱體由不透光材料制成，箱體內(nèi)裝設(shè)有攝像系統(tǒng)2、光源3以及至少一個(gè)試管托架7，箱體上方的箱口處裝設(shè)有可掀遮光罩1，箱體4、底座5和遮光罩1將攝像系統(tǒng)、光源、試管托架罩住，形成一個(gè)“暗箱”，保證光學(xué)信息的穩(wěn)定性。攝像系統(tǒng)2固定在底座5上，攝像視野與光源方向相對；試管托架7可均勻插裝多支樣品試管8，使試管設(shè)置于攝像系統(tǒng)與光源之間，也可以將試管設(shè)置于攝像系統(tǒng)與光源之間的焦點(diǎn)上，達(dá)到被測試管在固定光源下實(shí)現(xiàn)視頻采樣的目的；底座上裝設(shè)一步進(jìn)電機(jī)6，該步進(jìn)電機(jī)通過傳動裝置10與試管托架7連接并控制試管托架進(jìn)行運(yùn)動。
圖1、圖2所示的實(shí)施例中，攝像系統(tǒng)2為CMOS圖像傳感器，試管托架7為環(huán)形，環(huán)繞于攝像系統(tǒng)2之外；步進(jìn)電機(jī)6的傳動用齒輪與傳動輸出軸同軸，傳動輸出軸與試管托架中部連接，步進(jìn)電機(jī)6通過傳動裝置帶動試管托架7進(jìn)行圓周運(yùn)動，圓周運(yùn)動的托架可以確定每支試管都能經(jīng)過攝像視野。光源3可以是一組發(fā)光二極管，在光源與試管之間可以裝一塊磨砂有機(jī)玻璃9。
本實(shí)用新型中的步進(jìn)電機(jī)6通過RS232串行口與計(jì)算機(jī)相連接，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)對試管托架的運(yùn)動速度和運(yùn)動方向的控制；攝像系統(tǒng)2可以通過USB接口與計(jì)算機(jī)相連接，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)對信息的自動采集。
使用本全息動態(tài)分析儀進(jìn)行血沉測試時(shí)，將測試用試管8裝入箱體內(nèi)的試管托架7上，CMOS圖像傳感器固定在底座5上，與試管托架上的試管處于同一水平面上，攝像視野中能夠覆蓋一支或多支試管，CMOS圖像傳感器將所采集的信息數(shù)據(jù)傳至計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，實(shí)現(xiàn)圖像采集的功能；合上遮光罩1，進(jìn)一步減小環(huán)境光對測試的影響。
測試過程中，步進(jìn)電機(jī)6帶動試管托架7保持勻速運(yùn)動，讓試管托架上的每一支試管8在一定時(shí)間內(nèi)都通過圖象采集視野一次，將所采集的信息數(shù)據(jù)傳至計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，繪制血沉圖譜，計(jì)算血沉值，并通過計(jì)算機(jī)對多個(gè)病歷的數(shù)據(jù)進(jìn)行儲存、統(tǒng)計(jì)、檢索和打印。
本實(shí)用新型的箱體底座5上還可以裝設(shè)有固定樣品架11；攝像系統(tǒng)可以配置附件視野分配器12(如圖2、圖3所示)，利用視野分配器可將攝像視野分割成兩部分，一部分對準(zhǔn)旋轉(zhuǎn)托盤中的試管8，一部分對準(zhǔn)固定樣品架11中的試管，這樣可以即時(shí)地對隨時(shí)插入的試管進(jìn)行分析處理。
在圖3、圖4所示的本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施例中，所述試管托架7平行設(shè)于攝像系統(tǒng)2與光源3之間。試管托架上可以設(shè)置一排試管或多排試管，試管托架在步進(jìn)電機(jī)的帶動下做平行運(yùn)動，使試管逐一通過攝像視野進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。
以上僅以血沉測試為例說明本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)及使用方法，本實(shí)用新型還可以用于石油化工、冶金原料性質(zhì)等的檢測。例如，在化工生產(chǎn)中，要使用沉降分離設(shè)備進(jìn)行有效的物質(zhì)分離，為了達(dá)到高效的生產(chǎn)效果，在生產(chǎn)過程中需要對輸入物料的混合物進(jìn)行沉聚過程的抽樣檢測。使用本實(shí)用新型全息動態(tài)分析儀，將多個(gè)式樣放置在試管架上，試管托架可攜帶試管在攝像視野內(nèi)依次通過，可獲得表觀沉降速度與懸浮液濃度及沉渣濃度與壓緊時(shí)間等對應(yīng)關(guān)系的數(shù)據(jù)，可作為沉降設(shè)備設(shè)計(jì)的依據(jù)及設(shè)備使用中流程控制的檢測環(huán)節(jié)。
權(quán)利要求1.一種全息動態(tài)分析儀，由攝像系統(tǒng)、底座、光源、箱體以及至少一個(gè)試管托架組成，其特征在于所述箱體由不透光材料制成，將攝像系統(tǒng)、光源、試管托架罩住，與底座裝配在一起；箱體上方的箱口處裝設(shè)有可掀遮光罩；所述攝像系統(tǒng)固定在底座上，攝像視野與光源方向相對；所述試管托架可均勻插裝多支樣品試管，使試管設(shè)置于攝像系統(tǒng)與光源之間；底座上裝設(shè)一步進(jìn)電機(jī)，該步進(jìn)電機(jī)通過傳動裝置與試管托架連接并控制試管托架進(jìn)行運(yùn)動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全息動態(tài)分析儀，其特征在于所述試管設(shè)置于攝像系統(tǒng)與光源的焦點(diǎn)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全息動態(tài)分析儀，其特征在于所述試管托架為環(huán)形，環(huán)繞于攝像系統(tǒng)之外。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全息動態(tài)分析儀，其特征在于所述試管托架平行設(shè)置于攝像系統(tǒng)與光源之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的全息動態(tài)分析儀，其特征在于所述箱體的底座上裝設(shè)有固定樣品架。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的全息動態(tài)分析儀，其特征在于所述攝像系統(tǒng)配置有視野分配器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全息動態(tài)分析儀，其特征在于所述步進(jìn)電機(jī)通過RS232串行口與計(jì)算機(jī)相連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種以全息動態(tài)方式研究非均相物系分離的全息動態(tài)分析儀，由攝像系統(tǒng)、底座、光源、箱體以及至少一個(gè)試管托架組成，箱體與底座裝配在一起，箱體上方的箱口處裝設(shè)有可掀遮光罩，攝像系統(tǒng)固定在底座上，攝像視野與光源方向相對，試管托架可均勻插裝多支樣品試管，底座上裝設(shè)的步進(jìn)電機(jī)通過傳動裝置與試管托架連接并控制試管托架進(jìn)行運(yùn)動。本實(shí)用新型讀取速度快，測試系統(tǒng)可靠、穩(wěn)定，收集信息豐富，兼容性強(qiáng)，適用于醫(yī)療中血液沉降測定以及石油化工、冶金原料性質(zhì)檢測等領(lǐng)域。
文檔編號G01N15/04GK2826434SQ200520023009
公開日2006年10月11日 申請日期2005年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月6日
發(fā)明者梁永強(qiáng) 申請人:梁永強(qiáng)