一种试纸条荧光检测光路结构的制作方法

1.本实用新型涉及荧光检测结构，尤其是一种试纸条荧光检测光路结构，属于荧光检测技术领域。


背景技术：

2.目前，荧光检测光路结构主要的类型为同方向型，照射和接收激发光线的方向相同，都垂直于被测表面，光路系统中布置与发射和接收方向均为45
°
夹角的分光镜进行分光。
3.如图4所示，通常的组成器件有发光元件、滤光元件、光电接收元件、分光镜、透镜；这种光路的缺点是入射光线及激发光线光的强度被削弱，影响了测量结果的精确度。同时，激发光线与激发后的光线均处于相同方向，干扰光线增多，影响了对特定波长光波检测的准确度。光路结构光学元件多，在有电机运转的环境中，振动影响着检测的准确度。采用免疫荧光检测方法检测试纸条时，入射光照射区域过大，增加了对激发光强的干扰因素试纸条。
4.采用这种结构的检测装置无论是入射光线或激发光线都需要经过分光镜的反射或折射，从而削弱了光的强度，对测量结果也造成了影响。采用免疫荧光检测的方法对试纸条进行检测时，入射光线为一特定频段的光波，需要检测的为另外一种激发后的特定频段的波，采用这种方式对激发后的荧光进行检测时，入射光线照射在试纸条上，该波段的激发光线与激发后的光线均处于相同方向，干扰光线增多，影响了对特定波段光波检测的准确度。


技术实现要素：

5.实用新型目的：提供一种试纸条荧光检测光路结构，以解决上述问题。
6.技术方案：一种试纸条荧光检测光路结构法，包括：
7.光路主体，设于被测面的上方；
8.发光元件，设于所述光路主体的入射通道内；发光元件的入射方向与入射通道方向一致，且采用与被测表面非正交倾斜布置的方式；
9.光电接收元件，设于所述光路主体的接收通道内；光电接收元件和接收通道采用与被测表面垂直布置的方式；
10.电路板，设置于光路主体顶部；
11.遮光片，设置于光路主体内底部；所述遮光片的一面与入射通道的出口处重合，另一面与光路主体底部重合；
12.滤光片，设于所述光路主体的接收通道内；滤光片对光波进行过滤，只保留特定频率区间的光波。
13.在进一步的实施例中，光电接收元件与滤光片之间设有密封元件；通过密封元件实现光学器件的密封及减震。
14.在进一步的实施例中，遮光片上设置有遮光件，且所述遮光件采用窄缝形式；窄缝长大于试纸条宽度，缝宽大于试纸条检测线宽度，确保入射光线能够照射到整个检测线区域。
15.有益效果：本实用新型的发光元件入射方向采用与被测表面非正交倾斜布置的方式，光电接收光路采用与被测表面垂直布置的方式，避免接收光路处于入射光反射的最大路径上；干扰光线降低，增加了对特定波段光波检测的准确度。
附图说明
16.图1是本实用新型的剖视图。
17.图2是本实用新型的主视图。
18.图3是本实用新型的试纸条的主视图。
19.图4是现有技术光路图。
20.图5是本实用新型的遮光件示意图。
21.图6是本实用新型的工作流程图
22.附图标记：光路主体1、电路板2、发光元件3、光电接收元件4、密封元件5、滤光片6、遮光片7、螺栓8、遮光件9。
具体实施方式
23.在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本实用新型可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本实用新型发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
24.如图1所示，在该实施例中，一种试纸条荧光检测光路结构，包括：光路主体1、电路板2、发光元件3、光电接收元件4、密封元件5、滤光片6和遮光片7。
25.具体的，光路主体1设于被测面的上方；光路主体1与电路板2可采用螺栓8连接；发光元件3放置于光路主体1内部的入射通道内，光电接收元件4放置于光路主体1内部的接收通道内；滤光片6放置于光路主体1内部的接收通道内；遮光片，设置于光路主体内底部，且遮光片的一面与入射通道的出口处重合，另一面与光路主体底部重合；密封元件5安装于光电接收元件4与滤光片6之间且被压紧；发光元件3和光电接收元件4的焊接于电路板2上；
26.更具体的，发光元件为平行入射发光光源；光电接收元件为激发后荧光信号光电采集元件。
27.在一个实施例中，发光元件3的入射方向与入射通道方向一致；且采用与被测试纸条表面非正交倾斜布置的方式，进而最大反射方向避开了光电接收元件4，从而减小了激发光对数据采集的影响；
28.具体的，发光元件3入射方向与被测表面夹角可设置为45
°
到75
°
之间。
29.在一个实施例中，光电接收元件和接收通道采用与被测表面垂直布置的方式；垂直布置能够在激发光的最大发射方向上进行采集，有利于数据的准确性；同时避免接收光路处于入射光反射的最大路径上。
30.在一个实施例中，由于荧光采集光路结构处于有电机运行的环境中，密封元件5减
小了工作时光电接收元件4和滤光片6之间的振动，从而减小了元件抖动造成的误差，同时密封元件5也能够有效防止灰尘的进入，提高光电接收准确度。
31.在一个实施例中，遮光片7对发光元件3射出的入射光线进行光线遮挡形成透射光，透射光形状得到固定，并照射到试纸条上，从而保证在测量不同试纸条时，可以确保光线照射到试纸条上的面积相同，从而保证在相同大小面积上进行数据采集。
32.在一个实施例中，由于发光元件3发射出的入射光过透镜汇聚到试剂条的检测处，从而造成了试纸条检测线上不同位置光强不同，荧光物质浓度分布不均匀以及试剂条生产存在着差异，从而导致检测的准确性下降；本实用新型通过在遮光片7上设置遮光件9，且遮光件9采用窄缝形式，窄缝长大于试纸条宽度，缝宽大于试纸条检测线宽度，确保入射光线能够照射到整个检测线区域，即：
[0033][0034]
式中，表示遮光件9的宽度；
[0035]
表示遮光件9的长度；
[0036]
表示试纸条的宽度；
[0037]
表示试纸条检测线的宽度；
[0038]
具体的，遮光片7平行于试纸条被测表面，从而发光元件3经遮光片7后照射在试纸条上的面积与遮光片7开孔面积一致。
[0039]
在一个实施例中，由于发光元件3和试纸条的种类多，不同角度的入射光只要能够照射到试纸条上，就会使荧光物质发光，且反射出的光波也各不相同，这样会导致光电接收元件4无法准确的接收所需要的光波，且多种光波会使得光波混淆，传统技术是将入射光波通过分光镜折射的光直接照射在光电接收器件上，但这样无法进行过滤掉其他光波；本实用新型通过发光元件3发射出特定波段的光波照射到试纸条时，激发出的多种光波时通过遮光片7进行光波过滤，进而只保留预设波段的光波，从而照射到光电接收元件4上的光波为最理想的光波；
[0040]
例如，在本实用新型中发光元件3发出的是365nm波段光波（紫外光）；但试纸条激发出的光波很多，光电接收元件4可以接收预设范围内波段的光波，但是前面放了一个滤光片6，把其它波段的光波都过滤掉，只让预设波段的光线通过，从而只让610nm附近的波段进行通过。
[0041]
根据上述描述中，本实用新型中的滤光片6与遮光件9可以根据工作需求的不同进行更换，从而可以保证适用于大多数工作环境中。
[0042]
在一个实施例中，本荧光检测结构元器件数量少，且采用硬件容错机制，从而可以有效的节省空间资源；进而提高了耐振动性能，改变入射光和接收光线的角度，保障了检测的精确度。
[0043]
根据上述检测结构，下文说明此检测结构的检测方法；其包括以下步骤：
[0044]
步骤一、发光元件3得电，并发射出入射光；
[0045]
步骤二、所述入射光通过遮光片7进行光线遮挡形成透射光，透射光形状得到固定，并照射到试纸条上；
[0046]
步骤三、所述试纸条吸收透射光光能后进入激发态，且过滤发出激发光并照射至
光电接收元件4；
[0047]
步骤四、所述光电接收元件4将光信号转换为电压信号；
[0048]
步骤五、所述电压信号通过光强与浓度的关系曲线转换为浓度值。
[0049]
在一个实施例中，步骤一的具体步骤是：
[0050]
当需要进行检测工作时，电路板2进行得电工作，进而通过将工作电压传输至发光元件3上，进而发光元件3得电照射出入射光（紫外线）。
[0051]
在一个实施例中，步骤二的具体步骤是：
[0052]
入射光通过遮光片7上的遮光件9进行光线遮挡，从而进行光线尺寸固定，并形成透射光；遮光片7只允许固定尺寸的入射光通过，确保照射在试纸条上的透射光光强相等。
[0053]
在一个实施例中，步骤三的具体步骤是：
[0054]
当透射光照射在试纸条的检测区域时，试纸条上荧光物质吸收光能后进入荧光激发，从而进行发出各类的激发光；
[0055]
具体的，荧光激发的过程是：透射光照射在试纸条上，试纸条上荧光物质吸收光能后进入激发态，随即从激发态跃迁至基态并发出各类比入射光波长更长的激发光。
[0056]
在一个实施例中，步骤四的具体步骤是：
[0057]
各类激发光通过接收通道进入光路主体内部，同时由于滤光片6只允许预设波段附近的光线进入，并照射到光电接收元件4上，从而光电接收元件4和滤光片6进行接收光线且进行过滤,所需要的激发光通过滤光片6时进行光波过滤，且仅保留预设波段的光波，最后照射到光电接收元件4上；光电接收元件4将光信号转换为电压信号，电路板2对电压信号进行采集及信号处理。
[0058]
在一个实施例中，步骤五的具体步骤是：
[0059]
电路板2将采集到的数据通过光电采集模块将光强与浓度的关系曲线转换为浓度值，并完成荧光检测工作。
[0060]
工作原理：当本荧光检测结构进行工作时，电路板2进行工作，输入电压进行工作，进而发光元件3行得电进行发出365nm波段的入射光波，光线照射通过遮光片7上的遮光件9进行光波尺寸固定，并发出透射光照射到试纸条上，进而试纸条上的荧光物质吸收光能后进入激发态，随即从激发态跃迁至基态并发出多种比入射光波长更长的激发光，激发光通过滤光片6照射到光电接收元件4上，出射光通过滤光片6时进行光波过滤，且仅保留预设波段的激发光，最后照射到光电接收元件4上；光电接收元件4将光信号转换为电压信号，电路板2将采集到的数据通过光电采集模块将光强与浓度的关系曲线转换为浓度值，并完成荧光检测工作；
[0061]
本荧光检测结构元器件数量少，提高了耐振动性能，改变入射光和接收光线的角度，避免了入射光和出射光的干扰，保障了检测的精确度。
[0062]
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。