一种荧光检测器的制作方法

本发明涉及医疗器械技术领域，特别地涉及一种荧光检测器。

背景技术：

在ivd行业中，荧光检测器是一种常用仪器。荧光检测器通过激发光源照射待测试品，待测试品受激发射荧光，通过测量荧光强度来检测待测试品。在这个过程中，为了确保待测品受激发射荧光的稳定性，需要保持激发光输出功率的稳定。同时，为了避免开启激发光源时间过长造成待测品发生淬灭情况，激发光源不能够连续长时间开启。因此，荧光检测器的激发光源需要在短时间内达到光输出功率的稳定状态。

现有技术中的荧光检测器使用闭环控制的方式控制激发光源的光输出功率。具体而言，荧光检测器利用光传感器采集激发光源的光强作为反馈量，通过闭环反馈计算控制激发光源的驱动源输出量，最终达到预期的稳定激发光输出功率。然而，现有技术的闭环控制解决方案存在诸多缺点。例如，作为光传感器的光电二极管价格昂贵；主光路中分光器的安装角度和尺寸精度要求非常高。因此，本领域需要一种荧光检测器的不同控制策略。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的技术问题，本发明提出了一种荧光检测器，包括：led组件，其经配置以向待测品照射激发光；光探测器，其经配置以接收来自所述待测品的荧光；控制器，其经配置以控制驱动所述led组件的功率；温度传感器，其连接到所述控制器，经配置以检测所述led组件的温度；以及控温组件，其连接到所述控制器，经配置以调节所述led组件的温度。

如上所述的荧光检测器，其中所述控制器控制控温组件将所述led传感器的温度保持在预设温度范围。

如上所述的荧光检测器，其中所述预设温度范围为3-5摄氏度，优选为1-3摄氏度，最优为大约1度。

如上所述的荧光检测器，其中所述控制器经配置以根据输出功率计算所述led组件的预期温度。

如上所述的荧光检测器，其中所述控温组件为半导体温差电片。

如上所述的荧光检测器，其中所述控温组件包括均与所述控制器连接的加热件和制冷件；所述加热件和所述制冷件位于所述led组件的一侧。

如上所述的荧光检测器，其中所述加热件为加热片，所述制冷件为风扇。

如上所述的荧光检测器，进一步地还包括用于对所述led组件散热的散热片。

如上所述的荧光检测器，所述led组件包括安装板和led灯珠；所述led灯珠安装在所述安装板的一面；所述控温组件位于所述安装板的另一面。

如上所述的荧光检测器，所述加热件与所述led组件位于所述散热片相对的两侧；所述制冷件与所述温度传感器位于所述散热片另一相对的两侧。

本发明具有如下的有益效果：

1.降低了物料成本：由于本发明使用了温度控制的方式，温度传感器相对于光传感器来说成本大为下降；

2.降低了闭环反馈控制的设计难度：温度闭环控制相对来说更为简单，即使使用常见的pid算法，在不高的算法刷新频率下都可以实现预期控制指标；以及

3.降低器件安装尺寸要求：本发明采用温度传感器替换了对安装尺寸比较敏感的光学器件，降低了安装难度。

附图说明

下面，将结合附图对本发明的优选实施方式进行进一步详细的说明，其中：

图1是根据本发明的一个实施例提供的荧光检测器的结构示意图；

图2是根据本发明的一个实施例提供的荧光检测器的结构示意图；以及

图3是根据本发明的一个实施例提供的荧光检测器的外观示意图。

标记说明：

1-控制器；2-制冷件；3-led组件；

4-加热片；5-散热片；6-温度传感器；

7-待测品；8-光探测器；31-安装板；

32-led灯珠。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。

在以下的详细描述中，可以参看作为本申请一部分用来说明本申请的特定实施例的各个说明书附图。在附图中，相似的附图标记在不同图式中描述大体上类似的组件。本申请的各个特定实施例在以下进行了足够详细的描述，使得具备本领域相关知识和技术的普通技术人员能够实施本申请的技术方案。应当理解，还可以利用其它实施例或者对本申请的实施例进行结构、逻辑或者电性的改变。

对于led组件来说，基于光强的闭环控制比较直接，但是成本较高而且易受影响。本发明提出了另一种控制方法，即基于温度的闭环控制方法，成本较低，控制方便，而且能够达到与光强控制相同的效果。

图1是根据本发明的一个实施例提供的荧光检测器的结构示意图，如图1所示，本实施例的荧光检测器包括led组件3、光探测器8、控制器1、温度传感器6以及控温组件(包括制冷件2和加热件4)。

在一些实施例中，控制器1控制驱动led组件3的功率。温度传感器6实时检测led组件3的温度，并将检测的温度反馈给控制器1。控制器1控制控温组件调节led组件3的温度，使得led组件3工作时始终处于稳定的温度，从而确保了led组件3光输出功率的稳定。

根据本发明的一个实施例，控制器1存储led组件3的温度范围。响应于led组件3的温度低于所述温度范围的下限，则控制控温组件升高led组件3的温度。响应于led组件3的温度高于所述温度范围的上限，则控制控温组件降低led组件3的温度。不同的荧光检测器可以具有不同的上限和下限。在一些实施例中，温度上下限之间为3-5摄氏度，优选为1-3摄氏度，最优为1摄氏度左右。本发明的温度闭环控制方法使得光强变化的波动明显小于光强闭环控制方法的光强波动。

根据本发明的一个实施例，在开启led组件3之前，启动控温组件将led组件3加热升温。温度传感器6实时监测led组件3的温度。当加热至预设温度范围后停止加热，再启动led组件3，对待检测部件进行光照射检测。同时，待测品7在led组件3的照射下发射出荧光，光探测器8接收来自待测品7的荧光对荧光强度进行检测。随着工作持续，led组件3温度逐渐升高。当温度传感器6检测到温度高于温度范围上限时，控制器1启动控温组件对led组件3制冷，降温至温度范围内的预设数值，例如温度范围的下限或接近温度范围的下限。如果环境温度较低，随着工作持续，led组件3温度也可能逐渐降低，当温度传感器6检测到温度低于温度范围下限时，控制器1启动控温组件对led组件3加热，升温至温度范围内的预设数值，例如温度范围的上限或接近温度范围的上限。温度传感器6实时监测led组件3的温度，形成温度闭环控制。

本发明的led组件3应在恒流驱动模式下工作。控制器1采用闭环控制对温度实时检测控制，具有如下的优点：首先，由于温度控制方式中温度传感器6相对于光传感器来说成本明显下降。即使增加了控温组件，成本增加也非常有限，由此可以大大降低了物料成本，而控制效果却可以好于传统的基于光强的闭环控制方法。其次，温度闭环控制相对来说更为简单。即使使用常见的pid算法，在不高的算法刷新频率下都可以实现预期控制指标，因此闭环反馈控制的设计难度明显降低。进一步地，本发明采用温度传感器6替换了对安装尺寸比较敏感的光学器件，降低器件安装尺寸要求，降低了安装难度。

因此，本发明一种荧光检测器功率控制策略，相对于光传感器采集激发光源的光强作为反馈量以控制led组件功率而言，具有明显的优势。

在一些实施例中，控制器1能够根据当前输出功率计算led组件3的预期温度，从而提前对led组件的温度进行控制，从而达到更为精准的温度控制。另一方面，控制器1还可以实现更为精确的输出光强控制。在一些实施例中，led组件3的输出光强与当前的输出功率(例如，电压不变情况下供给led组件的电流)和温度具有良好的对应关系。因此，在保证输出功率不变的情况下，可以调节led组件的温度而达到希望的光强。

根据本发明的一个实施例，控制器1收到增加或降低输出光强指令。控制器1控制输出功率升高或降低，然后根据经计算的led组件预期温度，控制控温组件将led组件3的温度调节至预期温度。在持续工作过程中，温度传感器6将实时检测到的温度信息发送至控制器1。控制器1根据接收到的温度信息控制温控组件。当温度传感器6检测到的温度高于预期温度时，控制器1控制温控组件进行制冷降温至预期温度。当温度传感器6检测到的温度低于预期温度时，控制器1控制温控组件进行升温至预期温度。整个过程采用自动控制完成，温度传感器6实时检测led组件3的温度，控制器1实时控制控温组件进行调节，从而确保led组件3的温度以实现led组件3光输出功率的稳定性。

在一些实施例中，控温组件可以为同时具备加热和制冷两种功能的单一组件，例如半导体温差电片。在另一些实施例中，控温组件包括均与控制器1连接的加热件4和制冷件2。在一种示例性的布置中，加热件4和制冷件2可以位于led组件3的同一侧并相互隔开，避免两者相互影响，并且便于布置。

在一些实施例中，加热件4可以为加热丝、加热片、加热管等其他能够实现加热功能的部件。优选地，加热件4为加热片。采用加热片对led发光件进行加热，可使led发光件受热面积大、加热均匀。在一些实施例中，加热片4覆盖led组件3的侧面。led组件3在向加热片方向的投影完全位于加热片内，这样可最大面积的加热led发光件，提高加热效率。

在一些实施例中，制冷件2可以为风扇、热管、半导体制冷片等部件。优选地，制冷件2为风扇，结构简单，成本低。或者，制冷件2为半导体制冷片。半导体制冷片占用体积小，可使荧光检测器的体积较小。

在一些实施例中，参考图2，led组件3包括安装板31和led灯珠32。led灯珠32安装在安装板31的一面；控温组件位于安装板31的另一面。安装板31上安装有led灯珠32的一面为发光面，在该面对待检测物品进行照射检测。安装板31的另一面设置有控温组件对安装板31上的led灯珠32进行升温和降温。这种方式结构紧凑，有利于减小荧光检测器的尺寸。参考图2，本实施例的荧光检测器还可以包括用于对led组件3散热的散热片5。散热片5用于增加led组件3的热容和散热面积，提高led组件3的降低速度，并且可提高系统温度控制的稳定性。

在另一个示例性的布置中，加热件4与led组件3位于散热片5相对的两侧。制冷件2与温度传感器6位于散热片5另外一组相对的两侧。也就是说，散热片5的四面分别布置加热件4、led发光件、温度传感器6和制冷件2。这种布置更加紧凑，占用体积也更小。

图3是根据本发明的一个实施例提供的荧光检测器的结构示意图。如图3所示，在led组件3的一侧，且朝向远离该侧的方向，加热片4、散热片5以及制冷件2依次设置。加热件4位于led组件3的一侧，并对led组件3的该侧进行加热，当需要降低温度时，制冷件2启动，并对led组件3进行制冷降温，散热片5可加快led组件3的散热降温，提高降温效率。

上述实施例仅供说明本发明之用，而并非是对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此，所有等同的技术方案也应属于本发明公开的范畴。