專利名稱：便攜式血液顏色測量儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種顏色測量儀器，尤其是在血液透析過程中可以直接對血液顏色進行識別判斷，不需要另外采血化驗的便攜式顏色測量儀器。
背景技術：
顏色的測量和控制特別是色差的評定在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)學等領域用處很大，有效、 便攜、可靠的測量出待測物體的顏色是顏色檢測中的關鍵技術之一。目前臨床醫(yī)學驗血，仍是經(jīng)過采血化驗，通過化學檢測血液中的各種成分，判斷血液病的特征。而在已有的顏色測量儀器中，有用于彩色棉花檢測的彩色棉花測色儀(專利號03232044.幻，還有測色色差計測頭(專利號200520000073. 7)設計，這些都是基于對固體樣本進行檢測的顏色測量裝置， 對于液體顏色的測量，并沒有相關的技術產(chǎn)品。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術存在的缺陷，根據(jù)貧血的基本原理，即人的血液血紅蛋白含量少，血液顏色淺；血液中血紅蛋白含量高，血液顏色深的這一現(xiàn)象， 提供一種便攜式血液顏色測量儀，該顏色測量儀器不僅成本低、結構簡單、串口兼容性強而且便于測量，通過對血液的顏色識別就可以快速準確地判斷人的血液是貧血還是健康，不需要再另行采血化驗，簡化了貧血的化驗過程，也省去了病人采血時的麻煩。為此，本實用新型采用以下的技術方案便攜式血液顏色測量儀，包括遮光筒、照明系統(tǒng)、顏色傳感器、單片機、通用串行總線和計算機輸出單元。所述的照明系統(tǒng)又包括照明光源、準直透鏡和帶通濾光片三大部分。在本系統(tǒng)中，照明光源選用高亮度白光LED(波長范圍為400 780nm)，其發(fā)出的不均勻的非平行光經(jīng)準直透鏡約束、帶通濾光片濾光，發(fā)出具有均勻光強的平行紅光光束照射到待測血液樣本上，并透射到顏色傳感器接收面，使它感應到被測血液的顏色，然后將識別與檢測到的顏色數(shù)據(jù)信息經(jīng)過一系列的電路送至單片機處理，單片機將處理好的數(shù)據(jù)通過USB2. 0總線傳輸?shù)接嬎銠C，系統(tǒng)軟件對這些數(shù)據(jù)進行再次處理，轉(zhuǎn)換成顏色參數(shù)顯示出來。實際應用中，為了避免外界光線對顏色識別結果的影響，在測量時，要將照明系統(tǒng)、待測血液樣本和顏色傳感器等放置在遮光筒內(nèi)。另外，雖然理論上講白色是由等量的紅色、綠色和藍色混合而成，但實際上白色中的三原色并不完全相等，而且顏色傳感器對三原色的敏感度不一樣，也會使三原色的量不相同，因此在測試前要先對顏色傳感器進行白平衡調(diào)整。然后我們就可以對待測血液樣本進行顏色識別，將所得的顏色參數(shù)與標定的血液顏色參數(shù)比對，從而達到方便快捷地判斷貧血的狀況的目的。本實用新型的有益效果是，通過血液的顏色測量就能直接快速準確的檢測出透析病人的貧血情況，不再需要另行采血化驗，并且該儀器的結構簡單，方便易攜。關于血液顏色標定的問題，由于人體不同，血液顏色也會不同，血液含氧量不同， 其血液顏色也不相同，所以在標定時，要有針對性采集數(shù)據(jù)，對每個透析病人建立一個相應的血液顏色數(shù)據(jù)庫，使測量結果更準確。
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。

附圖是本實用新型顏色測量儀器的總體設計原理圖1——遮光筒；2——照明光源；3——準直透鏡；4——帶通濾光片；5——待測血液樣本；6——顏色傳感器；7——單片機；8—一通用串行總線；9——計算機。
具體實施方式
如附圖所示的便攜式血液顏色測量儀，包括遮光筒(1)、照明光源O)、準直透鏡 (3)、帶通濾光片G)、待測血液樣本(5)、顏色傳感器(6)、單片機(7)、通用串行總線(8) 和計算機(9)。照明光源選取體積小、價格低的高亮度白光LED光源，其波長范圍在400 780nm， 完全可以滿足本儀器的使用需要。但由于LED具有一定的發(fā)散角，因此設計一個準直光學系統(tǒng)，使LED發(fā)出不均勻的發(fā)散光經(jīng)準直系統(tǒng)約束后發(fā)出均勻的平行光束，而且使該光束的大小略大于顏色傳感器的接收面即可，設計時我們發(fā)現(xiàn)選取已消色差的雙膠合透鏡，將光源放置在該透鏡的焦平面上，就能使系統(tǒng)獲得較好的成像效果。又因為本裝置是對血液顏色的測量，所以選用帶通濾光片將波長小于620nm的可見光都濾掉。顏色傳感器選取具有顏色選擇與輸出定標功能的美國TAOS公司生產(chǎn)的TCS230顏色傳感器。單片機選取具有 USB2. 0收發(fā)器的Cypress公司生產(chǎn)的CY7C68013A作為主控芯片的單片機。本便攜式血液顏色測量儀的工作原理是照明光源發(fā)出的不均勻的非平行光經(jīng)過準直透鏡和帶通濾光片的約束發(fā)出具有均勻光強的平行紅光光束，照射到待測樣本上，經(jīng)過透射，使顏色傳感器感受到待測樣本的顏色信息，對其進行識別與處理后送至單片機進行數(shù)據(jù)處理，單片機將處理好的數(shù)據(jù)通過通用串行總線連接計算機，送至計算機軟件進行再次處理，轉(zhuǎn)換成顏色參數(shù)，在計算機界面上顯示出來。
權利要求1.一種便攜式血液顏色測量儀，包括遮光筒(1)，在遮光筒(1)內(nèi)設有照明光源O)、 準直透鏡(3)、帶通濾光片G)、待測血液樣本(5)、顏色傳感器(6)，其特征在于在遮光筒 (1)外利用一系列的電路與單片機(7)連接，使顏色傳感器(6)接收到的信息輸送至單片機 (7)處理，單片機(7)通過通用串行總線(8)與計算機(9)連接，并將所處理的數(shù)據(jù)變成顏色參數(shù)，在計算機(9)上顯示出來。
2.根據(jù)權利要求1所述的便攜式血液顏色測量儀，其特征在于在所述的遮光筒(1) 內(nèi)將照明光源(2)置于準直透鏡(3)的焦平面上，使照明光源(2)發(fā)出的不均勻的非平行光經(jīng)過準直透鏡( 和帶通濾光片(4)發(fā)射出具有均勻光強的平行光束透過待測血液樣本 (5)入射到顏色傳感器(6)的接收面上。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的便攜式血液顏色測量儀，其特征在于照明光源(2)選取高亮度白光LED光源，并將其放在準直透鏡(3)的焦平面上。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的便攜式血液顏色測量儀，其特征在于準直透鏡(3)可采用雙膠合透鏡。
5.根據(jù)權利要求1或2所述的便攜式血液顏色測量儀，其特征在于帶通濾光片(4)的作用是將波長小于620nm的可見光濾掉。
6.根據(jù)權利要求1或2所述的便攜式血液顏色測量儀，其特征在于顏色傳感器(6)選擇美國TAOS公司的TCS230顏色傳感器。
7.根據(jù)權利要求1所述的便攜式血液顏色測量儀，其特征在于單片機(7)選擇 Cypress公司的CY7C68013A作為主控芯片的單片機。
8.根據(jù)權利要求1所述的便攜式血液顏色測量儀，其特征在于通用串行總線(8)是采用USB2. 0接口技術。
專利摘要本實用新型公開了一種便攜式血液顏色測量儀。針對目前現(xiàn)有的測色儀器中，并沒有用于液體顏色測量的便攜式儀器這一事實，設計了一種用于液體顏色測量的便攜式顏色測量儀。本實用新型包括遮光筒、照明系統(tǒng)、顏色傳感器、單片機、通用串行總線和計算機輸出單元。其中照明系統(tǒng)由照明光源、準直透鏡和帶通濾光片三部分組成，其特征在于經(jīng)過照明系統(tǒng)發(fā)出均勻平行的紅光光束照射到待測血液樣本上，經(jīng)過透射反應到顏色傳感器接收面上對其進行識別與處理后經(jīng)連接電路送至單片機，由單片機進行再次處理，通過通用串行總線連接，將數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嬎銠C，轉(zhuǎn)化成顏色參數(shù)，顯示出來。本實用新型具有系統(tǒng)結構簡單、成本低，體積小重量輕，方便易攜等特點。
文檔編號G01N21/25GK202119706SQ20102064887
公開日2012年1月18日 申請日期2010年12月9日 優(yōu)先權日2010年12月9日
發(fā)明者丁紅昌, 劉波, 劉暢, 向陽, 席婭娜 申請人:向陽, 席婭娜, 長春理工大學