一种具有尿液检测功能的智能马桶的制作方法

本技术属于马桶，具体涉及一种具有尿液检测功能的智能马桶。

背景技术：

1、尿液检查是健康体检的基础项目之一，尿液中含有各种新陈代谢产物，尿液检查的内容包括尿的颜色、透明度、酸碱度、红细胞、白细胞、蛋白质、比重及尿糖定性等，一旦发现尿异常，常是肾脏或尿路疾病的第一个指征，亦常是提供病理过程本质的重要线索。

2、为方便用户日常使用，出现了带有尿检功能的马桶。目前市场上的有些马桶虽然具有尿液检测功能，但是尿液采集、尿液检测这些设备均安装设置在马桶内，严重受到马桶规格和内部空间的限制，通配性差，且将尿液检测相关的设备都安装在马桶内部，既不便于设备的组装拆卸，也不便于设备内零部件的检修维护。

3、现有专利文献公开了一种具有尿液检测监控功能的智能马桶(公告号：cn115450294a)的发明专利，其技术方案中记载了尿液取样组件和尿液检测组件均设置在马桶内，导致设备安装时受到马桶规格和内部空间的限制，而且设备都安装在马桶内，也不便于设备的组装和维护检修，同样存在上述技术问题。

技术实现思路

1、本实用新型目的在于针对现有技术所存在的不足而提供一种具有尿液检测功能的智能马桶，设计巧妙合理，实用性强，使用操作方便且简单，通过尿液采集系统实现尿液的快速收集采样，收集后样本再通过多通道注射泵直接抽送到尿液检测系统内进行检测，尿液检测系统采用激光拉曼光谱法检测尿液，检测结果准确性高，且整个采集到检测过程无需人为手动操作，干净且卫生，而且整个尿液检测系统采用外置式设计，完全设于马桶本体的外部，不受马桶规格和内部空间的限制，通配性强，方便零部件的组装连接，也便于尿液检测系统内零部件的检修维护，且减少马桶本体内的预留安装空间，使得马桶结构更紧凑。

2、为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

3、一种具有尿液检测功能的智能马桶，包括马桶本体，还包括尿液收集系统和尿液检测系统，尿液收集系统包括采集杯、蠕动泵和收集器，采集杯设于马桶本体内，蠕动泵连通设置在采集杯与收集器之间，收集器的底部连通设置有尿液抽取管，尿液抽取管上连通有多通道注射泵，尿液检测系统设于马桶本体的外部，尿液检测系统与多通道注射泵相连通，尿液样本从采集杯的顶端口进入到采集杯的集液腔内，再在蠕动泵的作用下进入到收集器内，收集器内的尿液样本在多通道注射泵的作用下，经尿液抽取管抽出送至尿液检测系统内检测；通过多通道注射泵的通道与方向转换，清洁剂在多通道注射泵的作用下经尿液抽取管反向压入到收集器内，并且多通道注射泵也与存放试剂的贮存容器相连通，通过多通道注射泵的通道与方向转换，试剂在多通道注射泵的作用下从贮存容器内被抽送到比色皿内，与比色皿内的尿液样本混合。

4、尿液检测系统包括激光发射器、拉曼光谱接收器和比色皿，比色皿设于激光发射器与拉曼光谱接收器之间，激光发射器与比色皿之间、比色皿与拉曼光谱接收器之间均连接设置有光纤；激光发射器发射光源，经光纤传输到比色皿，再穿透过比色皿内的检测液体后，经光纤传输被拉曼光谱接收器接收。

5、进一步，采集杯上连通设置有进水管和导出管，进水管与采集杯的杯壁相切，纯净水从进水管进入到采集杯内，蠕动泵的进口与导出管相连通，收集器上连通设置有导入管，蠕动泵的出口与导入管相连通，收集器的底部连通设置有排污管，排污管上连通有自吸泵；当尿液检测系统对样本检测完成后，收集器内残余的尿液样本在自吸泵的作用下，经排污管集中排出。

6、进一步，采集杯的集液腔呈倒锥形结构，采集杯的顶端口处匹配设置有密封盖，密封盖与顶推组件相连接，通过顶推组件控制密封盖的开闭；

7、当采集杯处于未收集尿液状态时，密封盖匹配卡接在采集杯的顶部，将采集杯的顶端口处密封遮挡；当采集杯收集尿液时，顶推组件顶推密封盖上移打开，将采集杯的顶端口处裸露；顶推组件实现密封盖的自动开闭，方便实际操作，当需要收集尿液样本时，密封盖打开，当尿液样本收集完成后，密封盖闭合遮挡。

8、顶推组件包括微型电缸、顶推块和顶推杆，微型电缸和采集杯均安装固定在安装支架上，采集杯的内部设置有导向柱，导向柱上贯穿设置有穿孔，顶推杆的一端与密封盖固定连接，顶推杆的另一端通过穿孔贯穿导向柱，并延伸至采集杯的下方与顶推块固定连接，顶推块上设置有延伸凸部，延伸凸部与微型电缸的输出轴端固定连接，顶推块的侧面设置有滑动槽，滑动槽与导出管相匹配，顶推块通过滑动槽滑动卡接在导出管上，当微型电缸顶推密封盖移动时，顶推块始终沿着导出管同步滑移。

9、进一步，采集杯的底部设置有安装槽，安装槽内设置有加热片，加热片通过限位板限位固定在采集杯上，安装槽上横向贯穿设置有限位槽，限位板匹配卡接在限位槽内，且限位板与采集杯螺钉固定，收集器的外侧设置有发热带，发热带包裹在收集器的外侧壁上，通过发热带将收集器内残余水分加热蒸发。

10、进一步，收集器为不锈钢结构体，收集器上设置有透气阀一、超声波振动器、尿液储存刻度线和清洁水刻度线，清洁水刻度线的高度高于尿液储存刻度线的高度。

11、进一步，比色皿包括比色皿本体和遮光罩，比色皿本体上设置有透气阀二，透气阀二可以根据需求对比色皿本体内的压力进行调整，从而便于比色皿内尿液、试剂、水分的输送或输出操作，比色皿本体的上下两端分别设置有液体导入管和液体排出管，液体导入管、液体排出管上均连接设置有瓶塞，液体导入管、液体排出管通过瓶塞与比色皿本体相连接，瓶塞内设置有导流通道，液体导入管、液体排出管通过导流通道与比色皿本体的内腔体相连通，液体排出管上连通有排液装置，排液装置采用真空泵。

12、遮光罩罩设在比色皿本体的外侧，通过遮光罩将比色皿本体外侧包围，能够防止杂光干扰检测结果，同时遮光罩的顶部还设置了上盖板，上盖板与遮光罩上预设有孔配合螺钉实现固定，拆装方便，且确保组装牢固性，上盖板与遮光罩安装配合，确保对比色皿本体外侧的包围遮挡效果，从而有效避免杂光的干扰，遮光罩上设置有进光孔和出光孔，进光孔和出光孔对称设置在遮光罩的两侧，进光孔和出光孔上均设置有光纤透镜，光纤透镜通过光纤固定座与遮光罩固定连接。

13、进一步，遮光罩的侧面设置有超声振动组件，超声振动组件延伸至遮光罩内与比色皿本体的侧面相抵触，超声振动组件包括超声波震动头和超声波换能器，超声波换能器与超声波震动头相连接，超声波震动头通过压紧组件与遮光罩固定连接，通过压紧组件的压紧限位，确保超声波震动头的端部始终抵触在比色皿本体的侧壁上。

14、进一步，压紧组件包括定位螺杆、压簧和橡胶减震垫，定位螺杆与遮光罩固定连接，压簧和橡胶减震垫均套设在定位螺杆上，压簧位于橡胶减震垫与定位螺杆的头部之间，超声波震动头上设置有限位片，限位片的侧部设置有限位孔，限位孔的一侧设有与其相连通的开口槽，橡胶减震垫通过开口槽限位卡接在限位孔内；超声波震动头的端部抵触到比色皿本体的侧壁时，压簧始终压缩限位在橡胶减震垫与定位螺杆的头部之间。

15、进一步，遮光罩的侧面设置有加热组件，通过加热组件对比色皿内部进行加热，加热组件包括发热片和隔热垫，隔热垫与遮光罩固定连接，隔热垫上设置有定位槽(图中未画出)，发热片设于定位槽内，比色皿安装支撑在底座上，遮光罩与底座之间设置有隔热板。

16、进一步，加热组件的外侧设置有散热组件，散热组件包括散热架和散热轴流风扇，散热架贴附在发热片上，散热架上设置有散热翅片，散热轴流风扇与散热架固定连接，遮光罩上设置有嵌位槽，嵌位槽内固定设置有连接套，散热架的两侧均设置有安装孔(图中未画出)，安装孔内穿设有固定螺钉，固定螺钉与连接套连接实现散热架的安装固定。

17、本实用新型由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：

18、本实用新型设计巧妙合理，实用性强，使用操作方便且简单，通过尿液采集系统实现尿液的快速收集采样，收集后样本再通过多通道注射泵直接抽送到尿液检测系统内进行检测，尿液检测系统采用激光拉曼光谱法检测尿液，检测结果准确性高，且整个采集到检测过程无需人为手动操作，干净且卫生，而且整个尿液检测系统采用外置式设计，完全设于马桶本体的外部，不受马桶规格和内部空间的限制，通配性强，方便零部件的组装连接，也便于尿液检测系统内零部件的检修维护，且减少马桶本体内的预留安装空间，使得马桶结构更紧凑。

19、本实用新型的尿液收集检测过程的步骤如下：顶推组件将密封盖打开，尿液从采集杯的顶端口进入到，同时蠕动泵启动，蠕动泵将尿液从采集杯引入到收集器内，并通过非接触式感应传感器感应收集器内的液位高度，直至收集器内的尿液达到尿液储存刻度线位置时，蠕动泵停止工作；多通道注射泵启动，从收集器底部的尿液抽取管将尿液样本抽出并输送到比色皿内，再通过多通道注射泵通道的转换，将试剂从贮存容器吸入到比色皿，接着超声振动组件和加热组件同时启动，超声振动组件震荡使得比色皿内的试剂与尿液充分均匀混合，而加热组件则对比色皿进行加热，使得比色皿本体内的温度达到检测要求的温度，提高实际的检测效果，接着智能开启激光发射器，激光发射器发射光源，并通过光纤投射穿过比色皿本体内的溶液，再经光纤传递到拉曼光谱接收器，通过分析与入射光源频率不同的散射光特征峰，从而获得物质信息的分子光谱数据。由于不同特性的试剂(如尿酸试剂、尿蛋白、尿糖试剂等)与尿液混合后将产生不同的介质特征，那么由此就可以很方便准确的对人体尿液进行尿酸、尿蛋白及尿糖等尿液成分快速检测并在较短的时间里得到检测结果，检测完成后排液装置将比色皿内的液体集中排出，自吸泵也开始工作，通过自吸泵的负压抽吸，将收集器内残余的尿液从排污管集中排出；

20、本实用新型的清洗过程的步骤如下：

21、(1)控制纯净水(经过uv杀菌装置和前置过滤器处理的水源)的电磁阀开启，将纯净水从进水管输送到采集杯内进行冲刷清洗，且由于进水管与杯壁相切的设计，当带有压力的纯净水沿着相切方式冲击杯壁内侧时，在杯壁内圆周壁的引导下，纯净水会沿着采集杯的内壁螺旋上升形成涡流，对采集杯内进行清扫，通过该方式可以确保对采集杯的清洗效果，防止采集杯内尿液的残留，在冲刷2-5s后，蠕动泵打开将采集杯的液体引入到收集器内，并且纯净水也持续输送中，同时通过非接触式传感器感应收集器内的液位高度，直至当收集器内的液体液位达到清洁水刻度线位置时，蠕动泵和控制纯净水的电磁阀均关闭，多通道注射泵启动，通过多通道注射泵的通道与方向转换，将清洁剂存储箱内的清洁剂反向压入到收集器内，直至加入到设定量的清洁剂，多通道注射泵停止工作；

22、(2)蠕动泵反转，将收集器内含有清洁剂的水反向输送到采集杯内，对采集杯内进行冲刷，冲刷2-5s后，蠕动泵再正传，将采集杯内含有清洁剂的水输送到收集器内；

23、(3)超声波振动器开始振动，使得收集器内的水与清洁剂充分混合振动，实现对收集器的振动清洗，直至超声波振动器达到设定振动时间后，超声波振动器停止工作；

24、(4)自吸泵启动将收集器内含清洁剂的水从排污管排出，同时多通道注射泵也同步启动，通过多通道注射泵的通道切换，将收集器内含有清洁剂的水吸入到管道内进行清洗，并经多通道注射泵输送到比色皿内；

25、(5)含有清洁剂的水进入到比色皿后，超声振动组件启动，使得溶液在比色皿内充分振动，实现对比色皿的振动清洗，直至超声振动组件达到设定振动时间后，超声振动组件停止工作，排液装置将溶液从液体排出管排出；

26、(6)重复上述步骤(1)、步骤(2)、步骤(3)、步骤(4)和步骤(5)的内容，但在步骤(1)中不再加入清洁剂，只通过纯净水对整个系统进行再次的冲刷清洗，重复2-3次，直至完成整个流程；

27、(7)加热片和发热带同时开始工作，通过加热片对采集杯内进行加热作用，使得采集杯内的残留水分加热蒸发，而发热带则通过不锈钢结构体的收集器的导热作用，对收集器内进行加热干燥，从而使得收集器内残余的水分蒸发，加热片与发热带共同作用，有效避免容器内残余水分对下一次尿液样本的影响，使得该系统可以避免尿液样本之间的交叉感染、水分对尿液样本造成的影响，从而有效确保尿液检测结果；

28、(8)加热组件开始工作，对比色皿内进行烘干处理，消除比色皿本体内腔体的残余水分，确保比色皿内保持洁净状态，从而提高后续的检测精度，防止样本之间的交叉感染和水分对尿液样本的影响。