一种尿液检测系统的制作方法

1.本实用新型涉及尿液检测装置，其通过尿液检测试剂的显色反应，自动检测人体中的氧化压力指数。


背景技术：

2.现有技术中，尿液分析仪一般由机械系统、光学系统、电路系统三部分组成；其中，机械系统是将待检的试纸条传送至光学系统和检测器的正下方，达到精确测试的目的；光学系统是光源照射到已产生生化反应的试剂块上，其反射光被检测器接收，由于各试剂块显色的深浅不同，表现为试剂块上的反射光强度不同，故反射光的强度与各试剂块的颜色深浅成比例关系；电路系统是将光信号转换成电信号放大，经模/数转换后送cpu处理，计算出最终检测结果，然后将结果输出到屏幕显示并送打印机打印。


技术实现要素：

3.针对上述问题，本实用新型提供了一种尿液检测系统。
4.本实用新型的技术方案是：一种尿液检测系统；包括圆形的密封支架及安置在密封支架内部的试剂瓶；
5.在所述的密封支架的一侧安设有上、下两个暗盒一，在所述暗盒一的内部各安设有一组光源，在所述密封支架上、光源的对立面安置有上、下两个暗盒二，在所述暗盒二的内部各安设有一组接收模块。
6.进一步的，在所述密封支架上还安设有通过有线线路相连接的控制器和数据传输模块；
7.所述的控制器安设在密封支架上、靠近光源的一端；
8.所述的数据传输模块安设在密封支架上、靠近接收模块的一端；
9.所述的控制器还通过有线线路连接在接收模块上；
10.所述数据传输模块通过无线信号与网络服务器连接。
11.进一步的，所述光源为白色光源，所述的白色光源为2颗上下均匀间隔分布的白光led灯。
12.进一步的，所述的光源、接收模块与试剂瓶中的被测物之间呈180度角。
13.进一步的，在所述试剂瓶的顶端安置有试剂瓶盖；
14.所述试剂瓶的管径小于所述密封支架的直径。
15.下面介绍一下自由基和过氧化物酶：
16.只要有两个以上的原子组合在一起，它的外围电子就一定要配对，如果不配对，它们就要去寻找另一个电子，使自己变得稳定。这种有着不成对电子的原子或分子就叫自由基；细胞的正常代谢、炎症、缺血和其他病理过程和大气污染、水源污染、各种放射性辐射、粮食污染以及应激、感染等都会产生自由基。
17.过氧化物酶是人体的抗氧化酶之一，是人体的抗氧化系统的重要组成成分，有清
除自由基及其衍生物的功能。
18.当人体内自由基的浓度不是很高时，我们的身体自有一套完善的系统来消灭这些自由基，该系统称为抗氧化系统；在生理条件下，处于平衡状态的自由基浓度是极低的；它们不仅不会损伤机体，而且还可显示出独特的生理功能；在病理情况下，自由基的产生和清除失去平衡，多余的自由基就会损伤机体。
19.失控的自由基会使细胞膜被破坏；使血清抗蛋白酶失去活性；损伤基因导致细胞变异的出现和蓄积，引发一连串的反应，让细胞凋亡或坏死；与自由基有关的疾病包括：动脉硬化、脑中风、心臟病、白内障、肺气肿、糖尿病、及多种癌症等。
20.本实用新型的有益效果是：1、该实用新型产品能实时检测人体的氧化压力指数，并且上传到服务器的测试数据会形成趋势图，使用者可以很直观的看到一段时间内自身自由基与过氧化物酶的平衡情况(氧化压力指数)；可以作为给使用者提供调整作息、饮食等习惯的一个指向标；2、通过使用保健产品可以横向直观的了解到保健品对不同人群的作用，使用者也可以很明确的纵向了解自己服用保健品前后体内自由基与过氧化物酶的平衡情况(氧化压力指数)的一个变化。
附图说明
21.图1是本实用新型的结构示意图；
22.图2是本实用新型的俯视图；
23.图3是本实用新型基于数学模型建立的散点图；
24.图4是本实用新型产品和富氢水保健品合作测试情况统计图；
25.图中1是密封支架，2是试剂瓶，3是光源，4是接收模块，5是控制器，6 是数据传输模块，7是试剂瓶盖。
具体实施方式
26.下面结合附图对本实用新型的技术方案做进一步的详细说明：
27.根据液体的布朗运动理论，对于颗粒密度不均匀的液体，采用了多个灯并列作为光源3，可以分别照射到不同密度颗粒的部分，而每颗灯都是经过反复测试多次，最后得到的是平均值；而根据mie散射理论，入射光波长越小，散射光能量越集中分布在散射角较小范围；从测量的角度来说，散射光分布越集中，采集的光信号越强，测量越准确。
28.通过检测获得颜色的三刺激值，根据三刺激值与已经经标定过的被测试剂的三刺激值进行对比，最终确定被测试剂颜色，颜色为试剂属性之一，且每一种颜色对应一种氧化压力属性，其中颜色属性都不同即三刺激值不同，这样就可通过测定试剂颜色得知待测试剂的氧化压力属性。
29.具体的，如图所述；一种尿液检测系统；包括圆形的密封支架1及安置在密封支架1内部的试剂瓶2；
30.在所述的密封支架2的一侧安设有上、下两个暗盒一，在所述暗盒一的内部各安设有一组光源3(光源1组、光源2组)，在所述密封支架1上、光源3的对立面安置有上、下两个暗盒二，在所述暗盒二的内部各安设有一组接收模块4 (接收模块1组、接收模块2组)；
31.所述光源3和接收模块4通常情况下是设置于试剂瓶2中被测物的对立的两侧；也
可以是在不同角度的两侧；
32.所述的光源3和接收模块4方便置于暗盒内，由于试剂微小颗粒散射的光比较微弱,为了避免杂散光的影响,光路部分试验在黑暗的盒子里进行,这样可以使测得的数据稳定。
33.进一步的，在所述密封支架1上还安设有通过有线线路相连接的控制器5 和数据传输模块6，其作用是用于输出测试结果；
34.所述的控制器5安设在密封支架1上、靠近光源3的一端；
35.所述的数据传输模块6安设在密封支架1上、靠近接收模块4的一端；
36.所述的控制器5还通过有线线路连接在接收模块4上；
37.所述数据传输模块6通过无线信号与网络服务器连接；
38.所述的接收模块为2个上下分布的tcs3200颜色传感器(另外，光源3和接收模块4的个数可调，可同时采集多组数据，提高测试效率)；所述的控制器5 用于将所述接收模块4输出的电信号转化为三刺激值，进一步计算转化形成数学模型；由于光环境变化，导致r\g\b值同时增大，通过这样的计算转换为数学模型就可以把这部分增大的比例共消；
39.所述数据传输模块6连接控制器5，并且将得到是将测试结果上传到网络服务器，方便及时得到检测信息。
40.进一步的，所述光源3为白色光源，所述的白色光源为2颗上下均匀间隔分布的白光led灯；其作用是分层测试试剂颜色，获得多层数据，精确检测结果；
41.白光led灯用恒流调光芯片驱动，光源3发光强度必须稳定，发光效率高；所述光信号采集器有2个，上下分布，同时采集多组数据，提高效率。
42.进一步的，所述的光源3、接收模块4与试剂瓶2中的被测物之间呈180度角；角度与试剂瓶2直径的大小、壁厚也都有关系；
43.其中，这个角度值是根据光的特性得到的：
44.光线沿试剂瓶2半径方向射入，此时法线是圆弧的切线，又因半径与切线垂直，入射光线也与法线垂直，垂直于法线的入射光线不改向，所以这条光线过圆弧的圆心，所以在第一层玻璃面(光线首先射入试剂瓶2)的入射光不会影响接收模块4对光的接收；但是当光照射到试剂瓶2中的被测物(试剂(微小颗粒)) 表面会发生散射，那么在光通过散射后再出射到接收模块4，这个时候光路分两部分，一部分是试剂的散射光，一部分是第二层玻璃(相对于光线首先射入试剂瓶2后再通过相对应的玻璃层面)的折射光，通过放置一个空的待测试剂瓶2 在测试光路中，这个时候液体散射光应该接近没有，那么接收模块4接收到的光应该是试剂瓶2的折射光，而折射光是不需要的干扰光；根据这个方法，经过大量的光路塔搭建实验，确定了接收模块4的位置。
45.光源3的选择：通常所看到的物体颜色，实际上是物体表面吸收了照射到它上面的白光(日光)中的一部分有色成分，然后反射到人眼中的反应；白光(日光)是由各种频率的可见光混合在一起构成的，也就是说白光中包含着各种颜色的色光(如红r、黄y、绿g、青v、蓝b、紫p)；根据三原色理论可知，各种颜色是由不同比例的三原色(红、绿、蓝)混合而成的；由上面的三原色感应原理可知，如果知道构成各种颜色的三原色的值，就能够知道所测试物体的颜色。
46.进一步的，在所述试剂瓶2的顶端安置有试剂瓶盖7；
47.所述试剂瓶2的管径小于所述密封支架1的直径。
48.本实用新型的工作原理：包括如下步骤：
49.(1)、被测的试剂瓶2置于暗盒内相应位置，本系统通过光源3连接供电装置给其供电；
50.(2)、接收模块4采集光信号并转换成电信号，控制器5接收电信号并计算转化成被测试剂颜色的三刺激值(r/g/b)；
51.(3)、多次重复步骤(2)获得被测试剂颜色的三刺激值的多组数据，取平均数得到被测试剂颜色三刺激值的参考值：一组接收模块4对应一颗白光led灯，二颗白光led灯对应试剂的二层，接收模块4得到的是二层的值，每层测量10 组数据，最后得到的是二层20组数据，然后取平均值；
52.(4)、控制器5将步骤(3)中获得的三刺激值的参考值计算转化为相应的rgb 值，计算方法如下：r＝r/r+g+b，b＝b/r+g+b，g＝g/r+g+b(数学模型的建立)；
53.(5)、控制器5事先录入已经经标定过的被测试剂属性对照表，其中属性包含试剂颜色的三刺激值，且通过步骤(4)中同样的计算方法将这若干三刺激值转化为相应的若干rgb值；
54.(6)、在二维坐标系内模拟分别标出步骤(4)和步骤(5)中获得的rgb 值，分别计算步骤(4)中获得的rgb值与步骤(5)中经标定过的被测试剂属性对照表对应的rgb值间距离；二维坐标系以rgb值中任意两个值rg或rb或gb 作为横纵坐标(对于rgb值r、g、b来讲，可以考虑这三个值的百分比加起来是 1，那么计算两个值rg或rb或gb的相对坐标已经能代表rgb的值)；
55.具体参照图2，假设点5为测得的被测试剂颜色rgb值二维坐标系内对应点，点1、2、3、4为经标定过的被测试剂属性对照表标准颜色rgb值，计算点5与点1间的距离l1：同样的方法计算点5到点2、3、4 的距离l2、l3、l4；其中距离最小值所对应的rgb值；
56.(7)、对比步骤(6)中获得的距离数值，距离最小值所对应的rgb值，进一步对应的经标定过的被测试剂的三刺激值即为被测试剂颜色。
57.进一步的，所述控制器5事先录入经标定过的被测试剂的三刺激值属性对照表，所述属性对照表中包含被测试剂瓶2的颜色值和氧化压力属性。
58.进一步的，所述二维坐标系以rgb值中任意两个数值rg或rb或gb作为横纵坐标。
59.具体实施例：
60.本实用新型产品和富氢水保健品合作(富氢水可以提高人体的抗氧化能力)，测试不同年龄段的人群服用不同浓度的富氢水所保持的抗氧化效果的时间；本实用新型把氧化压力指数分为三个档：<40分健康区域，41分
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70分亚健康区域，>71风险区域；不同的年龄的测试者开始的时候用本新型实用型产品测试氧化压力值，记录下来，选择测试结果在>41区域的人群，然后开始服用不同浓度 1.2ppm，1.6ppm，2.0ppm的富氢水，在相同的时间内用本实用新型产品测试氧化压力值，如果测试值在<40分健康区域，就认为富氢水还作用在人体。
61.实际测试的结果通过图表可以直观的看出，剂量越大有效时间越长；数据统计图
见表1及图4。
62.表1产品和富氢水保健品合作测试情况统计表(按剂量\年龄分类统计有效时长统计数据(单位小时))：
[0063][0064]