一种积分球检测装置的制作方法

本实用新型属于分析检测技术领域，涉及一种积分球检测装置，特别涉及一种免疫检测分析仪的积分球检测装置，尤其适合以多孔性物质为载体的免疫检测。

背景技术：

积分球检测装置是分析仪的重要组成部件之一，多用于固体样品采样。通过积分球对样品进行照射，采集经样品漫反射后的光信号。如中国专利CN205910112U公开的一种光谱仪积分球，包括积分球、透光光斑排、样品杯以及样品杯旋转驱动部件，所述透光光斑排的长度正好覆盖样品杯的半径长度范围。这种光谱仪积分球装置中入射光线从积分球入射窗口进入，在透光光斑排处与样品发生漫反射，被样品反射回来的光线，经出射窗口射出，被检测器接收；样品杯旋转驱动部件带动样品杯旋转一周后可以完成对样品杯内全部样品的光谱扫描。然而这种积分球装置中，部分入射光线可能会直接由样品表面反射至检测器中，采集的光线不均匀，检测结果不够准确，检测不稳定。

技术实现要素：

针对上述问题，本实用新型提供一种积分球检测装置，其具有较好的检测稳定性。

为达到上述目的，本实用新型采用技术方案为：

一种积分球检测装置，包括外壳、设于所述外壳内的内胆、设于所述外壳上的光源及光传感器，所述内胆中设有球形的检测腔、供所述光源的出射光线进入所述检测腔的入射口、供所述出射光线照射到被检测膜上的出射口及供由所述检测腔漫反射的光线射到所述光传感器的检测口，所述积分球检测装置还包括用于防止所述出射光线经被检测膜直接反射到所述光传感器的遮光板，所述遮光板设置于所述检测腔内并位于所述出射口和所述检测口之间。

进一步地，所述遮光板自所述检测腔的内壁沿检测腔的径向向内延伸。

进一步地，所述外壳上开设有与所述入射口相对应连通的第一安装孔，所述光源设置在所述第一安装孔内。

更进一步地，所述第一安装孔的数量和所述入射口的数量均为多个，每个所述第一安装孔对应一个所述入射口并相互连通，多个所述安装孔的孔径互不相同，在检测时光源设置在其中一个所述第一安装孔内，其他的所述第一安装孔通过堵头封闭。

更进一步地，任一第一安装孔的中心线与所述出射口的中心线之间形成有小于45度的夹角，且各所述第一安装孔的中心线与所述出射口的中心线之间形成的夹角相等。

进一步地，所述外壳上开设有与所述检测口相对应连通的第二安装孔，所述光传感器设置在所述第二安装孔内并正对所述检测口。

更进一步地，所述第二安装孔的数量和所述检测口的数量均为多个，每个所述第二安装孔对应一个所述检测口并相互连通，各所述第二安装孔内分别设有所述光传感器；或仅部分所述第二安装孔内设有所述光传感器而其他所述第二安装孔通过反光板封闭。

更进一步地，每个所述检测口和所述出射口之间分别设有所述遮光板。

进一步地，所述光传感器为光电池，所述光电池的检测信号通过导线实时传输至一电流放大器中。

进一步地，所述入射口设于所述内胆的上部，所述出射口设于所述内胆的下部，所述检测口设于所述内胆的侧部；所述光源设置于所述外壳的上部，所述光传感器设置于所述内胆的旁侧。

进一步地，所述光源为激光光源。

进一步地，所述内胆由聚四氟乙烯制成。

本实用新型采用以上方案，相比现有技术具有如下优点：

通过遮光板等的设计避免光线直接由被检测膜反射到光传感器中，减少能级较大的直接反射光线对光传感器检测结果的影响，检测结果精确，提高了检测灵敏度，对于漫反射光线的微弱变化也能够检测到；光源和光传感器集成设置在壳体上，结构简单且能够减小装配误差对检测结果的影响。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为根据本实用新型的一种积分球检测装置的立体示意图；

图2为图1中的积分球检测装置沿竖直方向的剖视图；

图3为图1中的积分球检测装置沿水平方向的剖视图；

图4是检测腔球面上任意点B处的反射光的示意图。

以上附图中，

1、外壳；11、上盖；110、第一安装孔；12、筒体；120、第二安装孔；13、压板；2、内胆；20、检测腔；21、入射口；22、出射口；23、检测口；3、光源；31、堵头；4、光传感器；41、导线；5、遮光板；6、被检测膜；7、反光板。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域的技术人员理解。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以互相结合。

本实用新型中述及的上、下等方位词是根据本领域技术人员的惯常观察视角以及为了叙述方便而定义的，不限定具体的方向。如，分别对应于图2中纸面的上侧、下侧。

本实施例提供根据本实用新型的一种积分球检测装置，具体是一种免疫检测分析仪的积分球检测装置。参照图1至图3所示，该积分球检测装置外壳1、设于外壳1内的内胆2、设于外壳1上的光源3及光传感器4，内胆2中设有球形的检测腔20、供光源3的出射光线进入检测腔20的入射口21、供出射光线照射到样品上的出射口22及供由检测腔20漫反射的光线射到光传感器4的检测口23。该积分球检测装置还包括用于防止出射光线经样品（被检测膜6）直接反射到光传感器4的遮光板5，遮光板5设置于检测腔20内并位于出射口22和检测口23之间，其作用主要是遮挡光线，防止直接反射到光传感器4。遮光板5自检测腔20的内壁沿检测腔20的径向向内延伸。优选地，遮光板5大体呈平板状，并大体沿球形检测腔20的径向延伸。光源3具体为激光光源，被检测膜6具体为纤维素膜。

入射口21设于内胆2的上部，出射口22设于内胆2的下部，检测口23设于内胆2的侧部；光源3设置于外壳1的上部，光传感器4设置于内胆2的旁侧。具体到本实施例中，外壳1由上盖11和筒体12组成，筒体12大体为圆柱形且上端敞口设置，筒体12中具有用于容纳内胆2的圆柱形腔体，上盖11固定连接于筒体12的上端以将内胆2封闭在筒体12中。外壳1由金属或金属合金制成，如铝；内胆2由聚四氟乙烯（F4）一体成型制成。

外壳1的上盖11上开设有与入射口21相对应连通的第一安装孔110，光源3设置在第一安装孔110内并正对入射口21。优选地，第一安装孔110的数量和入射口21的数量均为多个，每个第一安装孔110对应一个入射口21并相互连通，多个第一安装孔110的孔径互不相同，在检测时光源3设置在其中一个第一安装孔110内，其他的第一安装孔110通过堵头封闭。

外壳1的筒体12侧壁上开设有与检测口23相对应连通的第二安装孔120，光传感器4设置在第二安装孔120内并正对检测口23。优选地，第二安装孔120的数量和检测口23的数量均为多个，每个第二安装孔120对应一个检测口23并相互连通，各第二安装孔120内分别设有光传感器4，或仅部分第二安装孔120内设有光传感器4而其他第二安装孔120通过反光板7封闭。并且，每个检测口23和出射口22之间分别设有遮光板5。当光传感器4安装在第二安装孔120中后，通过压板13将光传感器4固定在第二安装孔120内。压板13通过螺钉固定安装在筒体12侧壁上，压板13上设有两个供光传感器4的导线41穿过的小孔。当某一第二安装孔120内未安装光传感器4时，通过一反光板7将对应的检测口23封闭，反光板7的作用是补全检测腔20的内表面，反射光线，反光板7采用和内胆2相同的材质。

外侧的筒体12底壁在与出射口22对应的位置上开设有通孔，且内胆2的下部具有延伸至通孔内的一圈凸缘，通孔的孔壁包围该凸缘，凸缘之间即形成所述的出射口22。

上述光传感器4具体为光电池，光电池的检测信号通过导线41实时传输至一电流放大器中。

任一第一安装孔110的中心线与所述出射口22的中心线之间形成有小于45度的夹角，且各第一安装孔110的中心线与出射口22的中心线之间形成的夹角大体相等，优选小于10度，图2中具体为8度，可以减少全反射光线返回至光源3，避免损坏激光光源。具体地，上述积分球检测装置中，第一安装孔110的中心线和对应的入射口21的中心线相互重合（或平行），第二安装孔120的中心线和对应的检测口23的中心线相互重合（或平行），出射口22的中心线穿过检测腔20的球心，因此，第一安装孔110均为偏离出射口22的正上方一段距离的斜孔。进一步地，第一安装孔110成对设置，如图1中所示的两个第一安装孔110，两个第一安装孔110相对出射口22大体对称，因此，当其中一个第一安装孔110内的激光光源出射的光束经出射口22处的被检测膜6反射后的反射光线进入另一个第一安装孔110内，通过该第一安装孔110（其中设置有堵头31形成盲孔）将反射光束吸收。一方面，直接反射的光线直接被第一安装孔110吸收，而不会进入检测口23中；另一方面，避免激光光源3出射的光线直接被反射到光源3中造成光源损伤。

参照图2所示，在检测时，光源3安装在对应规格的第一安装孔110中，将被检测膜6放置在出射口22下方，光源3的出射光束照射在被检测膜6上，由被检测膜6反射至球形检测腔20的内壁以及遮光板5上，通过球形检测腔20和遮光板5多次反射，在球形检测腔20内形成均匀的漫发射光线，漫反射光线通过检测口23被光电池采集到，光电池根据采集到的漫反射光线转换产生相应大小的电流，通过导线41输出至一电流放大器中，实现检测。该积分球检测装置尤其适合以多孔性物质为载体的免疫检测，如纤维素膜。

检测腔20为球形内腔，检测腔20的内壁上涂覆有散乱反射涂层，且检测腔内壁各个点的散乱反射是均匀的。该散乱反射层的反射率为ρ，检测腔20的球半径为R，光源总通量为Φ。如图4所示，光源S在检测腔20球面上任意点B处的照度E是散乱反射光反复照射的和，如以下公式（1）所示：

（1）

其中，E1是从光源S直接照射到B点的照度；

上述积分球检测装置中，通过遮光板将直接射到B点的光束阻挡，则E1=0，检测腔20球面上任意点B处的照度E如以下公式（2）所示：

（2）。

因此，本实用新型的积分球检测装置通过遮光板5和第一安装孔110的设计来阻挡由被检测膜6直接反射的光线进入检测口23中，使得上述公式（1）中的E1近似于零，通过检测口23被光传感器4检测到的光线照度E如上述公式（2）所示，即进入检测口23被光传感器4检测到的光线基本上均为漫反射光线。由于直接反射的光束和漫反射的光束不在同一个能量级内，前者的能量远大于后者的能量，若光传感器检测的光线中包含被检测膜直接反射的部分，则公式（1）中，E1的值远大于后者，因此漫反射光线的变化对总体照度E的影响不大，不易甚至不能被检测到。本实用新型中通过遮光板及第一安装孔的设计，使得光传感器的检测值仅受漫反射光线影响，突出了漫反射的部分，漫反射光线的微弱变化也可以被光传感器检测到，从而提高了检测灵敏度。

上述积分球检测装置具有如下特点：

通过遮光板5和多个第一安装孔110的设计避免光线直接由被检测膜6反射到光传感器4中，减少能级较大的直接反射光线对光传感器4检测结果的影响，检测结果精确，提高了检测灵敏度，对于漫反射光线的微弱变化也能够检测到；光源3和光传感器4集成设置在壳体上的安装孔中，结构简单且能够减小装配误差对检测结果的影响；设置有多个入射口21和多个不同规格的第一安装孔110，可以将所选定规格的光源3安装在对应的第一安装孔110中，将其他第一安装孔110封闭即可，使用灵活方便；且第一安装孔为斜孔，避免出射光线的全反射光直接反射到光源，对光源造成损伤；设置有多个检测口23和多个第二安装孔120，能够设置多个光传感器4，对于漫反射光线较弱的情形也能够实现检测。该积分球检测装置尤其适合以多孔性物质为载体的免疫检测，如纤维素膜。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，是一种优选的实施例，其目的在于熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限定本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型的精神实质所作的等效变换或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。