[发明专利]一种尿碘定量检测装置及方法

权利要求书

1.一种尿碘定量检测装置，其特征在于，包括：盒体、LED光源模块、颜色传感器、通讯模块、步进电机、测温模块、矩阵键盘、LCD显示屏、微处理器；其余各模块集成设置于盒体内部或表面；LCD显示屏设置于盒体外侧表面；盒体一侧壁设置用于样品传送平台行进的通道，所述样品传送平台连接步进电机，以通过步进电机进行控制；比色杯设置于样品传送平台上，随样品传送平台移动；颜色传感器、步进电机、测温模块、矩阵键盘和LCD显示屏均连接至微处理器；微处理器连接至LCD光源模块；通过LCD光源模块照射用于尿碘定量检测的比色杯，所述颜色传感器感应比色杯中液体的颜色，产生感应信号并发送至微处理器；通讯模块连接于微处理器和上位机之间；

所述LED光源模块采用光照强度恒定的白光LED为光源，颜色传感器用于检测比色杯中溶液颜色，测温模块用于监测溶液温度，步进电机用于带动样品传送平台，微处理器用于针对尿碘进行精确测量。

2.如权利要求1所述的尿碘定量检测装置，其特征在于：所述测温模块为数字温度传感器LM75A，测量精度为0.125℃，测温范围在－55℃～+ 125℃，用于监测溶液温度，并将温度数据反馈给微处理器；所述微处理器根据测温模块反馈的温度数据，控制步进电机和颜色传感器定时运转并采集颜色信号。

3.如权利要求1所述的尿碘定量检测装置，其特征在于：将待测溶液置于比色杯内，并将比色杯固定在样品传送平台上，LED光源模块固定在盒体内部底座上，颜色传感器安装在能检测到通过比色杯的透射光的位置。

4.如权利要求1所述的尿碘定量检测装置，其特征在于：所述样品传送平台和盒体采用3D打印技术制成，盒体两侧设置长方形开口，用于放入样品传送平台，传送平台通过步进电机控制，依顺序匀速的进入盒体内部的检测区。

5.如权利要求1所述的尿碘定量检测装置，其特征在于：

所述LED光源模块，包括LED光源和LED稳压电路；

所述步进电机，包括步进电机和其驱动器；

所述尿碘定量检测装置中，样品传输平台通过步进电机控制进入盒体内部后，LED光源模块输出强度恒定的光线，测温模块监测比色杯内溶液温度并将数据反馈给微处理器，微处理器根据温度数据控制步进电机定时运转，同时控制颜色传感器采信颜色信号，并经过白平衡校正和数据处理后在LCD液晶屏上显示出测量的结果，同时将测量的结果由通讯模块通过串口协议传到智能手机上。

6.一种尿碘定量检测方法，采用如权利要求1-5任一所述的尿碘定量检测装置进行检测，其特征在于，包含以下步骤：

步骤a：将纯水置于比色杯内，控制LED光源模块发出稳定的光线照射到比色杯上，然后通过颜色传感器检测透射光，得到原始的白平衡颜色数据，按照纯白色RGB三原色强度相同的原则，对原始数据进行归一化，计算出三原色R、G、B各自的白平衡转换因子；

步骤b：取不同浓度的尿碘反应溶液置于比色杯中，测温模块监测溶液温度并将数据反馈给微处理器，微处理器根据温度数据控制步进电机定时运转，同时控制颜色传感器采信颜色信号，得到不同浓度尿碘反应溶液所对应的原始颜色数据，将该R、G、B原始数据乘以各自的白平衡转换因子，得到R、G、B白平衡校正数据；

步骤c：将经过白平衡校正后的白平衡校正数据R、G、B按如下算式转换到CMYK(青、洋红、黄、黑)色度空间：

R、G、B转C、M、Y、K的公式如下：

步骤d：随着尿样中碘离子浓度增加，溶液颜色中黄色分量发生线性变化，因此建立浓度与Y值的校准方程；将步骤b、c数据处理过程和校准方程通过C语言编写入尿碘定量检测装置中；

步骤e：将未知浓度尿液样品的样品溶液置于比色杯，按下功能按键仪器开始工作，测温模块监测溶液温度并将数据反馈给微处理器，微处理器根据温度数据控制步进电机定时运转和颜色传感器采信颜色信号，微处理器根据步骤d的数据处理程序自动计算得到待测尿液样品中碘离子的质量浓度，测量结果会显示在LCD上，也可以将检测结果发送到智能手机上。