WO2013185313A1 - 一种检测装置及方法 - Google Patents

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WO2013185313A1 PCT/CN2012/076881 CN2012076881W WO2013185313A1 WO 2013185313 A1 WO2013185313 A1 WO 2013185313A1 CN 2012076881 W CN2012076881 W CN 2012076881W WO 2013185313 A1 WO2013185313 A1 WO 2013185313A1
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test
detection
optical signal
test area
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PCT/CN2012/076881
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曲巍
朱丹军
吴玉凤
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TIANJIN HUAC HEALTHCARE TECHNOLOGY Co Ltd
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TIANJIN HUAC HEALTHCARE TECHNOLOGY Co Ltd
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
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    • G—PHYSICS
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    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/75—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated
    • G01N21/77—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator
    • G01N21/78—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator producing a change of colour

Definitions

  • the present invention relates to the field of liquid detection technology, and more particularly to a detection apparatus and method suitable for detecting the presence or concentration of a substance to be tested in a liquid.
  • a digital test pen for detecting the presence or concentration of the substance to be tested in the liquid.
  • the digital test pens used for urine testing on the market are composed of a casing, a liquid suction block, a test paper, a test circuit, etc., and the appearance is divided into two parts: a pen body and a pen cap. After the pen cap is opened, urine is sucked. Cover the cap and lay it on the table for about 5 minutes. The test result is obtained through the LCD display.
  • the principle is as follows: After the aspirating block absorbs the urine, the urine is transferred to the test paper, and the antigen or antibody coated on the test paper occurs.
  • the existing digital test pens use multiple sets of light sources and many The group photodetecting device is used as a test circuit to detect a plurality of test areas and a control area, and then the test results are obtained by comparing the color of the test area and the control area. Since the existing digital test pen is provided with multiple sets of light sources and multiple sets of photodetection devices, the cost thereof is high, and the detection process is cumbersome. Summary of the invention
  • an embodiment of the present invention provides a detecting apparatus and method, so as to reduce the cost of the detecting apparatus, and the tubular detecting process, the technical solution is as follows:
  • a detecting device is suitable for detecting the presence or concentration of a substance to be tested in a liquid, the detecting device comprising:
  • test paper having a test area of a first color, the test area exhibiting a second color after sensing the presence or concentration of the substance to be tested;
  • a light source capable of emitting light of at least two wavelengths for illuminating the test zone and connected to a microprocessor;
  • a light detecting element for detecting reflected light from the test area, converting the detected optical signal of the reflected light into an electrical signal and transmitting it to an A/D conversion circuit, and being connected to the microprocessor;
  • An A/D conversion circuit for performing analog/digital conversion on the electrical signal and transmitting the same to a microprocessor; a microprocessor for controlling the light source, the light detecting element, and the A/D conversion circuit, and The analog-to-digital converted electrical signal is subjected to analysis processing to determine a detection result.
  • the detecting device further includes:
  • liquid absorbing block that is in contact with the test paper for absorbing the liquid to be tested.
  • the detecting device further includes:
  • the light source is a light emitting diode capable of emitting light of two wavelengths.
  • the photodetecting element is a photocell.
  • the display is an LCD display.
  • the detecting device further includes: a fixing member that fixes the test paper.
  • the detecting device further includes: a power supply component.
  • the embodiment of the present invention further provides a detecting method, which is applicable to the detecting device provided by the present invention, and the method includes:
  • the microprocessor controls the light source to sequentially emit the light of the first wavelength and the light of the second wavelength to the test area of the test paper, and at the same time, controlling the light detecting element to detect the first wavelength reflected by the test area a first optical signal corresponding to the light and a second optical signal corresponding to the light of the second wavelength;
  • the microprocessor controls the light source to sequentially emit the light of the first wavelength and the light of the second wavelength to the test area of the test paper, and at the same time, the light detecting element detects the reflection of the test area. a third optical signal corresponding to the light of the first wavelength and a fourth optical signal corresponding to the light of the second wavelength;
  • the applicable detecting device further comprises: a display;
  • the method further includes:
  • the determined first detection result or second detection result is displayed through the display.
  • the method further includes: when the ratio of the first rate of change to the second rate of change is greater than a preset threshold, the method further includes:
  • the determined concentration value interval is determined as the first detection result.
  • the device provided by the invention only needs a set of light sources and light detecting elements, and the light source emits light of different colors to illuminate the test area, thereby detecting the reflected light intensity of the test area under different color illumination conditions, and passing The correlation algorithm determines the detection result. It can be seen that the detecting device provided by the invention does not need to set a reference area, avoids using multiple sets of light sources and multiple sets of light detecting elements, and achieves the purpose of reducing cost and tubeizing the detecting process.
  • FIG. 1 is a schematic structural diagram of a detecting apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a flowchart of a detection and detection method according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is another flowchart of a detection and detection method according to an embodiment of the present invention. detailed description
  • the detection device provided by the prior art, for example: a digital test pen, has a high cost due to the provision of multiple sets of light sources and a plurality of sets of photodetecting devices, and the detection process is cumbersome.
  • the embodiment of the present invention provides a detecting device, which is suitable for detecting the presence or concentration of a substance to be tested in a liquid.
  • the detecting device may include:
  • test strip (not shown in FIG. 1) having a test area of a first color, the test area exhibiting a second color upon sensing the presence or concentration of the substance to be tested;
  • a light source 110 capable of emitting light of at least two wavelengths for illuminating the test zone and coupled to a microprocessor 140;
  • a light detecting component 120 configured to detect reflected light from the test area, convert the detected optical signal of the reflected light into an electrical signal, and send it to the A/D conversion circuit 130, and is connected to the microprocessor 140;
  • the A/D conversion circuit 130 is configured to perform analog/digital conversion on the electrical signal and send it to the microprocessor 140;
  • the microprocessor 140 is configured to control the light source 110, the light detecting component 120, and the A/D converting circuit 130, and perform an analysis process on the analog-digital converted electrical signal to determine a detection result. It should be noted that, because the first color or the second color displayed by the test area of the test paper has different reflection capacities for different colors, the light of different colors may be respectively used to irradiate the test area before and after the immersion liquid, and according to the test area. The light signal that reflects the light determines the color displayed in the current test area.
  • one of the wavelengths of light emitted by the light source is used as the reference light, and the other wavelength of the light is used as the contrast light; before and after the test paper is immersed, respectively
  • the light source sequentially emits reference light and contrast light to illuminate the test area of the test paper, and the light detecting element collects the light signals corresponding to the two reference lights reflected by the test area and the light signals corresponding to the two contrast lights;
  • the microprocessor determines the reference value corresponding to the two reference lights and the contrast value corresponding to the two contrast lights; and determines the rate of change of the contrast value and the rate of change of the reference value. Whether the ratio is greater than a predetermined threshold determines whether the test paper changes from the first color to the second color after immersion.
  • the thresholds required for different detection scenarios are different, and the thresholds can be obtained by multiple test analysis.
  • the device provided by the invention only needs a set of light sources and light detecting elements, and the light source emits different color light to illuminate the test area, thereby detecting the reflected light intensity of the test area under different color illumination conditions, and passing The correlation algorithm determines the detection result. It can be seen that the detecting device provided by the invention does not need to set a reference area, avoids using multiple sets of light sources and multiple sets of light detecting elements, and achieves the purpose of reducing cost and tubeizing the detecting process.
  • the light source 110 is used for the purpose of precision.
  • the emitted reference light and the contrast light may be correlated with the test area to exhibit a second color after sensing the presence or concentration of the measured substance, wherein the reference light generally selects light of a second color corresponding to the wavelength, and the contrast light is generally selected and Two colors of light corresponding to a larger wavelength difference, for example: when the test area is in the sense When the red color appears after the presence or concentration of the measured substance, the reference light can select red light, and the contrast light can select green light; and when the test area appears blue after sensing the presence or concentration of the measured substance, the reference light can It is reasonable to choose blue light and contrast light to choose yellow light. That is, the light displays colors, and reference light and contrast light of different wavelengths are selected.
  • the liquid to be tested may be placed on the test paper by manual immersion, or by immersing the liquid to be tested through a specific immersion hole on the device.
  • the detecting device may further comprise a liquid absorbing block which is in contact with the test paper for absorbing the liquid to be tested.
  • the liquid to be tested can be absorbed by the liquid absorbing block, and the liquid to be tested is automatically transferred to the test paper to realize immersion of the test paper.
  • the provided detection device can test a plurality of test areas on a test paper by controlling the light source and the light detecting element to obtain the presence of a plurality of substances in the liquid to be tested or the quality control result of the test paper, or according to the detection of the plurality of test areas.
  • the situation derives one or more test results.
  • the detecting device can also include: a display.
  • the display can be an LCD display, of course, not limited to an LCD display.
  • the light source 110 can be a light emitting diode capable of emitting light of two wavelengths, of course, not limited to the light emitting diode; wherein the selected light emitting diode can be according to the second of the test paper The color is determined.
  • the light detecting component 120 can be a photocell, and the photocell can be a vacuum photocell and an inflatable photocell to collect the photocell. The conversion of the optical signal to the corresponding electrical signal is of course not limited to photocells.
  • the detecting device may further include: a fixing member that fixes the test paper.
  • the fixing member can be provided as a component for facilitating the loading and unloading of the test paper, so that the detecting device can perform the test of the plurality of test strips.
  • the detecting device further includes: a power supply component for supplying power to the power consuming module in the detecting device, for example, the light source 110, the light detecting component 120, the microprocessor 140, and the like.
  • a power supply component for supplying power to the power consuming module in the detecting device, for example, the light source 110, the light detecting component 120, the microprocessor 140, and the like.
  • the detection device can be packaged in a digital test pen or packaged in the form of other portable devices, which is reasonable.
  • the embodiment of the present invention further provides a detection method. As shown in FIG. 2, the detection method may include:
  • the microprocessor controls the light source to sequentially emit the light of the first wavelength and the light of the second wavelength to the test area of the test paper;
  • the light of the first wavelength is used as the reference light, and the test result is more precise, and the wavelength corresponding to the second color displayed by the test paper after sensing the presence or concentration of the test substance may be selected; the light of the second wavelength is used as a comparison Light, which can select a wavelength having a larger wavelength difference from the second color, that is, select a color having a larger color difference from the second color.
  • control light detecting component detects a first optical signal corresponding to the light of the first wavelength reflected by the test area and a second optical signal corresponding to the light of the second wavelength;
  • test paper absorbs the liquid to be tested for a predetermined time
  • the microprocessor controls the light source to test the paper.
  • the test area sequentially emits light of a first wavelength and light of a second wavelength
  • the predetermined time can be set according to the actual situation. For example: When detecting urine through urine, you can control the light source to emit light of different wavelengths within 2 to 5 minutes of the urine soaking test paper.
  • control light detecting component detects a third optical signal corresponding to the light of the first wavelength reflected by the test area and a fourth optical signal corresponding to the light of the second wavelength;
  • step S108 determining whether the ratio of the first rate of change to the second rate of change is greater than a preset threshold, if greater, then proceeds to step S109; otherwise, proceeds to step S110;
  • thresholds are required for different detection scenarios, and the threshold can be obtained by multiple test analysis.
  • the first detection result or the second detection result may be the color of the test strip test area after immersion, or may be the result corresponding to the color displayed by the test strip test area after immersion.
  • the determined test result may be red/white for the test area, or positive. / negative result.
  • the light source emits light of different colors to illuminate the test area, and then the test area is detected.
  • the intensity of the reflected light under different color illumination conditions, and the detection result is determined by a correlation algorithm. It can be seen that the detecting device provided by the invention does not need to set a reference area, avoids using multiple sets of light sources and multiple sets of light detecting elements, and achieves the purpose of reducing cost and tubeizing the detecting process.
  • the concentration range of the tested substance in the liquid to be tested may be further determined by a specific algorithm to achieve the purpose of quantitative or semi-quantitative analysis. Therefore, in another embodiment of the present invention, when the ratio of the first rate of change to the second rate of change is greater than a preset threshold, the detecting method may further include:
  • the determined concentration value interval is determined as the first detection result.
  • the mapping relationship between the concentration value interval and the ratio interval may be determined by multiple tests in advance, and after the ratio of the first change rate to the second change rate is determined, the mapping relationship is determined. The corresponding concentration value interval in the middle is taken as the first detection result.
  • the applicable detecting device may further include: a display;
  • the method may further include:
  • the determined first detection result or second detection result is displayed through the display.
  • the information displayed on the display may be the color of the test strip test area after immersion, or may be the result corresponding to the color displayed after the immersion test area of the test strip.
  • the detection method provided by the present invention is not limited to detecting the presence or absence of HCG in urine, and can also detect the presence or concentration of a test substance in other liquids. It should be noted that the detection method is applicable to the detection device provided in the embodiment; and, the test area of the test paper used in the detection device displays white before immersion, and displays red after immersion in urine containing HCG. After immersing in urine without HCG, it does not display red; the light source can emit red and green light emitting diodes; the light detecting element is a photocell; and the detecting device is also a specific LCD display.
  • a detection method may include:
  • the microprocessor controls the LED to sequentially emit red light and green light to the test area of the test paper;
  • the photocell is controlled to detect a first optical signal corresponding to the red light and a second optical signal corresponding to the green light reflected by the test area;
  • the microprocessor controls the LED to sequentially emit red light and green light to the test area of the test paper;
  • the photocell is controlled to detect a third optical signal corresponding to the red light and a fourth optical signal corresponding to the green light reflected by the test area;
  • step S209 determining whether the ratio of the first rate of change to the second rate of change is greater than a preset threshold, if greater, then proceeds to step S209; otherwise, proceeds to step S210;
  • the preset threshold is obtained after a plurality of test tests.
  • the ratio of the first rate of change to the second rate of change is greater than the threshold, it indicates that the test area is red after being immersed in urine, that is, HCG is present in the urine.
  • the detection result is positive; and when the ratio of the first rate of change to the second rate of change is not greater than the threshold, it indicates that the test area does not display red after entering the urine, that is, there is no HCG in the urine, and the detection result is negative.
  • test result is negative and displayed through the LCD display.
  • the test area is illuminated by red and green light emitted by the light emitting diode, and then the reflected light intensity of the test area under different color illumination conditions is detected, and the detection result is determined by a correlation algorithm.
  • the detecting device provided by the invention does not need to set a reference area, avoids using multiple sets of light sources and multiple sets of light detecting elements, and achieves the purpose of reducing cost and tubeizing the detecting process.
  • the disclosed systems, devices, and methods may be implemented in other manners without departing from the spirit and scope of the application.
  • the present embodiment is merely an illustrative example and should not be taken as limiting, and the specific content given should not limit the purpose of the application.
  • the division of the unit or subunit is only a logical function division, and the actual implementation may have another division manner, for example, a plurality of units or a plurality of subunits are combined.
  • multiple units may or may be combined or integrated into another system, or some features may be omitted or not performed.

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Description

一种检测装置及方法
技术领域
本发明涉及液体检测技术领域，特别是涉及适用于检测液体中被测物质存 在或浓度的检测装置及方法。
背景技术
在曰常工作和生活中，通常需要检测液体中某一物质是否存在或者是否达 到一定浓度， 进而根据检测结果进行相应的处理。 例如： 通过检测水源中某一 氨基酸的浓度确定该水源的水质或被污染程度， 或者，通过检测尿液中人绒毛 膜促性腺激素 （筒称 HCG )是否存在确定该尿液的所属者是否怀孕等。 现有技术中，在测试液体中被测物质存在或浓度时，通常在试纸上加载被 测液体后， 由肉眼判断该试纸上的显色结果， 给出检测结论。 由于通过肉眼判 断显色结果存在一定的误差， 因此， 用于检测液体中被测物质是否存在或浓度 的数字化测试笔应用而生。 例如： 目前市场上用于尿液检测的数字化测试笔均由外壳、吸液块、试纸、 测试电路等构成， 外观上分为笔体和笔帽两个部分， 拔开笔帽后， 吸取尿液， 盖回笔帽， 平放在桌面上约 5分钟， 通过 LCD显示器得到测试结果； 其原理 为： 吸液块吸取尿液后， 尿液转移到测试试纸上， 与试纸上包被的抗原或抗体 发生反应， 如果尿液中被测物质达到检出的浓度， 试纸的测试区显现出红色， 此时测试电路读取测试区的颜色， 根据对颜色的判断给出测试结果。 而为了获得准确的检测结果，现有的数字化测试笔均使用了多组光源及多 组光检测器件作为测试电路对多个测试区以及对照区进行检测，进而通过对测 试区和对照区颜色对比得到测试结果。由于现有的数字化测试笔设置有多组光 源及多组光检测器件， 导致其成本较高， 且检测过程较为繁瑣。 发明内容
为解决上述技术问题， 本发明实施例提供了一种检测装置及方法， 以降低 检测装置的成本， 且筒化检测过程， 技术方案如下：
一种检测装置，适用于液体中被测物质存在或浓度的检测， 所述检测装置 包括：
试纸， 其具有第一颜色的测试区， 所述测试区在感应到被测物质存在或浓 度后显现第二颜色；
能够发出至少两种波长的光的光源， 其用于照射所述测试区，且与一微处 理器相连；
光检测元件， 其用于检测来自所述测试区的反射光，将所检测到的反射光 的光信号转换为电信号并发送至 A/D转换电路， 且与所述微处理器相连；
A/D转换电路， 其用于对所述电信号进行模 /数转换后发送至微处理器； 微处理器， 其用于控制所述光源、 光检测元件以及 A/D转换电路， 并对 所述经过模数转换的电信号进行分析处理， 确定一检测结果。
其中， 所述检测装置还包括：
吸液块， 其与所述试纸相接触， 用于吸收待测液体。
其中， 所述检测装置还包括：
显示器， 用于显示所述微处理器确定的检测结果。 其中， 所述光源为能够发出两种波长的光的发光二极管。
其中， 所述光检测元件为光电管。
其中， 所述显示器为 LCD显示器。
其中， 所述检测装置还包括： 固定所述试纸的固定件。
其中， 该检测装置还包括： 供电元件。
本发明实施例还提供一种检测方法，适用于本发明所提供的检测装置， 所 述方法包括：
在检测被测物质之前，微处理器控制光源向试纸的测试区域依次发出第一 波长的光和第二波长的光， 同时，控制光检测元件检测所述测试区反射出的与 第一波长的光对应的第一光信号和与第二波长的光对应的第二光信号；
确定依次经过光检测元件、 A/D转换电路处理后的第一光信号对应的第一 基准值以及第二光信号对应的第一对比值；
在所述试纸吸收到被测液体预定时间后，微处理器控制光源向试纸的测试 区域依次发出第一波长的光和第二波长的光， 同时，控制光检测元件检测所述 测试区反射出的与第一波长的光对应的第三光信号和与第二波长的光对应的 第四光信号；
确定依次经过光检测元件、 A/D转换电路处理后的第三光信号对应的第二 基准值以及第四光信号对应的第二对比值；
确定第二对比值与第一对比值对应的第一变化率，以及第二基准值与第一 基准值对应的第二变化率；
判断第一变化率与第二变化率的比值是否大于预设阈值，如果大于，确定 出表明测试区中被测物质存在或浓度的第一检测结果； 否则，确定出表明测试 区中被测物质不存在或浓度未达到预定标准的第二检测结果。
其中， 所适用的检测装置还包括： 显示器；
所述方法还包括：
将所确定的第一检测结果或第二检测结果通过所述显示器进行展示。
其中， 当所述第一变化率与第二变化率的比值大于预设阈值的情况下， 所 述方法还包括：
在预设的浓度值区间与比值区间的映射关系中，确定所述第一变化率与第 二变化率的比值所对应的浓度值区间；
将所确定的浓度值区间确定为第一检测结果。
与现有技术相比， 本发明所提供的装置仅需一组光源和光检测元件，通过 光源发出不同颜色的光照射测试区，进而检测测试区在不同颜色光照条件下的 反射光强度， 并通过相关算法确定出检测结果。 可见， 本发明所提供的检测装 置无需设置参照区，避免使用多组光源以及多组光检测元件，达到了降低成本， 筒化检测过程的目的。 附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施 例或现有技术描述中所需要使用的附图作筒单地介绍，显而易见地， 下面描述 中的附图仅仅是本发明的一些实施例， 对于本领域普通技术人员来讲，在不付 出创造性劳动的前提下， 还可以根据这些附图获得其他的附图。
图 1为本发明实施例所提供的一种检测装置的结构示意图；
图 2为本发明实施例所提供的一种检测检测方法的流程图； 图 3为本发明实施例所提供的一种检测检测方法的另一流程图。 具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清 楚、 完整地描述， 显然， 所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例， 而不是 全部的实施例。基于本发明中的实施例， 本领域普通技术人员在没有做出创造 性劳动前提下所获得的所有其他实施例， 都属于本发明保护的范围。
现有技术所提供的检测装置， 例如： 数字化测试笔， 由于设置有多组光源 及多组光检测器件， 导致了成本较高， 且检测过程较为繁瑣。
为了解决现有技术问题， 本发明实施例提供了一种检测装置， 其适用于液 体中被测物质存在或浓度的检测， 如图 1所示， 该检测装置可以包括：
试纸（图 1中未显示）， 其具有第一颜色的测试区， 所述测试区在感应到 被测物质存在或浓度后显现第二颜色；
能够发出至少两种波长的光的光源 110, 其用于照射所述测试区， 且与一 微处理器 140相连；
光检测元件 120, 其用于检测来自所述测试区的反射光， 将所检测到的反 射光的光信号转换为电信号并发送至 A/D转换电路 130,且与微处理器 140相 连；
A/D转换电路 130,其用于对所述电信号进行模 /数转换后发送至微处理器 140;
微处理器 140, 其用于控制光源 110、 光检测元件 120以及 A/D转换电路 130, 并对所述经过模数转换的电信号进行分析处理， 确定一检测结果。 需要说明的是，由于试纸的测试区所显示的第一颜色或第二颜色对不同颜 色的反射能力不同，因此，可以利用不同颜色的光分别照射浸液前后的测试区， 并根据来自测试区的反射光的光信号，确定出当前测试区所显示的颜色。其中， 利用本发明实施例所提供的检测装置的检测过程中，将光源所发出的其中一种 波长的光作为基准光， 另一种波长的光作为对比光； 在试纸浸液前后， 分别控 制该光源依次发出基准光和对比光来照射试纸的测试区，并由光检测元件采集 由测试区所反射出的两个基准光对应的光信号以及两个对比光对应的光信号； 并经过光检测元件、 A/D转换电路的处理后， 由微处理器确定出两个基准光对 应的基准值和两个对比光对应的对比值；并通过判断对比值的变化率与基准值 的变化率的比值是否大于预定阈值来确定出试纸在浸液后是否由第一颜色变 化为第二颜色。 其中， 不同的检测场景所需的阈值不同， 该阈值可以通过多次 检测试验分析得到。
与现有技术相比， 本发明所提供的装置仅需一组光源和光检测元件，通过 光源发出不同的颜色光照射测试区，进而检测测试区在不同颜色光照条件下的 反射光强度， 并通过相关算法确定出检测结果。 可见， 本发明所提供的检测装 置无需设置参照区，避免使用多组光源以及多组光检测元件，达到了降低成本， 筒化检测过程的目的。
需要说明的是，由于一种颜色对相同颜色光的反射能力与对波长相差较大 (也就是， 色差较大） 光的反射能力差距较大， 因此， 为了达到精准的目的， 该光源 110 所发出的基准光和对比光可以与所述测试区在感应到被测物质存 在或浓度后显现第二颜色相关，其中，基准光通常选择第二颜色对应波长的光， 而对比光通常选择与第二颜色的对应波长差距较大的光， 例如： 当测试区在感 应到被测物质存在或浓度后显现红色时，基准光可以选择红色光， 而对比光可 以选择绿色光； 而当测试区在感应到被测物质存在或浓度后显现蓝色时，基准 光可以选择蓝色光， 而对比光可以选择黄色光， 这都是合理的。 也就是， 该光 显示颜色， 选择不同波长的基准光和对比光。
其中， 可以通过手工浸液的方式， 将该待测液体放置到该试纸上， 或者， 通过将该待测液体通过该装置上特定浸液孔进行浸液。 更进一步的， 为了筒化 人为操作步骤， 该检测装置还可以包括吸液块， 其与该试纸相接触， 用于吸收 该待测液体。 当需要浸液时， 可以通过该吸液块吸收待测液体， 该待测液体会 自动转移到该试纸上， 实现对试纸的浸液。 可以理解的是， 在实际应用中， 试 纸上可以存在用于检测一种物质或多种物质存在或浓度的多个测试区，以及一 个检测试纸是否有效的质控区， 因此， 利用本实施例所提供的检测装置， 可以 通过控制光源以及光检测元件， 测试一条试纸上的多个测试区，得到待测液体 中多种物质的存在情况或试纸质控结果，或者根据多个测试区的检测情况推导 出一个或多个检测结果。 该检测装置还可以包括： 显示器。 其中， 该显示器可以为 LCD显示器， 当然 并不局限于 LCD显示器。
本领域人员可以理解的是， 在实际应用中， 该光源 110可以为够发出两种 波长的光的发光二极管， 当然并不局限于发光二极管； 其中， 所选择的发光二 极管可以根据试纸的第二颜色确定。 同样的， 在实际应用中， 该光检测元件 120可以为光电管， 且该光电管可以为真空光电管和充气光电管， 以将所采集 到光信号转换为相应电信号， 当然并不局限于光电管。
更进一步的， 为了固定该试纸， 该检测装置还可以包括： 固定所述试纸的 固定件。 可以理解的是， 该固定件可以设置为方便试纸装卸的元件， 以使得该 检测装置能够进行多次试纸的测试。
当然，该检测装置还包括：供电元件，以为该检测装置中的耗电模块供电， 例如： 光源 110、 光检测元件 120、 微处理器 140等。
可以理解的是， 该检测装置可以封装到数字化测试笔中， 或者， 以其他便 携设备的形式进行封装， 这都是合理的。 针对于上述的检测装置，本发明实施例还提供一种检测方法，如图 2所示， 所述检测方法可以包括：
5101 ,在检测被测物质之前，微处理器控制光源向试纸的测试区域依次发 出第一波长的光和第二波长的光；
其中， 该第一波长的光作为基准光， 为了测试结果更加精准， 其可以选择 与试纸在感受到被测物质存在或浓度后所显示的第二颜色对应的波长；第二波 长的光作为对比光，其可以选择与第二颜色对应波长差距较大的波长，也就是， 选择与第二颜色色差较大的颜色。
5102 ,控制光检测元件检测所述测试区反射出的与第一波长的光对应的第 一光信号和与第二波长的光对应的第二光信号；
S103 ,确定依次经过光检测元件、 A/D转换电路处理后的第一光信号对应 的第一基准值以及第二光信号对应的第一对比值；
S104,在所述试纸吸收到被测液体预定时间后，微处理器控制光源向试纸 的测试区域依次发出第一波长的光和第二波长的光；
其中， 预定的时间可以根据实际情况进行设定。 例如： 在通过尿液进行检 测是否怀孕时， 可以在尿液浸湿试纸 2~5分钟内控制光源发出不同波长的光。
5105 ,控制光检测元件检测所述测试区反射出的与第一波长的光对应的第 三光信号和与第二波长的光对应的第四光信号；
5106,确定依次经过光检测元件、 A/D转换电路处理后的第三光信号对应 的第二基准值以及第四光信号对应的第二对比值；
5107,确定第二对比值与第一对比值对应的第一变化率， 以及第二基准值 与第一基准值对应的第二变化率；
S108,判断第一变化率与第二变化率的比值是否大于预设阈值，如果大于， 则进入步骤 S109; 否则， 进入步骤 S110;
可以理解的是， 不同的检测场景所需的阈值不同， 该阈值可以通过多次检 测试验分析得到。
S109, 确定出表明测试区中被测物质存在或浓度的第一检测结果；
S110,确定出表明测试区中被测物质不存在或浓度未达到预定标准的第二 检测结果。
可以理解的是，第一检测结果或第二检测结果可以为试纸测试区在浸液后 的颜色， 或者， 可以为试纸测试区在浸液后所显示颜色对应的结果。 例如： 在 通过检测尿液中人绒毛膜促性腺激素 （筒称 HCG )是否存在确定该尿液的所 属者是否怀孕时， 所确定出的检测结果可以为测试区显示红色 /白色， 或者， 阳性 /阴性结果。
本实施例中，通过光源发出不同颜色的光照射测试区， 进而检测测试区在 不同颜色光照条件下的反射光强度， 并通过相关算法确定出检测结果。 可见， 本发明所提供的检测装置无需设置参照区，避免使用多组光源以及多组光检测 元件， 达到了降低成本， 筒化检测过程的目的。
其中，在确定出被测物质存在或浓度达到预定标准时， 可以进一步通过特 定的算法确定出被测物质在该待测液体中的浓度范围，以达到定量或半定量分 析的目的。 因此， 在本发明所提供的另一实施例中， 当所述第一变化率与第二 变化率的比值大于预设阈值的情况下， 该检测方法还可以包括：
在预设的浓度值区间与比值区间的映射关系中，确定所述第一变化率与第 二变化率的比值所对应的浓度值区间；
将所确定的浓度值区间确定为第一检测结果。
可以理解的是，可以利用上述检测装置预先通过多次测试确定出浓度值区 间与比值区间的映射关系，进而在确定出所述第一变化率与第二变化率的比值 后， 将该映射关系中对应的浓度值区间作为第一检测结果。
更进一步的， 所适用的检测装置还可以包括： 显示器；
所述方法还可以包括：
将所确定的第一检测结果或第二检测结果通过所述显示器进行展示。 当然， 显示器所显示的信息可以为试纸测试区在浸液后的颜色， 或者， 可 以为试纸测试区在浸液后所显示颜色对应的结果。
一种检测方法进行介绍。 当然， 本发明所提供的一种检测方法并不局限于检测 尿液中是否存在 HCG, 还可以检测其他液体中的被测物质存在或浓度。 需要说明的是， 该检测方法适用于本实施例所提供的检测装置； 并且， 检 测装置中所采用的试纸的测试区在浸液前显示白色， 在浸入存在 HCG的尿液 后显示红色， 在浸入未存在 HCG的尿液后， 不显示红色； 该光源能够发出红 光和绿光的发光二极管； 该光检测元件为光电管； 该检测装置还具体 LCD显 示器。
如图 3所示， 一种检测方法， 可以包括：
5201 ,在检测尿液之前，微处理器控制发光二极管向试纸的测试区域依次 发出红光和绿光；
5202 ,控制光电管检测该测试区反射出的与红光对应的第一光信号和与绿 光对应的第二光信号；
5203 ,确定依次经过光电管、 A/D转换电路处理后的第一光信号对应的第 一基准值以及第二光信号对应的第一对比值；
5204,在该试纸吸收到尿液 5分钟后，微处理器控制该发光二极管向试纸 的测试区域依次发出红光和绿光；
S205 ,控制光电管检测该测试区反射出的与红光对应的第三光信号和与绿 光对应的第四光信号；
5206,确定依次经过光电管、 A/D转换电路处理后的第三光信号对应的第 二基准值以及第四光信号对应的第二对比值；
5207 ,确定第二对比值与第一对比值对应的第一变化率， 以及第二基准值 与第一基准值对应的第二变化率；
5208,判断第一变化率与第二变化率的比值是否大于预设阈值，如果大于， 则进入步骤 S209; 否则， 进入步骤 S210; 其中， 该预设阈值为经过多次试验测试得到， 当第一变化率与第二变化率 的比值大于该阈值时，表明该测试区在浸入尿液后显示红色， 即该尿液中存在 HCG,检测结果为阳性；而当第一变化率与第二变化率的比值不大于该阈值时， 表明该测试区在进入尿液后不显示红色， 即该尿液中不存在 HCG, 检测结果 为阴性。
5209, 确定出检测结果为阳性， 并通过 LCD显示器进行显示；
5210, 确定出检测结果为阴性， 并通过 LCD显示器进行显示。
本实施例中，通过发光二极管发出红光和绿光照射测试区， 进而检测测试 区在不同颜色光照条件下的反射光强度， 并通过相关算法确定出检测结果。 可 见， 本发明所提供的检测装置无需设置参照区， 避免使用多组光源以及多组光 检测元件， 达到了降低成本， 筒化检测过程的目的。 在本发明所提供的几个实施例中， 应该理解到， 所揭露的系统， 装置和方 法， 在没有超过本申请的精神和范围内， 可以通过其他的方式实现。 当前的实 施例只是一种示范性的例子， 不应该作为限制， 所给出的具体内容不应该限制 本申请的目的。 例如， 所述单元或子单元的划分， 仅仅为一种逻辑功能划分， 实际实现时可以有另外的划分方式， 例如多个单元或多个子单元结合一起。 另 夕卜， 多个单元可以或组件可以结合或者可以集成到另一个系统， 或一些特征可 以忽略， 或不执行。
另外， 所描述系统， 装置和方法以及不同实施例的示意图， 在不超出本申 请的范围内， 可以与其它系统， 模块， 技术或方法结合或集成。 另一点， 所显 示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置 或单元的间接耦合或通信连接， 可以是电性， 机械或其它的形式。 以上所述仅是本发明的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通 技术人员来说， 在不脱离本发明原理的前提下， 还可以做出若干改进和润饰， 这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

权 利 要 求
1、 一种检测装置， 适用于液体中被测物质存在或浓度的检测， 其特征在 于， 所述检测装置包括：
试纸， 其具有第一颜色的测试区， 所述测试区在感应到被测物质存在或浓 度后显现第二颜色；
能够发出至少两种波长的光的光源， 其用于照射所述测试区，且与一微处 理器相连；
光检测元件， 其用于检测来自所述测试区的反射光，将所检测到的反射光 的光信号转换为电信号并发送至 A/D转换电路， 且与所述微处理器相连； A/D转换电路， 其用于对所述电信号进行模 /数转换后发送至微处理器； 微处理器， 其用于控制所述光源、 光检测元件以及 A/D转换电路， 并对 所述经过模数转换的电信号进行分析处理， 确定一检测结果。
2、 根据权利要求 1所述的装置， 其特征在于， 所述检测装置还包括： 吸液块， 其与所述试纸相接触， 用于吸收待测液体。
3、 根据权利要求 1所述的装置， 其特征在于， 所述检测装置还包括： 显示器， 用于显示所述微处理器确定的检测结果。
4、 根据权利要求 1所述的装置， 其特征在于， 所述光源为能够发出两种 波长的光的发光二极管。
5、根据权利要求 1所述的装置， 其特征在于， 所述光检测元件为光电管。
6、根据权利要求 3所述的装置，其特征在于，所述显示器为 LCD显示器。
7、 根据权利要求 1所述的装置， 其特征在于， 所述检测装置还包括： 固 定所述试纸的固定件。
8、 根据权利要求 1所述的装置， 其特征在于， 还包括： 供电元件。
9、 一种检测方法， 其特征在于， 适用于权利要求 1所述的检测装置， 所 述方法包括：
在检测被测物质之前，微处理器控制光源向试纸的测试区域依次发出第一 波长的光和第二波长的光， 同时，控制光检测元件检测所述测试区反射出的与 第一波长的光对应的第一光信号和与第二波长的光对应的第二光信号；
确定依次经过光检测元件、 A/D转换电路处理后的第一光信号对应的第一 基准值以及第二光信号对应的第一对比值；
在所述试纸吸收到被测液体预定时间后，微处理器控制光源向试纸的测试 区域依次发出第一波长的光和第二波长的光， 同时，控制光检测元件检测所述 测试区反射出的与第一波长的光对应的第三光信号和与第二波长的光对应的 第四光信号；
确定依次经过光检测元件、 A/D转换电路处理后的第三光信号对应的第二 基准值以及第四光信号对应的第二对比值；
确定第二对比值与第一对比值对应的第一变化率，以及第二基准值与第一 基准值对应的第二变化率；
判断第一变化率与第二变化率的比值是否大于预设阈值，如果大于，确定 出表明测试区中被测物质存在或浓度的第一检测结果； 否则，确定出表明测试 区中被测物质不存在或浓度未达到预定标准的第二检测结果。
10、根据权利要求 9所述的方法，其特征在于，所适用的检测装置还包括： 显示器；
所述方法还包括： 将所确定的第一检测结果或第二检测结果通过所述显示器进行展示。
11、 根据权利要求 9所述的方法， 其特征在于， 当所述第一变化率与第二 变化率的比值大于预设阈值的情况下， 所述方法还包括：
在预设的浓度值区间与比值区间的映射关系中，确定所述第一变化率与第 二变化率的比值所对应的浓度值区间；
将所确定的浓度值区间确定为第一检测结果。
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