一种智能血液检测装置的制作方法

本发明涉及一种血液检测设备，特别是涉及一种智能血液检测装置，该装置主要用于检测血糖和血常规，属于医疗设备技术领域。

背景技术

随着医疗技术的不断发展，血常规检查和血糖检测已经成为了众多治疗方法的前置必备检查。但是由于医务工作的繁忙，医院血液检查的工作人员短缺，医务工作者在检验时难免会有所错漏，这不仅会增加了病人的痛苦，更延长了等待检查报告的时间。

随着我国经济的不断发展，社会主义现代化进程的不断推进，智能手机成为了现代人不可缺少的工具。通过智能手机进行扫描二维码从而使用仪器，实现仪器的共享，是社会发展的潮流。这不仅实现了仪器智能化自动化，更有利于仪器普遍化，使用户接受服务而不受时间的限制。

技术实现要素：

本发明目的在于提供一种智能血液检测装置，一次性快速实现抽血、血常规测试和血糖测试，用以实现血液检测的全智能化，把医务工作者从多个人为的劳动环节中解放出来，提高工作效率并减少病人的等待时间。

本发明目的通过如下技术方案实现：

一种智能血液检测装置，主要由壳体、抽血运送装置、血液检测分析仪和控制部件组成：

所述壳体设有第一开口和空腔的外壳；与抽血伸入的手臂形状相配；空腔内设有血液检测分析仪和抽血运送装置；

所述抽血运送装置主要包括导轨、机械伸缩臂、自动换针抽血装置、第一金属管、第二金属管、第一微型泵、第二微型泵、抽血针插口和活动夹；导轨设置在壳体的空腔顶部下表面，机械伸缩臂的上端通过滚轮固定于导轨上，第一马达的电机机头与滚轮连接；机械伸缩臂中部设有履带和第二马达，第二马达的电机机头与履带相连；机械伸缩臂的履带下端与自动换针抽血装置相连；自动换针抽血装置沿圆周间隔设有多个抽血针插口，每个抽血针插口的两侧分别装有第一金属管和第二金属管，第一微型泵的抽水嘴通过软管和设置于机械伸缩臂中的液体创可贴瓶相连，第一微型泵的排水嘴通过软管和第一金属管连接；第二微型泵的抽水嘴通过软管和设置于机械伸缩臂中的酒精瓶相连，第二微型泵的排水嘴通过软管和第二金属管连接；抽血针插口上设有抽血针；自动换针抽血装置设置在第一开口的上端；在每一个抽血针插口中的两侧各设有一个活动夹，活动夹安装于履条上，自动换针抽血装置中设有第三马达；第三马达的电机机头与履条相连；两个活动夹分别夹住抽血针的第一固定片左右两端；

所述血液检测分析仪主要包括血糖仪、试纸输送带、血常规检查仪器和试管输送带；血常规检查仪器和血糖仪设置在壳体内底端，血常规检查仪器和血糖仪的一端相连，另一端分别试管输送带和试纸输送带连接；试管输送带和试纸输送带为环形结构，试管输送带上间隔设有多个试管插口；试纸输送带间隔设有多个试纸基座；试管插口上设有小试管，试纸基座上设有试纸；抽血针分别与小试管和试纸活动连接；

所述控制器部件主要由处理器、plc控制器、无线网络路由器和显示屏组成；无线网络路由器与处理器通过网线连接，处理器分别通过第一数据传输线和第二数据传输线与血常规检查仪器和血糖仪连接；处理器通过数据传输线分别与第一微型泵和第二微型泵相连；显示屏通过数据传输线与处理器相连；plc控制器通过数据传输线分别与处理器、压力传感器、第一马达、第二马达和第三马达相连。

为进一步实现本发明目的，优选地，所述的抽血针由针头、腔体和活塞组成；针头位于腔体前端，活塞设置在腔体内，活塞的底部使用医用硅橡胶，与腔体贴合；第一固定片设置在活塞上端，腔体的中间至顶部设置有中空凹槽，活塞与第一固定片相连，第一固定片设置与活塞的顶部。

优选地，所述的活动夹为一张口固定金属夹，使用铝合金造成，其开口错开15度。

优选地，所述的抽血针插口为一个中空的圆孔，抽血针插口的截面直径为24mm，深度为10mm。

优选地，所述的机械伸缩臂选用东莞市拓木自动化设备有限公司所生产的小型单轴伺服横走式机械手ta‐650idy；所述的自动换针抽血装置由不锈钢制成，其中含铬大于18％，耐多种介质腐蚀；所述的第一微型泵和第二微型泵优选为成都新为诚科技有限公司的wjy系列微型真空水泵；所述的第三马达采用的是深圳市兆威机电股份有限公司所生产的6mm行星减速电机；第一马达和第二马达均选用安川电机(中国)有限公司所生产的∑‐v系列sgmav型号的伺服电机。

优选地，所述的抽血运送装置还包括第二开口、第三开口；第二开口和第三开口位于机械伸缩臂下端右侧和左侧；第二开口和第三开口分别设有液体创可贴瓶和酒精瓶。

优选地，所述的试管输送带和试纸输送带呈椭圆形，分别自左向右旋转进入血常规检查仪器和血糖仪，顺时针旋转方；所述的试管输送带和试纸输送带上还分别设有第一感应芯片和第二感应芯片；全新洁净的试管和试纸均放于第一感应芯片和第二感应芯片前。

优选地，所述的壳体为一个长方体，外部壳体由塑料制造；壳体的前端设有显示屏和第一开口；壳体的后端设有电源开关、电源线和背部活动小门。

优选地，所述的第一开口是从壳体挖出一个中空的凹槽，并于凹槽的下方设置有一块塑料板，塑料板位于自动换针抽血装置的下方，并用黑色颜料标示出了用户放置手掌的位置。

优选地，所述的背部活动小门通过一活动轴与壳体连接。

相对于现有技术，本发明具有如下的优点：

1)本发明机械伸缩臂抽取了血液后，一部分输送于试纸中，并送入血糖仪分析血液中的血糖浓度，另一部分输送到小试管中，并送到血常规检测仪中进行血常规检查分析，最后把结果汇总到处理器并发送到显示屏上；采用了全自动操作技术，把医务工作者解放出来，减轻医院的工作强度。

2)本发明采用了共享的理念，实现了血液检测仪器的共享，让用户能随时随地体验仪器的便利。

3)本发明在抽取一次血液后，血液检测仪器能同时测取血糖和血常规两项数据，有效减少病人的痛苦。

附图说明

图1为本发明智能血液检测装置的结构示意图。

图2为本发明智能血液检测装置的背面示意图。

图3为本发明智能血液检测装置的内部结构示意图。

图4为自动换针抽血装置的正面示意图。

图5为抽血针的结构示意图。

图6为本发明的血液检测分析仪的俯视面示意图。

图7为本发明的血液检测分析仪的正面示意图。

图8为本发明的活动夹的正面和侧面示意图。

图9为本发明的活动夹的工作示意图。

图中示出：壳体1、显示屏2、第一开口3、电源开关4、电源线5、背部活动小门6、处理器7、无线网络路由器8、导轨9、第一数据传输线10、机械伸缩臂11、第二开口12、自动换针抽血装置13、第一金属管14、血糖仪15、试纸输送带16、压力传感器17、第三开口18、第二金属管19、第二数据传输线20、血常规检查仪器21、试管输送带22、抽血针插口23、第一感应芯片24、试管插口25、试纸基座26、第二感应芯片27、针头28、腔体29、活塞30、第一固定片31、第二固定片32、活动夹33、履条34、第三马达35。

具体实施方式

为更好地支持本发明，下面结合附图对本发明作进一步的说明，但本发明的实施方式不限如此。

如图1-4所示，一种智能血液检测装置，包括壳体1、抽血运送装置、血液检测分析仪和控制部件；血液检测分析仪主要包括血糖仪15和血常规检查仪器21；

壳体1是设有第一开口3和空腔的外壳；第一开口3优选为凹槽结构，与抽血伸入的手臂形状相配；空腔内设有血液检测分析仪和抽血运送装置；

如图1、3所示，所述抽血运送装置主要包括导轨9、机械伸缩臂11、自动换针抽血装置13、第一金属管14、第二金属管19、第一微型泵、第二微型泵、抽血针插口23和活动夹33；导轨9设置在壳体1的空腔顶部下表面，机械伸缩臂11的上端通过滚轮固定于导轨9上，第一马达的电机机头与滚轮连接；机械伸缩臂11中部设有履带和第二马达，第二马达的电机机头与履带相连；机械伸缩臂11的履带下端与自动换针抽血装置13相连；自动换针抽血装置13沿圆周间隔设有多个抽血针插口23，每个抽血针插口23的两侧分别装有第一金属管14和第二金属管19，第一微型泵的抽水嘴通过pvc软管和设置于机械伸缩臂中的液体创可贴瓶相连，第一微型泵的排水嘴通过pvc软管和第一金属管14连接；第二微型泵的抽水嘴通过pvc软管和设置于机械伸缩臂中的酒精瓶相连，第二微型泵的排水嘴通过pvc软管和第二金属管19连接。抽血针插口23上设有抽血针；自动换针抽血装置13设置在第一开口3的上端。

如图5所示，所述抽血针由针头28、腔体29和活塞30组成；针头28位于腔体29前端，活塞30设置在腔体29内，活塞30的底部使用医用硅橡胶，与腔体29贴合，有效防止漏气。医用硅橡胶采用的是高分子量聚二甲基和甲基乙烯基硅氧烷共聚物。使用第一固定片31设置在活塞30上端，腔体29的中间至顶部设置有中空凹槽，凹槽长度为50mm，目的是实现第一固定片31可于腔体29的中间至顶部之间自由活动。活塞30与第一固定片31相连，第一固定片31设置与活塞30的顶部，由于活塞30是有长度的，其长度为60mm，因此所抽取的最大血液量高度仅为40mm，能有效防止血液从侧方凹槽流出。

优选地，抽血针插口23优选为一个中空的圆孔，抽血针插口23的截面直径为24mm，深度为10mm。抽血针的规格优选为20×100mm，第一固定片31，规格为22mm，第二固定片32，规格为30mm。

如图8所示，活动夹33为一张口固定金属夹，使用铝合金造成，其开口错开15度。使用方法为：把抽血针放进抽血针插口23时，先旋转抽血针使第一固定片31落于活动夹33下层夹片上，再顺时针旋转抽血针约10度，若此时抽血针不能被拔出，即安装成功。

如图9所示，活动夹33安装于履条34上，自动换针抽血装置13中设有第三马达35，即在如图4所示的圆盘中设置第三马达35，第三马达35的电机机头与履条34相连。

优选地，机械伸缩臂11选用东莞市拓木自动化设备有限公司所生产的小型单轴伺服横走式机械手ta‐650idy；优选地，自动换针抽血装置13优选由不锈钢制成，其中含铬大于18％，该材料综合性能好，可耐多种介质腐蚀。第一微型泵和第二微型泵优选为成都新为诚科技有限公司的wjy系列微型真空水泵。优选地，第三马达35采用的是深圳市兆威机电股份有限公司所生产的6mm行星减速电机。第一马达和第二马达均选用安川电机(中国)有限公司所生产的∑‐v系列sgmav型号的伺服电机。

活动夹33固定于自动换针抽血装置13内，在每一个抽血针插口23中的左右各存在一个，分别夹住第一固定片31左右两端。

第一固定片31的外周与活动夹33相连，受活动夹33活动影响，带动活塞上下活动，腔体29末端设有第二固定片32，第二固定片32的尺寸比抽血针插口23的尺寸稍大，因此当把抽血针放进抽血针插口23的时候，第二固定片32能起把抽血针固定于抽血针插口23的作用。抽血针抽取血液时，通过活动夹33上移，第一固定片31连动活塞30上移，血液通过针头28引流至腔体29中作暂时储存。抽血针释放血液时，通过活动夹33下移，第一固定片31连动活塞30下移，血液于腔体29中被压缩，从针头28处流出。

所述抽血运送装置主要还包括第二开口12、第三开口18；第二开口12和第三开口18位于机械伸缩臂11下端右侧和左侧，可通过第二开口12和第三开口18进行添加酒精和液体创可贴。第二开口12和第三开口18分别设有液体创可贴瓶和酒精瓶。

如图6、7所示，所述血液检测分析仪主要包括血糖仪15、试纸输送带16、血常规检查仪器21和试管输送带22；血常规检查仪器21和血糖仪15设置在壳体1内底端，血常规检查仪器21和血糖仪15的一端相连，另一端分别试管输送带22和试纸输送带16连接；试管输送带22和试纸输送带16为环形结构，试管输送带22上间隔设有多个试管插口25；试纸输送带16间隔设有多个试纸基座26；试管插口25上设有小试管，试纸基座26上设有试纸；抽血针分别与小试管和试纸活动连接。

优选地，血常规检查仪器21和血糖仪15通过螺丝设置在壳体1内底端；血常规检查仪器21和血糖仪15的外表用塑料外壳进行包裹保护。优选地，试管输送带22和试纸输送带16上还分别设有第一感应芯片24和第二感应芯片27；全新洁净的试管和试纸均放于第一感应芯片24和第二感应芯片27前，当第一感应芯片24或第二感应芯片27进入血常规检查仪器21和血糖仪15后，血常规检查仪器21和血糖仪15能检测到并于此次操作后，暂停仪器使用，并于显示屏2上显示“请更换试管”或“请更换试纸”。

试管输送带22和试纸输送带16优选呈椭圆形，自左向右旋转进入血常规检查仪器21和血糖仪15，顺时针旋转方。血常规检查仪器21和血糖仪15的检查部位均采用中空设计，方便输送带的旋转输送，并给予足够的空间使检验仪器能对输送带上的试纸和试管中的血液进行检验。

优选地，所述血常规检查仪器21采用国内普朗医疗器械公司生产的xfa6100a型血液细胞分析仪，该仪器运用计算机技术，实现全自动分析，操作简单，并且具有自检和维护功能，能自动清洗取样器和管路，保证了智能血液检测装置的检测效果和清洁卫生。因为xfa6100a型血液细胞分析仪对应使用的真空采血管规格为13×75mm，并且真空采血管的上部盖子规格为18×32mm，所以对应的试管输送带22上的试管插口25的半径设置为15mm。

优选地，所述血糖仪15采用上海强生医疗器材有限公司所生产的强生稳豪血糖仪，该仪器能快速测出血糖含量，并能一键把试纸推射弹出。该血糖仪使用的试纸为强生稳豪试纸，标准型号名称为onetouchultra试纸，规格为10×30mm，所对应设置的试纸基座26的规格应为12×32mm，深度为3mm。

所述控制器部件主要由处理器7、plc控制器、无线网络路由器8和显示屏2组成；无线网络路由器8与处理器7通过网线连接，实现与外界进行信息传递和收集；处理器7分别通过第一数据传输线10和第二数据传输线20与血常规检查仪器21和血糖仪15连接；处理器7通过数据传输线分别与第一微型泵和第二微型泵相连；显示屏2通过数据传输线与处理器7相连；plc控制器通过数据传输线分别与处理器7、压力传感器17、第一马达、第二马达和第三马达35相连。

机械伸缩臂11上部的第一马达接收到plc控制器发送的信号，第一马达控制滚轮沿着导轨9左右滑动指定的距离，实现机械伸缩臂11的左右横移。第二马达根据所接收到的plc控制器信号进行转动电机机头，实现履带上下移动指定的距离，由于机械伸缩臂11下部的自动换针抽血装置13是与履带相连的，可实现自动换针抽血装置13的上下移动。第三马达35通过数据传输线与plc控制器相连，接受plc控制器的控制信号，通过电机的转动，使相连的履条34也随之移动，从而实现活动夹33的上下移动，通过抽拔和按压抽血针中间的抽拔活塞，实现针管内的气压差，实现血液的抽取和排出。压力传感器17安装于机械伸缩臂11下端右侧，通过压力传感器17能准确判断抽血针刺破皮肤的压力，从而可以控制活动机械伸缩臂11的伸缩度，确保针头刺入皮肤的深度的精准性；由于注射针穿透皮肤需要给予一定的压力，而当注射针刺穿皮肤后，这个压力会骤降，因此当压力传感器17探测到压力先增大后骤降的一瞬间，瞬间通过数据传输线向plc控制器发送信号，使plc控制器停止控制机械控制臂11继续往下伸缩。

当处理器7将控制信号发送至第一微型泵后，第一微型泵通过改变泵内压力，实现从液体创可贴瓶抽取定量的液体创可贴，并通过改变成正压力，将所抽取的液体从第一金属管14喷出。当处理器7将控制信号发送至第二微型泵后，微型泵通过改变泵内压力，实现从酒精瓶抽取定量的酒精，并通过改变成正压力，将所抽取的液体从第二金属管19喷出。

机械伸缩臂11通过移动将自动换针抽血装置13送到试管输送带22和试纸输送带16一端的上方；当抽血针位于小试管上方时，plc控制器控制第三马达35使抽血针下降至一半刻度，将所抽取血液的一半排放到小试管中；当抽血针移至试纸上方时，plc控制器会控制第三马达35使抽血针下降至0刻度，实现把剩余的血液均排放至试纸上。试管输送带22和试纸输送带16分别把小试管和试纸送进血常规检查仪器21和血糖仪15。血常规检查仪器21和血糖仪15分别通过小试管和试纸获取承载机械伸缩臂11所抽取的血液进行检测，经过分析后，用过的小试管和试纸分别通过试管输送带22和试纸输送带16的右边输送出来。

如图1和2所示，优选地，壳体1为空心长方体，外部壳体1由塑料制造；壳体1的前端设有显示屏2和第一开口3；壳体1的后端设有电源开关4、电源线5和背部活动小门6。背部活动小门6通过一活动轴与壳体连接，从活动小门的下部往上抬起，即可把背部活动小门6掀起，把其中的自动换针抽血装置和血液检测装置显露出来。背部活动小门6用于管理员更换抽血针，试纸，试管。处理器7优选固定于装置壳体1顶端，无线网络路由器8设置在处理器7外端，plc控制器安装在机械伸缩臂11内。

小试管和试纸是一次性医用药品，通过外界进行补充。外界通过背部活动小门6对小试管和试纸进行更换，并将以使用过的小试管和试纸取走，小试管放于试管插口25，试纸放于试纸基座26。

优选地，电源线5上设有电源开关4，电源线5一端连通家用220伏电路，另一端分别与机械伸缩臂11、处理器7、无线路由器8、第一微型泵、第二微型泵、plc控制器、第一马达、第二马达、第三马达35、血糖仪15和血常规检查仪器21连接；第一开口3下方设置有一块塑料板，塑料板位于自动换针抽血装置的下方，并用黑色颜料标示出了用户放置手掌的位置。

用户使用时，先将电源线5接通家用220伏电路，并把智能血液检测装置开关4打开。使用手机扫描显示屏2中的二维码输入个人信息从而成功连接本发明装置，然后将手伸入第一开口3中，放到黑色颜料所标示的地方并置于自动换针抽血装置的下方，方便自动换针抽血装置进行抽学；确认准备完成后开始进行抽血后，处理器7控制活动机械伸缩臂11，向下方指定的位置伸缩。本发明不需要判断血管位置，因为该抽血是通过刺穿手指表皮进行抽血化验。是通过手放入黑色标识区固定位置来进行判断抽血位置；在抽血前，抽血针左方的第二金属管19会向抽血位置喷涂酒精进行消毒；抽血过程中，能通过高精度压力传感器17清晰判断刺破皮肤的压力，从而可以控制活动机械伸缩臂11的伸缩度，确保针头刺入皮肤的深度一定，抽血针抽取血液时，通过活动夹上移，第一固定片31带动活塞30上移，血液通过针头28引流至腔体29中作暂时储存；抽血结束后，抽血针右方的第一金属管14向抽血位置喷涂液体创可贴。当完成抽取血液后，机械伸缩臂11通过导轨9的进行左右移动，机械伸缩臂11把所抽到的血液分别运送至血常规检查仪器21和血糖仪15对应的小试管和试纸内，然后分别通过试管输送带22和试纸输送带16运送至血常规检查仪器21和血糖仪15进行分析。完成分析后，用过的小试管和试纸分别从试管输送带22和试纸输送带16的右边输送出来。背部活动小门6对应装置下端自动换装抽血装置13、血常规检查仪器21和血糖仪15，通过打开背部活动小门6，可以直接看见已使用的小试管和试纸，通过外界人手操作，可轻易取出用过的小试管和试纸。试管输送带22和试纸输送带16分别上设置有第一感应芯片24和第二感应芯片27。全新洁净的试管和试纸均放于第一感应芯片24和第二感应芯片27前，当第一感应芯片24或第二感应芯片27进入血常规检查仪器21和血糖仪15后，血常规检查仪器21和血糖仪15能检测到并于此次操作后，暂停仪器使用，并于显示屏2上显示“请更换试管”或“请更换试纸”。在检查结束后，血常规检查仪器21和血糖仪15分别通过第一数据传输线10和第二数据传输线20向处理器7传输检查结果，处理器7进行存储并把测试结果反馈到显示屏2中。并经过一定的时间周期，处理器7还通过无线网络路由器8把存储的数据上传到街道卫生所或医院以便了解居民卫生医疗状况。

本发明显示屏2用于显示用户账户信息并把数据传输至处理器；使用时，用户通过智能手机扫描显示屏2中的二维码，实现与机器的链接，然后把手放到第一开口3中划定的区域，通过手机的控制，启动机器的运作。在机器成功抽血后，用户的手机能收到“抽血完成”的提示，此时即能把手从机器抽出，等待数分钟后，即能于显示屏2查询到此次检验的信息，并能和以往检验的信息进行比较。