一種基于測試反射率的尿液分析儀中使用的校準條及制備方法

專利名稱：一種基于測試反射率的尿液分析儀中使用的校準條及制備方法
技術領域：
本發明涉及到一種基于光輻射或熱輻射反射率原理進行測量的光電檢測
裝置中使用的校準條，用于POCT體外診斷檢測監護類儀器設備。基于本發 明的設計思想，也可以延伸到所有基于反射率檢測的光電設備中。
背景技術：
一、 尿液分析儀測試原理
對于尿液分析儀專用的試紙條，按試紙塊的數量一般分為8項、10項和 11項，分別檢測尿液中的蛋白(PRO)、葡萄糖(GLU)、 PH、酮體(KET)、 膽紅素(BIL)、尿膽原(UBG)、潛血(BLD)、亞硝酸鹽(MT)、白細胞(LEU)、 比重(SG)以及維生素C等成份，參見

圖1和圖2。
測量依據主要是利用試紙塊的顏色變化來判斷尿液中成分的濃度變化。 測試中將試紙浸入尿液后，除了空白塊外，其余的試紙塊都因和尿液發生了 化學反應而產生了顏色變化。試紙塊的顏色深淺與光的反射率成比例關系， 而顏色的深淺又與尿液中各種成分的濃度成比例關系。因此只要測得光的反 射率即可求得尿液中各種成分的濃度。
尿液分析儀一般采用微電腦控制，以球面積分儀接受雙波長反射光的方 式測定試劑帶上的顏色變化來進行半定量測試。測定波長一種是被測試紙的 敏感特征波長，另一種為參比波長，即被測試紙的不敏感波長。
R試紙-Tm (試紙塊對測量波長的反射強度)/Ts (試紙塊對參考波長的 反射強度)xl00%
R空白-Cm (空白塊對測量波長的反射強度)/Cs (空白塊對參考波長的 反射強度)xl00%
R總(％) =11試紙/11空白=(丁111/08)/(丁3/011>100%
二、 同類產品用校準條的優缺點作為小型或便攜式尿液分析儀目前市面比較少，其基本上采用微型光電 采集部件在尿液試紙條上方做機械運動，沿著試紙條的長度方向逐個掃描測 試塊以獲取反射率信息。
它們所使用校準條有共同點，即選用與真實測試所用的試紙條相同的基 材，并且除了測試塊對應的位置以外其余的部分都是一樣的。這樣可以保證 儀器校準的工作沿用測試流程而不必另外設計，不會增加儀器研發的工作量。
不同之處在于測試塊對應的位置有區別，第一種是采用空白試紙條，上 面什么也不增加，只有試紙基材的白色。這種設計只是獲取一組光電信號將 其取平均值，如果發現測試數值與預設的數值有差異或偏離某預設的范圍時， 將不斷調整相關參數(如光源亮度)并不斷掃描直到調整到預設數值為止。
第二種是采用特定的灰色涂層，作為一種已知反射率來校準儀器，單純 地校準光源強度的功能己經被轉移到校準條以外的部分了。在每次校準之前， 儀器已經通過照射一塊與試紙條基材完全相同的白色塊來調整光源亮度，調 整好之后才對校準條測試。灰色是介于白色和黑色之間的一個灰階，對于不 同波長的光源都會產生相應的反射率。在光源亮度已經調整好之后，測試到 的信號轉化成的反射率將會與真實反射率做比較，形成一個(真實反射率， 測試反射率)的一對坐標點。
對于第一種采用光板校準的方式，僅僅對光源的強度做一次校準，這是
有很大局限性的。作為小型儀器來說，大多數采用LED光源，光源的工作狀 態對環境因素變化很敏感，而校準工作對于儀器來說不會是頻繁的事情。所 以，這樣的校準條件不能保證儀器的測試精度。
對于第二種采用特定灰色涂層校準的方式，僅僅對單一灰階做測試，取 得一個坐標點，這是不夠的。理論上講，系統檢測一個真實反射率為零的樣
本時應該得到的測試反射率也為零，因為這是必然的，所以就不用設計和測 量了。另外，實際上也不可能提供一個真實反射率為零的樣本，所以就只測 一個特定灰度的色塊，然后將這個(真實反射率，測試反射率)坐標點直接 與坐標原點(0, 0)連接起來作為反射率校準曲線。實際的情況是系統的誤 差不會有通過坐標原點(0， 0)的情況發生，這樣校準就是初級的、近似的 和不嚴格的。實驗表明，由于測試系統中存在著誤差和不穩定性等原因，實際測試時 會發生反射率校準直線不過原點的情況。當然這種偏差會由于系統設計的好 壞而相應的表現不同，但是總體上這種偏差不是很大，對于要求較低的系統 可以不考慮。
這種誤差在理論上會影響到反射率比較低的情況下的測試準確度，造成 在高濃度區線性度下降，進而將高濃度樣本判讀為較低濃度，這會誤導用戶， 使其低估了身體的潛在病情的嚴重性，甚至造成延誤就診的事情發生。
對于尿液分析儀有專用的試紙條，如圖1所示，包括基材1、黑色標志塊
2、特定間隔3、參考白塊4、測試項5，基材l一般為白色試紙條，采用塑料 制成基材l，基材1上依次設置黑色標志塊2、特定間隔3、參考白塊4、測 試項5。使用黑色標志塊2作為位置判斷的基準。
試紙條按試紙塊的數量一般分為8項、10項和11項，分別檢測尿液中的 蛋白(PRO)、葡萄糖(GLU)、PH、酮體(KET)、膽紅素(BIL)、尿膽原(UBG)、 潛血(BLD)、亞硝酸鹽(MT)、白細胞(LEU)、比重(SG)以及維生素C 等成份。
目前的試紙塊厚度并不相等，不同的指標項的厚度間存在差異，最厚的 與最薄的平均差異達到0.2mm左右。對于校準條的設計，目前同類產品采用 的都是去掉測試塊的試紙基材，基材的厚度與有測試塊的厚度是有明顯的差 異的。理論和實驗都證明，測試面高低差異O.lmm時，測量值比設計值小約 1%;但是當測試面高低差異0.6mm時，測量值比設計值小約5%。
基于以上的分析，為了提高儀器的準確度，減少誤判的可能性，需要改 進已有的校準條，以使儀器的線性工作范圍更加寬，提高了測試的準確度。

發明內容
本發明就是為了解決上述問題，克服上述校準方式的測試精度差、不嚴 格的缺點，解決試紙塊厚度不相等，減少因不同的指標項的厚度間存在差異 造成測量值與設計值的明顯差異，而提供一種基于測試反射率的尿液分析儀 中使用的校準條，該校準條主要目的是校準尿液分析儀的工作狀態，具體完 成如下校準功能校準各測試塊的標準曲線，修正光機結構的空間尺寸參數，修正機器內部雜散光參數。而且，校準條在厚度上與測試條一致，保證了校
準精確度。本發明為檢測裝置的校準工作設計了比以往校準方式更加精密的
校準條，適用于對測試精度和準確度要求更高的領域。
本發明所需要解決的技術問題，可以通過以下技術方案來實現 作為本發明一方面的一種基于測試反射率的尿液分析儀中使用的校準
條，包括基材和標志塊，所述基材上設置有一作為位置判斷的基準的標志塊， 其特征在于，所述基材上設置有至少兩個用于產生反射率校準曲線上的兩個 坐標點的測試色塊。
所述測試色塊也可以是針對特定光源設計的其它任意反射率色塊，根據 需要可以是其它顏色、形狀的色塊。
所述測試色塊采用兩條不同色階、相同長度及反射率已知的條帶制成。 所述測試色塊使測量的信號產生一個最小值，且該最小值能夠維持一個平穩 區，用來實現對該最小值做采樣平均處理。
如采用兩種色階的灰色印刷涂料附著在校準條基材上。或兩種色階的灰 色膠帶黏附于校準條基材等。
所述測試色塊的長度為15-25mm，使得光學檢測頭在其路徑上檢測到的 信息在數據描繪曲線中產生一段曲線，該曲線的幅值可以產生一個校準參數， 該校準參數可以作為校準光學檢測頭的運動在水平方向的傾斜程度。
所述基材還設置用于校準高度的厚度補償條。
所述厚度補償條是用塑料制成的條狀結構，設置于基材的下方，所述厚 度補償條是使校準條測試時達到測試試紙條的色塊測試面的高度，保證校準 高度與真實測量面的一致性。本發明不對材料做任何限制，僅提供可以制作 該校準條和厚度補償條的幾種現行材料介紹。
所述標志塊釆用黑色印刷涂料附著在校準條基材上或采用黑色膠帶黏附 于校準條基材制成標志塊，所述標志塊起到判讀光學檢測頭位置的作用。
所述標志塊的長度使檢測信號在數據描繪曲線中產生一個等幅值的平 臺，利用該等幅值的平臺的平均值來檢測標志塊的絕對值。
所述標志塊的長度大于尿液分析儀的收光孔的圓斑直徑，標志塊的長度 比收光孔的圓斑直徑大l-5mm，測得的信號中將會出現最小值并且持續lmm的平臺，準確判讀信號真實值。
所述基材上在標志塊之后設置有至少與標志塊同樣長度的特定間隔，特
定間隔為了使測試信號在最小值之后產生一個上升并且也至少維持lmm的最 大值平臺；為判斷絕對值和判讀基準點，提供充分可靠的依據。
本發明的另一方面的校準條的制備方法，其特征在于，包括以下步驟
(1) 制備校準條材料選用能夠保持伸展狀態并沒有拱起的材料制作校準 條基材；如PVC片、滌綸片；制備校準條材料選用與尿液分析儀中使用的試 紙相同的塑料制成的白色試紙條為基材；
(2) 采用彩色印刷涂料附著在校準條基材上或采用彩色膠帶黏附于校準 條基材制成的標志塊作為位置判斷的基準，白色試紙條制成的基材僅作為測 試時區分功能色塊位置的參考； 一般白色試紙條，采用黑色的標志塊；
(3) 在校準條上對應測試色塊的區域作為檢測的指示區域；該測試色塊 采用兩條不同色階、相同長度及反射率已知的條帶制成；
所述條帶采用兩種色階的灰色印刷涂料附著在校準條基材上；或者所述 條帶采用兩種色階的灰色膠帶黏附于校準條基材上。
(4) 所述基材還設置用于校準高度的厚度補償條，所述厚度補償條選用 能夠保持平放時伸展狀態，且與校準條一同疊放時與基材之間沒有間隙的材 料；所述厚度補償條采用與試紙條相同的條狀結構。
所述厚度補償條與校準條基材的底部連接在一起。厚度補償條在儀器校 準時設置于校準條下方，用于補償普通校準條厚度太薄的缺陷；
將校準條的基材厚度制作為試紙條的厚度加上厚度補償條的厚度之總 和，這樣在使用的時候比較方便。使校準條測試時達到真實測試試紙條的色 塊測試面的高度，保證校準高度與真實測量面的高度一致；
下面結合工作原理，進一步闡述本發明的技術方案。
本發明的重點之一是黑色標志塊的大小。
黑色標志塊作為位置判斷的基準，是分析掃描數據的起點。因為機械掃 描選用的馬達和傳動機構不可能使測光部件達到理想的勻速運動，所以標志 塊的大小將決定位置判讀的方式。在試紙條窄的方向上，基本上都是充滿的， 這是試紙條加工工藝的需求。而且尿液試紙條的寬度一般都很窄，約5mm，也沒有必要變得更小。但是，試紙條長度方向上的尺寸是需要考慮的。
假設光源產生的光斑面積足夠大，不影響收光孔的探測為前提，我們主 要就分析收光孔在測試塊上對應的區域。收光孔對應試紙表面的一個圓形區 域，其直徑是一個常數。收光孔在隨著測光部件運動時，收光區域的圓斑從 黑色標志塊上掠過。如果圓斑的直徑與測試塊在移動方向上的尺寸相同，那 么理論上測試信號只有一個最小值，這個最小值可以作為分析數據的起始點， 但是由于數據量少，不能由此判斷黑塊的絕對值。因此不能用絕對值作為判 斷依據，而必須用極小值判斷。使用極小值判斷黑塊的位置是不可靠的，因 為在正式測試時，存在許多色塊和色塊之間的間隔，這樣造成在分析測試數 據時，會有許多極小值。
曾經也試圖通過數極值的個數，然后尋找一個起始極值的位置來作為位 置基準。但是這個方法也行不通，因為存在某個測試塊顯色非常淡，使得這 個色塊與它旁邊的白色間隔難以區分，這樣就使得極值的數量沒有確定性， 即使將試紙基材選為黑色也會出現同樣的問題。
基于這樣的原因，就需要將黑色標志塊的長度做調整，使長度大于收光
孔的圓斑直徑，比如設計將黑色標志塊的長度比收光孔的圓斑直徑大lmm， 測得的信號中將會出現最小值并且持續lmm的平臺。在黑色標志塊之后設置 至少與黑色標志塊同樣長度的白色試紙基材，為了使測試信號在最小值之后 產生一個上升并且也至少維持lmm的最大值平臺。這樣無論是判斷絕對值還 是判讀基準點，都有充分可靠的依據。
本發明的重點之二是在測試色塊的區域設置兩條不同灰度的條帶，條帶 的長度是相同的，條帶的反射率都是已知的。
所述測試色塊也可以是針對特定光源設計的其它任意反射率色塊，根據 需要可以是其它顏色、形狀的色塊。
一臺尿液分析儀能夠準確測試尿液試紙，需要校準試紙的批間差異，各 測試指標樣本濃度與反射率的對應關系曲線需要被擬和為線性直線。此外， 還要針對儀器的不穩定性做校準，主要是定標儀器當前對反射率的測試準確 性，也就是必須將測試的反射率準確地對應到真實的反射率。
通常，測試信號中包括了光電探測器固有的暗電流和電路中存在的電學噪聲。這些噪聲在工作光源不工作時，通過獲取信號輸出值，然后在將這個 值從正式測試的信號值中減去就可以了。在去除了這種電學固有噪聲之后， 一般認為，信號測量值與反射率是線性關系，且這條直線在坐標系中是過原 點的。
因為對一個反射率為零的物體，測試值一定會準確地得出零這樣的結論， 這就是繪制反射率直線時，該直線一定會經過坐標原點。接下來的工作就是， 只要測量一個已知反射率色塊，計算出相應的反射率，這可以作為另一個坐 標點，結合坐標原點就可以繪制出能夠反應儀器當前工作狀態的反射率校準 直線。
實驗表明，由于測試系統中存在著誤差和不穩定性等原因，實際測試時 會發生反射率校準直線不過原點的情況。當然這種偏差會由于系統設計的好 壞而相應的表現不同，但是總體上這種偏差不是很大，對于要求較低的系統 可以不考慮。
這種誤差在理論上會影響到反射率比較低的情況下的測試準確度，造成 在高濃度區線性度下降，進而將高濃度樣本判讀為較低濃度，這會誤導用戶， 使其低估了身體的潛在病情的嚴重性，甚至造成延誤就診的事情發生，這違 背了我們設計這樣一臺便攜式產品的初衷。為了提高儀器的準確度，減少誤 判的可能性，采用雙色度校準的方式，使儀器的線性工作范圍更加寬，提高 了測試的準確度。
使用雙灰度校準條的另一個優點是去除儀器內部雜散光對測試精度的影響。
在測試信號中包括有效信號和噪聲，有效信號是直接反應測試反射面信 息的反射光，噪聲一般是指光電器件的暗噪聲，以暗電流形式存在。除了電 子學的噪聲外，雜散光也是一種噪聲，它是不反應測試反射面信息的光線進 入到光電感應器件。雜散光按照來源可以分為外部雜散光和內部雜散光兩類， 外部雜散光是由外界光源產生，包括儀器外部的環境光和儀器內部各類傳感 器或電路板上產生的可見光和紅外熱源；內部雜散光是檢測光源產生的但是 不反應測試反射面信息的光線。多數儀器利用切斷檢測光源而使光電探測器 獲取信號，這時信號包括了光電探測器本身的暗噪聲和外部雜散光產生的噪聲，之后再接通檢測光源并使光電探測器獲取信號，兩次信號相減就得到了 有效信號。在精度要求更高的應用中，內部雜散光需要被考慮和去除其影響。
信號電壓的形成有四個來源，包括暗電流造成的暗電壓，外部雜散光造 成的噪聲電壓，內部雜散光造成的噪聲電壓和真實反應反射面信息的反射光 產生的電壓。最后一項的反射光又包括直接從測試面反射到光電探測器的反 射光和從測試面反射到收光孔孔壁再二次反射到光電探測器的反射光。凡是 經過測試面反射的反射光都帶有測試面反射率的信息，所以最后一項的反射 光是有效信號。前兩種噪聲，即暗電壓和外部雜散光可以通過接通與斷開工 作光源來計算兩者差值達到去除的目的。而內部雜散光是與工作光源相關的， 但是與有效反射光沒有固定比例關系，不能通過斷開工作光源的方式剔除。
內部雜散光的存在同樣會影響到儀器對高濃度樣本的測試水平，因為在 高濃度樣本存在時，測試色塊反應顯色通常都比較深，相應的反射率比較低。 當探測到的信號己經很微弱時，內部雜散光在信號中所占的比重就相對很大， 這就造成儀器檢測的線性度變差，測試高濃度而誤判為較低濃度，誤導用戶 輕視已經比較嚴重的疾病甚至耽誤用戶就醫的時間。
下面說明如何利用雙色度校準條去除儀器內部雜散光。
對于特定反射率的測試塊，同樣強度的入射光分為兩部分， 一部分是有
效光照，其反射光與測試塊的反射率成比例；另一部分是內部雜散光，因為 沒有入射到測試塊上而照到周圍的機械結構上。這些機械結構是固定的，有 固定的反射率，內部雜散光的反射光是入射光和固定反射率的函數。這樣去 除內部雜散光需要通過聯立方程組來求解。
I有效一R
J反射-Z有效+ J內部雜散光
兩式中消去I有效之后，還存在兩個未知量I A射和I rt部雜散光，所以在校準
條中設計兩段不同反射率的灰色條帶，產生兩個已知Rl和R2，同時I入射是 固定值，兩式聯立可以消去，剩下如下計算式 I反射i—I內部雜散光—
I反射2 —I內部雜散光 ^"2在上式中，I反^和I礎2都是光電探測器的測試讀數，為已知量；Rl和 R2是校準條設計的已知反射率，這樣I，雜散光就可以求出來。在實際計算測試 塊反射率的位置處，都是在測試塊中心附近很小的范圍采樣的，所以獲取內 部雜散光也是在這一位置。實驗證明，利用雙灰度校準條得到的內部雜散光 的絕對強度值，準確度很高。
本發明的重點之三是將校準條的厚度設計成測試面與正常測試試紙塊表 面大體平齊的程度。
之所以說大體平齊是因為目前的試紙塊厚度并不相等，不同的指標項的 厚度間存在差異，最厚的與最薄的平均差異達到0.211 11左右。對于校準條的 設計，目前同類產品采用的都是去掉測試塊的試紙基材，基材的厚度與有測 試塊的厚度是有明顯的差異的。最厚的測試塊有0.8mm.厚，基材平均只有 0.2mm厚，所以校準條的測試面與真實測量的測試面之間最大有0.6mm的差 異。理論和實驗都證明，測試面高低差異O.lmrn時，測量值比設計值小約1%; 但是當測試面高低差異0.6mm時，測量值比設計值小約5%。
為了提高測試的準確性，我們設計了一種厚度與真實測試條相當的校準 條，有效保證校準與測試的一致性。基于制作上的考慮，我們也可以將厚的 校準條拆分為兩部分， 一部分是原來測試條基材基礎上制作的測試色塊的校 準條，另一部分是其它材料做的厚度補償條，校準的時侯將厚度補償條放在 灰色塊校準條的下方，兩者之間緊密貼和，沒有縫隙。
由于采用了上述技術方案，本發明的有益效果
1、 采用雙色度校準的方式，使儀器的線性工作范圍更加寬，提高了測試 的準確度，去除儀器內部雜散光對測試精度的影響。校準各測試塊的標準曲 線，修正光機結構的空間尺寸參數，排除機器內部雜散光對測試的影響。
2、 校準條在厚度上與測試條一致，解決試紙塊厚度不相等，減少因不同 的指標項的厚度間存在差異造成測量值與設計值的明顯差異，保證了校準精 確度。
3、 標志塊的長度使檢測信號在數據描繪曲線中產生一個等幅值的平臺， 利用該等幅值的平臺平均值來檢測標志塊的絕對值。所述黑色標志塊的長度 大于收光孔的圓斑直徑，標志塊的長度比收光孔的圓斑直徑大l-5mm，測得的信號中將會出現最小值并且持續lmm的平臺，黑色標志塊之后設置與黑色 標志塊同樣長度的白色試紙基材，為了使測試信號在最小值之后產生一個上 升階段并且也產生一個能夠維持lmm的最大值平臺。這樣無論是判斷絕對值 還是判讀基準點，都有充分可靠的依據。這里設計lmm是參考值，小于lmm 對機械傳動設計和數據采樣要求較高，大于lmm則主要看校準條整體長度上 是否足夠。
本發明為檢測裝置的校準工作設計了比以往校準方式更加精密的校準 條，適用于對測試精度和準確度要求更高的領域。
以下結合附圖和具體實施方式
來進一步說明本發明。 圖1尿液分析儀用試紙條正視圖。
圖2本發明的正視圖。
圖3本發明的立體圖。
圖4本發明的立體圖的局部放大圖。
圖5反射率校準曲線圖。
圖面說明基材l、標志塊2、特定間隔3、參考白塊4、測試項5、灰色 條帶116、灰色條帶I7、厚度補償條8。
具體實施例方式
為了使本發明的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解， 下面結合具體圖示，進一步闡述本發明。 實施例1
一種基于測試反射率的尿液分析儀中使用的校準條，如圖2所示，以雙 灰度校準條，對尿液分析儀做定期校準，產生的反射率校準曲線參數被存儲 到儀器中，作為每次儀器測試工作的反射率修正所用。
該校準條包括基材l、標志塊2、特定間隔3、參考白塊4、測試色塊、 厚度補償條8。校準條采用和測試試紙條相同的基材1，如PVC片、滌綸片 或其它材料。基材1上設置兩個用于產生反射率校準曲線上的兩個坐標點的測試色塊；還設置用于校準高度的厚度補償條8。在標志塊2和測試色塊之間 設置特定間隔3。
基材1僅作為測試時區分功能色塊位置的參考，不作為判斷光源亮度的 依據，這一功能設置在儀器內部，是每次測試時都要做的測試和校準工作， 這樣可以更好地保證測試的準確度。
標志塊2為黑色的標志塊，起到判讀光學檢測頭位置的作用。本實施例 的黑色的標志塊2作為位置判斷的基準。這里主要是得到的信號明顯小于其 它位置的信號，所以通常都是設置為標準的黑色，而不用其它顏色。尿液分 析儀中的光學檢測頭依次檢測黑色的標志塊2和特定間隔3的白色試紙基材 1，在得到的信號中檢索到電壓幅值從極小值變化到極大值，將這種變化的斜 率最大點對應的試紙位置作為檢測數據的起始位置，這個位置也就是試紙中 黑色的標志塊2與白色試紙基材1的分界線。這樣設計可以提高儀器的校準 精度，而且測試尿液試紙時的測試準確性也相應提高。
在校準條上對應測試指標的區域，設置。測試色塊采用兩條不同灰度、 相同長度及反射率已知的條帶制成測試色塊。兩段灰階有差異的灰色條帶 灰色條帶I16和灰色條帶I7。測試色塊的長度通常為15—25mm。 一般不小 于15mm，基于整體長度為110mm的考慮，本設計為25mm;使得光學檢測 頭在其路徑上檢測到的信息在數據描繪曲線中產生一段曲線，該曲線的幅值 可以產生一個校準參數，該校準參數可以作為校準光學檢測頭的運動在水平 方向的傾斜程度。
測試色塊也可以是針對特定光源設計的其它任意反射率色塊，根據需要 可以是其它顏色、形狀的色塊。
光學檢測頭依次檢測灰色條帶I16和灰色條帶I 7的灰度，得到相應的信 號輸出，再由儀器計算相應的反射率，結合已知反射率數值得出反射率校準 曲線，參見圖4反射率校準曲線圖。同時，尿液分析儀計算出當前光源亮度 下儀器內部雜散光產生的絕對信號幅值，在計算中將其剔除。
為了保證校準高度與真實測量面的一致性，可以直接將校準條的厚度制 作成與試紙測試色塊高度平齊的厚度；或者在此校準條下方專門制作一個厚 度補償條8，使得校準條和厚度補償條8拿起來做測試時，總體高度與試紙測試色塊高度平齊；也可將厚度補償條8與基材1的底部粘結起來，但保證兩 者的平放時的自然平直狀態，兩者之間沒有縫隙，完全貼和。
校準條材料選用與尿液分析儀中使用的試紙相同的基材1制作，目前選 用基材1為白色的試紙條配套便攜式尿液分析儀，所以校準條基材1也是白 色的。基材l常見是塑料，具體成分并不作規定，只要保證校準條平放時能 夠保持伸展狀態而沒有拱起即可。如PVC片、滌綸片或其它材料。
校準條所用厚度補償條8所用材料可以是與校準條基材1相同的材料， 也可以是其它能夠保持平放時伸展狀態的任何材料，滿足與校準條疊放時沒 有間隙即可。
校準條所用黑色標志塊2，可以是一種黑色印刷涂料附著在校準條基材 上，也可以是其它方式，比如黑色膠帶黏附于校準條基材等等。
校準條所用灰色條帶I16、灰色條帶I7，可以是兩種色階的灰色印刷涂 料附著在校準條基材1上，對灰色條帶的反射率有保質期的要求，比如在工 作環境下有效期內反射率變化不超過一定的范圍。
以測試IO項尿常規指標的便攜式尿液分析儀配套校準條為例，本發明的 一種設計是，長度110mm,寬度5mm，厚度0.6mm。黑色標志塊2的長度大 于收光孔的圓斑直徑，比收光孔的圓斑直徑大lmm，測得的信號中將會出現 最小值并且持續lmm的平臺，黑色標志塊2之后設置與黑色標志塊2同樣長 度的白色試紙基材，為了使測試信號在最小值之后產生一個上升并且也至少 維持lmm的最大值平臺。這樣無論是判斷絕對值還是判讀基準點，都有充分 可靠的依據。
實施例2 .
校準條長度110mm,寬度5mm，厚度改為0.2mm，校準條所用灰色條帶 116長度25mm、灰色條帶I 7長度25mm，選用兩種色階的灰色膠帶黏附于 校準條基材。同時厚度補償條8長度110mm，寬度5mm，厚度0.4mm。厚度 補償條8也可與校準條基材1的底部粘接在一起，但保證兩者的平放時的自 然平直狀態，兩者之間沒有縫隙，完全貼和。其余同實施例l。
以上2個實施例僅為目前測試10項尿常規指標而設計的便攜式尿液分析儀配套， 一旦儀器選用試紙的外形尺寸改變，則校準條的外形尺寸將相應改 變。
以上顯示和描述了本發明的基本原理、主要特征和本發明的優點。本行 業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明 書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和范圍的前提下本 發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明范圍 內。本發明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等同物界定。
權利要求
1、一種基于測試反射率的尿液分析儀中使用的校準條，包括基材和標志塊，所述基材上設置有一作為位置判斷的基準的標志塊，其特征在于，所述基材上設置有至少兩個用于產生反射率校準曲線上的坐標點的測試色塊。
2、 根據權利要求1所述的校準條，其特征在于，所述測試色塊采用兩條 不同色階、相同長度及反射率已知的條帶制成。
3、 根據權利要求2所述的校準條，其特征在于所述測試色塊的長度為 15—25mm，使得光學檢測頭在其路徑上檢測到的信息在數據描繪曲線中產生 一段曲線，該曲線的幅值可以產生一個校準參數，該校準參數可以作為校準 光學檢測頭的運動在水平方向的傾斜程度。
4、 根據權利要求1所述的校準條，其特征在于所述基材還設置有用于 校準高度的厚度補償條。
5、 根據權利要求4所述的校準條，其特征在于所述厚度補償條由塑料 制成的條狀結構，設置于基材的下方，所述厚度補償條是使校準條測試時達 到測試試紙條的色塊測試面的高度，保證校準高度與真實測量面的一致性。
6、 根據權利要求1所述的校準條，其特征在于所述標志塊為黑色，所述標志塊起到判讀光學檢測頭位置的作用，所述標志塊的長度使檢測信號在 數據描繪曲線中產生一個等幅值的平臺，利用該等幅值的平臺平均值來檢測 標志塊的絕對值。
7、 根據權利要求6所述的校準條，其特征在于所述標志塊的長度比尿 液分析儀的收光孔的圓斑直徑大l-5mm，測得的信號中出現最小值并且產生 至少持續lmm的平臺，準確判讀信號真實值。
8、 根據權利要求1或6所述的校準條，其特征在于所述基材上在標志 塊之后設置至少與標志塊同樣長度的特定間隔，特定間隔為了使測試信號在 最小值之后產生一個上升段和平臺段，并且最大值平臺能夠至少維持lmm。
9、 一種制備權利要求1所述的校準條的方法，其特征在于，包括以下步驟(1)制備校準條材料選用能夠保持伸展狀態并沒有拱起的材料制作校準 條基材；制備校準條材料選用與尿液分析儀中使用的試紙相同的塑料制成的白色試紙條為基材；(2) 采用彩色印刷涂料附著在校準條基材上或采用彩色膠帶黏附于校準 條基材上制成的標志塊作為位置判斷的基準，白色試紙條制成的基材僅作為 測試時區分功能色塊位置的參考；(3) 在校準條上對應測試色塊的區域作為檢測的指示區域，所述測試色 塊采用兩條不同色階、相同長度及反射率已知的條帶制成；(4) 所述基材還設置用于校準高度的厚度補償條，所述厚度補償條選用 能夠保持平放時伸展狀態且與疊放于基材下時沒有間隙的材料；厚度補償條 設置于校準條的下方，使校準條測試時達到真實測試試紙條的色塊測試面的 高度，保證校準高度與真實測量面的高度一致。
10、 根據權利要求9所述的校準條的制備方法，其特征在于所述步驟 (3)所述條帶采用兩種色階的灰色印刷材料附著于校準條基材上。
11、 根據權利要求9所述的校準條的制備方法，其特征在于所述步驟(3) 所述條帶采用兩種色階的灰色膠帶黏附于校準條基材上。
12、 根據權利要求9所述的校準條的制備方法，其特征在于所述步驟(4) 所述厚度補償條采用與試紙條相同材質的條狀結構。
13、 根據權利要求9所述的校準條的制備方法，其特征在于所述步驟 (4)所述厚度補償條與校準條基材的底部連接在一起。
14、 根據權利要求12所述的校準條的制備方法，其特征在于將校準條的基材厚度制作為試紙條的厚度加上厚度補償條的厚度之總和。
全文摘要
本發明公開了一種基于測試反射率的尿液分析儀中使用的校準條及制備方法，所述基材上設置兩個用于產生反射率校準曲線上的兩個坐標點的測試色塊，所述基材上設置一作為位置判斷的基準標志塊。所述測試色塊采用兩條不同色階、相同長度及反射率已知的條帶制成。所述測試色塊可以提高系統校準曲線的準確度，可以有效剔除系統內部雜散光，達到提高系統檢測低反射率樣本時的檢測準確度和精度的目的。所述基材上還設置用于校準高度的厚度補償條。所述厚度補償條設置于基材的下面使校準條測試時達到真實測試試紙條的色塊測試面的高度，保證校準高度與真實測量面的一致性，進一步提高校準的準確性。
文檔編號G01N33/52GK101598661SQ20091005448
公開日2009年12月9日 申請日期2009年7月7日 優先權日2009年7月7日
發明者田涌濤, 陽純泉, 毅 陳, 哲 霍, 黃元磊 申請人:上海銘源數康生物芯片有限公司