一种光学血液成分检测装置

1.本发明属于血液成分检测技术领域，具体涉及一种光学血液成分检测装置。


背景技术：

2.临床血液检测可分为血液一般检测、溶血性贫血的实验室检测、骨髓细胞学检测、血型鉴定与交叉配血试验。可以检测出常见血液病的血液学持征。但是目前的血液检测都是普遍只能前往专门的例如医院的检测机构进行检测并且一般需要等待40分钟到1小时左右才能得到结果。
3.血液检测对于血液病的及时发现十分重要。血液病的危害有很多，首先最常见的贫血就会导致乏力、困倦、头晕等症状；其次是白细胞减少会导致感染、头痛、关节痛，甚至是呼吸困难等症状；还有就是血小板减少或凝血系统异常，会导致皮肤黏膜紫癜、关节腔内出血等症状。还有更严重的就是白血病，此类疾病常会同时出现比较严重的贫血、出血和感染，往往会危急到患者的生命。并且血液病刚开始的症状并不是非常的明显，主要出现的症状有恶心、呕吐、不想吃饭、没有力气、发热、身体一些部位流血不止，这就需要及时地进行检测。如果血液病患者不及时去医院接受治疗的话，很多器官都会受到损害，最后累及到呼吸系统、神经系统、免疫系统、消化系统等等，严重威胁到生命安全。但是由于当前血液检测的步骤比较繁琐与复杂，目前还没有满足能够普通家庭日常使用的便捷血液检测装置。


技术实现要素：

4.针对于现有技术不足，本发明的目的在于提供一种光学血液成分检测装置。
5.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
6.一种光学血液成分检测装置，包括：采样固定机构和箱体。所述箱体内设有多个固定板，多个所述固定板将所述箱体内的空间分隔为：发射光源室、第一光路控制室、第二光路控制室、光谱探测室和和处理显示室；
7.所述采样固定装置包括：滑轨、滑块和固定块，所述第一光路控制室的一端侧壁开有通孔，所述滑轨与所述第一光路控制室的开有通孔的侧壁固定连接，所述滑块与所述滑轨滑动连接，所述滑块的上端固定设有套筒，设有转轴插入所述套筒中并与所述套筒转动连接，所述转轴的上端与所述固定块的下端固定连接，所述固定块的两端开有贯穿孔，所述贯穿孔中插有样品池，且所述样品池穿过所述通孔伸入所述第一光路控制室内；
8.所述样品池的下端设有第一三角反射棱镜；所述第一光路控制室内，相对于所述第一三角反射棱镜由近及远依次设有：道威棱镜、透射型光栅和光源输出透镜；所述光源输出透镜远离所述透射型光栅的一侧固定设有集束硬光纤，所述集束硬光纤贯穿所述固定板并延伸至所述发射光源室内；所述发射光源室内，相对于所述集束硬光纤由近及远依次设有：耦合透镜和光源发射箱，所述光源发射箱靠近所述耦合透镜的一端开有第一通光孔；
9.位于所述第一光路控制室与所述第二光路控制室之间的所述固定板上开有第二通光孔，且所述第二通光孔位于所述样品池的竖直上方，所述第二通光孔的竖直上方设有
第二三角反射棱镜，所述第二三角反射棱镜的一侧设有汇聚透镜；
10.所述第二光路控制室与所述光谱探测室之间的所述固定板上嵌有光探头，所述光谱探测室内设有四通道光谱仪本体，设有光纤耦合接口一端与所述四通道光谱仪本体电性连接，所述光纤耦合接口的另一端与所述光探头之间通过光纤电性连接。
11.进一步地，所述四通道光谱仪本体的下端设有光学平台，所述光学平台与所述光谱探测室下端的所述固定板固定连接。
12.进一步地，所述处理显示室内设有处理器，设有光谱传输线贯穿所述光谱探测室和所述处理显示室之间的所述固定板，所述光谱传输线的两端分别与所述光谱仪、所述处理器电性连接。
13.进一步地，所述处理显示室对应的所述箱体的侧壁上嵌有显示屏、操作键盘和电源接口，所述显示屏、操作键盘和电源接口均与所述处理器电性连接。
14.进一步地，设有供电线贯穿所述处理显示室与所述第一光路控制室之间的所述固定板，且所述供电线的两端分别与所述处理器、所述光源发射箱电性连接。
15.进一步地，所述套筒的侧壁开有第一螺纹孔，设有第一螺钉与所述第一螺纹孔螺纹连接，且所述第一螺钉的钉尾端与所述转轴的侧壁接触。
16.进一步地，所述固定块的侧壁开有第二螺纹孔，设有第二螺钉与所述螺纹孔螺纹连接，且所述第二螺钉的钉尾端与所述样品池的外侧壁接触。
17.进一步地，所述通孔处安装有两个门板，且两个所述门板分别位于所述固定块的上下两端。
18.本发明的有益效果：
19.本发明可以高效，准确地进行血液成分，使用方法便捷简单。每检测一个血液样本用时不超过3秒钟，占地面积不超过两平方米。弥补目前市场上相关产品占地面积大，效率低的问题。
附图说明
20.下面结合附图对本发明作进一步的说明。
21.图1是本发明装置经过箱体剖切后的立体结构示意图；
22.图2是本发明装置经过箱体剖切后的正视图；
23.图3是本发明装置的侧视图；
24.图4是本发明装置经过箱体剖切后局部的结构示意图；
25.图中各标号对应的部件如下：
26.1、滑轨；2、滑块；3、套筒；4、第一三角反射棱镜；5、道威棱镜；6、透射型光栅；7、输出透镜；8、集束硬光纤；9、耦合透镜；10、第一通光孔；11、光源发射箱；12、处理器；13、操作键盘；14、显示屏；15、光学平台；16、四通道光谱仪本体；17、光纤耦合接口；18、箱体；19、光探头；20、汇聚透镜；21、第二三角反射棱镜；22、第二通光孔；23、固定块；24、样品池；25、转轴；26、第二光路控制室；27、光谱探测室；28、处理显示室；29、发射光源室；30、第一光路控制室；31、通孔；32、第二螺钉；33、第一螺钉。
具体实施方式
27.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。
28.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
29.如图1～4所示，一种光学血液成分检测装置，包括：采样固定机构和箱体18。所述箱体18内设有多个固定板，多个所述固定板将所述箱体18内的空间分隔为：发射光源室29、第一光路控制室30、第二光路控制室26、光谱探测室27和和处理显示室28；
30.所述采样固定装置包括：滑轨1、滑块2和固定块23，所述第一光路控制室30的一端侧壁开有通孔，所述滑轨1与所述第一光路控制室30的开有通孔的侧壁固定连接，所述滑块2与所述滑轨1滑动连接，所述滑块2的上端固定设有套筒3，设有转轴25插入所述套筒3中并与所述套筒3转动连接，所述转轴25的上端与所述固定块23的下端固定连接，所述固定块23的两端开有贯穿孔，所述贯穿孔中插有样品池24，且所述样品池24穿过所述通孔伸入所述第一光路控制室30内；
31.所述样品池24的下端设有第一三角反射棱镜4，用于改变光路使得经过所述第一三角反射棱镜4的光线照射到所述样品池24的底端；所述第一光路控制室30内，相对于所述第一三角反射棱镜4由近及远依次设有：道威棱镜5、透射型光栅6和光源输出透镜7；其中，所述道威棱镜5用于调整光线的相位，所述透射型光栅6用于调整射出光线的波长，所述光源输出透镜7用于缩小光源出射的发散角，建议使用焦距小于3厘米的凸透镜；所述光源输出透镜7远离所述透射型光栅6的一侧固定设有集束硬光纤8，所述集束硬光纤8用于控制以及调账光束的传播途径，所述集束硬光纤8贯穿所述固定板并延伸至所述发射光源室29内；所述发射光源室29内，相对于所述集束硬光纤8由近及远依次设有：耦合透镜9和光源发射箱11；其中，所述耦合透镜9用于将光线汇聚耦合到所述集束硬光纤8中。所述光源发射箱11靠近所述耦合透镜9的一端开有第一通光孔10，可以在所述光源发射箱11中根据实际需求安装相应的光源。
32.位于所述第一光路控制室30与所述第二光路控制室26之间的所述固定板上开有第二通光孔22，且所述第二通光孔22位于所述样品池24的竖直上方，所述第二通光孔22的竖直上方设有第二三角反射棱镜21，所述第二三角反射棱镜21的一侧设有汇聚透镜20，所述汇聚透镜20用于汇聚光线在所述光探头19上使其信号被成功捕捉，此处使用焦距为5厘米的凸透镜较为合适；
33.所述第二光路控制室26与所述光谱探测室27之间的所述固定板上嵌有光探头19，用于捕捉光线信号。所述光谱探测室27内设有四通道光谱仪本体16，设有光纤耦合接口17一端与所述四通道光谱仪本体16电性连接，所述光纤耦合接口17的另一端与所述光探头19之间通过光纤电性连接。其中所述光纤耦合接口17将四个通道的光谱信号传输进所述四通道光谱仪。
34.进一步地，所述四通道光谱仪本体16的下端设有光学平台15，用于保证所述四通道光谱仪的稳定，所述光学平台15与所述光谱探测室27下端的所述固定板固定连接。
35.进一步地，所述处理显示室28内设有处理器12，设有光谱传输线贯穿所述光谱探测室27和所述处理显示室28之间的所述固定板，所述光谱传输线的两端分别与所述光谱仪、所述处理器12电性连接。
36.对于光谱处理器12，本设计有较好的兼容性，一般来说光谱信息可以传输到电脑或单片机内进行数据分类处理，对于电脑配置要求能够满足内存不小于6g，有一个与usb2.0兼容的io接口，主频不小于4ghz。对于单片机要求使用大容量内存单片机，flash容量大于256mb，rom容量大于4g，单片机最大时钟频率大于24mhz。但采用单片机时需要自行配备与单片机所需电压相符的电压转换模块。
37.进一步地，所述处理显示室28对应的所述箱体18的侧壁上嵌有显示屏14、操作键盘13和电源接口，所述显示屏14、操作键盘13和电源接口均与所述处理器12电性连接。
38.进一步地，设有供电线贯穿所述处理显示室28与所述第一光路控制室30之间的所述固定板，且所述供电线的两端分别与所述处理器12、所述光源发射箱11电性连接。
39.进一步地，所述套筒3的侧壁开有第一螺纹孔，设有第一螺钉33与所述第一螺纹孔螺纹连接，且所述第一螺钉33的钉尾端与所述转轴25的侧壁接触。内旋所述第一螺钉33使得所述第一螺钉33挤压所述转轴25，达到固定转轴25，限制其旋转的效果。
40.进一步地，所述固定块23的侧壁开有第二螺纹孔，设有第二螺钉32与所述螺纹孔螺纹连接，且所述第二螺钉32的钉尾端与所述样品池24的外侧壁接触。内旋所述第二螺钉32，使得所述第二螺钉32挤压所述样品池24，达到固定样品池24的目的。
41.进一步地，所述通孔31处安装有两个门板，且两个所述门板分别位于所述固定块23的上下两端，在检测过程中，需要关闭两个门板，减少外界光对检测的干扰。
42.具体操作时，打开俩个所述门板，沿所述滑轨1拖动所述滑块2，使得整个固定块23脱离至箱体18外部，将装有血液取样的两个样品池24分别插入固定块23上的两个所述贯穿孔中，调整好样品池24的位置后，内旋所述第二螺钉32，固定柱所述样品池24。转动所述转轴25，以再次调整待测样品池24的位置，然后内旋第二螺钉32固定转轴25，然后再次沿滑轨1推动滑块2，使得待测样品池24的池口对准所述第二通光孔22，关闭所述门板。对所述电源接口进行通电，光源发射箱11内的光源发光，光束从所述通孔31中射出，经过所述耦合透镜9的汇聚耦合到集束硬光纤8中，经过集束硬光纤8控制及调账后的光束经输出透镜7缩小发散角并发出，发出的光线依次由透射型光栅6调整波长，由道威棱镜5调整相位，再通过第一三角反射棱镜4改变光路方向，使得光线照射并依次穿过所述样品池24中的血液取样和所述第二通光孔22，经所述第二三角反射棱镜21改变光路方向，使得光线穿过所述汇聚透镜20并由光探头19接收，并将光线信号通过传输光纤传输至四通道光谱仪本体16中进行检测，四通道光谱仪本体16将监测数据传输至处理器12中，操作人员通过操作键盘13控制处理器12，使得显示屏14显示检测结果，至此完成一个血液取样的检测。检查另一个样品池24中的血液取样时，需先打开门板，拉出滑块2，外旋第一螺钉33，转动转轴25调换两个样本池的位置，接着重复上述检测过程即可。
43.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施
例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
44.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。