一种用于底物液液量探测的自动校准方法、系统和装置与流程

本申请属于医疗器械
技术领域：
，尤其是涉及一种用于底物液液量探测的自动校准方法、系统和装置。
背景技术：
：目前医学领域最为普遍使用的疾病诊断方法—体外诊断，是指采集人体的体液、排泄物、分泌物进行化学成分或者化学反应分析，从而判断人体病变，如化学发光免疫分析法。化学发光免疫分析法是将发光分析和免疫反应相结合而建立起来的一种新的检测微量抗原或抗体的新型标记免疫分析技术，是用化学发光剂直接标记抗原或抗体的免疫分析方法。化学发光分析是利用化学发光物质经催化剂的催化和氧化剂的氧化，形成一个激发态的中间体，当这种激发态中间体回到稳定的基态时，同时发射出光子(hm),利用发光信号测量仪器测量光量子产额。免疫反应是将发光物质(在反应剂激发下生成激发态中间体)直接标记在抗原(化学发光免疫分析)或抗体(免疫化学发光分析)上，或酶作用于发光底物。在化学发光反应中，参与能量转移并最终以发射光子的形式释放能量的化合物称为化学发光剂或发光底物。化学发光免疫分析过程中需加底物激发液进行化学发光，需保证底物激发液的液量充足才能保证测试结果的可靠性。化学发光免疫分析中底物液为化学反应提供了反应环境和催化剂，底物液的液量状态监控能有效保证反应条件的充分，获得正确的测试结果，相应的，一旦对底物液的液量状态监控不到位，则会影响测试结果的准确性。目前对底物液液量的探测主要是通过探测棒与地面之间的电容变化引起的频率变化来进行检测的。如图1所示，通过hef4046锁相环芯片检测底物探测棒与底物瓶底板间电容，探测棒和底板分别通过同轴线连接至c1a和c1b引脚，电容变化会引起芯片vco_out引脚频率变化。由于vco_out引脚频率与c1a和c1b引脚间电容成反比，因此，有液时探测棒与瓶底底板间电容较大，输出频率小于设定阈值；无液时探测棒与瓶底底板间电容较小，输出频率大于设定阈值。通过比较单位时间内hef4046芯片vco_out引脚输出脉冲数与设定阈值来判断底物是否有液；小于设定阈值认为底物有液，大于等于设定阈值则认为底物无液。在实际应用过程中，因锁相环芯片存在片间和批件差异及仪器的使用环境差异，会导致相同底物液量的情况下，hef4046芯片vco_out引脚单位时间内输出脉冲数存在差异，导致测量结果不准确。技术实现要素：本发明要解决的技术问题是：解决现有技术中因底物液液量探测用的芯片、使用环境存在差异，导致测量结果不准确的问题，从而提供一种用于底物液液量探测的自动校准方法、系统和装置。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明第一方面提供一种用于底物液液量探测的自动校准方法，包括：采集表示底物液液量变化的脉冲信号，并对采集的脉冲信号进行计数；连续统计每个单位时间内采集到的脉冲数；将各所述单位时间内统计的脉冲数求均值；将所述均值减去设定的阈值补偿值，作为校准后的探测阈值，用于下次启动底物液液量探测时使用，自动校准过程结束。进一步地，根据本发明第一方面所述的用于底物液液量探测的自动校准方法，还包括：在收到自动校准启动的触发信号后，开始底物液液量探测的自动校准；在收到自动校准完成的触发信号后，退出自动校准。进一步地，根据本发明第一方面所述的用于底物液液量探测的自动校准方法，连续统计每个单位时间段内采集到的脉冲数的步骤包括：每隔一个单位时间统计一次脉冲数计数值，并将所述脉冲数的计数值进行存储；当存储的所述脉冲数的计数值的数量超过n个时，滚动加入新的脉冲数计数值。进一步地，根据本发明第一方面所述的用于底物液液量探测的自动校准方法，所述阈值补偿值为经验值1.5k。本发明第二方面提供一种用于底物液液量探测的自动校准系统，包括：数据采集模块，用于采集表示底物液液量变化的脉冲信号，并对采集的脉冲信号进行计数；数据处理模块，用于连续统计每个单位时间内采集到的脉冲数；并将各所述单位时间段内统计的脉冲数求均值；阈值计算模块，用于将所述均值减去设定的阈值补偿值，作为校准后的探测阈值，用于下次启动底物液液量探测时使用。进一步地，根据本发明第二方面所述的用于底物液液量探测的自动校准系统，所述脉冲数记录模块包括存储单元，用于每隔一个单位时间统计一次脉冲数计数值，并将所述脉冲数的计数值进行存储；当存储的所述脉冲数的计数值的数量超过n个时，滚动加入新的脉冲数计数值。进一步地，根据本发明第二方面所述的用于底物液液量探测的自动校准系统，包括自动校准触发模块，用于发出自动校准启动的触发信号以及自动校准完成的触发信号。本发明第三方面提供一种用于底物液液量探测的自动校准装置，包括：微控制器和自动校准触发单元，所述自动校准触发单元的信号输出端连接至微控制器的自动校准信号检测端口，所述自动校准触发单元用于输出自动校准启动和完成的触发信号至微控制器；所述微控制器用于在接收到自动校准启动的触发信号后，采集表示底物液液量变化的脉冲信号，并对采集的脉冲信号进行计数；连续统计每个单位时间内采集到的脉冲数；将各所述单位时间内统计的脉冲数求均值；将所述均值减去设定的阈值补偿值，作为校准后的探测阈值，用于下次启动底物液液量探测时使用。进一步地，根据本发明第三方面所述的用于底物液液量探测的自动校准装置，所述自动校准触发单元包括跳线接口和跳线帽，当跳线帽插入跳线接口时，微控制器收到自动校准启动的触发信号，当跳线帽拔出时，微控制器收到自动校准完成的触发信号。进一步地，根据本发明第三方面所述的用于底物液液量探测的自动校准装置，所述微控制器的信号输出端口还连接有一组led灯，当收到自动校准启动的触发信号时，所述微控制器控制一组led灯持续点亮；当自动校准完成时，所述一组led灯闪烁点亮，拔出跳线帽，微控制器收到自动校准完成的触发信号，退出自动校准。本发明的有益效果是：本发明可以在进行底物液液量探测前，先进行校准，避免了探测误差，保证探测结果的一致性，从而保证实验测试结果的准确性。附图说明下面结合附图和实施例对本申请的技术方案进一步说明。图1是现有的底物液液量探测的原理图；图2是本发明实施例的自动校准原理图；图3是本发明实施例的自动校准方法流程图。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请的技术方案。实施例1本实施例提供一种用于底物液液量探测的自动校准方法，包括：采集表示底物液液量变化的脉冲信号，并对采集的脉冲信号进行计数；连续统计每个单位时间内采集到的脉冲数，并将各所述单位时间内统计的脉冲数求均值；将所述均值减去设定的阈值补偿值，作为校准后的探测阈值，用于下次启动底物液液量探测时使用。本实施例进行自动校准前，首先在底物瓶内装入设定量的底物液，例如可以装入20ml底物液，锁相环芯片(例如，hef4046)的c1a和c1b分别连接底物探测棒和底物探测底板，vco_out脚连接至微控制器。如图3所示，本实施例的自动校准方法具体包括：s1：当收到自动校准启动的触发信号后，微控制器接收锁相环芯片的脉冲信号，并对接收到的脉冲信号进行计数。每隔一个单位时间统计一次脉冲数计数值，并将每次统计的脉冲数计数值存储到一个预设的数组中。例如，单位时间为0.5s，当时间计时到0.5s时，统计一次当前的脉冲数计数值，并存储；下一个0.5s时，即时间计时到1s时，再统计一次脉冲数计数值；再下一个0.5时，时间计时到1.5s时，再统计一次脉冲数计数值；依次类推，直到完成数据采集过程。作为进一步地实施方式，当自动校准过程启动时，会通过持续点亮指示灯的方式进行显示，以便于工作人员更直观的观察。本实施例预设的数组为一个a[10]数组，最多存储10个脉冲数计数值，当超过10个时，滚动加入新的脉冲数计数值。例如，如表1所示，对于一个a[10]数组，当该数组中存储了n1～n10十个脉冲数计数值后，在统计下一个0.5s的脉冲数计数值进行存储时，将新的脉冲数计数值作为元素值存储到a(9)中，而a(0)中原来存储的元素n1被剔除，变为n2，依次滚动，直到完成自动校准的数据采集过程。表1a(9)a(8)a(7)a(6)a(5)a(4)a(3)a(2)a(1)a(0)n10n9n8n7n6n5n4n3n2n1n11n10n9n8n7n6n5n4n3n2n12n11n10n9n8n7n6n5n4n3…………………………本实施例设置了自动校准的时间，例如1min，包括数据采集的时间和后面数据处理的时间，当数据采集时间到之后，就进入s2、s3的数据处理过程。s2：当数据采集完成后，微控制器将每个0.5s单位时间内统计的脉冲数的计数值求均值。该阈值补偿值为经验值，本实施例设置的阈值补偿值为1.5k。s3：将所述均值减去设定的阈值补偿值，得到自动校准后的探测阈值，并将该探测阈值进行格式转换，转换为eeprom可接受的数据格式，写入微控制器的eeprom(electricallyerasableprogrammablereadonlymemory，带电可擦可编程只读存储器)中，用于下次启动底物液液量探测时使用。当自动校准完成时，微控制器会收到自动校准完成的触发信号，退出自动校准过程。作为进一步地实施方式，当自动校准完成时，会通过闪烁点亮指示灯的方式进行显示，本实施例通过指示灯亮灭3次，间隔500ms，来指示自动校准完成。在启动底物液液量探测时，微控制器首先读取eeprom中的数值，如果eeprom之前存储过数值，则说明底物液液量探测之前进行了自动校准，即将eeprom中存储的数值作为探测阈值；如果没有存储过数值，则使用默认的探测阈值。实施例2本实施例提供一种用于底物液液量探测的自动校准装置，该自动校准装置用于实现实施例1所述的自动校准方法。本实施例的自动校准装置包括：微控制器、自动校准触发单元和一组led灯，所述自动校准触发单元的信号输出端连接至微控制器，用于输出自动校准启动和完成的触发信号至微控制器。所述微控制器用于在接收到自动校准启动的触发信号后，采集表示底物液液量变化的脉冲信号，并统计单位时间内采集到的脉冲数；将各所述单位时间内统计的脉冲数求均值；将所述均值减去设定的阈值补偿值，作为校准后的探测阈值，用于下次启动底物液液量探测时使用。如图2所示，本实施例的微控制器采用的是单片机atmega128，该单片机atmega128通过第8引脚接收脉冲信号，并通过45引脚连接自动校准触发单元，接收自动校准启动的触发信号和自动校准完成的触发信号。作为一种可行的实施方案，本实施例的自动校准触发单元包括跳线接口和跳线帽，跳线接口可以是2针跳线接口，2针跳线接口的一个针脚连接电源或接地，另一个针脚通过电阻连接微控制器的i/o口。或者也可以采用3针跳线接口，其中，1号针脚接电源，3号针脚接地，2号针脚连接微控制器。如图2，本实施例采用3针跳线接口，2号针脚通过电阻r11连接微控制器的第45引脚。跳线帽插入3针跳线接口时，可以选择接通1号、2号针脚，也可以选择接通2号、3号针脚。当跳线帽插入跳线接口时，微控制器45引脚收到自动校准启动的触发信号，当跳线帽拔出时，微控制器45引脚收到自动校准完成的触发信号。当然，其他实施例中，自动校准触发单元也可以采用其他能输出自动校准启动的触发信号和自动校准完成的触发信号的元件，例如开关元件，按下开关，微控制器收到自动校准启动的触发信号；再按一次，微控制器收到自动校准完成的触发信号。所述微控制器的信号输出端口还连接有一组led灯(led3～led7)，led3～led7依次对应连接在单片机atmega128的第2引脚～第6引脚，当跳线帽插入2针跳线接口时，微控制器收到自动校准启动的触发信号，所述微控制器控制led3～led7持续点亮；当自动校准完成时，所述微控制器控制led3～led7闪烁点亮，工作人员拔出所述跳线帽，微控制器收到自动校准完成的触发信号，退出自动校准过程。本实施例通过led3～led7亮灭3次，来指示自动校准完成。本实施例通过锁相环芯片cd4046bcm和施密特触发器sn74hc14d来输出脉冲信号，所述锁相环芯片cd4046bcm的输出管脚vcoout管教连接施密特触发器sn74hc14d的第1引脚，锁相环芯片cd4046bcm用于输出电容变化信号至施密特触发器，所述施密特触发器用于将接收到的电容变化信号进行整形，并输出至单片机atmega128的第8引脚。本实施例中，微控制器进行自动校准的具体实施方式与实施例1相同，在此不再赘述。实施例3：本实施例提供一种用于底物液液量探测的自动校准系统，包括：数据采集模块，用于采集表示底物液液量变化的脉冲信号，并对采集的脉冲信号进行计数；数据处理模块，用于连续统计每个单位时间内采集到的脉冲数；并将各所述单位时间段内统计的脉冲数求均值；阈值换算模块，用于将所述均值减去设定的阈值补偿值，作为校准后的探测阈值，用于下次启动底物液液量探测时使用。进一步地，所述数据采集模块包括存储单元，用于连续统计每个单位时间内的脉冲数，并将所述脉冲数的计数值进行存储；且当存储的所述脉冲数的计数值的数量超过n个时，滚动加入新的脉冲数计数值。关于脉冲数的统计与存储的具体实施方式，与实施例1相同。进一步地，本实施例还包括自动校准触发模块，用于发出自动校准启动的触发信号以及自动校准完成的触发信号。自动校准触发模块请参见实施例1和实施例2。本实施例的自动校准过程的实施方式与实施例1和实施例2相同。以上述依据本申请的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项申请技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项申请的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。当前第1页12