体液酸碱度测试方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种体液酸碱度测试方法，包括以下步骤：将特定波长的入射光照射到涂覆有待测体液的酸碱度检测组件上，该入射光经由所述酸碱度检测组件反射或透射，形成出射光；利用光强测量装置测量出射光的强度值；根据预先测定的出射光强度与pH值的关系式得到待测体液的pH值。本发明还公开了一种实现上述体液酸碱度测试方法的装置。本发明所述的体液酸碱度测试方法操作简单，测试结果准确。实现上述测试方法的装置通过微量的体液，便可准确的对pH值进行测量，并把相关的数据进行存储，可以对用户进行长期监控。
【专利说明】体液酸碱度测试方法及装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及医疗保健【技术领域】，尤其涉及一种体液酸碱度测试方法及装置。
【背景技术】
[0002]健康人的血液是呈弱碱性的，pH值一般在7.35到7.45之间，为碱性体质。一般初生婴儿都属于弱碱性体液，但随着体外环境污染及体内不正常生活及饮食习惯，人们的体质逐渐转为酸性。碱性体质者大约只占总人群的10%左右，更多人的体液的pH值在7.35以下，身体处于健康和疾病之间的亚健康状态，医学上称为酸性体质者。与碱性体质者相t匕，酸性体质者常会感到身体疲乏，记忆力衰退，注意力不集中，腰酸腿痛，到医院检查又查不出病因，如不注意改善，就会继续发展成疾病。当人的体液PH值低于中性7时，就会产生重大疾病，下降到6.9时，就会变成植物人，如只有6.8-6.7时，人就会死亡。据不完全统计国内70%的人具有酸性体质。
[0003]癌症让人心生畏惧，但并非完全不能治愈，只要在日常的饮食习惯中注意自己身体的酸碱度，就能预防各类癌症的侵袭。从科学的角度分析，癌症都是酸性体液中生存的，如果体质呈酸性，则癌症的患病率会更大，而如果体质是弱碱的，则得癌症的概率大大降低。即使已患有癌症，只要调整身体的pH值到弱碱性，也可以在一定程度上治愈癌症。因此，人体PH值的长期系统监控是一件非常有意义得事情。
[0004]目前，人体酸碱度的准确测量一般是通过血气分析得到相应的pH值，但这种方法麻烦而且费用较高，不利于长期监测，用户也可以通过试纸条对尿液、唾液进行试纸测量后通过肉眼进行比对，这种方法误差较大、准确度低，也不利于长期监控。
【发明内容】
[0005]为解决现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种至少快速、准确地检测体液酸碱度的方法以及实现该方法的装置。
[0006]为实现上述目的，本发明一方面提供了一种体液酸碱度测试方法，包括以下步骤:
[0007]将特定波长的入射光照射到涂覆有待测体液的酸碱度检测组件上，该入射光经由所述酸碱度检测组件反射或透射，形成出射光；
[0008]利用光强测量装置测量出射光的强度值；
[0009]根据预先测定的出射光强度与pH值的关系式得到待测体液的pH值。
[0010]可选地，根据本发明的测试方法，还包括:将特定波长的入射光以相同的强度分别照射到涂覆有不同PH值溶液的酸碱度检测组件上，测量酸碱度检测组件上的出射光强度，以预先得到出射光的光强度与待测体液PH值之间的关系式。
[0011]可选地，根据本发明的测试方法，所述待测体液为唾液、血液或尿液。
[0012]可选地，根据本发明的测试方法，所述酸碱度检测组件为pH试纸或pH试片。
[0013]可选地，根据本发明的测试方法，所述入射光的波长为350_1300nm。[0014]本发明另一方面提供了一种体液酸碱度测试装置，其包括:
[0015]光源单元，发射特定波长的光；
[0016]光检测单元，检测由所述光源单元发射的并经反射或透射的光，并生成代表光强度的电信号；
[0017]在所述光源单元和所述光检测单元之间设置的可拆卸的酸碱度检测组件；其中所述光源单元发出的光照射在所述酸碱度检测组件之后出射；
[0018]数据处理单元，对所述电信号进行处理，根据预先设定的关于光强度与体液酸碱度的关系式，得出待测体液的酸碱度值。
[0019]可选地，根据本发明的测试装置，所述装置进一步包括主控芯片，设置成控制所述光源单元、光检测单元和所述数据处理单元的工作，以协调各部件的运行。
[0020]可选地，根据本发明的测试装置，所述酸碱度检测组件为pH试纸或pH试片。
[0021]可选地，根据本发明的测试装置，所述装置进一步包括显示屏，用以将体液的酸碱度值显不出来。
[0022]可选地，根据本发明的测试装置，所述光检测单元包括依次相连的光电传感器、信号处理器以及信号采集器。
[0023]本发明所述的体液酸碱度测试方法操作简单，测试结果准确。实现上述测试方法的装置通过微量的体液，便可准确的对PH值进行测量，并把相关的数据进行存储，可以对用户进行长期监控。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。在附图中:
[0025]图1为本发明所述体液酸碱度测试方法的流程示意图；
[0026]图2为本发明所述体液酸碱度测试方法一种实施方式的操作示意图；
[0027]图3为本发明所述体液酸碱度测试方法另一种实施方式的操作示意图；
[0028]图4为一种实施方式中反射光强度与pH值的关系曲线图；以及
[0029]图5为本发明所述体液酸碱度测试装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0030]下面结合附图和具体的实施方式对本发明作进一步的描述。
[0031]本发明提供了一种体液酸碱度测试方法，该方法是基于分光光度法的原理提出的，不同PH值的溶液在pH试纸或者pH试片上会表现出不同颜色，将某一波长的入射光以相同的强度照在PH试纸或pH试片上，则对光线的吸收强度就会不一样，通过测定出射光的强度即可量化对应的PH值。所述入射光的波长为350-1300nm，用相同波长的入射光以相同的强度照射酸碱度检测组件。其中，所述入射光可以为一个波长的光，还可以是多个波长的光的形成的混合光。
[0032]具体地，本发明所述体液酸碱度测试方法包括以下步骤:首先开始步骤SllOOdf特定波长的入射光照射到涂覆有待测体液的酸碱度检测组件上，该入射光经由所述酸碱度检测组件反射或透射，形成出射光；形成反射光或透射光后，进入步骤S1200，利用光强测量装置测量出射光的强度值；最后进入步骤S1300，根据预先测定的出射光强度与pH值的关系式得到待测体液的PH值。由该方法可以准确地测出人体pH值，且操作简单。
[0033]其中，所述出射光强度与pH值的关系式可由如下步骤得到:将已知的不同pH值的溶液分别涂覆在不同的酸碱度检测组件上，每一个酸碱度检测组件上涂覆一个PH值的溶液，且每个溶液的PH值均不同。将特定波长的入射光以相同的强度分别照射到涂覆有不同PH值溶液的酸碱度检测组件上，测量每个酸碱度检测组件上的出射光强度，以预先得到出射光的光强度与待测体液PH值之间的关系式。
[0034]所述出射光可以为反射光，图1示出了入射光照在酸碱度检测组件之后反射出去的示意图。如图1所示，在将已知PH值的溶液或待测体液涂覆在酸碱度检测组件上之后，将入射光倾斜照射在酸碱度检测组件上，之后被反射出去，对该反射光的强度进行测量即可。其中，入射光与所述酸碱度检测组件的倾斜角度小于90°。例如，将pH值分别为4，5，6，7,8,9,10的溶液分别涂覆在7个酸碱度检测组件上，将波长为460nm的入射光以相同的强度分别照射所述酸碱度检测组件上，测量每个酸碱度组件上的反射光的强度，分别为9.2，6.1,4.3,2.9，1.9，1.1，0.5。以pH值为横坐标，反射光强度为纵坐标，预先得到图3所示的PH值与反射光强度的关系曲线。将待测体液涂覆在新的酸碱度检测组件上，体液与组件上的试剂发生反应变色，待颜色稳定之后，再次将入射光以相同的强度照射在酸碱度组件上，然后测量反射光的强度，由PH值光强度关系曲线图得到待测体液的pH值。
[0035]所述出射光可以为透射光，图2示出了入射光照在酸碱度检测组件之后透射出去的示意图。如图2所示，在将已知pH值的溶液或待测体液涂覆在酸碱度检测组件上之后，将入射光以垂直于所述酸碱度检测组件的角度照射在酸碱度检测组件上，之后被透射出去，对该透射光的强度测量即可。也可以测量多个涂覆有已知PH值的溶液的酸碱度检测组件的透射光强度，预先得到透射光强度与PH值关系曲线图，然后测量涂覆有待测体液的酸碱度检测组件的透射光强度，得到体液的PH值。
[0036]为了保证光源模块发射的出射光的稳定性，可以在光源模块上加装滤波装置或者混匀装置，从而使得出射光的发射波长和强度稳定。同时，还可以根据比尔定律，通过试纸或试片的吸光度来进行PH值的测试。即，通过测量涂覆有已知pH值溶液的试纸或试片的吸光度，得到吸光度与PH值的关系式。在测量待测体液的pH值时，测量涂覆有该体液的试纸或试片的吸光度，即可通过上述关系式计算得到体液的PH值。通过吸光度测量，可消除出射光发射强度不稳定带来的测量误差，进一步增加了检测的准确度。
[0037]在用吸光度进行测试时，还可以引入特定波长的光源进行参考，以消除背景的影响，提高检测准确度。例如，λ I为pH试纸或试片上反应产物的特定吸收波长；λ 2为参考波长，该波长的光对特定物质的吸收恒定。根据比尔定律，用λ I的吸光度A1减去λ 2的吸光度A2得到吸光度差值A。测量已知的不同pH值溶液的吸光度差值，得到吸光度差值与pH值的关系式。测量待测体液的PH值时，测量涂覆有该体液的试纸或试片的吸光度差值，即可通过上述关系式计算得到体液的PH值。以上为采用2个波长的光进行的说明，用户可以选择3个波长以及多波长的光来进行设计。
[0038]本发明所述测试方法中，所述待测体液为唾液、血液或尿液。所述血液可以为指尖血，唾液、尿液可以为空腹时采集的唾液、晨尿。所述酸碱度检测组件为pH试纸或pH试片。pH试纸上有甲基红、溴甲酚绿、百里酚蓝这三种指示剂。甲基红、溴甲酚绿、百里酚蓝和酚酞一样，在不同PH值的溶液中均会按一定规律变色。pH试片即为其中含有与pH试纸相同组分的片状材料，将不同pH值的液体滴在该试片上时，其会发生与pH试纸相同的变色反应。
[0039]为了实现上述测试方法，本发明还提供了一种体液酸碱度测试装置。图4示出本发明所述测试装置的结构示意图。如图4所示，所述测试装置包括主控芯片400以及连接在所述主控芯片上的光源单元100、光检测单元300和数据处理单元500。所述光源单元100发射特定波长的光，光检测单元300检测由所述光源单元100发射的并经反射或透射的光并生成代表光强度的电信号，数据处理单元500对所述电信号进行处理，根据预先设定的关于光强度与体液酸碱度的关系式，得出待测体液的酸碱度值。设置成控制所述光源单元100、光检测单元300和所述数据处理单元500的工作，以协调各部件的运行。
[0040]在所述光源单元100和所述光检测单元300之间设置有酸碱度检测组件200，所述酸碱度检测组件200是可拆卸的，例如，可以在所述光源单元和光检测单元之间设置一个能够容纳所述酸碱度检测组件的插槽，从而能够方便地将酸碱度检测组件插入和取出。所述光源100提供入射光，通过主控芯片可控制入射光的开启或关闭，以及入射光的波长及光照强度。入射光发射后，落在酸碱度检测组件上然后被反射或透射。所述光检测单元300设置在该出射光或透射光的光照范围内，从而可对反射光或透射光的强度进行检测。光检测单元300探测到的光强信号数据传输给主控芯片，经主控芯片处理后输送至数据处理单元500进行处理，处理完的数据回馈至主控芯片，所得处理结果可根据需要进行显示、存储或其他操作。
[0041]具体地，所述光检测单元包括依次相连的光电传感器310、信号处理模块320以及信号采集模块330。所述光电传感器310接收由酸碱度检测组件反射出或透射出的光，将光信号转换成电信号之后传输给信号处理模块320。所述信号处理模块320对电信号进行处理后输送至信号采集模块，对可用的信号进行采集后反馈至主控芯片，由主控芯片控制数据处理模块进行数据处理。
[0042]为了对体液酸碱度进行长期监控，可以在所述测试装置中设置数据存储单元，用以储存每次的检测数据，监控体液酸碱度的变化，所述数据存储单元与所述主控芯片相连。所述数据处理单元500计算得到的结果反馈至主控芯片后，所述数据存储单元由主控芯片中获取该结果并进行存储。
[0043]除了将测试数据存储在测试装置本身，还可以在所述测试装置本身设置一个数据传输单元600，用于将测试数据传输至诸如PC或移动存储设备等外部设备中进行保存。所述数据传输单元600与所述主控芯片进行通信以获取测试数据。数据的传输可以采用有线或无线的方式进行，例如，可以在所述数据传输单元上设置有外部接口，用于连接数据传输设备进行数据传输。
[0044]为了方便地观察测试结果，所述测试装置进一步地包括显示屏700，所述显示屏700与所述主控芯片400相连，用于显示体液的酸碱度检测结果。所述主控芯片接收数据处理模块反馈的处理结果后，将测得的PH值显示在所述显示屏上。还可以在测试装置内语音编码模块和扬声器，将测得的结果以语音的形式进行播报。
[0045]本发明所述的体液酸碱度检测装置通过微量的体液即可准确地测出人体的酸碱度值，操作简单，且能够把测试的数据进行存储，对用户进行长期监控，在监控的过程中，还可以通过相应的配套软件实时对用户的饮食进行建议，并提醒用户是否需要进行进一步的医院检查。
[0046]应该注意的是，上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。单词第一、第二以及第三等的使用不表示任何顺序，可将这些单词解释为名称。
【权利要求】
1.一种体液酸碱度测试方法，包括以下步骤: 将特定波长的入射光照射到涂覆有待测体液的酸碱度检测组件上，该入射光经由所述酸碱度检测组件反射或透射，形成出射光； 利用光强测量装置测量出射光的强度值； 根据预先测定的出射光强度与PH值的关系式得到待测体液的pH值。
2.根据权利要求1所述的测试方法，还包括: 将特定波长的入射光以相同的强度分别照射到涂覆有不同PH值溶液的酸碱度检测组件上，测量酸碱度检测组件上的出射光强度，以预先得到出射光的光强度与待测体液PH值之间的关系式。
3.根据权利要求1所述的测试方法，其中，所述待测体液为唾液、血液或尿液。
4.根据权利要求1所述的测试方法，其中，所述酸碱度检测组件为pH试纸或pH试片。
5.根据权利要求1所述的测试方法，其中，所述特定波长的入射光的波长为350nm-1300nmo
6.一种体液酸碱度测试装置，其包括: 光源单元(100)，发射特定波长的光； 光检测单元(300)，检测由所述光源单元(100)发射的并经反射或透射的光，并生成代表光强度的电信号； 在所述光源单元(100)和所述光检测单元(300)之间设置的可拆卸的酸碱度检测组件(200);其中所述光源单元(100)发出的光照射在所述酸碱度检测组件(200)之后出射； 数据处理单元(500)，对所述电信号进行处理，根据预先设定的关于光强度与体液酸碱度的关系式，得出待测体液的酸碱度值。
7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述装置进一步包括主控芯片(400)，设置成控制所述光源单元(100)、光检测单元(300)和所述数据处理单元(500)的工作，以协调各部件的运行。
8.根据权利要求6所述的装置，其中，所述酸碱度检测组件为pH试纸或pH试片。
9.根据权利要求6所述的装置，其中，所述装置进一步包括显示屏(700)，用以将体液的酸碱度值显不出来。
10.根据权利要求6所述的装置，其中，所述光检测单元(300)包括依次相连的光电传感器(310)、信号处理器(320)以及信号采集器(330)。
【文档编号】G01N21/31GK103592246SQ201310594885
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年11月22日 优先权日:2013年11月22日
【发明者】解亚平, 周鹏飞 申请人:武汉友芝友医疗科技有限公司