一种生化检测仪器光源均光装置和生化检测仪器的制作方法

1.本实用新型属于医疗器械领域，具体涉及一种生化检测仪器光源均光装置和生化检测仪器。


背景技术：

2.生化仪检测装置通常是使用多镜片聚焦为光斑或者是使用狭缝来控制透光面积及形状，使用多镜片聚焦的形式会对光源灯珠的规格参数及装配精度要求较高，同时灯珠后续的维修替换操作难度较大，使用狭缝控制透光形状会因为灯珠发散及透光面积小的原因，减弱实际的可用功率，从而需要提高灯珠的功率，使检测面达到理想照度，这使得系统发热量大，散热负担重进而需要加大整体模组体积，高功率灯珠光衰后照度下降明显，不利于仪器的稳定性及检测精度。
3.因此，现有技术亟待解决。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是为了解决背景技术中的问题，提供一种生化检测仪器光源均光装置和生化检测仪器。本实用新型提供的一种生化检测仪器光源均光装置和生化检测仪器，能够使仪器检测光源灯光照度高且均布，从而提高生化检测仪器检测精度和稳定性。
5.本实用新型的上述技术目的，是通过以下技术方案实现的：
6.一种生化检测仪器光源均光装置，包括灯珠、灯座、灯罩后盖、透镜组、透镜安装筒、导光光纤组和光纤安装筒座，所述灯珠可拆卸地安装于灯座上，所述灯座设置于灯罩后盖上，所述灯罩后盖与透镜安装筒固定连接，所述透镜组设置于透镜安装筒内，所述光纤安装筒座与透镜安装筒固定连接，所述导光光纤组设置于光纤安装筒座内，所述透镜组和导光光纤组依次设置于沿灯珠的灯光照射方向上，所述灯珠、透镜组和导光光纤组设置于同一光轴上。
7.如上所述的一种生化检测仪器光源均光装置，还包括凹面反射镜，所述灯座贯穿凹面反射镜将凹面反射镜固定至灯罩后盖上，所述凹面反射镜与灯珠设置于同一光轴上。
8.如上所述的一种生化检测仪器光源均光装置，所述灯珠采用卤素灯珠，所述卤素灯珠设置于凹面反射镜的焦点处。
9.如上所述的一种生化检测仪器光源均光装置，所述透镜组包括至少一个透镜片，所述透镜片为双凸透镜、平凸透镜或者凹凸透镜中的任意一种。
10.如上所述的一种生化检测仪器光源均光装置，所述透镜组包括两个透镜片，两个所述透镜片同向或者异向设置。
11.如上所述的一种生化检测仪器光源均光装置，所述透镜安装筒内壁上固定设置有透镜安装环，所述透镜片安装于透镜安装环上。
12.如上所述的一种生化检测仪器光源均光装置，还包括散热系统，所述散热系统包括散热鳍和用于加快散热鳍散热的散热风扇，所述散热鳍设置于灯罩后盖和透镜安装筒的
外壁。
13.如上所述的一种生化检测仪器光源均光装置，所述灯座与灯罩后盖通过螺纹连接。
14.基于同一个发明构思，本实用新型还提供了一种生化检测仪器，包括比色杯、检测器和如上所述的一种生化检测仪器光源均光装置，所述比色杯设置于导光光纤组的出光端面，所述比色杯的有效检验面积与导光光纤组的通光面积相匹配，所述检测器设置于比色杯远离导光光纤组出光端面的一侧。
15.与现有技术相比，本实用新型具有以下优点和有益效果：
16.1、本实用新型提供的一种生化检测仪器光源均光装置，灯珠在凹面反射镜的焦点处，向灯座方向发射光线经折射后，部分向透镜方向平行发射，部分光源缩小发射角同样向透镜方向发射，凹面反射镜减少光源损失缩小发散角；之后光线经过透镜组汇聚，在光纤前端平面位置，汇聚在面积小于光纤前端端面面积的平面内，汇聚的光90％以上进入光纤中进行传导，减少了光损失；光线在光纤中不断折射最终到达光纤后端面，光线穿出后端面，形成与后端形状面积相同的均匀照明光，同时比色杯与光纤末端距离较近，同样减少光在空气中传导产生的光损失，经过软件的分析，外围光均匀度下降明显，中心区域波动较小，有效检测位置在光源中心区域，光源能够很好保证检测的光源稳定性和均匀度。
17.2、本实用新型提供的一种生化检测仪器，一方面光源采用均光设置，降低了系统光源能耗，能够满足小型生化检测仪器的空间要求；另一方面结构简单，普适性强，应用范围广。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述的仅仅是本实用新型的一个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
19.图1为本实用新型提供的一种生化检测仪器的俯视结构示意图；
20.图2为图1中的a-a剖面图；
21.图3为本实用新型提供的一种生化检测仪器光源均光装置的光路原理图；
22.图4为图3中b位置的辐照图，图中纵坐标为峰值辐照度，单位：watts/cm2；
23.图5为图3中c位置的辐照图，图中纵坐标为峰值辐照度，单位：watts/cm2；
24.图6为图3中d位置的辐照图，图中纵坐标为峰值辐照度，单位：watts/cm2；
25.图7为图3中e位置的辐照图，图中纵坐标为峰值辐照度，单位：watts/cm2。
26.图中，1-凹面反射镜，2-灯珠，3-灯座，4-灯罩后盖，5-透镜组，501-透镜片，6-透镜安装筒，7-透镜安装环，8-导光光纤组，9-光纤安装筒座，901-汇聚部，10-散热鳍，11-比色杯，12-检测器。
具体实施方式
27.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的
实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员没有做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。
28.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或者“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
29.实施例1：
30.请参照图1-图2，一种生化检测仪器光源均光装置，包括灯珠2、灯座3、灯罩后盖4、透镜组5、透镜安装筒6、导光光纤组8和光纤安装筒座9，所述灯珠2可拆卸地安装于灯座3上，所述灯座3设置于灯罩后盖4上，所述灯罩后盖4与透镜安装筒6固定连接，所述透镜组5设置于透镜安装筒6内，所述光纤安装筒座9与透镜安装筒6固定连接，所述导光光纤组8设置于光纤安装筒座9内，所述透镜组5和导光光纤组8依次设置于沿灯珠2的灯光照射方向上，所述灯珠2、透镜组5和导光光纤组8设置于同一光轴上。
31.优选的，还包括凹面反射镜1，所述灯座3贯穿凹面反射镜1将凹面反射镜1固定至灯罩后盖4上，所述凹面反射镜1与灯珠2设置于同一光轴上。
32.优选的，所述透镜组5包括至少一个透镜片501，所述透镜片501为双凸透镜、平凸透镜或者凹凸透镜中的任意一种。
33.优选的，所述透镜组5包括两个透镜片501，两个所述透镜片501同向或者异向设置。
34.优选的，所述透镜安装筒6内壁上固定设置有透镜安装环7，所述透镜片501安装于透镜安装环7上。
35.优选的，还包括散热系统，所述散热系统包括散热鳍10和用于加快散热鳍10散热的散热风扇(图中未示出)，所述散热鳍10设置于灯罩后盖4和透镜安装筒6的外壁。
36.优选的，所述灯座3与灯罩后盖4通过螺纹连接。
37.请参见图3，本实施例的光路原理如下：灯珠2作为光源发射出的部分光线以及经过凹面反光镜1反射的光线经过透镜组5在汇聚部901汇聚，导光光纤组8接收汇聚光线，经过高折射内芯低折射包层的高性能单芯光纤传输后形成稳定均布的末端光源，具体的，经过材质为纯石英玻璃折射率为1.4457的内芯和折射率为1.4378的包层的高性能单芯光纤传输后形成稳定均布的末端光源。本实施例形成的末端光源稳定，灯珠2的可替换性高，并适用于不同波长的检测系统，同时根据不同的比色杯的形状需求，调整光纤来满足设计需要，而且光损耗率低，选用低功率发热量小的灯珠2来减小光源部分体积，本实施例优选灯珠2采用卤素灯珠2，具体为灯泡为20w的欧司朗卤素灯，所述卤素灯珠2设置于凹面反射镜1的焦点处，可以适用于各种小型检测仪器。
38.请参见图4-图7，其中，图4为图3中b位置的辐照图，即为初始光源的辐照图；图5为图3中c位置的辐照图，即为灯珠2经透镜组5聚焦下未经过导光光纤组8的辐照图；图6为图3中d位置的辐照图，即为灯珠2经透镜组5聚焦且经导光光纤组8传导后的辐照图；图7为图3中e位置的辐照图，即为导光光纤组8末端光源经空气传导到达检测位的辐照图。本实施例使用透镜组5及导光光纤组8，使得灯珠2输出系统的末端提供了稳定且均匀的光源，通过图6和图7可以看出，光源均匀并且穿过检测位后整体衰减较小，只有边缘发散明显，而比色杯11的有效检验面积在光源中部，边缘发散光对检验影响很小。本实施例提供的一种生化检
测仪器光源均光装置，光源分布均匀，均光效果好。
39.另外，经过导光光纤组8内部折射，本实施例提供的生化检测仪器光源均光装置在末端形成均布光源，其优势在于：
40.第一、整个系统的光损失较低，能够使用较低的光源达到理想的后端照度，整个系统的光损失为30％以下；
41.第二、后端均光后，在检测位亮度不存在明显波峰波谷，减少检测误差，提高机器的灵敏度；
42.第三、灯珠2功率相同时，该生化检测仪器光源均光装置提供的照度远高于非均光系统，照度高时后端信号拾取元件可以使用较低的信号放大倍数，降低了系统噪声，提高了检测精度。
43.总之，本实施例的一种生化检测仪器光源均光装置，提供了一个均匀的照度高的光源，整个光路的光损失小，所以同样的功率灯珠2，本装置末端可以提供光强度更高的均布光源，而在末端同样的光源情况下，本装置使用的灯珠2功率小发热量小，使得模组整体体积小，具有更多的可调整空间。
44.实施例2：
45.本实施例提供了一种生化检测仪器，包括比色杯11、检测器12和如实施例1所述的一种生化检测仪器光源均光装置，所述比色杯11设置于导光光纤组8的出光端面，所述比色杯11的有效检验面积与导光光纤组8的末端出光端面相匹配，所述检测器12设置于比色杯11远离导光光纤组8出光端面的一侧。比色杯11的有效检测面积比导光光纤组8的末端端面面积小10％，二者相匹配，这样可以降低光源边缘发散导致边缘亮度不均对检测影响。
46.本实施例提供的一种生化检测仪器，使用高透光透镜组5及高透光导光光纤组8，降低了系统光源损耗，降低了初端光源灯珠的功率。需要说明的是，本实用新型所指的“高透光透镜组”是指透光率为92％～99％的透镜组5，高透光透镜组中透镜片501根据波段镀增透膜，使得透镜组5在波段为400～700nm内透过率大于99％，波段外340nm透光率大于92％。本实用新型所指的“高透光导光光纤组”是指透光率为92％～99％，波长1000nm处光衰小于等于1db/km的导光光纤组8。具体的，本实施例选用光衰小于5％功率等于或者低于20w的卤素灯珠，缩小了灯座3及散热鳍10的尺寸，能够满足小型生化检测仪器空间要求。
47.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。