全文摘要
本实用新型公开了一种基于光纤测量方式的医用离心机测速仪，包括光源模块、测温模块和主机模块；所述的主机模块放置在医用离心机外的工作台上，通过导光光纤与医用离心机连接；所述的导光光纤的一端与主机模块的光纤接口连接、另一端贴合在医用离心机的内盖板上；所述的光源模块和测温模块对称安放在医用离心机的转头位置上。本实用新型针对部分医用离心机没有观察测速窗的问题，将小体积的光源模块放入医用离心机，采用光纤导出方式将医用离心机转速变化转变为变化的电信号，进而完成测速功能。测试仪具有数据存储功能，能长时间记录医用离心机转速，可通过上位机读取并分析，可实现医用离心机工作转速曲线、加减速特性、转速波动等测量能力。
主设计要求
1.一种基于光纤测量方式的医用离心机测速仪，其特征在于：包括光源模块、测温模块和主机模块；所述的主机模块放置在医用离心机外的工作台上，通过导光光纤与医用离心机连接；所述的导光光纤的一端与主机模块的光纤接口(3)连接、另一端贴合在医用离心机的内盖板上；所述的光源模块和测温模块对称安放在医用离心机的转头位置上；所述的主机模块包括单片机A、人机界面、通信接口A(2)、数据存储单元、晶振单元、电源管理单元、波形调理单元、光电转换单元和光纤接口(3)，所述的单片机A分别与人机界面、通信接口A(2)、数据存储单元、晶振单元、电源管理单元和波形调理单元连接，所述的波形调理单元经光电转换单元连接光纤接口(3)；所述的单片机A、人机界面、通信接口A(2)、数据存储单元、晶振单元、电源管理单元、波形调理单元和光电转换单元集成在箱体内，所述的箱体的一侧设置开关及充电接口(1)、通信接口A(2)和光纤接口(3)，箱体面板上的人机界面包括LCD显示屏(4)、功能按键(5)和工作正常性指示灯(8)，箱体面板上还设置校准口(7)和触发电平调整旋钮(6)；所述的充电接口与电源管理模块连接，所述的通信接口A(2)与单片机A连接，所述的光纤接口(3)与光电转换模块连接，所述的校准口(7)与波形调理模块连接，所述的触发电平调整旋钮(6)与波形调理模块连接，用于设定触发电平；所述的光源模块包括电池A(11)、开关A、恒流驱动源(10)、LED及光栏(9)，所述的电池A(11)依次与开关A、恒流驱动源(10)和LED及光栏(9)连接；所述的电池A(11)、开关A、恒流驱动源(10)和LED及光栏(9)集成在管壳内，所述的LED及光栏(9)位于管壳的前端，恒流驱动源(10)位于管壳的前部，电池A(11)位于管壳的后部，管壳外部包覆韧性包裹体A(12)；所述的测温模块包括电池B(14)、开关B、单片机B(15)、通信接口B和测温探头(16)，所述的电池B(14)依次与开关B、单片机B(15)和测温探头(16)连接，所述的单片机B(15)与通信接口B连接；所述的电池B(14)、开关B、单片机B(15)和测温探头(16)集成在管壳内，所述的测温探头(16)位于管壳的前端，单片机B(15)位于管壳的前部，电池B(14)位于管壳的后部，通信接口B位于管壳的侧面，管壳外部包覆韧性包裹体B(13)。
设计方案
1.一种基于光纤测量方式的医用离心机测速仪，其特征在于：包括光源模块、测温模块和主机模块；所述的主机模块放置在医用离心机外的工作台上，通过导光光纤与医用离心机连接；所述的导光光纤的一端与主机模块的光纤接口(3)连接、另一端贴合在医用离心机的内盖板上；所述的光源模块和测温模块对称安放在医用离心机的转头位置上；
所述的主机模块包括单片机A、人机界面、通信接口A(2)、数据存储单元、晶振单元、电源管理单元、波形调理单元、光电转换单元和光纤接口(3)，所述的单片机A分别与人机界面、通信接口A(2)、数据存储单元、晶振单元、电源管理单元和波形调理单元连接，所述的波形调理单元经光电转换单元连接光纤接口(3)；
所述的单片机A、人机界面、通信接口A(2)、数据存储单元、晶振单元、电源管理单元、波形调理单元和光电转换单元集成在箱体内，所述的箱体的一侧设置开关及充电接口(1)、通信接口A(2)和光纤接口(3)，箱体面板上的人机界面包括LCD显示屏(4)、功能按键(5)和工作正常性指示灯(8)，箱体面板上还设置校准口(7)和触发电平调整旋钮(6)；
所述的充电接口与电源管理模块连接，所述的通信接口A(2)与单片机A连接，所述的光纤接口(3)与光电转换模块连接，所述的校准口(7)与波形调理模块连接，所述的触发电平调整旋钮(6)与波形调理模块连接，用于设定触发电平；
所述的光源模块包括电池A(11)、开关A、恒流驱动源(10)、LED及光栏(9)，所述的电池A(11)依次与开关A、恒流驱动源(10)和LED及光栏(9)连接；所述的电池A(11)、开关A、恒流驱动源(10)和LED及光栏(9)集成在管壳内，所述的LED及光栏(9)位于管壳的前端，恒流驱动源(10)位于管壳的前部，电池A(11)位于管壳的后部，管壳外部包覆韧性包裹体A(12)；
所述的测温模块包括电池B(14)、开关B、单片机B(15)、通信接口B和测温探头(16)，所述的电池B(14)依次与开关B、单片机B(15)和测温探头(16)连接，所述的单片机B(15)与通信接口B连接；所述的电池B(14)、开关B、单片机B(15)和测温探头(16)集成在管壳内，所述的测温探头(16)位于管壳的前端，单片机B(15)位于管壳的前部，电池B(14)位于管壳的后部，通信接口B位于管壳的侧面，管壳外部包覆韧性包裹体B(13)。
2.根据权利要求1所述的一种基于光纤测量方式的医用离心机测速仪，其特征在于：所述的光源模块和测温模块的外观尺寸均与标准试管尺寸相同。
3.根据权利要求1所述的一种基于光纤测量方式的医用离心机测速仪，其特征在于：所述的单片机采用ATMEGA16A微处理器。
4.根据权利要求1所述的一种基于光纤测量方式的医用离心机测速仪，其特征在于：所述的光电转换模块为基于PIN光敏二极管的光电转换模块。
5.根据权利要求1所述的一种基于光纤测量方式的医用离心机测速仪，其特征在于：所述的晶振单元使用温飘系数0.1ppm的高稳定性温补晶振单元。
6.根据权利要求1所述的一种基于光纤测量方式的医用离心机测速仪，其特征在于：所述的单片机A和单片机B(15)均与上位机连接通信。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及医用离心机的测速技术，特别是一种基于光纤测量方式的医用离心机测速仪。
背景技术
医用离心机是一种常用医学电子仪器，其利用离心力原理分离混悬液中的成分，常用于血液分析、蛋白质分离、DNA检测等等环节。为保证医用离心机转速稳定准确，通常使用转速计测量医用离心机的转速。现有转速计采用接触式测速发电机或光电反射式测速原理，但对于无观察窗的医用离心机无法方便完成测量，一般需要开壳等处理，无数据记录、存储、分析功能，无温度测量功能。
实用新型内容
为解决现有技术存在的上述问题，本实用新型要设计一种既能方便测量，又具有数据记录、存储、分析功能和温度测量功能的基于光纤测量方式的医用离心机测速仪。
为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：一种基于光纤测量方式的医用离心机测速仪，包括光源模块、测温模块和主机模块；所述的主机模块放置在医用离心机外的工作台上，通过导光光纤与医用离心机连接；所述的导光光纤的一端与主机模块的光纤接口连接、另一端贴合在医用离心机的内盖板上；所述的光源模块和测温模块对称安放在医用离心机的转头位置上；
所述的主机模块包括单片机A、人机界面、通信接口A、数据存储单元、晶振单元、电源管理单元、波形调理单元、光电转换单元和光纤接口，所述的单片机A分别与人机界面、通信接口A、数据存储单元、晶振单元、电源管理单元和波形调理单元连接，所述的波形调理单元经光电转换单元连接光纤接口；
所述的单片机A、人机界面、通信接口A、数据存储单元、晶振单元、电源管理单元、波形调理单元和光电转换单元集成在箱体内，所述的箱体的一侧设置开关及充电接口、通信接口A和光纤接口，箱体面板上的人机界面包括LCD显示屏、功能按键和工作正常性指示灯，箱体面板上还设置校准口和触发电平调整旋钮；
所述的充电接口与电源管理模块连接，所述的通信接口A与单片机A连接，所述的光纤接口与光电转换模块连接，所述的校准口与波形调理模块连接，所述的触发电平调整旋钮与波形调理模块连接，用于设定触发电平；
所述的光源模块包括电池A、开关A、恒流驱动源、LED及光栏，所述的电池A依次与开关A、恒流驱动源和LED及光栏连接；所述的电池A、开关A、恒流驱动源和LED及光栏集成在管壳内，所述的LED及光栏位于管壳的前端，恒流驱动源位于管壳的前部，电池A位于管壳的后部，管壳外部包覆韧性包裹体A；
所述的测温模块包括电池B、开关B、单片机B、通信接口B和测温探头，所述的电池B依次与开关B、单片机B和测温探头连接，所述的单片机B与通信接口B连接；所述的电池B、开关B、单片机B和测温探头集成在管壳内，所述的测温探头位于管壳的前端，单片机B位于管壳的前部，电池B位于管壳的后部，通信接口B位于管壳的侧面，管壳外部包覆韧性包裹体B。
进一步地，所述的光源模块和测温模块的外观尺寸均与标准试管尺寸相同。
进一步地，所述的单片机采用ATMEGA16A微处理器。
进一步地，所述的光电转换模块为基于PIN光敏二极管的光电转换模块。
进一步地，所述的晶振单元使用温飘系数0.1ppm的高稳定性温补晶振单元。
进一步地，所述的单片机A和单片机B均可以与上位机连接通信。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
1、本实用新型针对部分医用离心机没有观察测速窗的问题，将小体积的光源模块放入医用离心机，采用光纤导出方式将医用离心机转速变化转变为变化的电信号，进而完成测速功能。测试仪具有数据存储功能，能长时间记录医用离心机转速，可通过上位机读取并分析，可实现医用离心机工作转速曲线、加减速特性、转速波动等测量功能。
2、本实用新型设置单独的小体积测温模块放入医用离心机，完成对医用离心机的温控特性测量，可通过上位机读取并分析，实现医用离心机工作时离心室的温度变化曲线。检测仪采用低功耗设计，使用可充电锂电池，满足长时间使用要求。
3、本实用新型可对无观察窗的医用离心机进行速度测量，不需要开壳等操作；光源模块和测温模块可直接进行对称配平，方便现场检测工作。
4、本实用新型应用于各大医疗机构在用低速、中速、高速医用离心机测试。本实用新型可应用于医学计量，开展对医疗机构在用医用离心机的校准；本实用新型也可应用于医疗机构的设备科等器械维护部门，开展对本单位在用医用离心机的测试与维护。
附图说明
图1是本实用新型主机模块的组成示意图。
图2是本实用新型主机模块的外观示意图。
图3是本实用新型光源模块的组成示意图。
图4是本实用新型光源模块的外观示意图。
图5是本实用新型测温模块的组成示意图。
图6是本实用新型测温模块的外观示意图。
图中：1、开关及充电接口，2、通信接口A，3、光纤接口，4、LCD显示屏，5、功能按键，6、触发电平调整旋钮，7、校准口，8、工作正常性指示灯，9、LED及光栏，10、恒流驱动源，11、电池A，12、韧性包裹体A，13、韧性包裹体B，14、电池B，15、单片机B，16、测温探头。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型进行进一步地描述。如图1-6所示，一种基于光纤测量方式的医用离心机测速仪，包括光源模块、测温模块和主机模块；所述的主机模块放置在医用离心机外的工作台上，通过导光光纤与医用离心机连接；所述的导光光纤的一端与主机模块的光纤接口3连接、另一端贴合在医用离心机的内盖板上；所述的光源模块和测温模块对称安放在医用离心机的转头位置上；
所述的主机模块包括单片机A、人机界面、通信接口A2、数据存储单元、晶振单元、电源管理单元、波形调理单元、光电转换单元和光纤接口3，所述的单片机A分别与人机界面、通信接口A2、数据存储单元、晶振单元、电源管理单元和波形调理单元连接，所述的波形调理单元经光电转换单元连接光纤接口3；
所述的单片机A、人机界面、通信接口A2、数据存储单元、晶振单元、电源管理单元、波形调理单元和光电转换单元集成在箱体内，所述的箱体的一侧设置开关及充电接口1、通信接口A2和光纤接口3，箱体面板上的人机界面包括LCD显示屏4、功能按键5和工作正常性指示灯8，箱体面板上还设置校准口7和触发电平调整旋钮6；
所述的充电接口与电源管理模块连接，所述的通信接口A2与单片机A连接，所述的光纤接口3与光电转换模块连接，所述的校准口7与波形调理模块连接，所述的触发电平调整旋钮6与波形调理模块连接，用于设定触发电平；
所述的光源模块包括电池A11、开关A、恒流驱动源10、LED及光栏9，所述的电池A11依次与开关A、恒流驱动源10和LED及光栏9连接；所述的电池A11、开关A、恒流驱动源10和LED及光栏9集成在管壳内，所述的LED及光栏9位于管壳的前端，恒流驱动源10位于管壳的前部，电池A11位于管壳的后部，管壳外部包覆韧性包裹体A12；
所述的测温模块包括电池B14、开关B、单片机B15、通信接口B和测温探头16，所述的电池B14依次与开关B、单片机B15和测温探头16连接，所述的单片机B15与通信接口B连接；所述的电池B14、开关B、单片机B15和测温探头16集成在管壳内，所述的测温探头16位于管壳的前端，单片机B15位于管壳的前部，电池B14位于管壳的后部，通信接口B位于管壳的侧面，管壳外部包覆韧性包裹体B13。
进一步地，所述的光源模块和测温模块的外观尺寸均与标准试管尺寸相同。
进一步地，所述的单片机采用ATMEGA16A微处理器。
进一步地，所述的光电转换模块为基于PIN光敏二极管的光电转换模块。
进一步地，所述的晶振单元使用温飘系数0.1ppm的高稳定性温补晶振单元。
进一步地，所述的单片机A和单片机B15均可以与上位机连接通信。
本实用新型的工作原理如下：
光源模块的作用是在医用离心机的内盖板上投射出一个具有一定亮度和直径的圆光斑。测温模块完成医用离心机离心室的温度测量，测量数据保存在测温模块的单片机B15内，测试完成后通过通信接口B与上位机串口连接，读出保存的数据。测温模块与光源模块质量偏差小于5％(0.25g)，可用于医用离心机转头的对称配平，不需另考虑医用离心机的配平问题。
光源模块具有标准试管尺寸、低质量(5g)的特点，外覆一层强韧包裹层A，能够保证在全部测速应用中安全可靠工作。测温模块同样具有标准试管尺寸、低质量的特点，外覆一层强韧包裹层B，能够保证在全部测速应用中安全可靠工作。
主机模块的光电转换单元连接导光光纤的一端、导光光纤的另一端贴合在医用离心机内盖板上，光源模块投射的光斑每次经过导光光纤时，都会引起导光光纤中光强度的变化。导光光纤将变化光传导到基于PIN光敏二极管的光电转换单元，光电转换单元将光的变化转化为电信号的变化。在主机模块中，波形调理单元通过对转化后的电信号进行滤波、整形和比较等处理，形成正比于医用离心机转速变化的脉冲电信号。
单片机A采用ATMEGA16A驱动控制人机界面(LCD显示屏4、功能按键5、工作正常性指示灯8)，实现电源管理，存储转速数据到大容量数据存储单元中，并通过通信接口A2同上位机通信、将存储数据发送到上位机进行分析处理。使用高稳定性的温补晶振作为单片机A的时钟。整个测速仪对脉冲电信号采用测周期的方式测得对应转速，采用滑动平均方式给出医用离心机一段时间内的平均转速。上位机通过串口通信分别将主机模块采集到的转速和测温模块测得的温度数据读出并进行处理，分别生成转速-时间、温度-时间变化表格，并可在上位机生成曲线中查看转速波动、转速加减速变化以及温度变化情况。
本实用新型的工作方法如下：
A、将从主机模块引出的导光光纤贴合在医用离心机内盖板合适位置上，利用光源模块、测温模块对医用离心机转头进行对称配平，开启光源模块、测温模块，关闭医用离心机盖板。
B、开启测速仪测速、存储功能，设定医用离心机工作参数并开启，适当调整触发电平旋钮，当工作正常性指示灯8显示正常后，测速仪记录、显示医用离心机转速。
C、待整个测量结束，通过上位机读取医用离心机记录存储的转速、温度数据，做进一步处理，并在上位机上显示转速-时间曲线、温度-时间曲线。
利用本实用新型进行测试的方法如下：
将主机模块引出导光光纤贴合在医用离心机内盖板合适位置上，开启光源模块、测温模块，对医用离心机转头进行对称配平，关闭医用离心机盖板。开启测速仪测速、存储功能，设定医用离心机工作参数并开启，适当调整触发电平旋钮，当转速指示灯显示正常后，测速仪记录、显示医用离心机转速，待整个测量结束。通过上位机读取主机模块和温度测量模块记录存储的转速、温度数据，做进一步处理，在上位机上显示转速-时间曲线、温度-时间曲线。
本实用新型不局限于本实施例，任何在本实用新型披露的技术范围内的等同构思或者改变，均列为本实用新型的保护范围。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920105740.X
申请日:2019-01-22
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:91(大连)
授权编号:CN209247809U
授权时间:20190813
主分类号:G01P 3/36
专利分类号:G01P3/36
范畴分类:31D;
申请人:大连计量检验检测研究院有限公司
第一申请人:大连计量检验检测研究院有限公司
申请人地址:116033 辽宁省大连市甘井子区西南路1号绿洲园67号
发明人:范建飞;林雷;时明;陈维娜;林文杰
第一发明人:范建飞
当前权利人:大连计量检验检测研究院有限公司
代理人:李猛
代理机构:21235
代理机构编号:大连智高专利事务所(特殊普通合伙)
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计
标签：测速仪论文; 离心机论文; 光电转换论文; 通信接口论文; 光纤模块论文; 上位机论文; 医用离心机论文; 电源管理论文; 通信论文; 电池论文; 单片机论文;