专利名称：一种全自动生化分析仪的制作方法
技术领域：
本实用新型属于医疗器械技术领域，具体地说是一种全自动生化分析仪。
背景技术：
全自动生化分析仪作为典型的光、机、电结合的精密测量仪器，对于工作环境的要求很高，其内部不仅包括复杂的光学系统、机械系统，电气系统，还包括水路装置。如果在工作时水路装置发生漏水情况，将会导致仪器内部湿度过大，在这样的环境下长时间工作会影响各系统的性能和寿命，甚至对电气系统造成严重损害，从而影响仪器的正常运行；此外电气系统中的很多电子元器件对于工作温度也有要求，多数电子元器件的最佳性能都是在室温25℃条件下测定的，随着温度升高电子元器件的性能会降低，这样会影响测试结果的准确性。此外，全自动生化分析仪的光学系统对工作电压的要求十分严格，即使内部电路有比较完善的稳压环节，当外部电压发生较大波动时，仍然会对仪器的光学系统和电气系统的性能产生较大的影响，进而影响到测量结果的精度。
目前，全自动生化分析仪仅有对反应盘和试剂盘的温度进行控制的功能，而不具备对仪器内部的工作温度、湿度以及外部的输入电压的监测功能。现有技术通常借助一块温湿度表来检测室内环境的温度和湿度值，并采用外接UPS电源的方法来解决外部输入电压波动的问题。这种做法存在很大缺陷，第一，温、湿度的测量不够及时准确，即不能够及时准确的反应设备内部的温度和湿度变化，不利于对仪器内部工作温度和湿度的控制；第二，由于人为误差而导致测量结果的准确性，由于这种检测要依靠操作人员来完成，如果操作人员的粗心大意则会导致漏检或错检。第三，成本增加，由于额外购买温湿度表和UPS电源，而增加了仪器的使用成本。
实用新型内容为克服上述缺点，本实用新型的目的在于提供一种可对其内部工作温度、湿度和外部输入电压进行实时监测的全自动生化分析仪。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是本实用新型具有主控部分，还包括工作环境监测装置，其由A/D转换器和工作环境监测控制器构成，其中A/D转换器的模拟量输入端分别接有温度传感器、湿度传感器及电压传感器，A/D转换器的数字量输出端通过数据总线与工作环境监测控制器中的单片机相连，该单片机的控制线、信号反馈线及数据总线接至A/D转换器的相应引脚，单片机的输出端接有显示装置；工作环境监测控制器通过接口模块与主控部分进行通讯连接。
所述工作环境监测控制器中还具声光报警装置，分别接至单片机的输出引脚；所述声光报警装置包括声音警报器、温度异常指示灯、湿度异常指示灯及电压异常指示灯；温度传感器及湿度传感器可为多个；所述一个温度传感器及一个湿度传感器可用一个智能温度和湿度传感器代替，其信号输出端直接与单片机的数字量输入端相连；所述智能温度和湿度传感器为单片全校准数字式相对温度和湿度传感器；所述单片机内部带有A/D转换模块，所述温度传感器、湿度传感器和电压传感器的输出可为电流信号，然后经过放大及滤波后转变为电压信号输入到单片机的模拟量输入引脚。
本实用新型具有以下有益效果及优点1.保证测量结果及时准确，避免了人为误差产生的影响本实用新型在仪器原有机构的基础上增设了温度、湿度和电压监测系统，可对仪器内部的工作温度、湿度和外部输入电压进行实时、准确地监测；2.简化了操作人员的日常工作流程，有利于提高工作效率仪器从开机运行时即开始监测，当内部工作温度、湿度或外部输入电压超标后，仪器会发出声光警报，提醒操作人员采取措施，这样提高了操作人员的工作效率；3.延长了仪器的使用寿命；4.降低了二次采购设备的成本，使得产品更具竞争力。
图1为本实用新型结构框图；图2为本实用新型电气原理图(一)；图3为本实用新型电气原理图(二)；图4为本实用新型电气原理图(三)。
具体实施方式
实施例1全自动生化分析仪的总体结构包括以下几个部分上位机(PC机)控制软件、主控部分、光学部分、机械部分、液路部分及供电部分。上位机(PC机)控制软件，实现对生化分析仪的实时控制，对回传数据的进行存储与处理，计算出最终的测量结果，提供良好的人机界面等等；主控部分，包括硬件和软件，除了完成对全自动生化仪的各个时序操作动作的调度，还包括对数据的采集与传输的控制和对系统各执行机构的检测和监控，它由主控单片机和子单片机构成，主控单片机负责通过RS-232串行口与PC机控制软件之间通信接收指令，然后根据指令要求分配操作时序，通过RS-485总线向各个子单片机发送控制指令，各个子单片机分别控制样品盘、反应盘、试剂盘、样品臂、试剂臂、搅拌机构、清洗机构和各个臂的吸量器等执行部件；光学部分，主要是指分光光度计；机械部分，包括工作平台、转盘及各自的取样机构、搅拌和清洗机构等；液路部分，包括反应盘的恒温水浴，光源冷却，针头、搅拌棒和反应杯清洗机构等等，它们与设备内部的水罐、水泵和水阀等共同构成一个封闭的水路循环系统；供电部分，包括变压器、开关电源等。
如图1、图2所示，本实施例中的全自动生化分析仪在原有结构的基础上增加了工作环境监测装置，其包括A/D转换器M2及工作环境监测控制器M1，其中A/D转换器M2的模拟量输入端分别接有温度传感器U5(本实施例采用LM35DZ)、湿度传感器U6(本实施例采用HM1500)及电压传感器U7(本实施例采用GAV-02)，A/D转换器M2的数字量输出端通过数据总线与工作环境监测控制器M1中的单片机U1相连，该单片机U1的控制线、信号反馈线及数据总线接至A/D转换器M2的相应引脚，单片机U1的输出端接有显示装置；工作环境监测控制器M1通过接口模块U11(本实施例采用RS-485接口)与主控部分U12进行通讯连接。
如图3、图4所示，所述工作环境监测控制器M1中单片机U1的输出引脚P2.0～P2.6接至显示驱动模块U8的片选端/CS、写脉冲输入端/WR、串行数据端DATE以及声音报警器、温度异常指示灯、湿度异常指示灯和电压异常指示灯，显示驱动模块U8的输出端接有显示器U9；单片机U1的控制线信号反馈线及数据总线ALE、WR、RD、P2.7、EOC及DATEBUS接至A/D转换器(M2)的相应引脚。
本实施例将电压传感器U7设于本实用新型供电部分的电源输入端，温度传感器U5设于主控部分的机箱上方，湿度传感器U6设于液路部分的管路附近。
本实用新型的工作过程为首先由温度传感器U5、湿度传感器U6及电压传感器U7采集环境数据，并将温度、湿度及电压信号T-SENSOR、H-SENSOR及V-SENSOR数据传送给A/D转换器M2，工作环境监测控制器M1中的单片机U1的通过控制线ALE、WR、RD、P2.7控制A/D转换器M2中的A/D转换模块ADC0809完成A/D转换，A/D转换器M2通过信号反馈线EOC向单片机U1发送信号，通知转换完成，单片机U1再通过数据总线DATEBUS读取A/D转换器M2的数据；单片机U1将得到的数据存入相应的内存单元，并将测量数据送到显示驱动模块及显示器进行显示，同时根据设定的参数范围进行比较，如果测定值超出设定范围，则与单片机输出引脚相连的声光报警装置(声音或光电报警器)将会发出报警信号。工作环境监测控制器M1还可通过接口模块U11(本实施例采用RS-485接口)将工作环境数据发送给主控部分U12，然后由主控部分U12通过串行接口RS-232发送给上位机(PC机)，在软件中也可能显示工作环境测量结果。
温度传感器U5及湿度传感器U6可采用多个，设于不同监测点，其输出信号分别接至A/D转换器M2的模拟量输入端，然后对各点测量值取平均值，这样可以使测量结果更加准确可靠。
实施例2与实施例1的不同之处在于选用内部带有A/D转换器的单片机(如C8051F330)，各个传感器将监测参数转换成电流信号，然后输入到运算放大器，经其放大滤波后(其中交流电压传感器输出信号不需要放大)变成电压信号，输入到单片机C8051F330的模拟输入端，经内部的A/D转换器转换成相应的数字量。内部带有A/D转换器的单片机将测量数值存入相应的内存单元，根据设定的参数范围进行比较，如果测定值超出设定范围则相连的报警器(可以是声音或者光电报警器)将会发出信号报警，并将测量结果送到显示电路进行显示输出。
实施例3与实施例1的不同之处在于用一个新型的智能温度和湿度传感器代替一个温度传感器U5及一个湿度传感器U6，该智能温度和湿度传感器为瑞士Sensirion公司生产的具有I2C总线接口的单片全校准数字式相对湿度和温度传感器SHT11，可以直接与单片机U1连接，只需再配上显示装置、报警装置和通信部分即可实现温度湿度的检测。
权利要求1.一种全自动生化分析仪，具有主控部分，其特征在于还包括工作环境监测装置，其由A/D转换器(M2)和工作环境监测控制器(M1)构成，其中A/D转换器(M2)的模拟量输入端分别接有温度传感器(U5)、湿度传感器(U6)及电压传感器(U7)，A/D转换器(M2)的数字量输出端通过数据总线与工作环境监测控制器(M1)中的单片机(U1)相连，该单片机(U1)的控制线、信号反馈线及数据总线接至A/D转换器(M2)的相应引脚，单片机(U1)的输出端接有显示装置；工作环境监测控制器(M1)通过接口模块(U11)与主控部分(U12)进行通讯连接。
2.按权利要求1所述的全自动生化分析仪，其特征在于所述工作环境监测控制器(M1)中还具声光报警装置，分别接至单片机(U1)的输出引脚。
3.按权利要求2所述的全自动生化分析仪，其特征在于所述声光报警装置包括声音警报器、温度异常指示灯、湿度异常指示灯及电压异常指示灯。
4.按权利要求1所述的全自动生化分析仪，其特征在于温度传感器(U5)及湿度传感器(U6)可为多个。
5.按权利要求1所述的全自动生化分析仪，其特征在于所述一个温度传感器(U5)及一个湿度传感器(U6)可用一个智能温度和湿度传感器代替，其信号输出端直接与单片机(U1)的数字量输入端相连。
6.按权利要求5所述的全自动生化分析仪，其特征在于所述智能温度和湿度传感器为单片全校准数字式相对温度和湿度传感器。
7.按权利要求1所述的全自动生化分析仪，其特征在于所述单片机(U1)内部带有A/D转换模块，所述温度传感器(U5)、湿度传感器(U6)和电压传感器(U7)的输出可为电流信号，然后经过放大及滤波后转变为电压信号输入到单片机(U1)的模拟量输入引脚。
专利摘要本实用新型公开一种全自动生化分析仪，具有主控部分，还包括工作环境监测装置，其由A/D转换器和工作环境监测控制器构成，其中A/D转换器的模拟量输入端分别接有温度传感器、湿度传感器及电压传感器，A/D转换器的数字量输出端通过数据总线与工作环境监测控制器中的单片机相连，该单片机的控制线、信号反馈线及数据总线接至A/D转换器的相应引脚，单片机的输出端接有显示装置；工作环境监测控制器通过接口模块与主控部分进行通讯连接。本实用新型简化了工作人员的日常工作流程，有利于提高工作效率，同时延长了使用寿命，降低了二次采购设备的成本，使得产品更具竞争力。
文档编号G01N33/50GK2847298SQ20052009417
公开日2006年12月13日 申请日期2005年12月7日 优先权日2005年12月7日
发明者吴海波, 刘佳, 欧勇军, 康长武, 王丹民 申请人:沈阳东软医疗系统有限公司