CN113484310A - 多用途试纸检测装置 - Google Patents

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张宁
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Abstract

本发明提供了一种多用途试纸检测装置，包括主壳体和设于主壳体内的光路构件、控制电路板，主壳体包括试纸腔；控制电路板具有n个检测单元和m个发光单元；光路构件包括m个第一光通道和n个第二光通道，至少两个发光单元所发出的光线分别经由不同的第一光通道照射到待检测试纸表面后，经由同一第二光通道反射到检测单元，并由每一检测单元分别根据来自第二光通道的不同波长的反射光的强度的比值获得待检测试纸上的反应产物的浓度。本发明通过设置光路构件，降低了对检测单元的干扰，进而减小背景光噪声，提高检测灵敏度，且可兼容用于颜色检测和荧光检测，实现同设备多项目检测功能，无需携带多种检测装置，减小了携载负担。

Description

多用途试纸检测装置
技术领域
本发明实施例涉及试纸检测技术领域，更具体地说，涉及一种多用途试纸检测装置。
背景技术
即时检验(point-of-care testing，POCT)，指在病人旁边进行的临床检测及床边检测(bedside testing)，通常不一定是临床检验师来进行。在采样现场即刻进行分析，省去标本在实验室检验时的复杂处理程序，快速得到检验结果的一类新方法。
随着各种新技术的不断成熟以及POCT概念的推广和外延，即时检验已经成为了一个“代名词”，它是一类集简便，快速，智能为一体的一类检测技术的总称。目前，即时检验统指在传统、核心或中心实验室以外所进行的一切检验。如免疫层析、胶体金、电发光、时间分辨荧光、生物传感器、纳米、金磁、微流控芯片等。特别地，即时检验最根本的特点是省去了标本复杂的预处理过程，在采样现场即刻进行分析，快速得到检验结果。
即时检测的应用范围日益广泛，应用领域已经涵盖临床检验、重大疫情监测、个体健康管理、食品安全监控、现场执法检测、军事与灾难救援等。
然而，在现有的试纸检测装置中，检测器件容易受到外界光源及光源器件直接照射的干扰，产生严重背景光噪声，使得检测灵敏度较低，进而影响试纸检测结果。
此外，对于光反射检测模式，通常需要单色光源和检测器件，而不同检测项目的试纸的化学反应颜色不同，需要不同的单色光源与之匹配。但是，目前现有检测装置通常只配备同种单色光源，从而使得试纸检测装置只适用于一种检测项目，适用范围有限，当需要同时进行多个检测项目时，需要携带多种类别的检测装置，增加了携载负担，造成严重的不便，同时影响工作效率。
发明内容
本发明实施例针对上述现有检测器件容易受到外界光源及光源器件制造的干扰、容易产生背景光噪声、检测灵敏度低以及增加了携载负担的问题，提供一种多用途试纸检测装置。
本发明实施例解决上述技术问题的技术方案是，提供一种多用途试纸检测装置，包括主壳体以及分别装设于所述主壳体内的光路构件、控制电路板，其中：所述主壳体包括试纸腔，且所述光路构件位于所述控制电路板和试纸腔之间；
所述控制电路板的朝向所述光路构件的表面具有n个检测单元和m个发光单元，所述n为大于或等于1的整数，m为大于2n的整数；所述光路构件包括m个第一光通道和n个第二光通道，且至少两个具有不同发光波长的发光单元所发出的光线分别经由不同的第一光通道照射到所述试纸腔内的待检测试纸表面后，经由同一第二光通道反射到所述检测单元，并由每一所述检测单元分别根据来自所述第二光通道的不同波长的反射光的强度的比值获得所述待检测试纸上的反应产物的浓度。
优选地，所述多用途试纸检测装置包括用于固定待检测试纸的试纸夹具，所述试纸夹具以可拆卸的方式插装到所述主壳体的试纸腔内。
优选地，在所述控制电路板的朝向所述光路构件的表面，所述2n个发光单元按直线条方式排成两列，所述n个检测单元按直线条状排在两列发光单元之间；
在所述光路构件上，每一所述第一光通道位于一个发光单元的正上方，每一所述第二光通道位于一个所述检测单元的正上方，且每一第二光通道与该第二光通道两侧的两个第一光通道的朝向所述试纸腔的开口的中心线交汇于所述试纸腔的同一位置。
优选地，所述检测单元包括以下一个或多个：多光谱光电传感器、颜色传感器、CCD/CMOS图像传感器及微型光谱仪；
至少一个所述检测单元两侧的发光单元分别发出第一波长光束和第二波长光束，且所述待检测试纸上的反应产物对第一波长的光的吸收能力十倍于对第二波长的光的吸收能力；所述检测单元根据接收到的第一波长的光的强度和第二波长的光的强度的比值，分析获得所述反应产物的浓度。
优选地，所述检测单元包括以下一个或多个：多光谱光电传感器、颜色传感器、CCD/CMOS图像传感器及微型光谱仪；
所述待检测试纸上的反应产物在正常检测过程中产生第一颜色和第二颜色；
至少一个所述检测单元两侧的一个发光单元发出对应于第一颜色的第一波长光束和对应于第二颜色的第二波长光束，另一个发光单元发出对第一颜色和第二颜色都不敏感的第三波长光束；所述检测单元根据接收到的第一波长、第二波长及第三波长的光的强度的比值，分析获得所述反应产物的浓度。
优选地，所述检测单元包括以下一个或多个多光谱光电传感器、颜色传感器、CCD/CMOS图像传感器及微型光谱仪；
所述待检测试纸上的反应产物包括荧光物质；
至少一个发光单元发出对应于所述荧光物质的激发波长光束；所述检测单元根据接收到的激发波长的光的强度和发射波长的光的强度的比值，分析获得所述反应产物的浓度。
优选地，所述光路构件包括底板部、以及设于所述底板部上的若干第一隔离部和若干第二隔离部，若干所述第一隔离部和若干所述第二隔离部均为沿相同方向设置的长条形，且所述光路构件通过所述底板部装配到所述控制电路板上；
相邻的两个所述第一隔离部之间具有两个所述第二隔离部，所述检测单元位于两个所述第二隔离部之间，且所述第二光通道由两个所述第二隔离部围合构成；所述发光单元位于所述第二隔离部与所述第一隔离部之间，且所述第一光通道由所述第二隔离部与所述第一隔离部围合形成。
优选地，所述底板部设有若干与所述检测单元相适配的第一通孔、以及若干与所述发光单元相适配的第二通孔，若干所述检测单元位于若干所述第一通孔内，并由若干所述第一通孔隔离若干所述检测单元；若干所述发光单元位于若干所述第二通孔内，并由若干所述第二通孔隔离若干所述发光单元；
所述光路构件由黑色的绝缘材料构成，且若干所述检测单元和若干所述发光单元突出于所述控制电路板的高度小于所述底板部的厚度的三分之二。
优选地，所述试纸夹具包括装配一体的底座和盖板，所述底座和盖板之间具有与所述待检测试纸相适配的限位槽，且所述待检测试纸装配在所述限位槽内；所述盖板的外表面设有若干连通所述限位槽的检测窗口，所述待检测试纸露出于所述检测窗口，且在所述试纸夹具插装到所述主壳体时，所述检测窗口位于所述第二光通道的上方，且所述检测窗口的两侧的至少一部分分别延伸到与所述第二光通道相邻的两个第一光通道的上方；
所述检测窗口呈圆形或者矩形，且所述检测窗口的开口面积为2mm2-25mm2。
优选地，所述多用途试纸检测装置包括装设在所述主壳体内的储能电池，且所述储能电池与所述控制电路板导电连接；
所述控制电路板上设有蓝牙模块，所述蓝牙模块与所述控制电路板导电连接，并通过与所述蓝牙模块无线连接的外部智能设备向所述控制电路板发送指令。
本发明实施例的多用途试纸检测装置具有以下有益效果：通过设置光路构件，并形成若干第一光通道和若干第二光通道，可以有效避免检测单元接收到外部光线及发光单元直接发出的光线，从而减小背景光噪声，降低检测干扰，提高检测灵敏度，进而保证检测结果；并且，上述多用途试纸检测装置通过设置若干检测单元和若干发光单元，从而可由若干发光单元发出不同颜色的光线，以适配于不同检测项目的试纸的化学反应颜色，这样不仅可以兼容用于颜色检测和荧光检测，实现干化学试纸、胶体金层析免疫试纸及荧光免疫层析试纸的同设备检测，还能够同时进行多个检测项目，无需携带多种类别的检测装置，大大减小了携载负担，防止造成严重不便，提高工作效率。
附图说明
图1是本发明实施例提供的多用途试纸检测装置的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的多用途试纸检测装置的内部的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的多用途试纸检测装置的内部剖面的结构示意图；
图4是本发明实施例提供的是干式化学试纸条反应产物两种颜色变化单波长和多波长检测方法结果图；
图5是本发明实施例提供的是胶体金层析试纸条单波长和双波长检测方法结果图；
图6是本发明实施例提供的荧光免疫层析试纸条单波长检测方法结果图；
图7是本发明实施例提供的荧光免疫层析试纸条单波长检测方法和双波长检测方法结果图；
图8是本发明实施例提供的反应产物单一颜色变化的双波长测定方法结果图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，是本发明实施例提供的多用途试纸检测装置的结构示意图，该多用途试纸检测装置可应用于试纸检测技术领域，特别是在胶体金免疫层析设置检测及荧光免疫层析试纸检测中。
结合图2所示，本实施例中的多用途试纸检测装置包括主壳体1、试纸夹具2、以及分别装设在主壳体1内的光路构件3和控制电路板4，且光路构件3位于控制电路板4的上方。上述试纸夹具2用于固定待检测试纸1(待检测试纸1包括干化学试纸、胶体金层析免疫试纸及荧光免疫层析试纸)，且试纸夹具2以可拆卸的方式插装到主壳体1内，并由试纸夹具2使得待检测试纸1可靠对应到光路构件3的上方。上述多用途试纸检测装置通过设置试纸夹具2，既便于将待检测试纸1对应到光路构件3的上方，以进行检测，又能够限位固定待检测试纸1，保证待检测试纸1的稳定性，防止待检测试纸1窜动而影响检测效果。
进一步地，上述控制电路板4的上表面具有n个检测单元41和m个发光单元42，其中n为大于或等于1的整数，m为大于或等于2n的整数，即发光单元42的数量大于检测单元41的数量的两倍。在实际应用中，检测单元41和发光单元42的数量具体可根据实际情况确定，例如：n为3，m为9；或者n为4，m为10。
另外，上述光路构件3包括m个第一光通道和n个第二光通道，且至少两个发光单元42所发出的光线分别经由不同的第一光通道照射到待检测试纸1表面后，经由同一第二光通道反射到检测单元41，从而可实现通过由一个检测单元41接收多个发光单元42发出的光线以进行对比分析，进而获得待检测试纸上的反应物的浓度。由此，上述多用途试纸检测装置可实现一个平台的多模式检测，包括干式生化检测、胶体金检测、免疫荧光检测和上转换发光检测，同时还能打成多项目的联合检测，具有较高的实用性。
上述检测单元41可包括以下一个或多个：多光谱光电传感器、颜色传感器、CCD/CMOS图像传感器及微型光谱仪，具体可根据实际情况进行选型，优选多光谱光电传感器，可实现对激发不同光波长信号的检测，例如荧光、长余辉发光、上转换发光等方式的检测。
上述多用途试纸检测装置通过设置光路构件3，并形成第一光通道和第二光通道，可以有效避免检测单元41接收到外部光线及发光单元42直接发出的光线，从而可减小背景光噪声，降低检测干扰，提高检测灵敏度，进而保证检测结果。
此外，上述多用途试纸检测装置还通过设置检测单元41和发光单元42，从而可由发光单元42发出不同颜色的光线，以适配于不同检测项目的试纸的化学反应颜色，这样不仅可以兼容用于颜色检测(显色检测)和荧光检测，实现干化学试纸、胶体金层析免疫试纸及荧光免疫层析试纸的同设备检测，还能够同时进行多个检测项目，无需携带多种类别的检测装置，大大减小了携载负担，防止造成严重不便，提高工作效率。并且，由一个检测单元41对应多个(至少两个)发光单元42，不仅适用于单一颜色深浅变化的检测，同时还适合于不同颜色变化的检测，适用范围广泛。
具体地，在控制电路板4的朝向光路构件3的表面，2n个发光单元42按直线条方式排成两列，n个检测单元41按直线条状排在两列发光单元42之间，即每一检测单元41的两侧对应有两个发光单元42，从而实现检测单元41能够接收两个发光单元42发出、并经待检测试纸1反射的光线，提高检测单元41的利用率，同时能够减少检测单元41的数量，既降低了成本，又能够有效减小对安装空间的占用，进而缩减体积和重量，提高使用及携带的方便性。
当然，在实际应用中，发光单元42和检测单元41的布局方式可根据实际情况确定。
在光路构件3上，每一第一光通道位于一个发光单元42的正上方，每一第二光通道位于一个检测单元41的正上方，确保每一发光单元42发出的光线能够无遮挡的由第一光通道照射到待检测试纸1，并保证照射并经待检测试纸1反射的光线能够无遮挡的由第二光通道照射到检测单元41，使得检测单元41能够可靠获取待检测试纸1上的化学反应信息，以进行比对分析，从而获得待检测试纸1的反应产物的浓度。
结合图3所示，本实施例的主壳体1内包括呈直线条状的夹具通道，夹具通道位于若干第二光通道形成的列的正上方，且试纸夹具2以待检测试纸1朝下的方式插装到夹具通道内。由于若干检测单元41按直线条状排在两列发光单元42之间，因此若干检测单元41的上方的第二光通道同样排成一列。为保证检测单元41能够更高的检测到经待检测试纸1反射的光线，所以将主壳体1的夹具通道对应到若干第二通道的正上方，从而提高各检测单元41的检测准确度。
上述夹具通道设置有限位构件，试纸夹具2具有与限位构件相适配的限位结构，因此试纸夹具2能够通过限位结构限位配合到限位构件的方式装配固定在夹具通道内，保证试纸夹具2相对于光路构件3的位置精度，避免位置偏差影响检测效果。
具体操作时，可先让一个发光单元42发出光线照射待检测试纸1，由对应的检测单元41获取待检测试纸1的化学反应信息，然后关闭发光单元42，接着打开另一发光单元42，由对应的检测单元41获取待检测试纸1的化学反应信息，依次进行独立检测，从而获取最优选的化学反应信息，提高检测的准确度。
在发明的一个实施例中，至少一个检测单元41两侧的发光单元42分别发出第一波长光束和第二波长光束，且待检测试纸上的反应产物对第一波长的光的吸收能力十倍于对第二波长的光的吸收能力。由此，对应的检测单元41可根据接收到的第一波长的光的强度和第二波长的光的强度的比值，从而能够分析获得反应产物的浓度(具体检测方法：检测反应产物的颜色最大吸收波长的反射光强度Dr和对反应物没有吸收波长的反射光强度nDr，然后以两者的比值Dr/nDr与反应物的浓度做相关分析，从而可获得反应产物浓度)，进而实现待检测试纸的反应产物为单一颜色变化的多波长检测。在实际应用中，第二波长光束优选为待检测试纸上的反应产物没有吸收波长能力的光束。
如图4所示，以蛋白干式检测试纸为例，对应于待检测试纸上的反应产物在正常检测过程中产生第一颜色和第二颜色。本实施例的至少一个检测单元41的两侧的一个发光单元42发出对应于第一颜色的第一波长光束(450nm)和对应于第二颜色的第二波长光束(610nm)，另一个发光单元42发出对第一颜色和第二颜色都不敏感的第三波长光束(670nm)；由此，对应的检测单元41可根据接收到的第一波长、第二波长及第三波长的反射吸光度的比值，从而能够分析获得反应产物的浓度(具体检测方法；检测反应物产物由一种颜色变为另一种颜色的两种变化颜色的最大吸收波长的反射吸光度Dr1和Dr2，然后以两者的比值Dr2/Dr1与反应产物的浓度做相关分析，进而获得反应产物浓度；在利用第三波长反射吸光度值进行校准，即Dr2/Dr1/Dr3与反应产物的浓度做相关分析，进而获得反应产物浓度)，进而实现两种颜色变化的多波长检测。结果可以看出，多波长测定增加了检测的敏感度和检测范围。
结合图5所示，对CRP胶体金层析试纸条进行检测，对应于待检测试纸上的反应产物在正常检测过程中产生第一颜色变化。本实施例的至少一个检测单元41发出对应于第一颜色检测波长光束(550nm)，另一个发光单元42发出对第一颜色不敏感的第二波长光束(670nm)；由此，对应的检测单元41可根据接收到的第一波长及第二波长的光反射的强度的比值，从而能够分析获得反应产物的浓度(具体检测方法；检测线两种波长的反射光强度DrT1和DrT2，然后以两者的比值DrT1/DrT2，控制线的两种波长的反射光强度DrC1和DrC2，然后以两者的比值DrC1/DrC2与反应产物的浓度做相关分析，进而获得反应产物浓度，进而实现免疫胶体金颜色变化的双波长检测。
结合图6、7所示，对应于待检测试纸上的反应产物包括荧光物质。图6和图7为荧光免疫层析试纸的检测举例，其中图6为荧光微球的激发波长为365nm的举例，发射波长为610nm。图7为荧光微球的激发波长为470nm，发射波长为520nm。具体地，本实施例的多用途试纸检测装置的至少一个发光单元42发出对应于荧光物质的激发波长光束。由此，对应的检测单元41可根据接收到的激发波长的光的强度和发射波长的光的强度的比值，从而能够分析获得反应产物的浓度(具体检测方法：以荧光激发波长为发射波长分别检测，激发波长方反射光强度为ExDr，发射波长的光强度为EmDr，然后以其比值EmDr/ExDr与荧光产物的浓度做相关分析，这样获得的荧光产物越多，EmDr越大，ExDr越小，其比值越大)，实现荧光性质的多波长检测。
结合图8所示，对葡萄糖干化学试纸条进行检测，对应于待检测试纸上的反应产物在正常检测过程中产生第一颜色变化。本实施例的至少一个检测单元41发出对应于第一颜色的检测波长光束(550nm)，另一个发光单元42发出对第一颜色不敏感的第二波长光束(670nm)；由此，对应的检测单元41可根据接收到的第一波长及第二波长的光反射的强度的比值，从而能够分析获得反应产物的浓度(具体检测方法；两种波长的反射光强度Dr1和Dr2，然后以两者的比值Dr1/Dr2与反应产物的浓度做相关分析，进而获得反应产物浓度，进而实现颜色变化的双波长检测。上述设置可保证多用途试纸检测装置的对应于待检测试纸的反应产物为单一颜色变化的多波长检测功能、对应于待检测试纸的反应产物为两种颜色变化的多波长检测功能、和对应于待检测试纸的反应产物为荧光性质的多波长检测功能，实现一个平台的多模式检测(包括干式生化、胶体金、免疫荧光、上转换发光等的检测)，同时达成多项目联合检测功能。
此外，控制电路板4设有供电电路，且m个发光单元42和n个检测单元41分别通过控制电路板4的供电电路供电。上述供电电路优选可单独为每一个发光单元42和一个检测单元41供电，实现对发光单元42和检测单元41的独立控制。
另外，多用途试纸检测装置还包括控制模块，控制模块与控制电路板4导电连接，并由控制模块通断控制电路板4的供电电路，且在控制模块接收到检测指令(该指令具体可由外部设备发出，例如手机、平板电脑、遥控或设于主壳体1上的按键***)时，供电电路为发光单元42及与发光单元42相对应的检测单元41供电，检测单元41接收由发光单元42发出并经待检测试纸1反射的光线，进行完成检测并输出结果分析，实现智能化操作。
在本发明的一个实施例中，主壳体1的侧壁上设置有用于连接外部驱控设备(例如手机、平板电脑等等)的插接端子，插接端子与控制电路板4导电连接，且控制电路板4的供电电路由连接到插接端子的外部驱控设备供电，并通过外部驱控设备向控制模块发送检测指令。由此无需另外设置电池构件，可有效减轻上述多用途试纸检测装置的重量和体积，以便于收纳携带。
在本发明的另一实施例中，上述多用途试纸检测装置还包括装设在主壳体1内的储能电池，且储能电池与控制电路板4导电连接，因此可由储能电池为供电电路供电，方便在室外使用，无需考虑供电问题。
另外，上述控制电路板4上还设有蓝牙模块，且蓝牙模块与控制模块导电连接，因此可通过与蓝牙模块无线连接的外部智能设备(例如手机、平板电脑等等)向控制模块发送指令，实现对多用途试纸检测装置的智能控制，且检测单元41检测后输出的结果可传送至外部智能设备，方便查看。并且，多用途试纸检测装置和智能手机配合，可使得检测项目管理更加清晰，数据管理更加便捷，还可上传云端，特别适合于野外现场检测需求，也适宜家庭医生和个人在家庭进行健康检测。
特别地，上述外部智能设备通过与多用途试纸检测装置采用无线连接，可提高检测的可操作性，不仅可以提高检测效率，还能够避免拉扯导致断开而需要重新检测。
本实施例的光路构件3包括底板部31、以及设于底板部31上的若干第一隔离部32和若干第二隔离部33，若干第一隔离部32和若干第二隔离部33均为沿相同方向设置的长条形，且光路构件3通过底板部31装配到控制电路板4上。
并且，相邻的两个第一隔离部32之间具有两个第二隔离部33，检测单元41位于两个第二隔离部33之间，且第二光通道由两个第二隔离部33围合构成。另外，发光单元42位于第二隔离部33与第一隔离部32之间，且第一光通道由第二隔离部33与第一隔离部32围合形成。由于n个检测单元41和m个发光单元42可独立供电开启，因此对应到n个检测单元41的上方的n个第二光通道可相互连通，对应到m个发光单元42的上方的若干m个第一光通道可相互连通。当然，相邻两个检测单元41之间、以及相邻的发光单元42之间也可设置第三隔离部，保证隔离效果，避免相互影响。
特别地，上述夹具通道具体由两个第一隔离部32的自由端内的端面形成，而两个第二隔离部33的自由端优选与两个第一隔离部32的自由端位于同一平面，使得第一光通道内的光线不容易进入到第二光通道内。当然，两个第二隔离部33的自由端也可低于两个第一隔离部32的自由端所在平面，具体可根据实际情况确定。
在实际应用中，上述第一隔离部32的数量具体可根据实际情况确定，例如三个、四个或五个等等。由于每两个相邻的第一隔离部32之间均具有两个第二隔离部33，从而可形成多个试纸检测位，因此上述多用途试纸检测装置可同时进行多个待检测试纸1的检测操作，即多个试纸夹具2可同时插装到主壳体1内，并使得各个试纸夹具2上的待检测试纸1对应到多个试纸检测位的上方，以进行同步检测，大大提供检测效率。
进一步地，底板部31设有n个与检测单元41相适配的第一通孔311、以及m个与发光单元42相适配的第二通孔312，n个检测单元41位于n个第一通孔311内，并由n个第一通孔311隔离n个检测单元41，保证n个检测单元41相对独立，避免相互影响
同样地，m个发光单元42位于m个第二通孔312内，并由m个第二通孔312隔离m个发光单元42，保证m个发光单元42相对独立，避免m个发光单元42相互影响(例如在m个发光单元42同时发出光线时)。
为保证光路构件3的遮光隔离效果，光路构件3优选由黑色的绝缘材料(例如塑胶、塑料等等)构成。并且，n个检测单元41和m个发光单元42突出于控制电路板4的高度小于底板部31的厚度的三分之二，确保第一通孔311和第二通孔312的隔离效果。
在本发明的一个实施例中，上述试纸夹具2包括装配一体的底座21和盖板22，底座21和盖板22之间具有与待检测试纸1相适配的限位槽，且待检测试纸1装配在限位槽内，并由限位槽限位待检测试纸1，保证待检测试纸1在试纸夹具2上的稳定性和可靠性。
进一步地，盖板22的外表面设有若干连通限位槽的检测窗口221，待检测试纸1露出于检测窗口221，且在试纸夹具2插装到主壳体1时，检测窗口221位于第二光通道的上方，且检测窗口221的两侧的至少一部分分别延伸到与第二光通道相邻的两个第一光通道的上方，确保第一光通道内的光线能够经检测窗口221照射到待检测试纸1，且经待检测试纸1反射的光线又能够可靠的通过第二光通道被检测单元41接收。
优选地，上述检测开口可设置具高透光性的玻璃，以隔离限位槽与外部的连通，进而保护待检测试纸1。
上述检测窗口221呈圆形或者矩形，具体可根据实际情况确定，当然也可呈其他形状，例如椭圆形、扇形等等。为确保待检测试纸1的露出面积较大，便于反射光线实现检测，检测窗口221的开口面积优选为2mm2-25mm2。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种多用途试纸检测装置，其特征在于，包括主壳体以及分别装设于所述主壳体内的光路构件、控制电路板，其中：所述主壳体包括试纸腔，且所述光路构件位于所述控制电路板和试纸腔之间；
所述控制电路板的朝向所述光路构件的表面具有n个检测单元和m个发光单元，所述n为大于或等于1的整数，m为大于2n的整数；所述光路构件包括m个第一光通道和n个第二光通道，且至少两个具有不同发光波长的发光单元所发出的光线分别经由不同的第一光通道照射到所述试纸腔内的待检测试纸表面后，经由同一第二光通道反射到所述检测单元，并由每一所述检测单元分别根据来自所述第二光通道的不同波长的反射光的强度的比值获得所述待检测试纸上的反应产物的浓度。
2.根据权利要求1所述的多用途试纸检测装置，其特征在于，所述多用途试纸检测装置包括用于固定待检测试纸的试纸夹具，所述试纸夹具以可拆卸的方式插装到所述主壳体的试纸腔内。
3.根据权利要求1所述的多用途试纸检测装置，其特征在于，在所述控制电路板的朝向所述光路构件的表面，所述2n个发光单元按直线条方式排成两列，所述n个检测单元按直线条状排在两列发光单元之间；
在所述光路构件上，每一所述第一光通道位于一个发光单元的正上方，每一所述第二光通道位于一个所述检测单元的正上方，且每一第二光通道与该第二光通道两侧的两个第一光通道的朝向所述试纸腔的开口的中心线交汇于所述试纸腔的同一位置。
4.根据权利要求1或2所述的多用途试纸检测装置，其特征在于，所述检测单元包括以下一个或多个：多光谱光电传感器、颜色传感器、CCD/CMOS图像传感器及微型光谱仪；
至少一个所述检测单元两侧的发光单元分别发出第一波长光束和第二波长光束，且所述待检测试纸上的反应产物对第一波长的光的吸收能力十倍于对第二波长的光的吸收能力；所述检测单元根据接收到的第一波长的光的强度和第二波长的光的强度的比值，分析获得所述反应产物的浓度。
5.根据权利要求1或2所述的多用途试纸检测装置，其特征在于，所述检测单元包括以下一个或多个：多光谱光电传感器、颜色传感器、CCD/CMOS图像传感器及微型光谱仪；
所述待检测试纸上的反应产物在正常检测过程中产生第一颜色和第二颜色；
至少一个所述检测单元两侧的一个发光单元发出对应于第一颜色的第一波长光束和对应于第二颜色的第二波长光束，另一个发光单元发出对第一颜色和第二颜色都不敏感的第三波长光束；所述检测单元根据接收到的第一波长、第二波长及第三波长的光的强度的比值，分析获得所述反应产物的浓度。
6.根据权利要求1或2所述的多用途试纸检测装置，其特征在于，所述检测单元包括以下一个或多个多光谱光电传感器、颜色传感器、CCD/CMOS图像传感器及微型光谱仪；
所述待检测试纸上的反应产物包括荧光物质；
至少一个发光单元发出对应于所述荧光物质的激发波长光束；所述检测单元根据接收到的激发波长的光的强度和发射波长的光的强度的比值，分析获得所述反应产物的浓度。
7.根据权利要求1或2所述的多用途试纸检测装置，其特征在于，所述光路构件包括底板部、以及设于所述底板部上的若干第一隔离部和若干第二隔离部，若干所述第一隔离部和若干所述第二隔离部均为沿相同方向设置的长条形，且所述光路构件通过所述底板部装配到所述控制电路板上；
相邻的两个所述第一隔离部之间具有两个所述第二隔离部，所述检测单元位于两个所述第二隔离部之间，且所述第二光通道由两个所述第二隔离部围合构成；所述发光单元位于所述第二隔离部与所述第一隔离部之间，且所述第一光通道由所述第二隔离部与所述第一隔离部围合形成。
8.根据权利要求7所述的多用途试纸检测装置，其特征在于，所述底板部设有若干与所述检测单元相适配的第一通孔、以及若干与所述发光单元相适配的第二通孔，若干所述检测单元位于若干所述第一通孔内，并由若干所述第一通孔隔离若干所述检测单元；若干所述发光单元位于若干所述第二通孔内，并由若干所述第二通孔隔离若干所述发光单元；
所述光路构件由黑色的绝缘材料构成，且若干所述检测单元和若干所述发光单元突出于所述控制电路板的高度小于所述底板部的厚度的三分之二。
9.根据权利要求2所述的多用途试纸检测装置，其特征在于，所述试纸夹具包括装配一体的底座和盖板，所述底座和盖板之间具有与所述待检测试纸相适配的限位槽，且所述待检测试纸装配在所述限位槽内；所述盖板的外表面设有若干连通所述限位槽的检测窗口，所述待检测试纸露出于所述检测窗口，且在所述试纸夹具插装到所述主壳体时，所述检测窗口位于所述第二光通道的上方，且所述检测窗口的两侧的至少一部分分别延伸到与所述第二光通道相邻的两个第一光通道的上方；
所述检测窗口呈圆形或者矩形，且所述检测窗口的开口面积为2mm2-25mm2。
10.根据权利要求7所述的多用途试纸检测装置，其特征在于，所述多用途试纸检测装置包括装设在所述主壳体内的储能电池，且所述储能电池与所述控制电路板导电连接；
所述控制电路板上设有蓝牙模块，所述蓝牙模块与所述控制电路板导电连接，并通过与所述蓝牙模块无线连接的外部智能设备向所述控制电路板发送指令。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024124836A1 (zh) * 2022-12-12 2024-06-20 天津大学 基于智能手机的适配体荧光脑利钠肽检测装置和传感方法

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