一种生化分析仪光源灯灯压自动调节结构、系统及方法与流程

1.本发明涉及医疗器械领域，尤其涉及一种生化分析仪光源灯灯压自动调节结构、系统及方法。


背景技术：

2.目前全自动生化分析仪是临床检验中最常使用的重要分析仪器之一，在疗效检测、健康检查、药物滥用等方面具有重要意义，其测量速度快、准确性高、消耗试剂量小，操作简便，采用光电比色原理，把分析过程中的加样、加试剂、混匀、保温反应、检测、数值计算和结果显示以及清洗等步骤进行全自动化操作，测量体液中某种特定化学成分，是当前医疗器械产业发展最快的领域之一。
3.目前，市面上的光源灯主要以卤素灯为主。在使用过程中，灯丝会逐渐变细，光源灯发光功率会随之降低，会影响生化分析仪的正常使用。此时则需要维护人员进行光度计调节，使光度计性能重新满足仪器使用过需求。当光源灯达到寿命上限后，光度计性能已经无法满足生化分析仪的正常测试需求，一般只能通过更换光源灯来解决。频繁的调节光度计与更换光源灯会导致光功率计性能下降，同时造成物质资源和人力资源的浪费，使得用户的使用成本居高不下。
4.通过光源灯的更换确实能够解决光度计信号输出值下降的问题，使仪器能够正常运转，但被换下的光源灯寿命仍未受到完全利用，资源的利用尚未饱和，存在资源浪费。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种生化分析仪光源灯灯压自动调节结构、系统及方法，旨在解决现有技术中的通过光源灯的更换确实能够解决光度计信号输出值下降的问题，使仪器能够正常运转，但被换下的光源灯寿命仍未受到完全利用，资源的利用尚未饱和，存在资源浪费的技术问题。
6.为实现上述目的，本发明采用的一种生化分析仪光源灯灯压自动调节结构、系统及方法，包括聚光透镜组件、聚光透镜组件压圈、光源灯组件、光源灯固定座和光电信号转换板；
7.所述聚光透镜组件、所述光源灯组件、光电信号转换板分别固定安装在所述光源灯固定座上，所述聚光灯透镜组件与所述光源灯组件在光轴面上相互垂直安装，所述光电信号转换板与所述聚光透镜组件在同一光轴平面上，并且分别安装在光源灯的两侧，所述聚光透镜组件压圈设置在所述聚光透镜组件和所述光源灯固定座之间。
8.其中，所述生化分析仪光源灯灯压自动调节结构还包括隔热板，所述隔热板设置在所述光电信号转换板和所述光源灯固定座之间，阻止所述光电信号转换板将热量传递到所述光源灯固定座。
9.其中，所述光源灯固定座的内部为t型三通结构，并且三个水平的通孔孔径相同。
10.一种生化分析仪光源灯灯压自动调节系统，包括光电信号转换电路、单片机、光源
灯灯压驱动电路、灯压控制反馈电路以及灯压监控模块；
11.所述单片机分别与所述光电信号转换电路、所述光源灯灯压驱动电路、灯压控制反馈电路、监控模块连接连接；
12.所述光电信号转换板置有光敏探测器，用于将光源灯发出的光信号转换为电压信号的作用；
13.所述单片机，用于实现对光电信号的采集以及对灯压控制电路的电压调整及控制，同时实现对应的光电信号稳定性的判断，实现对灯压调整完成后的电压读取，信号有效的闭环，确保电路的可靠性；
14.所述光源灯灯压驱动电路，用于实现对光源灯电压的输出，提供卤灯所需的电压和电流，以及对灯的开和关进行控制；
15.所述灯压控制反馈电路，用于通过单片机的控制信号，实现对灯压反馈电压网络的信号控制；
16.所述工作灯压监测模块，用于对灯压调整完成后的灯电压测试，确保灯压调整的可靠性和电路的稳定性，形成有效的监测闭环设计。
17.一种生化分析仪光源灯灯压自动调节方法，包括如下步骤，
18.打开电源，光源灯灯压驱动电路提供当前系统参数下的电压值，光源灯组件点亮，光源灯探测器将光信号转换为电信号，并输出为ad值；
19.单片机将获取此ad值，判断ad值是否在正常使用的阈值范围内；
20.若当前ad值在既定的阈值范围内时，灯压监控模块监测光源灯工作灯压值，单片机调取当前光源灯工作灯压，保持当前电压配置参数，固定当前光源灯工作灯压；
21.在当前状态下，单片机在一段时间内对光源灯发出的光功率进行持续监测，若ad值稳定，则保存当前电压设置参数，完成电路配置，若ad值稳定性无法满足既定要求，单片机则发出反馈信号，提示当前光度计信号存在异常；
22.当前ad值不满足正常使用的阈值时，单片机对工作灯压进行监测并采集，判断当前工作灯压值是否在可调节灯压阈值范围内。
23.其中，在“当前ad值不满足正常使用的阈值时，单片机对工作灯压进行监测并采集，判断当前工作灯压值是否在可调节灯压阈值范围内”中，所述方法还包括，
24.若当前工作灯压值在可调节灯压阈值范围内，则提示当前光源灯无法继续使用，需要及时更换；
25.若当前工作灯压值不在可调节灯压阈值范围内，所述灯压控制反馈电路将接收到单片机发出的控制信号，灯压控制反馈电路按照既定算法，对灯压参数进行调节，调节完成后，光源灯灯压驱动电路根据灯压控制反馈电路所反馈的信号进行相应的电压输出；
26.单片机重新调取当前ad值，判断当前ad值达到仪器正常使用的阈值范围；
27.若ad值达到仪器正常使用的阈值范围，单片机再将信号反馈至所述灯压监控模块监测光源灯工作灯压值，单片机调取当前光源灯工作灯压，保持当前电压配置参数，固定当前光源灯工作灯压；
28.在当前状态下，单片机在一段时间内对ad值进行持续监测，若ad值稳定，则保存当前电压设置参数，电路将完成配置，若ad值稳定性无法满足既定要求，单片机则发出反馈信号，提示当前光源灯无法继续使用，需要及时更换；
29.若ad值未达到仪器正常使用的阈值范围，程序将进入循环，单片机再次将信号发送至灯压控制反馈电路，重新调整参数，光源灯灯压驱动模块重新调整后的光源灯工作电压，直至ad值达到可继续使用的阈值范围内，或当前工作灯压值已无法继续调节。
30.本发明的一种生化分析仪光源灯灯压自动调节结构、系统及方法，通过将所述光源灯组件、所述探测器、光源灯固定座进行组合固定，当光源灯点亮时，所述光电信号转换板将光源灯所发出的光信号转换为电信号，并根据既定程序判断在当前电压下，所述光源灯所发处的光功率是否处于正常范围值，系统根据既定的判断流程以及算法，对灯压进行调节，以实现灯压自动调节功能，所述生化光源灯压控制系统可有效的延长光源灯使用周期，提升光度计系统稳定性，降低客户使用成本以及售后维护成本。
附图说明
31.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明的一些实施例，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。
32.图1是本发明的生化分析仪光源灯灯压自动调节结构的结构示意图。
33.图2是本发明的生化分析仪光源灯灯压自动调节结构的结构剖视图。
34.图3是本发明的光源灯固定座的剖面图。
35.图4是本发明的生化分析仪光源灯灯压自动调节系统的系统框图。
36.图5是本发明的生化分析仪光源灯灯压自动调节系统的程序控制流程图。
37.图6是本发明的生化分析仪光源灯灯压自动调节方法的流程图。
38.图7是本发明的当前ad值不满足正常使用的阈值时，单片机对工作灯压进行监测并采集，判断当前工作灯压值是否在可调节灯压阈值范围内的流程图。
39.图中：1—生化分析仪光源灯灯压自动调节结构、11—聚光透镜组件、12—聚光透镜组件压圈、13—光源灯固定座、14—光电信号转换板、15—光源灯组件、16—隔热板、151—光源灯灯丝。
具体实施方式
40.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
41.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
42.本发明提供了一种生化分析仪光源灯灯压自动调节结构1，包括聚光透镜组件11、聚光透镜组件压圈12、光源灯组件15、光源灯固定座13和光电信号转换板14；
43.所述聚光透镜组件11、所述光源灯组件15、光电信号转换板14分别固定安装在所
述光源灯固定座13上，所述聚光灯透镜组件与所述光源灯组件15在光轴面上相互垂直安装，所述光电信号转换板14与所述聚光透镜组件11在同一光轴平面上，并且分别安装在光源灯的两侧，所述聚光透镜组件压圈12设置在所述聚光透镜组件11和所述光源灯固定座13之间。
44.进一步地，请参阅图1，所述生化分析仪光源灯灯压自动调节结构1还包括隔热板16，所述隔热板16设置在所述光电信号转换板14和所述光源灯固定座13之间，阻止所述光电信号转换板14将热量传递到所述光源灯固定座13。
45.进一步地，请参阅图1，所述光源灯固定座13的内部为t型三通结构，并且三个水平的通孔孔径相同。
46.请参阅图1，一种生化分析仪光源灯灯压自动调节系统，包括光电信号转换电路、单片机、光源灯灯压驱动电路、灯压控制反馈电路以及灯压监控模块；
47.所述单片机分别与所述光电信号转换电路、所述光源灯灯压驱动电路、灯压控制反馈电路、监控模块连接连接；
48.所述光电信号转换板14置有光敏探测器，用于将光源灯发出的光信号转换为电压信号的作用；
49.所述单片机，用于实现对光电信号的采集以及对灯压控制电路的电压调整及控制，同时实现对应的光电信号稳定性的判断，实现对灯压调整完成后的电压读取，信号有效的闭环，确保电路的可靠性；
50.所述光源灯灯压驱动电路，用于实现对光源灯电压的输出，提供卤灯所需的电压和电流，以及对灯的开和关进行控制；
51.所述灯压控制反馈电路，用于通过单片机的控制信号，实现对灯压反馈电压网络的信号控制；
52.所述工作灯压监测模块，用于对灯压调整完成后的灯电压测试，确保灯压调整的可靠性和电路的稳定性，形成有效的监测闭环设计。
53.请参阅图6和图7，一种生化分析仪光源灯灯压自动调节方法，其特征在于，包括如下步骤，
54.s501：打开电源，光源灯灯压驱动电路提供当前系统参数下的电压值，光源灯组件15点亮，光源灯探测器将光信号转换为电信号，并输出为ad值；
55.s502：单片机将获取此ad值，判断ad值是否在正常使用的阈值范围内；
56.s503：若当前ad值在既定的阈值范围内时，灯压监控模块监测光源灯工作灯压值，单片机调取当前光源灯工作灯压，保持当前电压配置参数，固定当前光源灯工作灯压；
57.s504：在当前状态下，单片机在一段时间内对光源灯发出的光功率进行持续监测，若ad值稳定，则保存当前电压设置参数，完成电路配置，若ad值稳定性无法满足既定要求，单片机则发出反馈信号，提示当前光度计信号存在异常；
58.s505：当前ad值不满足正常使用的阈值时，单片机对工作灯压进行监测并采集，判断当前工作灯压值是否在可调节灯压阈值范围内；
59.s5051：若当前工作灯压值在可调节灯压阈值范围内，则提示当前光源灯无法继续使用，需要及时更换；
60.s5052：若当前工作灯压值不在可调节灯压阈值范围内，所述灯压控制反馈电路将
接收到单片机发出的控制信号，灯压控制反馈电路按照既定算法，对灯压参数进行调节，调节完成后，光源灯灯压驱动电路根据灯压控制反馈电路所反馈的信号进行相应的电压输出；
61.s5053：单片机重新调取当前ad值，判断当前ad值达到仪器正常使用的阈值范围；
62.s5054：若ad值达到仪器正常使用的阈值范围，单片机再将信号反馈至所述灯压监控模块监测光源灯工作灯压值，单片机调取当前光源灯工作灯压，保持当前电压配置参数，固定当前光源灯工作灯压；
63.s5055：在当前状态下，单片机在一段时间内对ad值进行持续监测，若ad值稳定，则保存当前电压设置参数，电路将完成配置，若ad值稳定性无法满足既定要求，单片机则发出反馈信号，提示当前光源灯无法继续使用，需要及时更换；
64.s5056：若ad值未达到仪器正常使用的阈值范围，程序将进入循环，单片机再次将信号发送至灯压控制反馈电路，重新调整参数，光源灯灯压驱动模块重新调整后的光源灯工作电压，直至ad值达到可继续使用的阈值范围内，或当前工作灯压值已无法继续调节。
65.在本实施方式中，ad0为实时监测的光源灯ad值、adx为系统调节后实时监测的光源灯ad值、ad1～ad2为光源灯正常工作下ad阈值、
△
ad为一段时间内ad值变化幅度、ady为一段时间内ad值允许变化的最大幅度、v0为实时监测的光源灯驱动电压值、vx为系统调节后实时监测的光源灯驱动电压值、v1为光源灯可调节至的最大光源灯驱动电压值。
66.判定符号定义：“≤”—小于或等于、“≥”—大于或等于、“＜”—小于、“＞”—大于；
67.判定条件释义：ad1≤ad0≤ad2：ad0小于或等于ad2,并且大于或等于ad1；
68.△
ad≤ady：
△
ad小于或等于ady；
69.△
ad＞ady：
△
ad大于ady；
70.v0≥v：v0大于v；
71.v0＜v1：v0小于v1；
72.本发明的一种生化分析仪光源灯灯压自动调节结构1其中的一个实施例如图1至图2所示，包括聚光透镜组件11、聚光透镜组件压圈12、光源灯固定座13、光电信号转换板14、光源灯组件15、隔热板16。
73.所述光源灯固定座13其结构如图3所示，内部腔体为t型三通结构，并且相互水平的通孔孔径相同。
74.将所述光源灯组件15安装在光源灯固定座13上，并垂直于光轴，此时光源灯灯丝151正处于光轴上。所述聚光透镜组件11与所述光电信号转换板14以光源灯灯丝151为中心，在同一光轴面上对称安装，以确保当光源灯工作时，聚光透镜组件11与光电信号转换板14接受到的光信号所具有的光功率相同。聚光透镜组件11将光汇聚整形后输出，光电信号转换板14将光信号转换为电信号。
75.所述隔热板16如图2所示，安装于光电信号转换板14与光源灯固定座13之间，以防止光源灯在正常工作期间，散发出的热量通过光源灯固定座13传导至光电信号转换板14，导致电路板温度升高，影响光电信号转换板14的正常工作。
76.本发明的一种生化分析仪光源灯灯压自动调节控系统，其工作原理图如图4所示，此控制系统包括光电信号转换电路、单片机、光源灯灯压驱动电路、灯压控制反馈电路以及灯压监控模块。
77.其中：
78.所述光电信号转换板14置有光敏探测器，其作用在于将光源灯发出的光信号转换为电压信号的作用。
79.所述单片机其作用在于实现对光电信号的采集以及对灯压控制电路的电压调整及控制。同时实现对应的光电信号稳定性的判断；实现对灯压调整完成后的电压读取，信号有效的闭环，确保电路的可靠性。
80.所述光源灯灯压驱动电路其作用在于实现对光源灯电压的输出，提供卤灯所需的电压和电流，以及对灯的开和关的控制执行电路。
81.所述灯压控制反馈电路其作用在于通过单片机的控制信号，实现对灯压反馈电压网络的信号控制，从而达到电压在固定的范围可调整输出的目的。
82.所述工作灯压监测模块实现对灯压调整完成后的灯电压测试，达到确保灯压调整的可靠性和电路的稳定性，形成有效的监测闭环设计。
83.打开电源，所述光源灯灯压驱动电路提供当前系统参数下的电压值，所述光源灯组件15点亮。光源灯探测器将光信号转换为电信号，并输出为ad值。
84.所述单片机将获取此ad值，判断ad值是否在正常使用的阈值范围内。
85.若当前ad值在既定的阈值范围内时，所述灯压监控模块监测光源灯工作灯压值，单片机调取当前光源灯工作灯压，保持当前电压配置参数，固定当前光源灯工作灯压。
86.在当前状态下，单片机在一段时间内对光源灯发出的光功率进行持续监测，若ad值稳定，则保存当前电压设置参数，完成电路配置。若ad值稳定性无法满足既定要求，单片机则发出反馈信号，提示当前光度计信号存在异常。
87.当前ad值不满足正常使用的阈值时，单片机对工作灯压进行监测并采集，判断当前工作灯压值是否在可调节灯压阈值范围内。
88.若当前工作灯压值在可调节灯压阈值范围内，则提示当前光源灯无法继续使用，需要及时更换。
89.若当前工作灯压值不在可调节灯压阈值范围内，所述灯压控制反馈电路将接收到单片机发出的控制信号，灯压控制反馈电路按照既定算法，对灯压参数进行调节，调节完成后，光源灯灯压驱动电路根据灯压控制反馈电路所反馈的信号进行相应的电压输出。
90.单片机重新调取当前ad值，判断当前ad值达到仪器正常使用的阈值范围。
91.若ad值达到仪器正常使用的阈值范围，单片机再将信号反馈至所述灯压监控模块监测光源灯工作灯压值，单片机调取当前光源灯工作灯压，保持当前电压配置参数，固定当前光源灯工作灯压。
92.在当前状态下，单片机在一段时间内对ad值进行持续监测，若ad值稳定，则保存当前电压设置参数，电路将完成配置。若ad值稳定性无法满足既定要求，单片机则发出反馈信号，提示当前光源灯无法继续使用，需要及时更换。
93.若ad值未达到仪器正常使用的阈值范围，程序将进入循环。单片机再次将信号发送至灯压控制反馈电路，重新调整参数，光源灯灯压驱动模块重新调整后的光源灯工作电压，直至ad值达到可继续使用的阈值范围内，或当前工作灯压值已无法继续调节。
94.在所述一种生化分析仪的光源灯灯压控制系统中，一般存在以下几种情况：
95.情况一，当前ad值在既定的阈值范围内，且所监测到的ad值稳定，满足使用需求，
则保存当前电压参数；
96.情况二，当前ad值在既定的阈值范围内，而所监测到的ad值不稳定，提示光度计系统异常；
97.情况三，当前ad值不在既定的阈值范围内，且当前灯压无法继续调节，提示更换光源灯；
98.情况四，当前ad值不在既定的阈值范围内，而当前灯压可继续调节，灯压控制反馈电路按照既定算法进行灯压参数调节，ad值达到可继续使用阈值范围内。且所监测到的ad值稳定，满足使用需求，则保存当前电压参数；
99.情况五，当前ad值不在既定的阈值范围内，而当前灯压可继续调节，灯压控制反馈电路按照既定算法进行灯压参数调节，ad值达到可继续使用阈值范围内。但所监测到的ad并不稳定，则提示光度计系统异常。
100.情况六，当前ad值不在既定的阈值范围内，而当前灯压可继续调节，灯压控制反馈电路按照既定算法进行灯压参数调节，ad值无法达到可继续使用阈值范围内，并且灯压无继续调节，则更换光源灯。
101.一种生化分析仪光源灯灯压自动调节控制系统，其程序流程图如图5所示。打开电源，所述光源灯灯压驱动电路提供当前系统参数下的电压值v0，所述光源灯组件1515点亮。光电信号转换板14将探测到的光信号转换为电信号，并输出为ad值。
102.所述单片机将获取此ad值记为ad0，并判断ad0是否满足条件：ad1≤ad0≤ad2。
103.若ad1≤ad0≤ad2条件成立，则所述单片机调取当前光源灯工作灯压v0，保持当前电压配置参数，固定当前光源灯工作灯压v0。
104.在当前状态下，单片机在一段时间内对光源灯发出的光功率进行持续监测，若
△
ad≤ad
y
，则保存当前电压设置参数，电路将完成配置。若
△
ad＞ad
y
，所述单片机则发出反馈信号，提示光度计信号异常。
105.若ad1≤ad0≤ad2条件不成立，单片机则采集当前光源灯驱动电压v0，比较v0与v1。
106.若v0≥v1，则提示当前光源灯无法继续使用，需要及时更换。
107.若v0＜v1，所述灯压控制反馈电路将接收到单片机发出的控制信号，灯压控制反馈电路按照既定算法，对灯压参数进行调节，调节完成后，光源灯灯压驱动电路输出调整后的光源灯驱动电压v
x
。
108.单片机重新调取当前ad值ad
x
，并判断是否满足：ad1≤ad
x
≤ad2。
109.若ad1≤ad
x
≤ad2条件成立，保持当前电压配置参数，固定当前光源灯工作灯压。
110.单片机再对光源灯发出的光功率进行一段时间的持续监测，若
△
ad≤ad
y
，则保存当前电压设置参数，电路将完成配置。若
△
ad＞ad
y
，所述单片机则发出反馈信号，提示光度计信号异常。
111.若ad1≤ad0≤ad2条件不成立，程序将进入循环。单片机再次将信号发送至灯压控制反馈电路，重新调整参数，光源灯灯压驱动模块重新调整后的光源灯工作电压，直至ad1≤ad
x
≤ad2条件成立。
112.若当v
x
＞v1时，ad1≤ad0≤ad2条件仍不成立，则提示当前光源灯无法继续使用，需要及时更换。
113.以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权
利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。