CN103555562A - 一种血液培养仪 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种血液培养仪，包括安装在底座（12）上的固定架（13）；铰接在固定架（13）内的摆架（8）；固定安装在底座（12）上的电机（4）、减速机（5），所述摆架（8）为中空式矩形结构，摆架（8）可摆动的安装在所述固定架（13）内并通过其上的第二连杆（7）与铰接在所述减速机（5）上的第一连杆（6）铰接。摆架（8）上安装有光学检测传感器，其随着摆架（8）的摆动而摆动，避免电机走位不准和检测孔位置差异带来的检测不准确现象，并且每个检测装置相互独立，不需要靠电机走位来寻找位置，节约了电机走位所需要的时间，加快了检测速度。

Description

一种血液培养仪

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，具体是涉及一种血液培养仪。

背景技术

自动血培养仪由恒温孵育系统和检测系统组成。传统的血液细菌培养仪采用转动式，转动式的血培养仪通过转动的方式使培养瓶中的培养液处于不断摇匀的状态，转动式的血培养仪的转动面盘上内部有圆柱形检测孔，由内向外分层次扩散，每层检测孔均匀分布，每层装有一个检测位，通过步进电机走位来逐个寻找待检测的血培养瓶。

本专利申请的相同申请人在先申请的专利号为ZL201220738836.8的中国实用新型专利公开了一种用于全自动血液细菌培养仪的转动式运动控制装置，其包括转盘、步进电机、信号控制处理单元、定位挡片、起始位位置传感器。其中，转盘为标本的培养装置，分布有多个可放置血培养瓶的标本位，定位挡片固定在转盘边缘的起始位上，起始位位置传感器固定在转盘 正下方，用以检测定位挡片，转盘与步进电机相连。步进电机和起始位位置传感器都与信号控制处理单元通过数据线连接。此种运动控制装置具有较为精确的定位功能，能够根据控制信号自动运行，实现旋转式培养。但是，此种旋转式的标本血液培养瓶中的培养液随着转动面盘的转动而转动，培养瓶中的培养液摇匀的速度较慢，步进电机通过走位寻找待检测的瓶子，对于检测孔位置的准确性以及电机的精度要求较高。此外，检测孔位置之间微小的差距或是电机的走位都会导致检测位与检测孔之间对位的偏差，从而导致检测数据巨大的变动，影响检测结果。

发明内容

为克服上述现有技术中的缺陷与不足，本发明提供一种摆动式的血液培养仪，该血液培养仪内的检测装置随着摆架的摆动而摆动，避免电机走位不准和检测孔位置差异带来的检测不准确现象，并且每个检测装置相互独立，不需要靠电机走位来寻找位置，节约了电机走位所需要的时间，加快了检测速度。

为实现上述目的，本发明是通过如下技术方案实现的：一种血液培养仪，包括安装在底座上的固定架；铰接在固定架内的摆架；固定安装在底座上的电机、减速机，所述摆架为中空式矩形结构并且可摆动的安装在所述固定架内并通过其上的第二连杆与铰接在所述减速机上的第一连杆铰接。

进一步优选的是，所述减速机通过安装在其上的转盘与第一连杆的一端铰接，所述第一连杆的另一端与摆架上的第二连杆铰接；

进一步优选的是，所述第一连杆可转动的安装在偏离所述转盘中心位置的转盘上。

在上述任一方案中优选的是，在所述固定架的侧面从上而下依次开设有限位孔。

在上述任一方案中优选的是，所述摆架的两侧固定安装有圆柱形凸台。

在上述任一方案中优选的是，所述摆架通过其上的圆柱形凸台可转动的安装在所述限位孔内。

在上述任一方案中优选的是，所述限位孔的数量与所述圆柱形凸台的数量相等。

在上述任一方案中优选的是，所述摆架为分层式结构，每层摆架通过连杆相互固定连接。

在上述任一方案中优选的是，所述连杆下端的底座上装有位移传感器。所述位置传感器检测所述摆架的位移量。

在上述任一方案中优选的是，所述连杆的端部固定连接有位置挡片，位置挡片有效地避免了由于电机的带动导致摆架的过载荷。

优选的是，所述底座上还固定安装有控制箱，所述控制箱内安装有信号控制装置。

在上述任一方案中优选的是，所述电机为直流电机。

在上述任一方案中优选的是，所述电机为交流电机。

在上述任一方案中优选的是，所述摆架至少分为一层，每层至少设有一排检测位。

在上述任一方案中优选的是，所述每排检测位上至少分布有一个检测位。

在上述任一方案中优选的是，所述检测位上安装有光学检测传感器。

优选的是，所述光学检测传感器包括发光二级管阵列、滤光片、光电二极管、内空圆柱体底座、发光二级管恒流电源，所述发光二极管阵列由多个LED 组成，所述滤光片位于内空圆柱体中心靠近顶端位置，略低于顶端；所述光电二极管位于滤光片的垂直下方，所述光电二极管的受光面面向滤光片且与滤光片平面平行。

优选的是，所述多个LED 的个数为4 个。

优选的是，所述多个LED 均匀镶嵌在内空圆柱体底座顶部四周，位置略低于圆柱体底座的顶部平面，且与顶部平面成45 度角倾斜。

优选的是，所述滤光片平面与圆柱体中轴线垂直，并由螺纹套件固定。

优选的是，所述光电二极管的输出线接高灵敏度低噪声线性放大电路。

优选的是，所述发光二级管阵列串联连接并接至发光二级管恒流电源，以保证LED亮度的稳定性。

 优选的是，所述发光二级管选用同型号、同参数、发射中心波长630nm 的高亮LED作为激发光源。

优选的是，所述滤光片为真空镀膜滤光片或红色光学玻璃。

优选的是，所述红色光学玻璃的中心波长为630nm，带宽10nm-20nm，以有效滤除杂光的干扰。

优选的是，所述光电二极管安装在光电二极管座上，光电二极管座放置在检测管座内。

进一步优选的是，所述检测管座通过螺纹拧紧在内空圆柱体底座上，所述滤光片放置在检测管座上，由检测管盖固定在检测管座上。

与现有技术相比本发明的优点在于：该血液培养仪内的检测装置通过摆架的上下摆动来混合血培养瓶中的培养液，摆动式的血培养仪的摆架上均匀分布圆柱形检测孔，每个检测孔后面都固定一个与其对应的检测位。摆架的上下摆动幅度大，摇匀速度加快，每个检测孔后面固定一个检测装置，检测装置随着摆架的摆动而摆动，避免了电机走位不准和检测孔位置差异带来的检测失准的现象发生，并且每个检测装置相互独立，不需要靠电机走位来寻找位置，节约了电机走位的时间，加快了检测速度、提高了检测效率。

附图说明

图1为本发明中的血液培养仪的光学检测装置一优选实施例的立体结构示意图；

图2为本发明的血液培养仪的光学检测装置图1所示实施例的主视结构示意图；

图3为本发明的血液培养仪的光学检测装置图1所示实施例的俯视结构示意图；

图4为本发明的血液培养仪的光学检测装置图2所示实施例的左视结构示意图；

图5为本发明的血液培养仪的光学检测装置中图3所示实施例中的光学检测传感器一优选实施例的立体结构视图；

图6为本发明的血液培养仪的光学检测装置中图5所示的光学检测传感器的剖视结构示意图；

图7为本发明的血液培养仪的光学检测装置中的信号控制处理单元的内部框图；

图8为本发明的血液培养仪的光学检测装置图1所示实施例的检测程流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的一优选实施例做进一步阐述说明。      

如图1-5所示，一种血液培养仪的光学检测装置，包括安装在底座12上的固定架13；铰接在固定架13内的摆架8；所述摆架8可以在所述固定架13内上下摆动。固定安装在底座12上的电机4与减速机5同轴连接。所述电机4的运动带动摆架8在所述摆架13内上下摆动实现摆架13上的培养瓶10内的培养液的混合。所述摆架8为中空式矩形结构，摆架8可摆动的安装在所述固定架13内并通过其上的第二连杆7与铰接在所述减速机5上的第一连杆6铰接。摆架8的摆动方式是通过如下方式实现的：所述电机4带动所述减速机5运动，在所述减速机5的输出轴上固定套接有转盘14，所述减速机5通过转盘14与第一连杆6的一端铰接，所述第一连杆6的另一端与摆架8上的第二连杆7铰接；第一连杆6与所述转盘14之间的连接处可做旋转运动，第一连杆6与第二连杆7之间的铰接处同样可以实现旋转；第二连杆7与所述摆架固定连接。第一连杆6可转动的安装在偏离所述转盘14中心位置的转盘14上，当电机4的运动带动所述减速机5运动继而带动所述转盘14运动、所述转盘14的运动带动所述摆架做往复运动。

在所述固定架13的侧面从上而下依次开设有限位孔15；所述摆架8的两侧固定安装有圆柱形凸台16。摆架8通过其上的圆柱形凸台16可转动的安装在限位孔15内，限位孔15的数量与所述圆柱形凸台16的数量相等。当电机带动第一连杆6、第二连杆7运动时，摆架8随着二者的摆动而上下摆动。摆架8为分层式结构，每层摆架8通过连杆17相互固定连接，摆架8至少分为一层，每层至少设有一排检测位1，每排检测位1上至少分布有一个检测点。在本实施例中，所述摆架8为六层结构，每一层设有两排检测位，每排检测位上设有十个检测点。在所述检测位1上安装有光学检测传感器。所述连杆17的端部固定连接有位置挡片2，位置挡片2的设置有效的避免了由于摆架8的过载或过运动造成的机械设备的损坏。

如图3-4和图8所示，连杆17下端的底座上装有位移传感器20，所述位移传感器20检测所述摆架8的位移量并转换成电信号传递给安装在底座12上的控制箱18内的信号控制装置。在本实施例中，所述控制箱18内上安装有风扇阵列。所述信号控制装置内的信号控制处理单元包括时钟501，定时器502，控制器503，运算器504，存储器505，电机驱动电路506，LED驱动电路507，前置放大电路508，多路复用电路509。时钟501为整个检测系统提供时间依据，在定时器502中，设定检测时间，控制器控制503电机的运动，LED的亮、灭等。运算器504进行逻辑、算术运算。例如，电机运动到具体标本位置的步数等等，将运算的结果反馈给控制器503，由控制器503来执行相关操作。存储器505保存培养瓶10内标本的相关信息以及运算器运算的中间运算结果以及最终结果等。电机驱动电路506控制电机的运动、停止以及速度等。LED驱动电路507控制LED的亮灭。鉴于一般的光电二极管403在将光信号转化成电流信号的时候，转化成的电流信号一般都比较弱，所以将光电二极管403的信号经过前置放大电路508先行放大以后再输入到运算器中进行运算，由于每个检测孔后面都固定有对应的检测位，控制器没办法输出和采集如此多的信号，所以在控制器和LED驱动电路和数据采集电路之间都要增加多路复用电路509。

如图5-6所示，光学检测传感器包括：发光二级管阵列401、滤光片402、光电二极管403、内空圆柱体底座404、发光二级管恒流电源405。发光二极管阵列401 由3-8 只LED 串联组成，优选为4 只，均匀镶嵌在内空圆柱体底座404 的顶部四周，位置略低于内空圆柱体底座404的顶部平面，且与顶部平面成45 度角倾斜。光电二极管403 安装在光电二极管座406 上，光电二极管座406 放置在检测管座407 内，检测管座407 通过螺纹拧紧在内空圆柱体底座404上，滤光片402 放置在检测管座407 上，由检测管盖408 固定在检测管座407 上。光电二极管403 固定在滤光片402 的下部，受光面面向滤光片402 且与滤光片402 平面平行，光电二极管输出线409 接高灵敏度低噪声线性放大电路。所述4 只发光二级管串联连接并接至LED 的恒流源供电电路，以保证LED 亮度的稳定性。4 只发光二级管选用同型号、同参数、发射中心波长为630nm的高亮LED，作为激发光源。所述滤光片402 为红色光学玻璃)，中心波长为630nm，带宽10nm，窄带宽能够有效滤除杂光的干扰。发光二级管以45 度角照亮特制培养瓶底，为特制培养瓶高分子膜内的电位感受器指示剂提供激发光源，采用4 只是为了有足够亮度且亮度均匀，同时也为了保证光电二极管处在线性工作区。发光二极管恒流电源保证发光稳定。

图8为血液培养仪的光学检测装置中的检测程流程图，开始运行后，可以放入样本，输入样本的相关信息，比如该标本病人的姓名，性别，年龄等等，等运行到系统设定的检测时间，比如说是10分钟，则每10分钟检测一次，电机4开始减速，直到位置挡片2挡住位移传感器20。比如，位移传感器20是一种光电传感器，位置挡片2挡住位移传感器20的光信号，则输出由低电平变为高电平，这个高电平信号被输入给控制器，电机停止运动，开始检测， LED灯按照顺序依次点亮，光照射到样本培养瓶10的底部，经过培养瓶10反射到滤光片402，然后再到光电二极管403。反射光根据瓶子底部的颜色不同，被光电二极管403接收到的光强度也就不同，光电二极管403把光信号转变成电流信号，经过前置放大电路508，转化成电压信号，传输到运算器504，运算器经过算术运算，绘制成细菌的生长曲线并报警。例如这种算术运算的方式是计算某一个样本最近30次检测的细菌生长曲线的斜率，并以此来判断阴、阳性。假如现在已经检测第40次了，检测的电压信号为V(40),第10次的检测电压信号为V(10),那么最近30次检测细菌生长曲线的斜率为K=V(40)-V(10)/30,再比如，当这个斜率大于1.5的时候，就能确定有细菌生长，那么当K＞1.5，该标本报警阳性，当K≤1.5,则进入正常运行状态，等待下一次检测。如果此标本检测次数达到相当多的次数，比如这个次数是800次，都没有报警阳性，根据微生物生长特性可以判断此标本中没有细菌，这个标本被报警阴性。在本实施例中，所述的控制器为微型计算机等具有控制功能的机器设备。

以上结合本发明的具体实施例做了详细描述，但并非是对本发明的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改均属于本发明的技术范围，还需要说明的是：实施例中并没有事无巨细的一一列出相关部件，但是并不影响本领域技术人员对相关技术方案的理解。按照本发明的技术方案的范畴包括上述各部分之间的任意组合。

Claims (10)

1.一种血液培养仪，包括安装在底座（12）上的固定架（13）；铰接在固定架（13）内的摆架（8）；固定安装在底座（12）上的电机（4）、减速机（5），其特征在于：所述摆架（8）为中空式矩形结构，摆架（8）可摆动的安装在所述固定架（13）内并通过其上的第二连杆（7）与铰接在所述减速机（5）上的第一连杆（6）铰接。

2.如权利要求1所述的血液培养仪，其特征在于：减速机（5）通过安装在其上的转盘（14）与第一连杆（6）的一端铰接，所述第一连杆（6）的另一端与摆架（8）上的第二连杆（7）铰接。

3.如权利要求1或2所述的血液培养仪，其特征在于：所述第一连杆（6）可转动的安装在偏离所述转盘（14）中心位置的转盘（14）上。

4.如权利要求1所述的血液培养仪，其特征在于：在所述固定架（13）的侧面从上而下依次开设有限位孔（15）。

5.如权利要求1所述的血液培养仪，其特征在于：所述摆架（8）的两侧固定安装有圆柱形凸台（16）。

6.如权利要求5所述的血液培养仪，其特征在于：所述摆架（8）通过其上的圆柱形凸台（16）可转动的安装在限位孔（15）内。

7.如权利要求6所述的血液培养仪，其特征在于：所述限位孔（15）的数量与所述圆柱形凸台（16）的数量相等。

8.如权利要求1或6所述的血液培养仪，其特征在于：所述摆架（8）为分层式结构，每层摆架（8）通过连杆（17）相互固定连接。

9.如权利要求8所述的血液培养仪，其特征在于：所述连杆下端的底座上装有位移传感器。

10.如权利要求8所述的血液培养仪，其特征在于：所述连杆（17）的端部固定连接有位置挡片（2）。

Images