專利名稱：散射比濁專用測試儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及自動檢測的化學(xué)分析儀領(lǐng)域，具體涉及用在蛋白分析儀中的散射濁度檢測裝置中。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的分析儀方面的專利如貝克曼考爾特公司杜安-G-巴伯、圖松太里查德-P-瓦特斯等人發(fā)明的專利《散射濁度計(jì)和比濁計(jì)組和》(專利公開號CN 1224497A)。該組和發(fā)明提供了用在自動化學(xué)分析儀器中的一種散射濁度計(jì)和散射濁度計(jì)/比濁計(jì)組合。該組合包括一個用于產(chǎn)生帶有一個S波分量和一個P波分量的偏振激光光束。該光束被一個光束分離器分離，該分離器使得光束的兩個偏振部分之一的已知部分導(dǎo)向反應(yīng)容器。在反應(yīng)容器中，激光光束的第一偏振部分用于散射測濁法化學(xué)分析。激光光束的其余部分穿過光束分離器到達(dá)一個激光器控制光檢測器。但是，在激光光束的其余部分到達(dá)激光器控制光檢測器之前，沒有在散射測濁法化學(xué)分析中使用的偏振分量被濾出。激光器控制檢測器使用激光光束未被濾出的部分來控制激光器的輸出量。該組合也包括一個能夠發(fā)出比激光器光束波長長的發(fā)光二極管。這種光束穿過反應(yīng)容器到達(dá)一個比濁計(jì)光檢測器。一個第二光束分離器安裝在反應(yīng)容器和比濁計(jì)光檢測器之間以使激光光束的殘余部分偏離激光器。這可以防止激光光束的殘余部分被反射回反應(yīng)容器中。該種發(fā)明雖然測量結(jié)果很準(zhǔn)確，但存在如下問題如果需要多臺測量設(shè)備同時測量同種物質(zhì)時，需要對多臺設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn)和調(diào)試，但其校準(zhǔn)和調(diào)試步驟復(fù)雜，花費(fèi)太大。
實(shí)用新型內(nèi)容 本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種便于校準(zhǔn)和調(diào)試的散射比濁專用測試儀。
本實(shí)用新型包括光路部分和光電檢測部分，光電檢測部分包括光散射接收模塊、光電轉(zhuǎn)換模塊、檢測模塊，光路部分包括光發(fā)射器、光通道、盛放被測物質(zhì)的透明容器，光發(fā)射器發(fā)出的光通過光通道傳送到盛放被測物質(zhì)的透明容器，透明容器散射的光傳送到光電檢測部分，其特征在于，光電轉(zhuǎn)換模塊包括光電傳感器和可調(diào)的分壓電路，光電傳感器出來的電信號經(jīng)過分壓后，傳給檢測模塊。
上述的分壓電路是一個由第一、二電阻(R1，R2)串聯(lián)組成的分壓電路，至少一個電阻是可調(diào)電阻。這是一種可調(diào)的分壓電路，實(shí)踐中還有其他方式的可調(diào)分壓電路?？梢酝ㄟ^調(diào)節(jié)分壓電路的可調(diào)電阻來校正因激光器、光通道、激光傳感器轉(zhuǎn)換引起的誤差。
上述的盛放被測物質(zhì)的透明容器處設(shè)計(jì)有一個控制該容器的恒溫系統(tǒng)。這樣可以很好的降低因環(huán)境、所盛溶液溫度不同導(dǎo)致測量結(jié)果的誤差。
上述的恒溫系統(tǒng)包括穩(wěn)壓模塊、溫度檢測控制模塊和加熱驅(qū)動模塊，穩(wěn)壓模塊提供給恒溫系統(tǒng)一恒定的直流電壓；溫度檢測控制模塊設(shè)置和檢測透明容器的溫度，溫度檢測控制模塊信號連接控制加熱驅(qū)動模塊。
上述的穩(wěn)壓模塊是一個三端集成穩(wěn)壓電路，包括三端穩(wěn)壓集成芯片(U102)、電容(C101)、電容(C102)；三端穩(wěn)壓集成電路的輸入端接入用來減小輸入電壓中的波紋的電容(C101)，輸出端接入可以改善瞬態(tài)負(fù)載響應(yīng)特性的電容(C102)。這是穩(wěn)壓電路的一種方式，實(shí)踐中還可以有多種其他方式的穩(wěn)壓方法。
上述的溫度檢測控制模塊是一個兩個比較器組成的雙路電路，包括可以設(shè)置容器的溫度的兩個調(diào)節(jié)穩(wěn)壓器(W101、W102)。這是溫度檢測控制模塊電路的一種方式，實(shí)踐中還可以有多種其他方式的溫度檢測控制方法。
上述光發(fā)射器為激光器。激光器的光比較集中。
上述的光發(fā)射器和光通道之間設(shè)有一聚光片，光發(fā)射器發(fā)出的光由聚光片聚光后進(jìn)入光通道。
本實(shí)用新型由于采用在光電轉(zhuǎn)換部分設(shè)置可調(diào)的分壓電路，因此在需要多臺測量儀器測量同種被測物質(zhì)時，僅需要調(diào)節(jié)分壓電路的電壓值，就能消除光的能量、光的波長、光的轉(zhuǎn)換電路、盛容液的量杯的影響，從而可以制造出多臺測量效果相一致的測量儀器。這種方案簡單可行，成本低。
如果在該系統(tǒng)加入恒溫系統(tǒng)，又可以防止檢測試劑由于溫度的變化而對測量結(jié)果的影響。


圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例中的測試儀的系統(tǒng)組成示意圖。
圖2是實(shí)施例中的測試儀的光電轉(zhuǎn)換部分電路圖。
圖3是實(shí)施例中的測試儀的恒溫系統(tǒng)的電路圖。
圖中101、激光器，102、聚光片，103、反應(yīng)容器，104、光電檢測模塊，105、激光通道，106、激光光束，107、散射光束。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型主要用于測量液體化學(xué)溶液的蛋白質(zhì)成份成分測試。實(shí)施例中的散射比濁專用測試儀，包括光路部分和光電檢測部分，光電檢測部分包括光散射接收模塊、光電轉(zhuǎn)換模塊、檢測模塊，光路部分包括光發(fā)射器101、聚光片102、光通道105、盛放被測物質(zhì)的透明容器105，光發(fā)射器101發(fā)出的光106由聚光片102聚光后，通過光通道105傳送到盛放被測物質(zhì)的透明容器，透明容器105散射的光傳送到光電檢測部分104，光電轉(zhuǎn)換模塊包括光電傳感器和可調(diào)的分壓電路，光電傳感器出來的電信號經(jīng)過分壓后，傳給檢測模塊。
光發(fā)射器101是一個發(fā)射可見光的二極管激光器，它發(fā)出波長大約600至大約850nm之間的光。在一個優(yōu)先實(shí)施例中，激光器101發(fā)出波長在大約650至大約700nm之間，最好在大約670nm的光。由激光器101產(chǎn)生的激光光束106通過特制光通道導(dǎo)入反應(yīng)容器103。反應(yīng)容器103為一特制反應(yīng)量杯，盛待測溶液。激光光束106通過反應(yīng)容器103后散射；在某一角度(本分析儀散射采樣角度選擇與待測溶液的抗體、抗原成分有關(guān))采樣散射光，散射光束107通過光通道導(dǎo)入到光電檢測部分104；光電檢測部分104對光信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換并通過適當(dāng)校正、檢測分析處理后得到所需的分析信號。
一般地，激光器101能發(fā)出在大約1毫瓦和大約10毫瓦之間的總光能。用在本發(fā)明中的激光功率為0.5-1毫瓦之間。最好在大約0.6毫瓦。
由于測試架量杯槽處有恒溫系統(tǒng)，可以保證量杯中所盛溶液溫度在測量過程中保持在25-30度之間(本系統(tǒng)最優(yōu)控制溫度在25-26度之間)；這樣可以很好的降低因環(huán)境、所盛溶液溫度不同導(dǎo)致測量結(jié)果的誤差。
下面部分是對每個電路模塊的說明一、散射光電檢測部分該模塊通過U101對采集到的散射光進(jìn)行轉(zhuǎn)換，U101是一光電傳感器，信號經(jīng)過R1，R2進(jìn)行分壓。分壓后得到需要的轉(zhuǎn)換電信號，通過處理器分析處理后得到所需的結(jié)果。
二、恒溫控制系統(tǒng)模塊恒溫系統(tǒng)模塊有三個小模塊穩(wěn)壓模塊、溫度檢測控制模塊和加熱驅(qū)動模塊；穩(wěn)壓模塊為一三端集成穩(wěn)壓電路，提供給恒溫系統(tǒng)一恒定的直流電壓；該模塊包括如圖1所示中的磁珠L101三端穩(wěn)壓集成芯片U102、電容C101、C102等；三端穩(wěn)壓集成電路的輸入端接入電容C101用來減小輸入電壓中的波紋。輸出端接入電容C102可以改善瞬態(tài)負(fù)載響應(yīng)特性；溫度檢測控制模塊為一兩個比較器組成的雙路電路；可以通過調(diào)節(jié)穩(wěn)壓器W101、W102來設(shè)置量杯槽處的溫度；方案之一是將該溫度設(shè)置為25度，如果量杯槽處的溫度低于25度則通過溫度檢測控制模塊可以檢測到相應(yīng)的變化并輸出控制信號到加熱驅(qū)動模塊，加熱驅(qū)動模塊得到信號將對加熱片進(jìn)行加熱，可以促使量杯槽處溫度升高；如果溫度升高達(dá)到25度以上，溫度檢測控制模塊則不輸出加熱信號，溫度隨著環(huán)境溫度而自然下降，如果下降到25度以下則重新加熱這樣恒溫系統(tǒng)組成一個循環(huán)；周而復(fù)始。以保持量杯槽處溫度在25-30度范圍內(nèi)(注明本方案是采用單向控制溫度的恒溫系統(tǒng)即僅對溫度低于設(shè)定值而進(jìn)行控制，如果溫度高于某一值將無法控制，即通過環(huán)境溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，因?yàn)楸痉治鰞x使用環(huán)境溫度一般低于30度，該方案可以很好滿足要求，其他事例也可以進(jìn)行雙向控制即對于低于設(shè)定值和高于設(shè)定值均進(jìn)行調(diào)節(jié)。
下面簡述一下儀器的使用方法和相關(guān)參數(shù)的選定。
第一步，先選擇一臺測試儀作為模板，選擇一個盛有已知被測蛋白質(zhì)濃度的反應(yīng)容器，例如，濃度為0.5g/L的免疫球蛋白IgM，這時可以將分壓調(diào)節(jié)電路的輸出部分調(diào)整為整個R1和R2上的總電壓的1/2，這時測量出輸出部分的電壓，因?yàn)檩敵霾糠值碾妷号c被測免疫球蛋白IgM的濃度呈正比關(guān)系，因此可以以此推算出輸出部分的電壓與被測免疫球蛋白IgM的濃度呈正比的系數(shù)，這個系數(shù)可以作為以后檢測模塊(可以用一個CPU處理器來實(shí)現(xiàn))用來計(jì)算被測免疫球蛋白IgM濃度的固定的參數(shù)。當(dāng)然，為了準(zhǔn)確確定這個參數(shù)，也可以在測試儀不變，被測溶液不變的情況下，多次測量，取得一個比較準(zhǔn)確的參數(shù)，這在實(shí)際操作中非常必要。當(dāng)然分壓調(diào)節(jié)電路的輸出部分也不是整個R1和R2上的總電壓的1/2，也可以是其他的比例，但是這個比例一般為最佳比例，可以為第二步調(diào)整留下更大的空間。這個時候，主要的目的是測量輸出部分的電壓與被測溶液的濃度正比系數(shù)，以提供給CPU進(jìn)行電壓與濃度的轉(zhuǎn)換處理使用。
第二步，用另外一臺測試儀測試同樣的被測溶液，如果，光的能量、光的波長、光的轉(zhuǎn)換電路、環(huán)境溫度等完全相同的情況下，也應(yīng)該與第一步驟的相同，即在同樣的分壓比例下，檢測模塊顯示出相同的免疫球蛋白IgM的濃度，但實(shí)際上這是做不到的，因?yàn)樯鲜龅囊蛩睾茈y做到完全一致。所以分壓的比例就不會一樣，這時，就可以調(diào)整分壓電阻，直到分壓調(diào)節(jié)電路輸出的電壓值與第一臺測試儀輸出的電壓值相同即檢測模塊顯示出相同的濃度0.5g/L。調(diào)節(jié)分壓電路的電壓值，就消除了光的能量、光的波長、光的轉(zhuǎn)換電路、環(huán)境溫度變化對測量結(jié)果的影響。穩(wěn)定此時的分壓比例，就是一臺可以用來測試免疫球蛋白IgM的濃度的測試儀。
這種方法，只要在經(jīng)過模板測試儀的測試，確定了CPU的處理參數(shù)后，以后的測試儀就不需要再進(jìn)行確定CPU的處理參數(shù)的步驟，只需調(diào)整調(diào)節(jié)分壓電路的電壓值，就可以調(diào)整出符合要求的測試儀，因此方法簡單易行。
也可能通過調(diào)節(jié)分壓電阻，無法使檢測模塊顯示出免疫球蛋白IgM的濃度的數(shù)值，這時，已經(jīng)不能通過分壓電阻來實(shí)現(xiàn)調(diào)整測試儀的目的了，此時，應(yīng)通過調(diào)整光的能量、光的波長、光的轉(zhuǎn)換電路等來實(shí)現(xiàn)，當(dāng)然最方便的還是調(diào)整光源。
當(dāng)然，對不同的被測溶液或不同的被測的物質(zhì)，只需通過設(shè)置不同的處理器(CPU)中的相關(guān)參數(shù)。因?yàn)槊糠N溶液的輸出部分的電壓與被測溶液的濃度正比系數(shù)是不一樣的。
權(quán)利要求1.散射比濁專用測試儀，包括光路部分和光電檢測部分，光電檢測部分包括光散射接收模塊、光電轉(zhuǎn)換模塊、檢測模塊，光路部分包括光發(fā)射器、光通道、盛放被測物質(zhì)的透明容器，光發(fā)射器發(fā)出的光通過光通道傳送到盛放被測物質(zhì)的透明容器，透明容器散射的光傳送到光電檢測部分，其特征在于，光電轉(zhuǎn)換模塊包括光電傳感器和可調(diào)的分壓電路，光電傳感器出來的電信號經(jīng)過分壓后，傳給檢測模塊。
2.根據(jù)權(quán)利1所述的專用測試儀，其特征在于上述的分壓電路是一個由第一、二電阻(R1，R2)串聯(lián)組成的分壓電路，至少一個電阻是可調(diào)電阻。
3.根據(jù)權(quán)利1或2所述的專用測試儀，其特征在于上述的盛放被測物質(zhì)的透明容器處設(shè)計(jì)有一個控制該容器溫度的恒溫系統(tǒng)。
4.根據(jù)權(quán)利3所述的專用測試儀，其特征在于上述的恒溫系統(tǒng)包括穩(wěn)壓模塊、溫度檢測控制模塊和加熱驅(qū)動模塊，穩(wěn)壓模塊提供給恒溫系統(tǒng)一恒定的直流電壓；溫度檢測控制模塊設(shè)置和檢測透明容器的溫度，溫度檢測控制模塊信號連接控制加熱驅(qū)動模塊。
5.根據(jù)權(quán)利4所述的專用測試儀，其特征在于上述的穩(wěn)壓模塊是一個三端集成穩(wěn)壓電路，包括三端穩(wěn)壓集成芯片(U102)、電容(C101)、電容(C102)；三端穩(wěn)壓集成電路的輸入端接入用來減小輸入電壓中的波紋的電容(C101)，輸出端接入可以改善瞬態(tài)負(fù)載響應(yīng)特性的電容(C102)。
6.根據(jù)權(quán)利4所述的專用測試儀，其特征在于上述的溫度檢測控制模塊是一個兩個比較器組成的雙路電路，包括可以設(shè)置容器的溫度的兩個調(diào)節(jié)穩(wěn)壓器(W101、W102)。
7.根據(jù)權(quán)利1或2所述的專用測試儀，其特征在于所述光發(fā)射器為激光器。
8.根據(jù)權(quán)利1或2所述的專用測試儀，其特征在于上述的光發(fā)射器和光通道之間設(shè)有一聚光片，光發(fā)射器發(fā)出的光由聚光片聚光后進(jìn)入光通道。
專利摘要本實(shí)用新型涉及自動檢測的化學(xué)分析儀領(lǐng)域，具體涉及用在蛋白分析儀中的散射濁度檢測裝置中。本實(shí)用新型包括光路部分和光電檢測部分，光電檢測部分包括光散射接收模塊、光電轉(zhuǎn)換模塊、檢測模塊，光路部分包括光發(fā)射器、光通道、盛放被測物質(zhì)的透明容器，光發(fā)射器發(fā)出的光通過光通道傳送到盛放被測物質(zhì)的透明容器，透明容器散射的光傳送到光電檢測部分，光電轉(zhuǎn)換模塊包括光電傳感器和可調(diào)的分壓電路，光電傳感器出來的電信號經(jīng)過分壓后，傳給檢測模塊。由于采用在光電轉(zhuǎn)換部分設(shè)置可調(diào)的分壓電路，因此在需要多臺測量儀器測量同種被測物質(zhì)時，僅需要調(diào)節(jié)分壓電路的電壓值，就能制造出多臺測量效果相一致的測量儀器。這種方案簡單可行，成本低。
文檔編號G01N21/47GK2890898SQ20062005655
公開日2007年4月18日 申請日期2006年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月14日
發(fā)明者陳明鋒, 牛樂樂, 林日凱, 施玉利 申請人:深圳市國賽生物技術(shù)有限公司