快速生化检测仪结构优化设计与误差分析

发布时间：2017-08-22 23:19

  本文关键词：快速生化检测仪结构优化设计与误差分析

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【摘要】：灾害救护中获取生命急救生化指标是抢救生命的基本前提。近年来,为应对突发自然灾害、人为灾害等伤员抢救的需求,对野外检验医学及其装备提出了新的要求和挑战。传统生化检测仪环境适应性差、不便携带、检测速度慢,大多无法在野外条件下使用。因此,研究具有多参数、低功耗、快速便携等特点的实用化生化检测仪,以满足灾害临床检验工作开展的需要,提升我国急救生化检测装备的技术水平,具有重要的社会意义和应用价值。本文针对灾害环境下救护以及中小型医疗机构门诊急救等快速检测伤病员生命参数指标的应用要求,以血液中的钾离子、二氧化碳、钠离子、氯离子、肌酐、葡萄糖、血红蛋白七种生命指标为检测对象,开展了快速生化检测仪结构优化设计与误差分析的研究。提出了基于MOEMS微型光谱仪和紫外LED与紫外光敏管的快速生化检测仪技术方案,突破了仪器稳定性和可靠性设计、微组装系统集成、误差校正等关键技术,完成了快速生化检测仪的结构优化设计,解决了高精度样品扫描和仪器内部优化布局等技术难点,成功研制出实用化样机,并对样机结构进行了误差分析,完成了样机的各项性能参数测试和临床应用试验。试验结果表明,设计的快速生化检测仪各项指标均满足临床要求,达到了实用化水平。论文主要研究工作是:(1)分析了生化检测仪的研究现状,研究了目前生化检测仪的结构特点以及存在的问题;(2)分析了基于分光光度法的生化检测原理与其对仪器设计的要求,并依据现有的理论和技术,提出了快速生化检测仪系统结构的优化方案;(3)根据提出的总体设计方案,设计了光学系统、恒温样品槽结构系统、样品扫描系统以及仪器内部各个部件结构,对仪器内部各个模块进行了合理地布局,设计了仪器外壳的结构,完成了实用化快速生化检测仪整机结构的优化设计;(4)依据设计的仪器整机结构,完成了仪器各个模块的加工和装调,研制出样机,并分析了快速生化检测仪结构存在的误差及其对测量结果的影响;(5)按照国家规定的检定规程制定了仪器性能验证实验,对研制出的实用化样机进行了主要性能参数的测试及临床试验,并分析了测试结果。结果表明,快速生化检测仪的各项性能均达到国家要求的技术指标,满足临床应用需要。
【关键词】：生化检测 分光光度法 结构设计 误差分析 性能验证
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH77
【目录】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-9
• 1 绪论9-15
• 1.1 研究背景及意义9
• 1.2 国内外研究现状9-14
• 1.3 研究目标及主要研究内容14
• 1.4 本章小结14-15
• 2 仪器的检测原理与总体结构方案15-23
• 2.1 分光光度法15-20
• 2.1.1 朗伯-比尔定律15-16
• 2.1.2 基于分光光度法的定量方法16-17
• 2.1.3 吸光度的测量方法17-18
• 2.1.4 影响分光光度法的因素18-20
• 2.1.5 仪器设计要求20
• 2.2 仪器的总体结构方案20-22
• 2.2.1 快速生化检测仪的主要技术指标20-21
• 2.2.2 总体结构方案21-22
• 2.3 本章小结22-23
• 3 仪器的系统结构优化设计23-49
• 3.1 光学系统23-33
• 3.1.1 光源的选择23-24
• 3.1.2 光电检测器的选择24-26
• 3.1.3 光学系统方案26-27
• 3.1.4 比色池的选择27-28
• 3.1.5 透镜的选择28-29
• 3.1.6 样品槽设计29-31
• 3.1.7 固定检测光路31-33
• 3.1.8 扫描检测光路33
• 3.2 恒温样品槽33-35
• 3.2.1 恒温方案34
• 3.2.2 恒温样品槽结构设计34-35
• 3.3 样品扫描系统35-42
• 3.3.1 扫描机构的选择36
• 3.3.2 驱动装置的选择36-38
• 3.3.3 导轨的选择38-39
• 3.3.4 移动部件的设计39-42
• 3.3.5 样品扫描系统集成42
• 3.4 样品检测系统42-43
• 3.5 其它连接部件的设计43-45
• 3.5.1 风扇连接件的设计43-44
• 3.5.2 显示触摸屏连接件的设计44-45
• 3.5.3 电源紧固件的设计45
• 3.6 快速生化检测仪系统集成45-48
• 3.6.1 仪器内部布局45-46
• 3.6.2 仪器内部系统集成46
• 3.6.3 外壳设计46-47
• 3.6.4 仪器整机系统集成47-48
• 3.7 本章小结48-49
• 4 仪器的系统装配与结构误差分析49-55
• 4.1 快速生化检测仪的系统装配49-51
• 4.1.1 零部件的加工要求49
• 4.1.2 恒温样品槽装配49-50
• 4.1.3 样品检测系统装配50
• 4.1.4 仪器内部装配50
• 4.1.5 仪器整机装配50-51
• 4.2 快速生化检测仪结构误差分析51-54
• 4.2.1 定位误差51-52
• 4.2.2 装配误差52-53
• 4.2.3 光学系统不稳定带来的误差53-54
• 4.3 本章小结54-55
• 5 仪器的性能验证与临床试验55-65
• 5.1 仪器性能验证55-62
• 5.1.1 主要性能参数测试55-62
• 5.1.2 性能验证综述62
• 5.2 临床应用试验62-64
• 5.3 野外测试64
• 5.4 本章小结64-65
• 6 总结与展望65-67
• 6.1 工作总结65
• 6.2 后续工作的展望65-67
• 致谢67-68
• 参考文献68-70

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本文编号：721633