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专利名称：生化分析仪的光学系统及该生化分析仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种医疗器械，特别涉及一种生化分析仪及生化分析仪的光学系统。
背景技术：
目前的生化分析仪，特别用于测量样本浓度的半自动生化分析仪。生化分析仪分析方法及原理:根据某溶液的吸光度等于该物质的吸光系数e、浓度C和光径L的乘积；当光径不变时，浓度和吸光度成正比，这是生化分析仪利用吸收光谱法进行定量测定的基础。出于光谱范围和光强的要求，生化分析仪一般使用卤素灯作为光源，但发热量大，无法得到良好的散热，使得灯的亮度不稳定，影响测量的准确性；光源灯长期高温下工作，光强衰减快，更换频率高，增加维修费用；光源灯更换不方便，造成维修效率低；为了增加散热，一般会增大进风口和出风口，甚至使用大功率排气扇，进尘的概率也随之增加了。滤光片受到灰尘的污染，影响测量效果，同时限制了使用条件。

发明内容
基于此，有必要提供一种维护、更换方便的生化分析仪的光学系统。同时有必要提供一种维护、更换方便的生化分析仪。一种生化分析仪的光学系统，包括:依次对应设置的光源灯子系统、比色池子系统、滤光轮子系统，所述光源灯子系统包括:灯座、设置在所述灯座中光源灯、及聚集所述光源灯的发射光的凸透镜，所述光源灯通过灯泡固定块安装在所述灯座中，所述灯座上设置有与所述灯泡固定块配合设置、并使该灯泡固定块沿其移动以对所述光源灯进行位置调节的安装槽。在优选的实施例中，所述灯泡固定块包括:与所述灯座固定连接的固定部、与所述固定部连接并安装所述光源灯的灯泡安装部。在优选的实施例中，所述安装槽包括:与所述固定部相应设置的限位槽、及与所述灯泡安装部相应设置并使该灯泡安装部沿其移动以调节光源灯位置的安装孔。在优选的实施例中，所述灯泡固定块设置为拐状结构；所述安装槽通过所述限位槽限位所述灯泡固定块宽度方向的位移，并通过所述灯泡固定部于所述安装孔中相对沿所述灯泡固定块的长度方向移动、以调节所述光源灯相对所述凸透镜的位置距离。在优选的实施例中，所述灯座为导热材料制成，所述灯座外壳设置为散热片结构，所述灯座的底部设置有通风口。在优选的实施例中，所述灯座设置为一端开口的半封闭箱式结构，所述灯座的开口端形成该灯座的通风口。在优选的实施例中，还包括:与所述滤光轮子系统相应设置并采集该滤光轮子系统滤光后的发射光的信号采集板，所述比色池子系统包括:比色池，所述比色池上设置有与所述凸透镜对应设置、以供所述光源灯的发射光穿过的通光孔，所述通光孔中充有样本液体；所述滤光轮子系统包括:与所述通光孔对应设置并对所述通光孔传射过来的发射光进行过滤的滤光片。在优选的实施例中，所述滤光轮子系统包括:滤光轮、及驱动所述滤光轮转动以进行滤光片切换的动力元件，所述滤光片设置在所述滤光轮上、并由所述动力元件驱动将与所述光源灯的发射光波长相匹配的滤光片切换到与所述通光孔相应的位置以接收该通光孔的传输光线，所述信号采集板上设置有接收所述滤光片过滤后的光线的接收传感器。在优选的实施例中，所述滤光轮子系统的进光孔与所述比色池子系统之间设置有连接管。在优选的实施例中，所述光源灯的灯丝或光源中心、凸透镜中心、通光孔、滤光片中心、接收传感器依次相应设置在同一直线上。在优选的实施例中，所述比色池子系统中还设置有:检测样本液体温度的温度检测装置、与所述温度检测装置连接的控制元件、及与所述控制元件连接并由该控制元件根据温度检测装置的检测结果控制进行加热或制冷的加热制冷装置。—种生化分析仪，包括底壳、设置在所述底壳上的光学系统、及设置在所述底壳上的风扇，所述光学系统包括:依次对应设置的光源灯子系统、比色池子系统、滤光轮子系统，所述光源灯子系统包括:灯座、设置在所述灯座中光源灯、及聚集所述光源灯的发射光的凸透镜，所述光源灯通过灯泡固定块安装在所述灯座中，所述灯座上设置有与所述灯泡固定块配合设置并使该灯泡固定块沿其移动对所述光源灯进行位置调节的安装槽；所述底壳上与所述光学系统相应的位置上设置有通风槽。上述的生化分析仪的光学系统及该生化分析仪的光源灯预先固定在灯泡固定块上，通过灯泡固定块沿安装槽移动调节光源灯的位置以确保光源灯的灯丝在凸透镜的中心。维护或更换时，只需将与灯泡固定块固定好的光源灯放在安装槽中，前后调节光源灯和凸透镜之间的距离，以调至合适的焦距，通过固定件即一个螺丝将灯泡固定块固定在安装槽中即可；更换时只需拧下与安装槽固定的螺丝即可，更换方便。凸透镜起聚光作用，使得只需使用较小功率的光源灯就可以达到所需的光强，减小发热量。


图1为本发明一实施例的生化分析仪的部分结构示意 图2为本发明一实施例的生化分析仪的光学系统的部分结构示意 图3为本发明一实施例的生化分析仪的光学系统的另一视角的结构示意 图4为本发明一实施例的生化分析仪的光学系统的部分结构俯视 图5为本发明一实施例的生化分析仪的光源灯子系统的部分安装结构示意 图6为本发明一实施例的生化分析仪的光源灯子系统的部分安装结构剖视图。
具体实施例方式如图1至图4所示，本发明一实施例的生化分析仪的光学系统100，包括:依次对应设置的光源灯子系统20、比色池子系统40、滤光轮子系统60。光源灯子系统20包括:灯座22、设置在灯座22中光源灯24、及用于聚集光源灯24的发射光的凸透镜26。
进一步，本实施例的光源灯24通过灯泡固定块28安装在灯座22中。灯座22上设置有与灯泡固定块28配合相应设置安装槽220。灯泡固定块28沿安装槽移动，以对光源灯24进行位置调节。本实施例中，光源灯24优选为卤素灯。进一步，灯泡固定块28包括:与灯座22固定连接的固定部282、与固定部282连接并用于安装光源灯24的灯泡安装部284。固定部282上设置有固定调节槽。固定件如螺丝29通过沿固定调节槽移动、以调节灯泡固定块28在灯座22上的固定位置。进一步，安装槽220包括:与固定部282相应设置的限位槽222、及与灯泡安装部284相应设置的安装孔。灯泡安装部284带动光源灯24于安装孔中移动，以调节光源灯位置。光源灯24通过安装孔安装于灯座22的内腔中。进一步，本实施例中，灯泡固定块28设置为拐状结构。灯座22上设置的安装槽通过限位槽部分限位灯泡固定块28宽度方向的位移，通过灯泡安装部284于安装孔中相对沿灯泡安装部284的长度方向移动、调节光源灯24相对凸透镜26的位置距离。进一步，本实施例的灯座22为导热材料制成。本实施例中，灯座22优选的采用导热性能良好的铝合金制成。本实施例的灯座22相对安装位置的底部设置有通风口 223。进一步，本实施例的灯座22设置为一端开口的半封闭箱式结构。灯座的开口端或开口的一面形成灯座22的通风口 223。灯座22的开口一端安装设置在生化分析仪102的底壳30上。为了进一步散热，本实施例的灯座22外壳设置为散热片结构即鳍片式结构。进一步，为了方便调整光源灯24的位置，本实施例的灯座22上与凸透镜26对应设置以观察的光源灯24位置的狭缝225。如图5至图6所示，优选的，本实施例的狭缝225的位置与凸透镜26中对应设置。安装调整光源灯24时，先将灯泡固定块28装在工装夹具上，该工装夹具与狭缝225位置相应位置上也设置有夹具狭缝。夹具狭缝与狭缝225相应设置，将光源灯24装配在灯泡固定块28上并慢慢移动光源灯24，直到透过夹具狭缝及狭缝225观察到光源灯24的灯丝为止；再通过设置在灯座22两侧的固定件如螺杆旋紧固定光源灯24 ;接着点亮光源灯24，观察光源灯24发射光透过凸透镜26到达设置的观测屏上的小孔27的成像，慢慢微调直至光源灯24的灯丝成像在观测屏小孔27的中间；最后利用耐热材料填充光源灯24与灯泡固定块28的安装孔及缝隙中，将光源灯24固化在灯泡固定块28上形成整体结构。观测屏上的小孔27与滤光轮子系统60的进光孔相应设置即为滤光轮子系统60的进光孔位置；光源灯24的灯丝成像在滤光轮子系统60的进光孔的中间。进一步，本实施例的生化分析仪的光学系统100还包括:与滤光轮子系统60相应设置、并采集该滤光轮子系统60过滤后的发射光的信号采集板80。信号采集板80上设置有接收滤光轮子系统60过滤后的发射光的接收传感器。进一步，本实施例的比色池子系统40包括:比色池42。比色池42上设置有与凸透镜26对应设置、以供光源灯24的发射光穿过的通光孔422。通光孔422中充有样本液体。优选的，通光孔422中充满样本液体。进一步，本实施例的比色池子系统40中还设置有:检测样本液体温度的温度检测装置，与温度检测装置连接的控制元件，及与控制元件连接并由该控制元件控制根据温度检测装置的检测结果进行加热或制冷的加热制冷装置47。本实施例中，温度检测装置优选为热敏电阻。进一步，本实施例的滤光轮子系统60包括:与通光孔422对应设置、以对通光孔422传射过来的发射光进行滤光的滤光片62。进一步,本实施例的滤光轮子系统60还包括:滤光外壳68、设置在滤光外壳68中的滤光轮64、及设置在滤光外壳68上并驱动滤光轮64转动以切换滤光片62的动力兀件。本实施例中，动力兀件优选的为减速步进电机66。滤光轮子系统60通过滤光外壳68形成密封型封闭设计。进一步，滤光片62设置在滤光轮64上、并由动力元件驱动将与光源灯24的发射光波长相匹配的滤光片切换到与通光孔422的对应位置，以接收该通光孔422传输的发射光。进一步，为了保证滤光轮子系统60的密封性，本实施例的滤光轮子系统60的进光孔与比色池子系统60之间设置有连接管。优选的，本实施例的连接管采用硅胶管65进行连接。进一步，光源灯24的灯丝或光源中心、凸透镜26中心、通光孔422、进行滤光的滤光片62中心、接收传感器依次并相应设置在同一直线上。如图1所示，本发明一实施例的生化分析仪102，包括:底壳30、设置在底壳30上的光学系统100、及设置在底壳30上的风扇104。如图1至图4所示，本实施例的生化分析仪的光学系统100包括:依次对应设置的光源灯子系统20、比色池子系统40、滤光轮子系统60。光源灯子系统20包括:灯座22、设置在灯座22中光源灯24、及用于聚光光源灯24的发射光的凸透镜26。进一步，本实施例的光源灯24通过灯泡固定块28安装在灯座22中。灯座22上设置有与灯泡固定块28配合相应设置安装槽220。灯泡固定块28沿安装槽移动，以对光源灯24进行位置调节。进一步，灯泡固定块28包括:与灯座22固定连接的固定部282、与固定部282连接并用于安装光源灯24的灯泡安装部284。进一步，安装槽220包括:与固定部282相应设置的限位槽222、及与灯泡安装部284相应设置的安装孔。灯泡安装部284带动光源灯24于安装孔中移动，以调节光源灯位置。光源灯24通过安装孔安装于灯座22的内腔中。进一步，本实施例中，灯泡固定块28设置为拐状结构。灯座22上设置的安装槽220通过限位槽222限位灯泡固定块28宽度方向的位移，通过灯泡安装部284于安装孔中相对沿灯泡安装部284的长度方向移动、调节光源灯24相对凸透镜26的位置距离。进一步，本实施例的灯座22为导热材料制成。本实施例中，灯座22优选的采用导热性能良好的铝合金制成。本实施例的灯座22相对安装位置的底部设置有通风口 223。进一步，本实施例的灯座22设置为一端开口的半封闭箱式结构。灯座的开口端或开口的一面形成灯座22的通风口 223。灯座22的开口一端安装设置在生化分析仪102的底壳30上。为了进一步散热，本实施例的灯座22外壳设置为散热片结构即鳍片式结构。进一步，为了方便调整光源灯24的位置，本实施例的灯座22上与凸透镜26对应设置以观察的光源灯24位置的狭缝225。优选的，本实施例的狭缝225的位置与凸透镜26中对应设置。安装调整光源灯24时，先将灯泡固定块28装在工装夹具上，该工装夹具与狭缝225位置相应位置上也设置有夹具狭缝。夹具狭缝与狭缝225相应设置，通过移动灯泡固定块28以慢慢移动光源灯24，直到透过夹具狭缝及狭缝225观察到光源灯24的灯丝为止；再通过设置在灯座22两侧的固定件如螺杆21旋紧固定光源灯24 ;接着点亮光源灯24，观察光源灯24发射光透过凸透镜26到达设置的观测屏上的小孔27的成像，通过灯泡固定块28慢慢微调直至光源灯24的灯丝成像在观测屏小孔27的中间；最后利用耐热材料填充，固化。进一步，本实施例的生化分析仪的光学系统100还包括:与滤光轮子系统60相应设置、并采集该滤光轮子系统60过滤后的发射光的信号采集板80。信号采集板80上设置有接收滤光轮子系统60过滤后的发射光的接收传感器。进一步，本实施例的比色池子系统40包括:比色池42。比色池42上设置有与凸透镜26对应设置、以供光源灯24的发射光穿过的通光孔422。通光孔422中充有样本液体。优选的，通光孔422中充满样本液体。进一步，本实施例的比色池子系统40中还设置有:检测样本液体温度的温度检测装置，与温度检测装置连接的控制元件，及与控制元件连接并由该控制元件控制根据温度检测装置的检测结果进行加热或制冷的加热制冷装置47。本实施例中，温度检测装置优选为热敏电阻。进一步，本实施例的滤光轮子系统60包括:与通光孔422对应设置、以对通光孔422传射过来的发射光进行滤光的滤光片62。进一步,本实施例的滤光轮子系统60还包括:滤光外壳68、设置在滤光外壳68中的滤光轮64、及设置在滤光外壳68上并驱动滤光轮64转动以切换滤光片62的动力兀件。本实施例中，动力兀件优选的为减速步进电机66。滤光轮子系统60通过滤光外壳68形成密封型封闭设计。进一步，滤光片62设置在滤光轮64上、并由动力元件驱动将与光源灯24的发射光波长相匹配的滤光片切换到与通光孔422的对应位置，以接收该通光孔422传输的发射光。进一步，为了保证滤光轮子系统60的密封性，本实施例的滤光轮子系统60的进光孔与比色池子系统60之间设置有连接管。优选的，本实施例的连接管采用硅胶管65进行连接。进一步，光源灯24的灯丝或光源中心、凸透镜26中心、通光孔422、进行滤光的滤光片62中心、接收传感器依次并相应同直线设置。进一步，本实施例的底壳30上与光学系统100相应的位置上设置有通风槽32。本实施例的生化分析仪的光学系统100包括:光源灯子系统20、比色池子系统40、滤光轮子系统60。其中，光源灯子系统20包括:灯座22、设置在灯座22中光源灯24、及用于聚集光源灯24的发射光的凸透镜26。灯座22采用铝合金材料制成，灯座22外壳采用散热片的条型设计。本实施例的生化分析仪102仪器的底壳30采用粗条形通风槽32，底壳30后端装有大排量的风扇104。
灯座22的顶部有安装槽220，左右位置限位光源灯24，光源灯24只可以前后调节。光源灯24预先通过一个工装夹具安装在铝制的灯泡固定块28上，确保光源灯24的灯丝在凸透镜26的中心。光源灯24的反射光线经过凸透镜26后传过比色池42上的通光孔422，通光孔422里面充满样本液体。通过温度检测装置如热敏电阻检测温度来控制加热制冷装置，将样本液体控制在特定温度下，例如常见的37°C。滤光轮子系统60使用动力元件如减速步进电机66转动滤光轮64切换不同波长的滤光片62,发射光经过滤光片62到达信号米集板80。滤光轮子系统60采用密封设计，滤光轮子系统60的进光孔和比色池子系统40之间用硅胶管连接。灯座22采用铝合金材料制造，导热性能好。灯座22外壳采用散热片的条型设计，增大和空气的接触面积，有效而迅速地将光源灯24的热量带走，有利于光源灯24能长期稳定工作。灯座22底部设置的通风口 223与底壳30上的通风槽32形成风道，加速灯座22内空气流动，带走光源灯24工作发出的热量。光源灯24预先通过一个工装夹具粘在一个铝制的灯泡固定块28上，确保光源灯24的灯丝在凸透镜26的中心。维修时，只需将粘好的光源灯24放在安装槽220，前后调节光源灯24和凸透镜26间的距离，以调至合适的焦距合适，同时更换方便。凸透镜26起聚光作用，使得只需使用较小功率的光源灯24就可以达到所需的光强，减小发热量。滤光轮子系统60采用密封设计，滤光轮子系统60的进光孔和比色池子系统40之间用硅胶管连接，避免进尘污染滤光片62 ;即使在环境较差的乡镇医院或诊所，也能长期正常使用。本实施例的光源灯24选用卤素灯，通过设置在灯座22底部设置的通风口 223与底壳30上的通风槽32形成风道改善散热，延长光源灯24的使用寿命。在灯座22的底部开设通风口 223，在生化分析仪102的底壳30的后端装有大排量的风扇104。风扇104带动生化分析仪102中的空气流动，从通风口 223进去的空气经过灯座22时带走热量。本发明通过改善散热延长灯的寿命，同时通过灯泡固定块28的设计便于更换光源灯24。光源灯24安装在灯泡固定块28上，安装或更换的时候只需简单地通过灯泡固定块28将光源灯24放进灯座22中，拧紧一颗螺丝29即可。经实践证明，本实施例的生化分析仪的光学系统100，开机30分钟后光源灯24的光强稳定，灯座22温度约为40°C (室温25°C下)，散热效果显著，20分钟内吸光度零点漂移在千分之五之内，符合国家相关标准。以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
权利要求
1.一种生化分析仪的光学系统，其特征在于，包括:依次对应设置的光源灯子系统、t匕色池子系统、滤光轮子系统，所述光源灯子系统包括:灯座、设置在所述灯座中光源灯、及聚集所述光源灯的发射光的凸透镜，所述光源灯通过灯泡固定块安装在所述灯座中；所述灯座上设置有与所述灯泡固定块配合设置、并使该灯泡固定块沿其移动、以对所述光源灯进行位置调节的安装槽。
2.根据权利要求1所述的生化分析仪的光学系统，其特征在于:所述灯泡固定块包括:与所述灯座固定连接的固定部、与所述固定部连接并安装所述光源灯的灯泡安装部。
3.根据权利要求2所述的生化分析仪的光学系统，其特征在于:所述安装槽包括:与所述固定部相应设置的限位槽、及与所述灯泡安装部相应设置并使该灯泡安装部沿其移动以调节光源灯位置的安装孔。
4.根据权利要求3所述的生化分析仪的光学系统，其特征在于:所述灯泡固定块设置为拐状结构；所述安装槽通过所述限位槽限位所述灯泡固定块宽度方向的位移，并通过所述灯泡固定部于所述安装孔中相对沿所述灯泡固定块的长度方向移动、以调节所述光源灯相对所述凸透镜的位置距离。
5.根据权利要求1所述的生化分析仪的光学系统，其特征在于:所述灯座为导热材料制成，所述灯座外壳设置为散热片结构，所述灯座的底部设置有通风口。
6.根据权利要求5所述的生化分析仪的光学系统，其特征在于:所述灯座设置为一端开口的半封闭箱式结构，所述灯座的开口端形成该灯座的通风口。
7.根据权利要求1至6任意一项所述的生化分析仪的光学系统，其特征在于:还包括:与所述滤光轮子系统相应设置并采集该滤光轮子系统滤光后的发射光的信号采集板，所述比色池子系统包括:比色池，所述比色池上设置有与所述凸透镜对应设置、以供所述光源灯的发射光穿过的通光孔，所述通光孔中充有样本液体；所述滤光轮子系统包括:与所述通光孔对应设置并对所述通光孔传射过来的发射光进行过滤的滤光片。
8.根据权利要求7所述的生化分析仪的光学系统，其特征在于:所述滤光轮子系统包括:滤光轮、及驱动所述滤光轮转动以进行滤光片切换的动力元件，所述滤光片设置在所述滤光轮上、并由所述动力元件驱动将与所述光源灯的发射光波长相匹配的滤光片切换到与所述通光孔相应的位置以接收该通光孔的传输光线，所述信号采集板上设置有接收所述滤光片过滤后的光线的接收传感器。
9.根据权利要求1所述的生化分析仪的光学系统，其特征在于:所述滤光轮子系统的进光孔与所述比色池子系统之间设置有连接管。
10.一种生化分析仪，包括底壳、设置在所述底壳上的光学系统、及设置在所述底壳上的风扇，其特征在于:所述光学系统包括:依次对应设置的光源灯子系统、比色池子系统、滤光轮子系统，所述光源灯子系统包括:灯座、设置在所述灯座中光源灯、及聚集所述光源灯的发射光的凸透镜，所述光源灯通过灯泡固定块安装在所述灯座中，所述灯座上设置有与所述灯泡固定块配合设置并使该灯泡固定块沿其移动、以对所述光源灯进行位置调节的安装槽；所述底壳上与所述光学系统相应的位置上设置有通风槽。
全文摘要
一种生化分析仪的光学系统及该生化分析仪包括依次设置的光源灯子系统、比色池子系统、滤光轮子系统；光源灯子系统包括灯座、设置在灯座中光源灯、及聚光光源灯的发射光的凸透镜，光源灯通过灯泡固定块安装在灯座中，灯座上设置有与灯泡固定块配合设置、并使该灯泡固定块沿其移动以对光源灯进行位置调节的安装槽；上述的生化分析仪的光学系统及该生化分析仪的光源灯固定在灯泡固定块上，通过灯泡固定块沿安装槽移动调节光源灯的位置，以确保光源灯的灯丝在凸透镜的中心；维护或更换时只需将与灯泡固定块固定好的光源灯放在安装槽中，调节光源灯和凸透镜之间的距离至合适的焦距，通过螺丝将灯泡固定块固定在安装槽中即可。
文档编号G01N21/31GK103105359SQ201210561418
公开日2013年5月15日 申请日期2012年12月21日 优先权日2012年12月21日
发明者王胜抛, 刘海 申请人:深圳市锦瑞电子有限公司