CN115328231A - 一种用于血液分析仪的试剂恒温电路 - Google Patents

一种用于血液分析仪的试剂恒温电路 Download PDF

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梁文健
万胜
樊均海
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Abstract

一种用于血液分析仪的试剂恒温电路，包括主控单元、加热单元以及检测单元；其中所述加热单元包括与所述主控单元连接的三极管Q4，所述三极管Q4的一端连接有第一输入电压，另一端接地，所述第一输入电压还连接有MOS管Q3，所述MOS管Q3另一端连接有用于输出电能以进行加热的端口J21；所述检测单元设置有两组，其包括与传感器连接的端子J20，还包括第二输入电压，所述第二输入电压通过所述端子J20接地，所述第二输入电压连接有放大运算器U36，所述放大运算器U36的输出端与所述主控单元连接，以检测出当前工作温度，本发明在加热块进行加热时，实施起来比较简单、方便，加热块受热快，能更快给流过加热块的试剂进行加热，而且，试剂受热均匀。

Description

一种用于血液分析仪的试剂恒温电路
技术领域
本发明涉及全自动血液分析仪领域，尤其涉及一种用于血液分析仪的试剂恒温电路。
背景技术
全自动血液分析仪，是医院最常用的检验仪器之一，用于分析患者中血常规的医学检验。在检测中，全自动血液分析仪的血液样本、稀释液与仪器相连，连续不断被使用。由于温度对血液分析仪的计数准确性影响很大，波动越大计数越不准确，温度过低容易导致试剂结晶堵塞管道；而且血液样本温度过低，会导致血小板直方图出现锯齿状图形，整体图形矮平；温度过高红细胞(RBC)、血红蛋白(HGB)和平均红细胞血红蛋白量(MCH)等项目会随着温度升高而增大，造成假性偏高；而HCT、MCV、平均红细胞血红蛋白浓度(MCHC)和红细胞体积分布宽度(RDW)会随温度升高而降低，而医院通常工作环境温度在20℃～30℃，而血液和试剂需要模拟人体内部温度，设备经过注射器分配的血液需要较高温度的试剂进行孵育，试剂加热装置恒定在40℃是最为合适的。
但是现有技术血液稀释液试剂的温度波动大，以及温度不稳定，无法满足高精度的温度需求，从而影响血液分析仪工作以及分析结果的准确性。
发明内容
为解决上述问题，本技术方案提供一种用于血液分析仪的试剂恒温电路。
为实现上述目的，本技术方案如下：
一种用于血液分析仪的试剂恒温电路，包括主控单元、加热单元以及检测单元；
其中所述加热单元包括与所述主控单元连接的三极管Q4，所述三极管Q4的一端连接有第一输入电压，另一端接地，所述第一输入电压还连接有MOS管Q3，所述MOS管Q3另一端连接有用于输出电能以进行加热的端口J21；
所述检测单元设置有两组，其包括与传感器连接的端子J20，还包括第二输入电压，所述第二输入电压通过所述端子J20接地，所述第二输入电压连接有放大运算器U36，所述放大运算器U36的输出端与所述主控单元连接，以检测出当前工作温度。
在一些实施例中，所述运算放大器U36还连接有可调电阻VR6；
所述可调电阻VR6的一端与所述运算放大器U36连接，另一端通过电阻R276与电阻R275接地，所述可调电阻VR6的可调端与所述运算放大器U36连接。
在一些实施例中，所述第二输入电压通过电阻R268以及电阻R272与所述运算放大器U36的正相端连接，还通过电阻R269以及电阻R271与所述运算放大器U36的负相端连接；
所述运算放大器U36的输出端通过所述可调电阻VR6以及电阻R277给所述主控单元发送信号。
在一些实施例中，所述第二输入电压与所述运算放大器U36之间还设有用于保护元器件的二极管D8。
在一些实施例中，所述运算放大器U36与主控单元之间还设有稳压二极管D9。
在一些实施例中，基于上述的电路，还包括如下步骤：
采用双传感器同时检测加热块温度值，每1秒采集一次；
当低于设定值时，开启加热动作；
双传感器每间隔1秒采集一次当前温度，达到设定值后，发送关闭加热指令；
仪器运行过程中，实时检测温度损耗，低于设定值时，开启低频加热模式，阶段性开启加热，每0.5秒工作一次。
本申请有益效果为：
本发明在加热块进行加热时，实施起来比较简单、方便，加热块受热快，能更快给流过加热块的试剂进行加热，而且，试剂受热均匀。
在温度检测方面，采用的是双传感器检测方式，对加热块的温度监测更全面、更详细，更有利于加热块温度的控制。
温度控制电路简单、容易实现，配合适当的算法，温度控制精度高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1是本发明实施例的加热单元结构示意图；
图2是本发明实施例的第一组检测单元结构示意图；
图3是本发明实施例的第二组检测单元结构示意图；
图4是本发明实施例的主控单元示意图。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，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。
请参照图1-4所示，一种用于血液分析仪的试剂恒温电路，包括主控单元、加热单元以及检测单元；
其中所述加热单元包括与所述主控单元连接的三极管Q4，所述三极管Q4的一端连接有第一输入电压+24V，另一端接地，所述第一输入电压还连接有MOS管Q3，所述MOS管Q3另一端连接有用于输出电能以进行加热的端口J21，参考图1，端子J21用于连接加热模的两端，Q3用于给加热模供电的24V电压的开和关，Q4用于控制Q3的开关，LED9用于加热部分工作指示。当需要给试剂加热时，CPU指令信号heat_ctl使Q4导通，工作指示灯LED9点亮，同时，Q3导通，24V电压给加热模两端供电，开始进行加热；
所述检测单元设置有两组，一组如图2所示，另一组如图3所示，两组电路结构以及原理一样，本申请参考图2进行讲述，其包括与传感器连接的端子J20，还包括第二输入电压+5V，所述第二输入电压通过所述端子J20接地，所述第二输入电压连接有放大运算器U36，所述放大运算器U36的输出端与所述主控单元连接，以检测出当前工作温度。
为了解决上述技术问题，本装置采用以下技术方案，该全自动血液分析仪用试剂恒温加热装置包括加热块主体部分、加热部分、试剂管路部分、温度检测部分和温度控制部分，所述加热块主体为铝材质金属块，内部设计有螺旋状试剂液流经管路，在管路的两端分别为试剂液的输入端和输出端，当试剂液从输入端进入加热后的铝块内管路时，试剂液同时也被加热，达到要求温度后从输出端输出；发热部分采用将加热模贴在加热主体上进行加热的方式；试剂管路部分为螺旋状通路，以便试剂液在其中顺畅流通并充分受热；温度检测部分采用两个温度传感器，将其与加热主体铝块两端适当位置紧贴，同时检测铝块整体的加热情况；温度控制部分通过温度检测反馈回来的温度数据，通过主控CPU下子令来控制加热部分的加热与否。
在现有技术中，对于温度差异较小的情况下，如1-2度之间，很容易会发生判断不精确，从而影响了检测结果，因此本申请采用运算放大器将检测结果进行放大，再将信号进行传输，如此一来大大提高了温度检测的准确性，以及精度，所述运算放大器U36还连接有可调电阻VR6；
所述可调电阻VR6的一端与所述运算放大器U36连接，另一端通过电阻R276与电阻R275接地，所述可调电阻VR6的可调端与所述运算放大器U36连接，可调电阻VR6用于控制运算放大器的放大倍数。
具体的说，温度传感器A与J20相连，温度传感器B与J24相连，D8、D12用于保护U36和U38，U36、U38为运算放大器，VR6和VR8可分别调节U36和U38的放大倍数，D9、D13用于输出端稳压。当加热部分对加热块主体铝块加热以后，加热块温度升高，贴在加热块两端的温度传感器A和B检测到温度值，产生一定阻抗，并加在J20和J24的两端；随着温度的变化，阻抗也在变化，经过与R268和R289进行分压以后的信号，经过U36和U38放大以后的sensor_temp_1和sensor_temp_3送到CPU中进行数据处理，识别出此时的温度值，并产生heat_ctl信号用于是否继续加热。当温度达到需求温度时，CPU输出heat_ctl信号，将Q4断开，关闭Q3，加热模断电并停止加热；一段时间以后，温度降到一定值时，CPU识别到温度低，需要加热，输出heat_ctl信号，重新打开Q3对加热模进行上电，对加热块进行加热。如此循环，达到恒定控制温度的效果。
在本实施例中，所述第二输入电压通过电阻R268以及电阻R272与所述运算放大器U36的正相端连接，还通过电阻R269以及电阻R271与所述运算放大器U36的负相端连接；
所述运算放大器U36的输出端通过所述可调电阻VR6以及电阻R277给所述主控单元发送信号。
在本实施例中，所述第二输入电压与所述运算放大器U36之间还设有用于保护元器件的二极管D8。
在本实施例中，所述运算放大器U36与主控单元之间还设有稳压二极管D9。
基于上述的电路，还包括如下步骤：
采用的是双传感器技术，同时检测到的加热块温度值有两个，在温度值采样频率上每1秒钟采集一次，在开始采样时序时，停止温度采集，采样时序完成以后继续采集温度值，软件流程指令如下：
低温检测，双传感器检测当前温度值，低于设定值，发送开始加热器指令；
高温检测，双传感器持续检测当前温度间隔一秒，达到设定值，发送关闭加热器指令；
恒温保持，仪器运行过程，实时监测温度损耗，低于设定值，开启低频加热模式，阶段性开启加热器，0.5秒一次；
温度值默认设置为40℃，当温度高于47℃时，报试剂温度过高；温度高于默认值+5℃(45℃)时，报试剂温度异常；当某个传感器的电压值在4.6-5.0V时，报温度传感器断开；当某个传感器的电压值在0-0.1V时，报温度传感器短路；两个传感器温度差值超过2℃时，报试剂温度传感器异常。
以上所述仅为本申请的较佳实施例，并非用来限定本申请实施的范围，其他凡其原理和基本结构与本申请相同或近似的，均在本申请的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于血液分析仪的试剂恒温电路，其特征在于，包括主控单元、加热单元以及检测单元；
其中所述加热单元包括与所述主控单元连接的三极管Q4，所述三极管Q4的一端连接有第一输入电压，另一端接地，所述第一输入电压还连接有MOS管Q3，所述MOS管Q3另一端连接有用于输出电能以进行加热的端口J21；
所述检测单元设置有两组，其包括与传感器连接的端子J20，还包括第二输入电压，所述第二输入电压通过所述端子J20接地，所述第二输入电压连接有放大运算器U36，所述放大运算器U36的输出端与所述主控单元连接，以检测出当前工作温度。
2.根据权利要求1所述的一种用于血液分析仪的试剂恒温电路，其特征在于：所述运算放大器U36还连接有可调电阻VR6；
所述可调电阻VR6的一端与所述运算放大器U36连接，另一端通过电阻R276与电阻R275接地，所述可调电阻VR6的可调端与所述运算放大器U36连接。
3.根据权利要求2所述的一种用于血液分析仪的试剂恒温电路，其特征在于：所述第二输入电压通过电阻R268以及电阻R272与所述运算放大器U36的正相端连接，还通过电阻R269以及电阻R271与所述运算放大器U36的负相端连接；
所述运算放大器U36的输出端通过所述可调电阻VR6以及电阻R277给所述主控单元发送信号。
4.根据权利要求1所述的一种用于血液分析仪的试剂恒温电路，其特征在于：所述第二输入电压与所述运算放大器U36之间还设有用于保护元器件的二极管D8。
5.根据权利要求4所述的一种用于血液分析仪的试剂恒温电路，其特征在于：所述运算放大器U36与主控单元之间还设有稳压二极管D9。
6.根据权利要求1所述的一种用于血液分析仪的试剂恒温电路，其特征在于：基于上述的电路，还包括如下步骤：
采用双传感器同时检测加热块温度值，每1秒采集一次；
当低于设定值时，开启加热动作；
双传感器每间隔1秒采集一次当前温度，达到设定值后，发送关闭加热指令；
仪器运行过程中，实时检测温度损耗，低于设定值时，开启低频加热模式，阶段性开启加热，每0.5秒工作一次。
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