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原文传递一种多通道维生素同步检测系统及方法

专利名称：	一种多通道维生素同步检测系统及方法
摘要：	本发明涉及一种多通道维生素同步检测系统及方法，属于医疗检测领域。该系统由中控计算机以及与中控计算机数据通信连接的试剂混匀控制单元、扫描电压输出控制单元以及响应电流强度采集单元构成，以分别实现试剂的混匀、特定模式的扫描电压的输出以及工作电极上发生氧化还原反应时产生的电流信号的采集功能；在维生素检测处理过程中，通过中控计算的综合处理，由从工作电极采集到的电流信号得到与维生素浓度相关的特征参数，进而根据检测模型计算出不同类型的维生素浓度指标，并加以实时显示。本发明具有较高的检测精度，具有较宽的维生素检测范围，提高了维生素检测的灵敏度，提高了实际应用时的维生素检测效率，能够实现不同维生素的有效检测。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	重庆;50
申请人：	重庆东渝中能实业有限公司
发明人：	廖彦剑;李川;季忠;胡宁;邓苑佐;段云飞;陈星云
专利状态：	有效
申请日期：	2019-08-02T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-15T00:00:00+0800
申请号：	CN201910713738.5
公开号：	CN110455905A
代理机构：	北京同恒源知识产权代理有限公司
代理人：	杨柳岸
分类号：	G01N27/48(2006.01);G;G01;G01N;G01N27
申请人地址：	400020重庆市江北区港城东环路5号7幢2-1、3-1
主权项：	1.一种多通道维生素同步检测系统，其特征在于：包括：中控计算机；分别与中控计算机数据通信连接的电极子系统升降控制模块、试剂混匀控制模块、扫描电压输出控制模块和响应电流强度采集模块；所述电极子系统升降控制模块用于控制电极系统准确到达维生素样本溶液的准确位置；所述试剂混匀控制模块用于实现电极活化及被测维生素样本溶液在电极上的充分富集；所述扫描电压输出控制模块用于在工作电极上按一定速度施加按一定规律变化的扫描电压，通过调整富集电压、富集时间、扫描电压范围、电压增量和取样间隔时间参数，实现电极活化与清洁、溶出和维生素的检测；所述响应电流强度采集模块用于采集与扫描电压不同电位相对应的电流变化值；所述中控计算机中预设有扫描电压输出控制模型、响应电流强度曲线特征提取算法以及不同维生素浓度量化模型；所述扫描电压输出控制模型用于根据不同维生素的检测要求在工作电极上施加对应的不同速度及不同规律变化的扫描电压；所述响应电流强度曲线特征提取算法用于提取在工作电极上采集到的对应扫描电压的电流变化信号的特征点，得到与被检测维生素浓度相关的特征参数；所述不同维生素浓度量化模型用于根据从不同响应电流强度曲线中提取到的特征点和特征参数，对被测样本的维生素浓度进行量化，并给出维生素浓度结果。 2.根据权利要求1所述的一种多通道维生素同步检测系统，其特征在于：所述中控计算机通过电极升降控制模块和试剂混匀控制模块对样本维生素浓度的检测进行预处理；通过扫描电压输出控制模块对电极系统施加扫描电压；通过响应电流强度采集模块同步采集工作电极中对应电流变化信号，并对由此得到的与样本维生素浓度相关的电压-电流变化曲线进行特征提取，进而将得到的特征参数作为维生素浓度量化模型的输入，从而得到被检测样本的维生素浓度值，并实时显示和保存。 3.根据权利要求1所述的一种多通道维生素同步检测系统，其特征在于：所述电极子系统升降控制模块包括电极系统，采用聚四氟乙烯为外套管基体材料；所述电极系统包括工作电极、辅助电极I和辅助电极II；所述工作电极、辅助电极I和辅助电极II固定在同一基底上，所述工作电极、辅助电极I和辅助电极II分别设置有中空管路和通孔。 4.根据权利要求1所述的一种多通道维生素同步检测系统，其特征在于：所述工作电极为圆柱状玻碳电极，辅助电极I和辅助电极II为长方体银块。 5.根据权利要求1所述的一种多通道维生素同步检测系统，其特征在于：所述电极子系统升降控制模块包括电机I、丝杆滑块、电极固定座、位置传感器和控制电路。 6.根据权利要求1所述的一种多通道维生素同步检测系统，其特征在于：所述试剂混匀控制模块包括电机II、样品固定座和控制电路。 7.根据权利要求1所述的一种多通道维生素同步检测系统，其特征在于：所述扫描电压输出控制模块包括单片机、DAC芯片、信号放大电路和电压跟随电路，通过工作电极、辅助电极I和辅助电极II实现扫描电压的输出。 8.根据权利要求1所述的一种多通道维生素同步检测系统，其特征在于：所述响应电流强度信号采集模块包括电流转电压电路、信号调理和放大电路、ADC芯片及单片机，通过工作电极采集样品反应中的微弱电流变化。 9.一种多通道维生素同步检测方法，其特征在于：包括以下步骤： S1：在中控计算机中预先设置有电压-电流曲线特征提取算法和维生素浓度量化模型，所述电压-电流曲线特征提取算法用于确定维生素种类，提取与维生素浓度有关的特征点信息，进而作为维生素浓度量化模型，即电流-浓度曲线的输入参数，同步得到不同样本的维生素浓度的量化值； S2：通过与中控计算机数据通信连接的电极子系统升降控制模型、试剂混匀模式控制模型、扫描电压输出控制模型、响应电流强度采集模块得到与维生素浓度有关的电压-电流变化信号；所述电极子系统升降控制模型用于对电极子系统进行升降控制；所述试剂混匀模式控制模型用于对样本溶液实现混匀，使之在电极上充分富集；所述扫描电压输出控制模型用于对电极子系统施加按一定速度和一定规律变化的扫描电压；所述响应电流强度采集模块用于采集与扫描电压相对应的电极子系统中工作电极的电流强度变化并传输至中控计算机； S3：中控计算机将同步采集的不同通道的与维生素浓度相关的电压-电流变化信号分别作为不同通道维生素量化模型的输入，从而同步得到不同通道被检测样本的维生素浓度的量化指标，并实时显示。 10.根据权利要求9所述的一种多通道维生素同步检测方法，其特征在于：在所述步骤S1中，在中控计算机中还预先设置有与不同维生素种类相关的通道补偿函数模型，所述补偿函数模型用于根据不同维生素类型，通过扫描电压输出控制模型选择不同的电压扫描模式，对电压-电流曲线特征点进行校正补偿，修正不同种类维生素浓度量化模型的映射关系；在所述步骤S3中，中控计算机解析得到不同维生素检测通道电极子系统的电压-电流变化信号及其特征点后，还将根据维生素浓度的个体和人群差异确定的被检测通道维生素类型；作为与不同维生素种类相关的通道补偿函数的输入而得到对应维生素浓度指标的补偿值，利用所述补偿值分别对不同通道的被测样本的维生素浓度量化模型进行补偿修正，得到修正的被检测通道样本的维生素浓度指标，并实时显示；带校正和补偿特性的维生素浓度量化模型：Y＝ABX+C+D；其中：Y’＝A*X+C为维生素浓度量化标准模型；B和D是由电压-电流曲线确定的与维生素种类有关的校正系数。
所属类别：	发明专利