全自动血沉测定仪的制作方法
全自动血沉测定仪的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及血沉测定领域，特别涉及一种全自动血沉测定仪。
【背景技术】
[0002]血沉的测定是常用的血液检查项目，其在医学上的意义非常重要，传统的血沉测定方法为人工方法，即在一标准尺寸的试管内加入3.8%的枸橡酸钠溶液0.4毫升，从人体静脉取血1.6毫升，注入试管内充分混匀，放置于试管架上，开始计时，到时间后，依据刻度尺读出数值，记录作为结果。该方法属于人工计时，手工操作目视测量，结果误差大，精度低，操作复杂，多个血样同时测量易混淆，严重时可能造成误诊。所以医疗部门急需新的血沉测定仪，目前上市的血沉仪大多以记录机械转动来定位初始位置，在多孔位检测中，可能存在不同孔位的机械加工或材料变型导致不同孔位的初始高度不同对检测结果产生误差；且现有血沉仪采用普通试管，其检测误差更大，不能对脂血血沉进行有效识别。
【发明内容】
[0003]为了克服现有技术的上述不足，本实用新型提供一种全自动血沉测定仪，本全自动血沉测定仪精度高，无误差，操作简单。
[0004]本实用新型的技术方案是:一种全自动血沉测定仪，包括支座，所述支座两侧分别设有导轨，所述导轨内安装有滑块，所述导轨上端设有定位传感器，所述支座上设有用于固定血沉管的第一固定板和第二固定板，所述第一固定板和第二固定板上下相对，且相互平行，所述第二固定板安装在支座下端，用于支撑血沉管，所述第一固定板安装在支座上端，所述第一固定板上设有若干呈阵列分布的测试孔，所述第一固定板与第二固定板之间设有可上下移动的传感器支撑板，所述传感器支撑板与一直线电机固定连接，所述直线电机固定在支座上，所述直线电机通过丝杆上的螺母与传感器支撑板固定连接，所述传感器支撑板与支座两侧的导轨内的滑块固定连接，所述传感器支撑板上设有光学传感器阵列以及血沉管过孔，所述传感器支撑板上的血沉管过孔分别与第一固定板上的测试孔上下一一对应，所述光学传感器阵列分别与血沉管过孔一一对应，用于分别对血沉管过孔中的血沉管进行光电扫描，所述定位传感器、光学传感器阵列、直线电机均与一微控制器电连接。
[0005]所述微控制器电连接有电源、触摸屏、存储器，所述电源用于为微控制器供电，所述触摸屏用于输入指令信号，所述定位传感器用于检测光学传感器阵列的到位信息，并传递给微控制器，所述微控制器用于接收触摸屏的指令信号以及定位传感器的到位信息，输出控制信号控制给直线电机，控制光学传感器阵列向上或向下移动，并通过光学传感器阵列分别对各个血沉管进行光电扫描，光学传感器阵列用于将扫描数据传递给微控制器，所述微控制器用于根据光学传感器阵列传递的扫描数据计算出血沉的高度，并进行存储。
[0006]所述微控制器连接有RS232接口，微控制器通过RS232接口与打印机进行连接。
[0007]所述微控制器连接有USB接口，微控制器通过USB接口与工作站进行连接。
[0008]所述微控制器通过步进电机控制接口与直线电机电连接。
[0009]所述微控制器采用32位ARM微控制器。
[0010]所述直线电机的丝杆上端向上延伸与第一固定板上设有的孔配合。
[0011]所述定位传感器采用接近开关。
[0012]所述光学传感器阵列的输出端经电子阵列选择开关与微控制器的AD采样输入端电连接。
[0013]所述血沉管上设有光学传感器阵列能识别的上刻度线，定位传感器用于对光学传感器阵列进行定位，经定位传感器定位后的光学传感器阵列的位置高于所有血沉管的上刻度线。
[0014]本实用新型的有益效果是:由于本实用新型的全自动血沉测定仪的支座两侧分别设有导轨，所述导轨内安装有滑块，所述支座上设有用于固定血沉管的第一固定板和第二固定板，所述第一固定板和第二固定板上下相对，且相互平行，所述第二固定板安装在支座下端，用于支撑血沉管，所述第一固定板安装在支座上端，所述第一固定板上设有若干呈阵列分布的测试孔，所述第一固定板与第二固定板之间设有可上下移动的传感器支撑板，所述传感器支撑板与一直线电机固定连接，所述直线电机固定在支座上，所述直线电机通过丝杆上的螺母与传感器支撑板固定连接，所述传感器支撑板与支座两侧的导轨内的滑块固定连接，所述传感器支撑板上设有光学传感器阵列以及血沉管过孔，所述传感器支撑板上的血沉管过孔分别与第一固定板上的测试孔上下一一对应，所述光学传感器阵列分别与血沉管过孔一一对应，用于分别对血沉管过孔中的血沉管进行光电扫描，所述定位传感器、光学传感器阵列、直线电机均与一微控制器电连接。本实用新型采用动态可变红外光学原理，能对微弱变化的透光度进行区分，由于能对微弱透光度进行检测，因此可以对脂血血沉进行可靠识别，并正确检测脂血血沉结果。且本实用新型采用微控制器每隔一定的时间控制步进电机微步转动，带动光学传感器升降，光学传感器感应到全血和血浆会输出不同的电流，利用电阻把电流信号转换成模拟电压信号，电子阵列选择开关分别将120个模拟电压信号送入微控制器的AD转换器，经过微控制器AD转换，得到不同的数字信号，通过程序对数字信号的分析处理，计算出样品的血沉值。血沉值保存在存储器(外部存贮器)里，并经RS232接口控制打印机打印样品数据。采用电子开关与12位AD共15路组合成8组共120孔位采样阵例，能高速对120孔位通过DMA方式进行快速扫描，能满足大量标本的要求。通过USB可与工作站进行连接，比传统RS232接口速度更快，更方便，完全适应医疗机构LIS系统。
[0015]所述导轨上端设有定位传感器，通过定位传感器设定扫描的零点位置，光学传感器阵列从零点位置向下扫描，依次对上刻度线位、样品位、血球位进行扫描，分别记录步进扫描次数，根据上刻度线位的固定高度为LI计算得出样品位高度高为L2，血球位的高度L3，从而得到血沉值。本实用新型将定位传感器、血沉管上的上刻度线，作为设定的基准，定位传感器的位置以及血沉管上的上刻度线均为固定值，不会因为不同孔位的机械加工或材料变型从而导致不同孔位的初始高度不同对检测结果产生误差，完全排除机械加工引起的误差，检测精度高于人工检测，操作方便。
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型的立体图；
[0017]图2为本实用新型的结构示意图；
[0018]图3为本实用新型的电路原理框图；
[0019]图4为本实用新型的微控制器的电路图；
[0020]图5为本实用新型的光学传感器的电路图；
[0021]图6为本实用新型的电子开关的电路图；
[0022]图7为本实用新型的RS232接口的电路图；
[0023]图8为本实用新型的电源的电路图；
[0024]图9为本实用新型的步进电机控制接口的电路图；
[0025]图10为本实用新型的USB接口的电路图；
[0026]图11为本实用新型的存储器的电路图。
[0027]附图中，I为支座，Ia为第一矩形框架，Ib为第二矩形框架，2为第一固定板，21为测试孔，3为第二固定板，4为传感器支撑板，41为血沉管过孔，5为光学传感器阵例，6为导轨，7为滑块，8为血沉管，81为上刻度线，82为下刻度线，83为样品位，84为血球位，9为直线电机，10为螺母，11为丝杆，12为定位传感器，13为为第三矩形框架。
【具体实施方式】
[0028]参见图1至图11，一种全自动血沉测定仪，包括支座1，所述支座I两侧分别设有导轨，所述导轨内安装有滑块，所述导轨上端设有定位传感器12，所述支座上设有用于固定血沉管的第一固定板2和第二固定板3。所述支座包括左、右支撑板以及分别固定在左右支撑板上用于分别支撑第一固定板和第二固定板的第一矩形框架la、第二矩形框架lb。所述左、右支撑板上均设有导轨6，左支撑板上的导轨与右支撑板上的导轨相向对应。所述第一固定板和第二固定板上下相对，且相互平行，所述第二固定板安装在支座下端，用于支撑血沉管，所述第一固定板安装在支座上端，所述第一固定板上设有若干呈阵列分布的测试孔21，所述第一固定板与第二固定板之间设有可上下移动的传感器支撑板4，所述传感器支撑板与一直线电机固定连接，所述直线电机固定在支座上，所述直线电机通过丝杆11上的螺母10与传感器支撑板固定连接。所述直线电机的丝杆上端向上延伸与第一固定板上设有的孔配合。所述传感器支撑板与支座两侧的导轨内的滑块7固定连接，所述传感器支撑板上设有光学传感器阵列以及血沉管过孔，所述传感器支撑板4上的血沉管过孔41分别与第一固定板2上的测试孔21上下一一对应。本实施例的所述传感器支撑板固定在第三矩形框架13上，所述第三矩形框架与直线电机的螺母固定连接，所述第三矩形框架通过连接座与支座两侧的导轨内的滑块固定连接。所述光学传感器阵列5分别与血沉管过孔一一对应，用于分别对血沉管过孔中的血沉管8进行光电扫描，所述定位传感器、光学传感器阵列、直线电机9均与一微控制器电连接。所述光学传感器阵列由若干呈矩形阵列分布的光学传感器组成。所述光学传感器采用红外传感器。
[0029]参见图3至图11，所述微控制器电连接有电源、触摸屏、存储器，所述电源用于为微控制器供电，所述触摸屏用于输入指令信号，所述定位传感器用于检测光学传感器阵列的到位信息，并传递给微控制器，所述微控制器用于接收触摸屏的指令信号以及定位传感器的到位信息，输出控制信号控制给直线电机，控制光学传感器阵列向上或向下移动，并通过光学传感器阵列 分别对各个血沉管进行光电扫描，光学传感器阵列用于将扫描数据传递给微控制器，所述微控制器用于根据光学传感器阵列传递的扫描数据计算出血沉的高度，并进行存储。所述微控制器连接有RS232接口，微控制器通过RS232接口与打印机进行连接。所述微控制器连接有USB接口，微控制器通过USB接口与工作站进行连接。所述微控制器通过步进电机控制接口与直线电机电连接。所述微控制器采用STM32F103R8T6型32位ARM微控制器。所述定位传感器采用接近开关。所述光学传感器阵列的输出端经电子开关与微控制器的AD采样输入端电连接。所述电子阵列选择开关采用4051芯片。图3中的检测架包括图1中设置在支座上的光学传感器阵列、定位传感器、直线电机。
[0030]所述血沉管上设有光学传感器阵列能识别的上刻度线81。定位传感器用于对光学传感器阵列进行定位，定位传感器定位后的光学传感器阵列的位置高于所有血沉管的上刻度线。本实用新型的定位传感器用于对光学传感器阵列从上到下扫描的零点位置进行定位，光学传感器阵列从上到下扫描的零点位置高于所有血沉管的上刻度线，使经定位传感器定位后的光学传感器阵列的位置高于所有血沉管的上刻度线。上刻度线能降低红外光的穿透力。定位传感器的作用是确定零点位置，从零点位置开始计算步进移动的步数η。所述血沉管采用上机血沉管，该上机血沉管上有固定的上、下2个刻度线，采血时，用血量低于上刻度线81，高于下刻度线82 (上下刻度线之间)，直线电机设定为每旋转指定步后移动0.12968mm，因此每次扫描间隔长度为0.124968mm。
[0031]血沉仪测试时间设置为30分钟或60分钟，扫描周期可设置为1、2或3分钟，因此30分钟检测可扫10-30次，60分钟检测可扫20-60次，并对每次扫描的数据保存，可查询与打印血球沉降的过程曲线，找出最快沉降时间段等。如果设置为2分钟扫一次，则30分钟测试要扫描15次，得到的是血沉的沉降曲线，及最后一次扫描的最终结果。
[0032]初始时传感器支撑板在最底部，在没有血沉管插入以前，对所有空孔位的初始传感器AD数据进行保存，每隔一定时间(不超过30秒)检测是否有血沉管插入，当有血沉管插入某孔位时(为减少动态检测时的误错，插入时间一般为一次移动扫描结束时)，传感器的AD数据发生变化，对插入孔位进行检测计时开始。等到间隔时间到后才开始扫描，所以要求在运行过程中加入样品就在某次扫描结束后加入，这样能保证间隔时间相同。当达到设定扫描时间周期后，直线电机控制光学传感器阵列移动到上端定位传感器设定的零点位置后开始向下移动扫描。微控制器控制光学传感器阵列向下移动，并通过光学传感器阵列分别对各个血沉管进行光电扫描。当某一孔位第一次扫描时，记录下血沉管上刻度线LI与样品位83 (样品位不能达到或超过LI位，否则仪器不对该孔位进行检测)，以后只记录血球下沉位。血沉管的上刻度线是统一高度，但血沉管阵例中，由于加工等因素，每支血沉管的刻度线不能都位于同一水平线上，因此对每支血沉管的上刻度线的位置进行保存，以克服加工造成的误差。当扫描到血沉管的上刻度线位时，记录下从零点位置到血沉管的上刻度线81之间的步进次数为NI，从零点位置到血沉管的样品位83之间的步进次数为N2，从零点位置到血沉管的血球位84之间的步进次数为N3，将记录的步进次数传递给微控制器，微控制器根据如下方法计算出血沉的高度。试管插入时的样品高度N2与血球沉降高度N3是想等的，血球还没开始沉降。第一次扫描就得到NI，N2，及第I个N3，以后每次扫描只有血球沉降的高度N3发生变化。
[0033]计算方法如下:设定直线电机螺距为Lmm (旋转I周移动Lmm)，直线电机步矩角为S度，驱动细分为N，则每步移动距离A=L/ (360/S*N)，为达到降低燥声，应进行适当的细分。每次扫描检测的移动步数为η步，则每次扫描时的距离S=A*n (注n*A的大小可调整扫描精度)。设上刻度线位的固定高度为LI (LI为样品管的固定刻度)，样品位高度高为L2，血球位的高度为L3 ;则
[0034]L2=L1- (N2_N1)*S
[0035]L3=L1- (N3_N1)*S
[0036]血沉的高度为:L2_L3
[0037]通过离心后用相同的扫描方法即可算出压积的结果。
[0038]本方法能做到下降Imm内扫描10次以上，以就是说可达到0.1mm精度，实际应用时，在0.15mm以内就以完全满足临床检验的要求。
[0039]扫描方向为:从上往下移动，采用电子阵列开关与12位AD共15路组合成8组共120孔位采样阵例，通过高速DMA方式进行数据采集，数据存贮于外部存贮器中，通过USB可与工作站进行连接，比传统RS232接口速度更快，更方便。完全适应医疗机构LIS系统。
[0040]单机接有超大触摸屏与针式打印机，打印的结果可长期保存。单机独立操作，也可连接工作站。
[0041]测量原理:本仪器采用7寸触摸液晶屏进行操作，也可通过USB接口连接电脑控制本仪器进行测量。最多可同时测量120个标本，将血沉管加入1.2mL全血，混匀后放入测试孔，微控制器每隔一定的时间控制步进电机微步转动，带动光学传感器升降，光学传感器感应到全血和血浆会输出不同的电流，利用电阻把电流信号转换成模拟电压信号，微控制器控制电子阵列开关分别将120个模拟电压信号送入微控制器的AD转换器，经过微控制器AD转换，得到不同的孔位的数字信号，通过程序对数字信号的分析处理，计算出样品的血沉值。血沉值保存在外部存储器里，并经RS232接口控制打印机打印样品数据，或经过USB接口把样品数据传到工作站。
【主权项】
1.一种全自动血沉测定仪，其特征在于:包括支座，所述支座两侧分别设有导轨，所述导轨内安装有滑块，所述导轨上端设有定位传感器，所述支座上设有用于固定血沉管的第一固定板和第二固定板，所述第一固定板和第二固定板上下相对，且相互平行，所述第二固定板安装在支座下端，用于支撑血沉管，所述第一固定板安装在支座上端，所述第一固定板上设有若干呈阵列分布的测试孔，所述第一固定板与第二固定板之间设有可上下移动的传感器支撑板，所述传感器支撑板与一直线电机固定连接，所述直线电机固定在支座上，所述直线电机通过丝杆上的螺母与传感器支撑板固定连接，所述传感器支撑板与支座两侧的导轨内的滑块固定连接，所述传感器支撑板上设有光学传感器阵列以及血沉管过孔，所述传感器支撑板上的血沉管过孔分别与第一固定板上的测试孔上下一一对应，所述光学传感器阵列分别与血沉管过孔一一对应，用于分别对血沉管过孔中的血沉管进行光电扫描，所述定位传感器、光学传感器阵列、直线电机均与一微控制器电连接。2.根据权利要求1所述的全自动血沉测定仪，其特征在于:所述微控制器电连接有电源、触摸屏、存储器，所述电源用于为微控制器供电，所述触摸屏用于输入指令信号，所述定位传感器用于检测光学传感器阵列的到位信息，并传递给微控制器，所述微控制器用于接收触摸屏的指令信号以及定位传感器的到位信息，输出控制信号控制给直线电机，控制光学传感器阵列向上或向下移动，并通过光学传感器阵列分别对各个血沉管进行光电扫描，光学传感器阵列用于将扫描数据传递给微控制器，所述微控制器用于根据光学传感器阵列传递的扫描数据计算出血沉的高度，并进行存储。3.根据权利要求1所述的全自动血沉测定仪，其特征在于:所述微控制器连接有RS232接口，微控制器通过RS232接口与打印机进行连接。4.根据权利要求1所述的全自动血沉测定仪，其特征在于:所述微控制器连接有USB接口，微控制器通过USB接口与工作站进行连接。5.根据权利要求1所述的全自动血沉测定仪，其特征在于:所述微控制器通过步进电机控制接口与直线电机电连接。6.根据权利要求1至5任一项所述的全自动血沉测定仪，其特征在于:所述微控制器采用32位ARM微控制器。7.根据权利要求1所述的全自动血沉测定仪，其特征在于:所述直线电机的丝杆上端向上延伸与第一固定板上设有的孔配合。8.根据权利要求1所述的全自动血沉测定仪，其特征在于:所述定位传感器采用接近开关。9.根据权利要求1所述的全自动血沉测定仪，其特征在于:所述光学传感器阵列的输出端经电子阵列选择开关与微控制器的AD采样输入端电连接。10.根据权利要求1所述的全自动血沉测定仪，其特征在于:所述血沉管上设有光学传感器阵列能识别的上刻度线，定位传感器用于对光学传感器阵列进行定位，经定位传感器定位后的光学传感器阵列的位置高于所有血沉管的上刻度线。
【专利摘要】本实用新型涉及一种全自动血沉测定仪，包括支座，所述支座两侧分别设有导轨，所述导轨内安装有滑块，所述导轨上端设有定位传感器，所述支座上设有用于固定血沉管的第一固定板和第二固定板，所述第一固定板上设有若干呈阵列分布的测试孔，所述第一固定板与第二固定板之间设有可上下移动的传感器支撑板，所述传感器支撑板与一直线电机固定连接，所述传感器支撑板与支座两侧的导轨内的滑块固定连接，所述传感器支撑板上设有光学传感器阵列以及血沉管过孔，所述定位传感器、光学传感器阵列、直线电机均与一微控制器电连接。本全自动血沉测定仪精度高，无误差，操作简单。
【IPC分类】G01N15/05
【公开号】CN204694596
【申请号】CN201520259934
【发明人】付世海, 龙爱明
【申请人】重庆赛航科技发展有限公司
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年4月27日
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及血沉测定领域，特别涉及一种全自动血沉测定仪。
【背景技术】
[0002]血沉的测定是常用的血液检查项目，其在医学上的意义非常重要，传统的血沉测定方法为人工方法，即在一标准尺寸的试管内加入3.8%的枸橡酸钠溶液0.4毫升，从人体静脉取血1.6毫升，注入试管内充分混匀，放置于试管架上，开始计时，到时间后，依据刻度尺读出数值，记录作为结果。该方法属于人工计时，手工操作目视测量，结果误差大，精度低，操作复杂，多个血样同时测量易混淆，严重时可能造成误诊。所以医疗部门急需新的血沉测定仪，目前上市的血沉仪大多以记录机械转动来定位初始位置，在多孔位检测中，可能存在不同孔位的机械加工或材料变型导致不同孔位的初始高度不同对检测结果产生误差；且现有血沉仪采用普通试管，其检测误差更大，不能对脂血血沉进行有效识别。
【发明内容】
[0003]为了克服现有技术的上述不足，本实用新型提供一种全自动血沉测定仪，本全自动血沉测定仪精度高，无误差，操作简单。
[0004]本实用新型的技术方案是:一种全自动血沉测定仪，包括支座，所述支座两侧分别设有导轨，所述导轨内安装有滑块，所述导轨上端设有定位传感器，所述支座上设有用于固定血沉管的第一固定板和第二固定板，所述第一固定板和第二固定板上下相对，且相互平行，所述第二固定板安装在支座下端，用于支撑血沉管，所述第一固定板安装在支座上端，所述第一固定板上设有若干呈阵列分布的测试孔，所述第一固定板与第二固定板之间设有可上下移动的传感器支撑板，所述传感器支撑板与一直线电机固定连接，所述直线电机固定在支座上，所述直线电机通过丝杆上的螺母与传感器支撑板固定连接，所述传感器支撑板与支座两侧的导轨内的滑块固定连接，所述传感器支撑板上设有光学传感器阵列以及血沉管过孔，所述传感器支撑板上的血沉管过孔分别与第一固定板上的测试孔上下一一对应，所述光学传感器阵列分别与血沉管过孔一一对应，用于分别对血沉管过孔中的血沉管进行光电扫描，所述定位传感器、光学传感器阵列、直线电机均与一微控制器电连接。
[0005]所述微控制器电连接有电源、触摸屏、存储器，所述电源用于为微控制器供电，所述触摸屏用于输入指令信号，所述定位传感器用于检测光学传感器阵列的到位信息，并传递给微控制器，所述微控制器用于接收触摸屏的指令信号以及定位传感器的到位信息，输出控制信号控制给直线电机，控制光学传感器阵列向上或向下移动，并通过光学传感器阵列分别对各个血沉管进行光电扫描，光学传感器阵列用于将扫描数据传递给微控制器，所述微控制器用于根据光学传感器阵列传递的扫描数据计算出血沉的高度，并进行存储。
[0006]所述微控制器连接有RS232接口，微控制器通过RS232接口与打印机进行连接。
[0007]所述微控制器连接有USB接口，微控制器通过USB接口与工作站进行连接。
[0008]所述微控制器通过步进电机控制接口与直线电机电连接。
[0009]所述微控制器采用32位ARM微控制器。
[0010]所述直线电机的丝杆上端向上延伸与第一固定板上设有的孔配合。
[0011]所述定位传感器采用接近开关。
[0012]所述光学传感器阵列的输出端经电子阵列选择开关与微控制器的AD采样输入端电连接。
[0013]所述血沉管上设有光学传感器阵列能识别的上刻度线，定位传感器用于对光学传感器阵列进行定位，经定位传感器定位后的光学传感器阵列的位置高于所有血沉管的上刻度线。
[0014]本实用新型的有益效果是:由于本实用新型的全自动血沉测定仪的支座两侧分别设有导轨，所述导轨内安装有滑块，所述支座上设有用于固定血沉管的第一固定板和第二固定板，所述第一固定板和第二固定板上下相对，且相互平行，所述第二固定板安装在支座下端，用于支撑血沉管，所述第一固定板安装在支座上端，所述第一固定板上设有若干呈阵列分布的测试孔，所述第一固定板与第二固定板之间设有可上下移动的传感器支撑板，所述传感器支撑板与一直线电机固定连接，所述直线电机固定在支座上，所述直线电机通过丝杆上的螺母与传感器支撑板固定连接，所述传感器支撑板与支座两侧的导轨内的滑块固定连接，所述传感器支撑板上设有光学传感器阵列以及血沉管过孔，所述传感器支撑板上的血沉管过孔分别与第一固定板上的测试孔上下一一对应，所述光学传感器阵列分别与血沉管过孔一一对应，用于分别对血沉管过孔中的血沉管进行光电扫描，所述定位传感器、光学传感器阵列、直线电机均与一微控制器电连接。本实用新型采用动态可变红外光学原理，能对微弱变化的透光度进行区分，由于能对微弱透光度进行检测，因此可以对脂血血沉进行可靠识别，并正确检测脂血血沉结果。且本实用新型采用微控制器每隔一定的时间控制步进电机微步转动，带动光学传感器升降，光学传感器感应到全血和血浆会输出不同的电流，利用电阻把电流信号转换成模拟电压信号，电子阵列选择开关分别将120个模拟电压信号送入微控制器的AD转换器，经过微控制器AD转换，得到不同的数字信号，通过程序对数字信号的分析处理，计算出样品的血沉值。血沉值保存在存储器(外部存贮器)里，并经RS232接口控制打印机打印样品数据。采用电子开关与12位AD共15路组合成8组共120孔位采样阵例，能高速对120孔位通过DMA方式进行快速扫描，能满足大量标本的要求。通过USB可与工作站进行连接，比传统RS232接口速度更快，更方便，完全适应医疗机构LIS系统。
[0015]所述导轨上端设有定位传感器，通过定位传感器设定扫描的零点位置，光学传感器阵列从零点位置向下扫描，依次对上刻度线位、样品位、血球位进行扫描，分别记录步进扫描次数，根据上刻度线位的固定高度为LI计算得出样品位高度高为L2，血球位的高度L3，从而得到血沉值。本实用新型将定位传感器、血沉管上的上刻度线，作为设定的基准，定位传感器的位置以及血沉管上的上刻度线均为固定值，不会因为不同孔位的机械加工或材料变型从而导致不同孔位的初始高度不同对检测结果产生误差，完全排除机械加工引起的误差，检测精度高于人工检测，操作方便。
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型的立体图；
[0017]图2为本实用新型的结构示意图；
[0018]图3为本实用新型的电路原理框图；
[0019]图4为本实用新型的微控制器的电路图；
[0020]图5为本实用新型的光学传感器的电路图；
[0021]图6为本实用新型的电子开关的电路图；
[0022]图7为本实用新型的RS232接口的电路图；
[0023]图8为本实用新型的电源的电路图；
[0024]图9为本实用新型的步进电机控制接口的电路图；
[0025]图10为本实用新型的USB接口的电路图；
[0026]图11为本实用新型的存储器的电路图。
[0027]附图中，I为支座，Ia为第一矩形框架，Ib为第二矩形框架，2为第一固定板，21为测试孔，3为第二固定板，4为传感器支撑板，41为血沉管过孔，5为光学传感器阵例，6为导轨，7为滑块，8为血沉管，81为上刻度线，82为下刻度线，83为样品位，84为血球位，9为直线电机，10为螺母，11为丝杆，12为定位传感器，13为为第三矩形框架。
【具体实施方式】
[0028]参见图1至图11，一种全自动血沉测定仪，包括支座1，所述支座I两侧分别设有导轨，所述导轨内安装有滑块，所述导轨上端设有定位传感器12，所述支座上设有用于固定血沉管的第一固定板2和第二固定板3。所述支座包括左、右支撑板以及分别固定在左右支撑板上用于分别支撑第一固定板和第二固定板的第一矩形框架la、第二矩形框架lb。所述左、右支撑板上均设有导轨6，左支撑板上的导轨与右支撑板上的导轨相向对应。所述第一固定板和第二固定板上下相对，且相互平行，所述第二固定板安装在支座下端，用于支撑血沉管，所述第一固定板安装在支座上端，所述第一固定板上设有若干呈阵列分布的测试孔21，所述第一固定板与第二固定板之间设有可上下移动的传感器支撑板4，所述传感器支撑板与一直线电机固定连接，所述直线电机固定在支座上，所述直线电机通过丝杆11上的螺母10与传感器支撑板固定连接。所述直线电机的丝杆上端向上延伸与第一固定板上设有的孔配合。所述传感器支撑板与支座两侧的导轨内的滑块7固定连接，所述传感器支撑板上设有光学传感器阵列以及血沉管过孔，所述传感器支撑板4上的血沉管过孔41分别与第一固定板2上的测试孔21上下一一对应。本实施例的所述传感器支撑板固定在第三矩形框架13上，所述第三矩形框架与直线电机的螺母固定连接，所述第三矩形框架通过连接座与支座两侧的导轨内的滑块固定连接。所述光学传感器阵列5分别与血沉管过孔一一对应，用于分别对血沉管过孔中的血沉管8进行光电扫描，所述定位传感器、光学传感器阵列、直线电机9均与一微控制器电连接。所述光学传感器阵列由若干呈矩形阵列分布的光学传感器组成。所述光学传感器采用红外传感器。
[0029]参见图3至图11，所述微控制器电连接有电源、触摸屏、存储器，所述电源用于为微控制器供电，所述触摸屏用于输入指令信号，所述定位传感器用于检测光学传感器阵列的到位信息，并传递给微控制器，所述微控制器用于接收触摸屏的指令信号以及定位传感器的到位信息，输出控制信号控制给直线电机，控制光学传感器阵列向上或向下移动，并通过光学传感器阵列 分别对各个血沉管进行光电扫描，光学传感器阵列用于将扫描数据传递给微控制器，所述微控制器用于根据光学传感器阵列传递的扫描数据计算出血沉的高度，并进行存储。所述微控制器连接有RS232接口，微控制器通过RS232接口与打印机进行连接。所述微控制器连接有USB接口，微控制器通过USB接口与工作站进行连接。所述微控制器通过步进电机控制接口与直线电机电连接。所述微控制器采用STM32F103R8T6型32位ARM微控制器。所述定位传感器采用接近开关。所述光学传感器阵列的输出端经电子开关与微控制器的AD采样输入端电连接。所述电子阵列选择开关采用4051芯片。图3中的检测架包括图1中设置在支座上的光学传感器阵列、定位传感器、直线电机。
[0030]所述血沉管上设有光学传感器阵列能识别的上刻度线81。定位传感器用于对光学传感器阵列进行定位，定位传感器定位后的光学传感器阵列的位置高于所有血沉管的上刻度线。本实用新型的定位传感器用于对光学传感器阵列从上到下扫描的零点位置进行定位，光学传感器阵列从上到下扫描的零点位置高于所有血沉管的上刻度线，使经定位传感器定位后的光学传感器阵列的位置高于所有血沉管的上刻度线。上刻度线能降低红外光的穿透力。定位传感器的作用是确定零点位置，从零点位置开始计算步进移动的步数η。所述血沉管采用上机血沉管，该上机血沉管上有固定的上、下2个刻度线，采血时，用血量低于上刻度线81，高于下刻度线82 (上下刻度线之间)，直线电机设定为每旋转指定步后移动0.12968mm，因此每次扫描间隔长度为0.124968mm。
[0031]血沉仪测试时间设置为30分钟或60分钟，扫描周期可设置为1、2或3分钟，因此30分钟检测可扫10-30次，60分钟检测可扫20-60次，并对每次扫描的数据保存，可查询与打印血球沉降的过程曲线，找出最快沉降时间段等。如果设置为2分钟扫一次，则30分钟测试要扫描15次，得到的是血沉的沉降曲线，及最后一次扫描的最终结果。
[0032]初始时传感器支撑板在最底部，在没有血沉管插入以前，对所有空孔位的初始传感器AD数据进行保存，每隔一定时间(不超过30秒)检测是否有血沉管插入，当有血沉管插入某孔位时(为减少动态检测时的误错，插入时间一般为一次移动扫描结束时)，传感器的AD数据发生变化，对插入孔位进行检测计时开始。等到间隔时间到后才开始扫描，所以要求在运行过程中加入样品就在某次扫描结束后加入，这样能保证间隔时间相同。当达到设定扫描时间周期后，直线电机控制光学传感器阵列移动到上端定位传感器设定的零点位置后开始向下移动扫描。微控制器控制光学传感器阵列向下移动，并通过光学传感器阵列分别对各个血沉管进行光电扫描。当某一孔位第一次扫描时，记录下血沉管上刻度线LI与样品位83 (样品位不能达到或超过LI位，否则仪器不对该孔位进行检测)，以后只记录血球下沉位。血沉管的上刻度线是统一高度，但血沉管阵例中，由于加工等因素，每支血沉管的刻度线不能都位于同一水平线上，因此对每支血沉管的上刻度线的位置进行保存，以克服加工造成的误差。当扫描到血沉管的上刻度线位时，记录下从零点位置到血沉管的上刻度线81之间的步进次数为NI，从零点位置到血沉管的样品位83之间的步进次数为N2，从零点位置到血沉管的血球位84之间的步进次数为N3，将记录的步进次数传递给微控制器，微控制器根据如下方法计算出血沉的高度。试管插入时的样品高度N2与血球沉降高度N3是想等的，血球还没开始沉降。第一次扫描就得到NI，N2，及第I个N3，以后每次扫描只有血球沉降的高度N3发生变化。
[0033]计算方法如下:设定直线电机螺距为Lmm (旋转I周移动Lmm)，直线电机步矩角为S度，驱动细分为N，则每步移动距离A=L/ (360/S*N)，为达到降低燥声，应进行适当的细分。每次扫描检测的移动步数为η步，则每次扫描时的距离S=A*n (注n*A的大小可调整扫描精度)。设上刻度线位的固定高度为LI (LI为样品管的固定刻度)，样品位高度高为L2，血球位的高度为L3 ;则
[0034]L2=L1- (N2_N1)*S
[0035]L3=L1- (N3_N1)*S
[0036]血沉的高度为:L2_L3
[0037]通过离心后用相同的扫描方法即可算出压积的结果。
[0038]本方法能做到下降Imm内扫描10次以上，以就是说可达到0.1mm精度，实际应用时，在0.15mm以内就以完全满足临床检验的要求。
[0039]扫描方向为:从上往下移动，采用电子阵列开关与12位AD共15路组合成8组共120孔位采样阵例，通过高速DMA方式进行数据采集，数据存贮于外部存贮器中，通过USB可与工作站进行连接，比传统RS232接口速度更快，更方便。完全适应医疗机构LIS系统。
[0040]单机接有超大触摸屏与针式打印机，打印的结果可长期保存。单机独立操作，也可连接工作站。
[0041]测量原理:本仪器采用7寸触摸液晶屏进行操作，也可通过USB接口连接电脑控制本仪器进行测量。最多可同时测量120个标本，将血沉管加入1.2mL全血，混匀后放入测试孔，微控制器每隔一定的时间控制步进电机微步转动，带动光学传感器升降，光学传感器感应到全血和血浆会输出不同的电流，利用电阻把电流信号转换成模拟电压信号，微控制器控制电子阵列开关分别将120个模拟电压信号送入微控制器的AD转换器，经过微控制器AD转换，得到不同的孔位的数字信号，通过程序对数字信号的分析处理，计算出样品的血沉值。血沉值保存在外部存储器里，并经RS232接口控制打印机打印样品数据，或经过USB接口把样品数据传到工作站。
【主权项】
1.一种全自动血沉测定仪，其特征在于:包括支座，所述支座两侧分别设有导轨，所述导轨内安装有滑块，所述导轨上端设有定位传感器，所述支座上设有用于固定血沉管的第一固定板和第二固定板，所述第一固定板和第二固定板上下相对，且相互平行，所述第二固定板安装在支座下端，用于支撑血沉管，所述第一固定板安装在支座上端，所述第一固定板上设有若干呈阵列分布的测试孔，所述第一固定板与第二固定板之间设有可上下移动的传感器支撑板，所述传感器支撑板与一直线电机固定连接，所述直线电机固定在支座上，所述直线电机通过丝杆上的螺母与传感器支撑板固定连接，所述传感器支撑板与支座两侧的导轨内的滑块固定连接，所述传感器支撑板上设有光学传感器阵列以及血沉管过孔，所述传感器支撑板上的血沉管过孔分别与第一固定板上的测试孔上下一一对应，所述光学传感器阵列分别与血沉管过孔一一对应，用于分别对血沉管过孔中的血沉管进行光电扫描，所述定位传感器、光学传感器阵列、直线电机均与一微控制器电连接。2.根据权利要求1所述的全自动血沉测定仪，其特征在于:所述微控制器电连接有电源、触摸屏、存储器，所述电源用于为微控制器供电，所述触摸屏用于输入指令信号，所述定位传感器用于检测光学传感器阵列的到位信息，并传递给微控制器，所述微控制器用于接收触摸屏的指令信号以及定位传感器的到位信息，输出控制信号控制给直线电机，控制光学传感器阵列向上或向下移动，并通过光学传感器阵列分别对各个血沉管进行光电扫描，光学传感器阵列用于将扫描数据传递给微控制器，所述微控制器用于根据光学传感器阵列传递的扫描数据计算出血沉的高度，并进行存储。3.根据权利要求1所述的全自动血沉测定仪，其特征在于:所述微控制器连接有RS232接口，微控制器通过RS232接口与打印机进行连接。4.根据权利要求1所述的全自动血沉测定仪，其特征在于:所述微控制器连接有USB接口，微控制器通过USB接口与工作站进行连接。5.根据权利要求1所述的全自动血沉测定仪，其特征在于:所述微控制器通过步进电机控制接口与直线电机电连接。6.根据权利要求1至5任一项所述的全自动血沉测定仪，其特征在于:所述微控制器采用32位ARM微控制器。7.根据权利要求1所述的全自动血沉测定仪，其特征在于:所述直线电机的丝杆上端向上延伸与第一固定板上设有的孔配合。8.根据权利要求1所述的全自动血沉测定仪，其特征在于:所述定位传感器采用接近开关。9.根据权利要求1所述的全自动血沉测定仪，其特征在于:所述光学传感器阵列的输出端经电子阵列选择开关与微控制器的AD采样输入端电连接。10.根据权利要求1所述的全自动血沉测定仪，其特征在于:所述血沉管上设有光学传感器阵列能识别的上刻度线，定位传感器用于对光学传感器阵列进行定位，经定位传感器定位后的光学传感器阵列的位置高于所有血沉管的上刻度线。
【专利摘要】本实用新型涉及一种全自动血沉测定仪，包括支座，所述支座两侧分别设有导轨，所述导轨内安装有滑块，所述导轨上端设有定位传感器，所述支座上设有用于固定血沉管的第一固定板和第二固定板，所述第一固定板上设有若干呈阵列分布的测试孔，所述第一固定板与第二固定板之间设有可上下移动的传感器支撑板，所述传感器支撑板与一直线电机固定连接，所述传感器支撑板与支座两侧的导轨内的滑块固定连接，所述传感器支撑板上设有光学传感器阵列以及血沉管过孔，所述定位传感器、光学传感器阵列、直线电机均与一微控制器电连接。本全自动血沉测定仪精度高，无误差，操作简单。
【IPC分类】G01N15/05
【公开号】CN204694596
【申请号】CN201520259934
【发明人】付世海, 龙爱明
【申请人】重庆赛航科技发展有限公司
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年4月27日
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