CN1174996A - 具有检测小体积样品的装置的分析系统 - Google Patents

Abstract

测定测试单元并能够判定是否有足量的样本液体被均匀施加到施加区的分析系统,在本发明的第一实施方案中包括至少两个光源,它们照明测试条的施加区或测定区的分离照明区域或不完全重叠的照明区域,控制单元,利用控制单元至少有两个的光源可以被独立地激活,至少一个传感器,它检测由测定区反射或透射的光信号,并产生比例于光强的输出信号,以及测定单元,它在第一光源被激活时,从传感器接收第一输出信号并把它转换为第一测量值,在第二光源被激活时,从传感器接收第二输出信号并把它转换为第二测量值,并比较测量值,然后判定第一测量值与第二测量值间的偏差是否足够小。在根据本发明的分析系统的第二实施方案中,至少有一个光源用于照明测试单元的样本施加区或测定单元的测定区,至少两个传感器用于检测测定区反射或透射的光线。传感器的输出信号由测定单元转换为测量值,测定单元判定测量值的偏差是否足够小。

Description

具有检测小体积样品的装置的分析系统

本发明涉及一个用于测定测试单元的分析系统，该系统能够判定是否有足量的液体样品被均匀地施加到测试单元施加区。为此目的，本发明的第一实施方案包括一个控制单元，用于激活至少两个相互独立的光源，其中光源照明测试单元的测定区的施加区中的分离区域或至少没有全部重叠的区域。被测定区反射或透射的光被至少一个传感器检测，该传感器产生一个比例于光强的输出信号。当至少有两束的光源中的第一束被激活时测定单元接收第一输出信号，当至少有两束的光源中的第二束被激活时测定单元接收第二输出信号。输出信号由测定单元转换为测量值，对测量值进行互相比较。当第一测量值与第二测量值的偏离充分小时，则已经有足量的液体样品被施加到测试单元。如果偏离值超过预定阈值，那么样品量或者太少或者施加得不正确，分析系统给出错误警告。

在现有技术中，当极少量的液体样品被施加到测试单元上或者液体样品施加得不正确，即没有全部施加到预定区域时，测试单元会产生错误结果的问题已经是众所周知的了。过去，使用者必须目视监测把足量的液体样品施加到正确的区域。然而使用者的目视监视是不可靠的，特别是对于被糖尿病人使用的、用于测定血糖水平的测试单元，这是因为糖尿病人的视力经常被疾病损害。为了解决这一问题，在欧洲专利EP-B-0 087 466中描述了一种装置，该装置根据水在红外区域中对电磁谱的吸收，估计样品量是否充足的。然而该装置不适用于便携系统，例如在测量血液中的葡萄糖时，因为除了需要定量测定装置之外，还需要红外发射器和接受器。进一步的说，在EP-B-0 087 466中描述的装置执行一个完整的检测以判定是否施加了足量的液体样品。对于利用测试单元的分析测试的执行，不仅测试液体的总量是重要的，而且液体样品在样品施加区上的分布也是重要的。利用这种装置不容易识别已经施加了足量的液体样品但未正确定位的情况，即结果测试单元的试剂区域被液体样品非均匀地或非完全地润湿。

本发明的目的是提出一种分析系统，该系统包括这样一种装置，依靠该装置可以确定性地识别出在测试条上的样品量的不足或样品的不适当施加。本发明的进一步目的是提出一种装置，依靠该装置可以识别出样品量的不足，该装置能够以一种简单的、经济可行的方式集成在一个小型分析系统中或者已经存在于分析系统中。

前面提及的本发明的目的通过一个用于测定测试单元的分析系统得以实现，该系统至少有两束光源，能够照明测试单元的施加区或测定区上的分离区域或至少没有完全重叠的区域，以及一个控制单元，利用此控制单元能够相互独立地激活至少两个单元，至少一个用于检测测定区反射光或透射光的传感器，该传感器产生一个比例于光强的输出信号，以及一个测定单元，当至少两束光源中的第一束被激活时，测定单元从传感器接收第一信号并把它转换为第一测量值，当至少两束光源中的第二束被激活时，测定单元从传感器接收第二输出信号并把它转换为第二测量值，测定单元还比较测量值以判定第一和第二测量值之间的偏差是否足够小。

类似地，根据本发明，提出了一种用于测定测试单元的、至少由两个传感器组成的分析系统，该传感器检测施加区或测定区上的各自区域反射或透射的光，并提供一个比例于光强的输出信号，而区域是互相分离或至少没有完全重叠的，并且至少有一个光源照明样品施加区或测定区，一个测定单元，用于接收第一传感器的输出信号并把它转换为第一测量值，接收第二传感器的输出信号并把它转换为第二测量值，比较第一和第二测量值以判定测量值的偏差是否足够小。

用于测定检测条的分析系统一方面用于临床诊断领域，在该领域实现高的样品检测量是很重要的。然而，另一方面这样的分析系统还可用于家庭护理领域，从而使病人自己能够在合适的测试单元及小型分析系统的帮助下进行常规测量，例如血糖测量，或者判定他们血液的凝结特性。特别是在葡萄糖监测领域，用于测定测定单元的分析系统已经做得很好。其原因是糖尿病人过高或过低的血糖量能导致不可恢复的身体破坏。特别是对这种可以由大部分人使用的(也用于自动门诊分析系统)仪器，把足量的液体样品，通常为血液、尿、或唾液或类似物以合适的方式施加到测试单元的预定区是很重要的。当明白了测试单元的功能及其自动测定方法之后，要求施加特定少量的样品以及把样品放置在合适位置的必要性会更加清楚。

用于分析测定的测试单元通常是条形的。为了便于操作，试剂层通常位于托架上。试剂层与样品发生反应，经过一个可检测的转变。在很多这样的分析方法中，可检测的转变通常是在电磁谱的可见光范围内的颜色转变。例如，在EP-A-0 354 441中描述了这样一种分析方法。然而，在判定血液中的凝结因子时，可以检查测试单元在磁场中的相互作用。进一步的说，众所周知，测试单元的萤光特性随着样品中分析物的含量而改变。虽然它们在反射光谱法中的施加特别有效的，但本发明并不局限于给定的、具体分析方法的施加。

分析测试单元在液相临床分析方面具有优势，即不必精确控制液体样品的剂量而只须把剂量控制在一定限度内。可以参照它们的结构解释测试单元的这一有用特性。首先，样品被施加到吸收层上，该吸收层吸收一定体积的液体样品并将其放在反应区上。反应区与预定量的液体样品相接触，结果使定量测定成为可能。如果施加到测试条上的样品量过大，由于反应区的吸收能力有限，样品不会被全部吸收，因而不会导致错误的分析结果。这种分析测试单元的有益特性描述于EP-A-0 345781。

与此相反，如果在测试单元中施加的样品量过少，这将使分析结果的恶化，这是因为在测定结果时假定反应区由确定的正确的液体样品量充分润湿。当把足量的液体样品施加到测试单元中，而没有在反应区上恰当地扩散时，也会出现类似的问题。例如，如果以这样的方式施加一滴血液，即仅有部分试剂层与样品接触，那么反应不会在试剂层的剩余部分发生。因此，这样的样品施加将导致不正确的分析结果。

根据本发明，  检查待测定的反应区上的区域以便确定是否有足量的液体样品。这是通过互相比较来自施加区或测定区上的至少两部分区域的反射或透过值来进行的。

本发明意义上的测试单元具有一个液体样品的施加区以及一个或多个测定区。在最常用的、能用于反射测量的测试条中，液体样品被施加到施加区并渗入至试剂层。通常反应层从条的反面到施加区是透光的，并用于测定测试单元，因而被称作测定区。因此样品施加和测定从相对两面进行。另外，在同一面进行样品施加和测定的反射测量测试单元是可用的。这时，施加区和测定区是相同的。

在适用于透射测量的测试单元中，样品施加面被称作施加区。由于测试单元所需的透明度，测试单元的所有层都被作为测定区。

为了判定测试单元的施加区是否已经被足量的液体样品均匀地润湿，本发明的方法能够确定测定区的不同区域是否具有相似的透过或反射特性。该测量原理假定样品的施加和/或液体样品的反应产物与试剂层一起导致反射或透射特性的改变。例如，如果把象血液一样的彩色液体施加到测试条上，那么，根据产生的染色可以判定样品施加区的不同区域是否已经被液体润湿。优选地用于本发明判定的目的，利用了由液体样品和测试单元的试剂层发生反应而产生的反射或透射特性的变化。使用适于反射测量的测试单元，判定优选地在样品施加区的反面进行。这样不仅能够识别出样品的不均分布，而且能够识别出测试单元中出现缺陷，例如液体样品的非均匀透射率或试剂层中的试剂含量的变化，这些缺陷将导致测定区的不均匀染色。

为了判定是否已经有足量的液体样品被均匀地施加到样品施加区，可以在前面本发明的第一实施方案范围内使用分析系统，该系统至少有两束光源能够照明测试单元的施加区或测定区中的分离区域或至少没有完全重叠的区域。利用至少一个传感器检测测定区反射或透射的光。通过检查测定区两个区域，能够判定是否已经接收到足够相似的信号。如果不是这样，那么在分析区域中样品和试剂间的反应是非均匀的，这是因为施加的样品量太少、或者没有均匀地施加液体样品、或者测定单元有缺陷。当这些情况中的任一种出现时，测定单元都不能被正确地测定，使用者必须注意这种情况。然而，与此相反，如果从检测区域接收到足够相似的信号，并假定区域的选择是合适的，则可以假定所执行的分析是有效的，并可用于随后的定量步骤。为了便于比较测定区的不同区域，检测区域应当不完全重叠。然而检测区域可以部分重叠。与上述过程相对应，对测定区的不同区域的检测可以用两个从测定区的不同区域接收辐射的传感器来进行。

在至少两束光源的本发明第一实施方案中，可以使用更多的光源以便于考虑更多的测定区。在实际当中发现采用本发明的使用两束光源的实施方案，可以检测出样品施加量不足或样品非均匀施加的所有情况。类似地，这对于本发明的使用两个传感器的第二实施方案也是正确的。

本发明意义下的光源不仅包括基本上具有连续发射光谱的光源，例如白炽灯，而且还包括发射线光谱的光源，即发光二极管。发光二极管特别适用于便携分析系统，因为它们有相对高的效率，这对用电池供电的仪器是十分重要的。进一步的说，发光二极管适用于可见光区域内的波长范围以及红外波长范围。优选地在本发明的分析系统中，所使用的光源的主辐射区位于在分析物发生反应后，由测定区强烈吸收的波长区域。例如，对于在与分析物反应后转变为红色的测试区，使用绿色的发光二极管。在使用两束或多束光源的第一实施方案中，如果光源具有相似的光谱密度分布是有利的。然而，另一方面，如果测定单元被分别标定，可以使用光谱密度分布不同的光源。

在第一实施方案中，光源被依次激活。优选地光源的激活周期之间的消逝时间小于0.5s。因此由试剂区的颜色变化所产生的辐射变化不会被模拟为液体样品的不均分布。

在本发明的第一实施方案中，由测试单元的测定区反射的辐射被至少一个传感器检测，而在本发明的第二实施方案中至少由两个传感器检测。本发明意义上的传感器是在现有技术中周知的半导体元件，例如，光电二极管，光电晶体管或光电池。根据至少具有两个传感器的第二实施方案，传感器有相似光谱密度是有利的。

在本发明两个实施方案的任一个当中，传感器的输出信号由测定单元接收并被转换为测量信号。这种转换还包括由模拟传感器信号到数字信号的转换。然而，考虑到用于互相比较的仪器具体参数值，通常需要对输出信号进行转换。在理想情况下，本发明的第一实施方案包括两束具有相同光谱密度分布以及相同照明特性的等强度光源，因此施加区的被照明区域具有相同的尺寸和同样的照明强度，当从第一光源经过施加区到传感器的光路距离与从第二光源经过施加区到传感器的光路距离相等时，转换不必执行。然而这种理想情况在实际中很少发生，给定仪器的标定将在工厂中进行，并且可以在每次测量前有选择地进行。在具有两束光源的本发明第一实施方案中，这样做使同质测试条可以由两束光源顺序地照明，并且能够分开由传感器产生的输出信号。因而可以考虑获得的系数，考虑不同的强度、强度分布、各个传感器的辐射锥以及可能的光程差。然后，利用获得的系数，由测试单元产生的、待检测的信号被转换为测量值，并互相比较。在最简化的情况下，这可以通过把获得的一个输出信号乘以一个系数来完成。实际上，转换是很复杂的，例如，必须校正传感器的暗电流以补偿来自光源之外的杂散光，以及放大器背景噪声和其它电子效应。

除了两束光源间的相互修正，还要进行一种绝对标定。为了此目的，具有已知反射和透射特性的测试单元被顺序地用光源照明，然后确定便于把传感器信号转换为绝对反射或透射值的标定因子。因为对每个光源都要进行标定，所以每一个光源都具有一个标定因子。优选地，标定不仅在具有已知反射和透射特性的单一测试单元上进行，而且在两个或多个具有不同光学特性的测试单元上进行。在这种过程中，从传感器信号和每一光源的反射或透射值中获得两个或更多个数值对，因此利用这些获得的数值对可以画出用于把传感器信号转换为反射值的标定线或通用标定曲线。

在至少有两个传感器的本发明第二实施方案中，当测定单元被照明时，至少两个传感器的输出信号被接收。对这种装置的标定可以用类似于本发明第一实施方案所述的过程来进行。

在两个上述的本发明实施方案中，测定单元只是互相比较测量值，并根据它们的偏差判定测定区的被检测区域是否就其反射或透射特性存在相似性。这种检查优选地是通过计算测量值间的差值来进行的。为便于计算差值，测定单元包括用于计算差值的模块，例如该模块是由一个运算放大器实现的。

差值的大小被作为判定是否已经有足量的样品被施加到测定单元中的判据。当差值的大小低于预定阈值时，判定测定单元适于定量测定。然而实际中，当测定区被强烈地染色时，可以容忍更大的检测值偏差，这与较低的分析物含量伴随着较低的染色度的情况类似。对于不同的反射度，优选地使用不同的偏差阈值。利用测量值间的相对偏差代替差值是有利的，因为在这种情况下还考虑了测量值的绝对大小，在这种方法中描述的利用数个阈值的优点是固有的。测量值的相对偏差通过设定从均值与均值的差值来判定。如果在本发明的第一实施方案中使用的光源多于两束，那么将形成多个测量值间的差值，并且能够判定它们间的互相偏差。这对于在第二实施方案中使用数个传感器同样是有效的。

除了测量值差值和测量值间的相对偏差之外，根据本发明还可以生成测量值系数以便判定用于定量测定的测定区是否是充分均匀的。当把系数用作判据时，判定根据系数接近于1的程度而作出。可以选择低于或高于1的值作为阈值，不能低于或超过该值。

测量值的允许偏差可以在一系列实验中确定，其中测试单元的测定区是充分同质的，能够产生一个正确的定量结果。通常对于给定的设备模型或给定的测试单元模型，只须简单地确定允许阈值一次。阈值只须以预定阈值的形式存储在分析系统的存储器中。然而可能的是测试条的通用编码包括这样的阈值。分析系统因而对于不同类型测试单元或测试单元的制作过程的不稳定具有更大的灵活性。

测试单元的测定区的辐射和透射或反射辐射的检测优选地在同一测试条上进行数次。在该过程中，样品被施加到测试单元，然后测试条被传送到本发明的分析系统，或者当测试条已经放在分析系统中时，施加液体样品。例如，在分析系统中测量的初始化可以通过使用者按下按钮或通过测试单元的自动识别来进行，例如，用挡光板或微型开关或类似物。优选地，在初始化分析系统之后，测量以一定的时间间隔重复地进行。监测测定区颜色的变化，跟踪测量值间的相互偏差。如果在足够长的的时间间隔之后，信号的偏差没有下降到低于设定的阈值，那么测试单元被拒绝并且不被定量。另一方面，重要的是在测定区发生变化之前不进行测定，因为这将模拟具有足量样本的区域。因此除了测定测量值间的相互偏差之外，还考虑到各个测量值的绝对值是有利的。当传感器信号被转换为与相对或绝对的反射或透射值相对应的测量值时，这特别容易执行。在进行测定之前，监测该测量值以确定它们的值在给定时间间隔内是否是固定的，一方面这意味着分析反应已经充分地完成，和反应是否充分地发生。

在本发明范围内，可以优选地使用测试单元，其中液体样品的施加区覆盖着一个网(net)。网的存在意味着相对明确地定义了扩散有液体样品的施加区范围。这是由于网的限定功能。由于网中液体的表面张力，对于网的每个单元存在一种完全由液体薄膜充满或根本不吸收任何液体的倾向。这种全有或全无的规则形成了沿网线的清晰液体前缘，这种形式在本发明的设备中是特别有利的。

适于覆盖样品施加区的网通常具有方形或直角的网孔，并优选地由不会大量吸收液体的亲水材料组成。例如，合适的网材料是由聚酯、聚酰胺等制成的单纤维、大网眼、合成纤维织物，材料优选地用洗涤剂浸泡。根据发明，已经证明测定区上的照明区域间的连线与网纤维形成45°角是有利的。在第二实施方案中也可以使用相同的形式，其中在传感器接收辐射的区域间的连线与网线的成45°角。

本发明能优选地使用强度分布不同的光源。在本发明的第一实施方案中，使用了至少由两个光源组成的光源组，对于所有的目的，光源组具有重叠的光谱强度分布。在每一组中，使用本发明的方法，因此对数据对产生的测量的比较给出额外的确定性。进一步的说，可以在不同的波长位置使用具有不同光谱强度的光源来定量测定测试单元。于是在本发明的第二实施方案中，可以使用两个或多个光谱密度不同的光源。

利用附图将详细说明本发明：

图1：根据第一实施方案的系统简图。

图2：根据第二实施方案的系统简图。

图3：根据第一实施方案的、用于分析系统的光学仪器保护层的顶视图。

图4：图3沿A-A线的剖面图。

图5：图3沿B-B线的剖面图。

图6：测试单元的照明范围图。

图7：具有从上面(施加区)和下面(测定区)施加的样本的测试条。

图8：判定是否已经有足量的样本液体被均匀地施加到测试单元的施加区的程序步骤。

图9：利用标准技术血糖分析仪和测试单元得到的不同血液体积的测定曲线。

图10：利用根据本发明的血糖分析仪和测定单元得到的结果曲线。

图11：具有样本施加于其上的测试单元照片。

图1画出了根据本发明第一实施方案的系统示意图。该图显示了带有测定区(A)的测试单元(T)，该测定区位于测试单元上并由两个光源(L1，L2)照明。利用透镜或透镜系统，每个光源聚焦在测定区(B1，B2)的适宜区域内。这些区域内的漫反射辐射由检测器(D)接收，输出信号被传送给测定单元(E)。测定单元根据传感器的输出信号，通过比较照明区域B1和B2的反射值来判定是否已经有足量的样本被均匀施加到测试单元的施加区。如果反射值很相近，那么在显示屏(Z)上显示相应的消息。通常，在这种情况下，可以直接进行测试单元的定量测定。如果由照明区域B1和B2得到的反射值间的差值超过预定阈值，那么，在显示屏(Z)上显示适宜的消息。

为了判定是否已经均匀地施加了足量的样本液体，首先控制单元(S)激活光源L1，同时向测定单元传送信息，该信息指出到达的传感器输出信号来自光源L1。在关闭光源L1之后，利用光源L2重复进行上述程序。依据获得的输出信号，在把该信号转换为测量值之后，按照上述的方式作出判定。对于可能的测试单元的连续定量测定，光源被一个接一个地激活，它们产生的测量值或浓度值可用来计算平均值。此外，光源L1和L2可以被激活，以便测定检测器接收到的输出信号。对于连续测量，可以使用另一附加光源，优选地是它照明的测定区(A)的照明区域小于光源L1和L2的照明区域。然而，根据本发明的优点是利用光源L1和L2进行测定，因为这意味着不再需要把额外的光源集成到分析系统中，而且能够确认照明区域B1和B2内包含足够的样本液体。在该方法中，通常只使用测定区的相对很小的部分，而不考虑来自测定区的其它照明区域的信息，但是从本质上讲，可以在测定步骤中排除认为错误信息来自照明区域B1和B2之外的可能性。

图2简化地表示了根据本发明第二实施方案的设备。发光二极管(L)通过透镜或透镜系统照明测试单元(T)的测定区(A)的照明区域(B)。通过检测器D1和D2测定区反射的辐射被传送到测定单元(E)。根据几何配置，检测器D1接收到的、由测定区的照明区域A’反射的信号大于由照明区域A”反射的信号。与此相反，检测器D2接收到的、来自照明区域A”的信号大于来自照明区域A’的信号。检测器的输出信号由测定单元(E)转换为测量值，并判定测量值的差值是否小于上述的阈值。测定单元(E)与控制光源(L)的控制单元(S)相连。这保证了测定单元从检测器接收信号的同时光源被激活。测定的结果可以显示在与测定单元相连的显示单元(Z)上。

图3是分析系统的测量照明区域保护层(10)的顶视图。保护层(10)由黑色吸光塑料组成。由塑料制成的光学窗位于其中，在检测器(D)的下面。在检测器(D)的边缘附近，有两个透镜(12)，通过它光(来自下面的光源)可以照射到测定区。在图3中，光学窗(11)上的网状图案表示测试单元的网线是如何投射到检测器上的。可以看出连接线A-A之间的网线成45度角，该网线延伸在光学透镜(12)之间(因此延伸在光源之间)。

图4是沿切割线A-A得到的图3分析系统的剖面图。在该示例中，可以清楚地看到光源(L1，L2)相对于光学透镜(12)及测试条(T)的配置。光源位于光学透镜(12)的下面，该透镜位于保护层(10)中。在示例的情况下，透镜由透明塑料，例如聚甲基丙烯酸脂，制作。照明光源是光发射面积为0.2^*0.2mm的发光二极管。测试条表面(13)位于保护层(10)的上面，该测试条呈锥形并沿测试单元(T)的测定区(A)方向渐细。

图5示例了沿线B-B的图3剖面图。在该图中，可以观察到两个发光二极管并置在各个光学透镜下面。在该本发明的优选实施方案中，由于不使用附加光学元件(透镜)，有可能节省空间以分别容纳两组两种类型的发光二极管。示于图5的第一发光二极管(L1’)主要发射绿光，而第二发光二极管(L1”)主要在电磁频谱的红光区域内发光。从图5还可以看到测试条层(13)具有这样的几何形状，它使测定区(A)反射的光尽可能多地落在检测器(D)上。图5中所示的mm量纲还说明根据本发明的分析系统是小型化的。

图6示例了两个测试单元及其测定区(A)的上边。测定区中所画的圆形表示由光和透镜系统照明的区域。在上边的测试单元中有两个被照明的圆形区，它们完全位于测定区内部并且只有少量重叠。从本发明的观点来看，照明区域的重叠小于单个光点面积的50％是有利的。此外，还可以看出总照明面积大于非照明面积，这在实际当中也是有利的。同时观察图3和图6，可以看出在测量过程中，测试单元是如何相对于光源配置的。

在图6的下边区域显示了一个测试单元，其中测定区由四个波长近似的不同光源照明。该照明图案是由四个近似于方形配置的光源产生的。如上所述，使用大量的光源使检测极少量样本或有缺陷的测试条的可靠性更高，特别是当样本施加区没有被网格覆盖时。

图7a示例了测试单元的上面，它可以用于改进本发明的分析系统。样本施加区由带有方形网孔的网(14)覆盖。在样本施加区的左上区，示例了一个灰色区，该区以示例的方式显示了施加的样本液体是如何扩散开的。

图7b从反面、下边示例了同一测试单元。测试单元载板材料具有圆形孔，通过该孔，光可以进入测定区。样本液体的施加产生了由黑色图形部分表示的测定区的颜色。

图9示例了利用现有技术分析系统和适宜的测试单元得到的血糖判定曲线。样本液体是葡萄糖含量为150mg/dl的血液样本。施加到测试单元的样本体积数(以为μl单位)由图9中的X轴表示。Y轴以mg/dl葡萄糖含量为单位表示分析的结果。从曲线的形状可以看出低于8μl的样本体积将给出错误的结果。

图10示例了用本发明分析系统进行的类似实验。上面的曲线是从葡萄糖含量为230mg/μl的血滴中得到的，下面的曲线是从葡萄糖含量为50mg/μl的样本中得到的。低于8μl时，分析结果的精确性是由于改进的测试单元。然而，图10说明了对于低于3μl的体积，设备不是给出结果而是给出错误警告。这确保了即使把极小的样本体积施加到测试单元上也不会给出错误读数。

图11显示了由本发明分析系统测定的实际测试样本的照片。下面是获得的结果。

表1

测试单元号	1	2	3	4	5	6	7
								相对反射值	180％	85.8％	98.1％	94.4％	99.2％	31.5％	94.7％
相对反射值	242.3％	46.7％	84.0％	98.7％	95.4％	31.6％	98.2％
								反射值间的差值	37.7％	39.1％	14.1％	-4.3％	3.8％	-0.1％	-3.5％

列于上表中的反射值是与反射值设定为100％的干测试条相比较而得到的相对反射值。从表中可以看出，由样本非均匀浸湿的测试单元(1至3)可以清楚地被识别出来。在非均匀浸湿的测试单元5和7中，由于样本浸湿是沿测定区的对角线、以对称的方式从左上角延伸到右下角的，所以测量反射值间的差值相对很小。由于表1中的测量是由跟据图1和图3的分析系统而得到的，照明区域的分布是沿对角线从左上角到右下角的，只能够很困难地识别低剂量。有目的地把测试单元5和7以这种对称方式浸湿以便测试该方法的局限性。这种对称浸湿在实际当中是很少发生的。

图11的测试单元(6)表现出非常小的测量反射值差异，因为它是以理想方式均匀浸湿的。因为相对反射值的小数点后第一位有效数字的相似性，可以确定反射值的判定精度并可以相互比较。根据反射值的差异选择阈值(优选地小于反射值的2％)，可以准确地识别非均匀浸湿的测试单元。

Claims (23)

1.用于测定测试单元并含有能够判定给定测试单元的施加区上是否均匀地具有足量的样本液体的装置的分析系统，包括：

a)至少两个光源，照明施加区的照明区域或测试单元的测定区区域，它们彼此分离或至少不完全重叠，

b)控制单元，利用它可以分别激活至少两个光源，

c)至少一个传感器，它检测由测定区反射或透射的光，并产生比例于光强的输出信号，

d)测定单元，

当至少两个光源中的第一个光源被激活时，它接收传感器的第一输出信号并把它转换为第一测量值，

当至少两个光源中的第二个光源被激活时，它接收传感器的第二输出信号并把它转换为第二测量值，

它比较测量值并判定测量值间的偏差是否足够小。

2.根据权利要求1的分析系统，其中测量值间的偏差是通过计算测量值的差异而确定的，然后该差异与至少一个预定阈值进行比较。

3.根据权利要求1的分析系统，其中测量值间的偏差是相对偏差，并与至少一个预定阈值进行比较。

4.根据权利要求1的分析系统，还包括显示单元，用于在测量值间的差异超过预定阈值时显示错误消息，还可以在测量值间的差异小于预定阈值时输出分析结果。

5.根据权利要求1的分析系统，其中传感器检测到的辐射是漫反射辐射。

6.根据权利要求1的分析系统，其中施加区或测定区的照明区域尺寸是相等的。

7.根据权利要求1的分析系统，其中至少两个光源配置在平行于测定区平面的共同平面上。

8.根据权利要求1的分析系统，其中至少两个光源的谱密度分布和辐射锥是基本相同的。

9.根据权利要求1的分析系统，其中对至少两个光源来说，光源、测定区和传感器间的光路是成镜象配置的。

10.根据上述权利要求中的任何一个的分析系统，其中测试单元的施加区由网(net)覆盖。

11.根据权利要求10的分析系统，其中网具有方形或矩形的网孔。

12.根据权利要求10或11的分析系统，其中测定区的照明区域中心间的连线与网线成45度角。

13.根据权利要求1或6的分析系统，其中至少有一个传感器，以相对于施加区或测定区相同的入射角，和到两照明区域相等的距离，接收来自至少两个照明区域的辐射。

14.根据权利要求1的分析系统，其中至少两个光源以及至少一个传感器用于测试单元的定量测定，该测试单元与样本液体发生反应。

15.根据权利要求1的分析系统，具有至少两组相同的光源，由此来自不同组的光源具有不同的谱密度分布。

16.根据权利要求1的分析系统，其中利用存储在分析设备的存储器中的校准因子把输出信号转换为测量值。

17.用于测定测试单元并具有能够判定是否已经有足量的样本液体被均匀施加到施加区的装置的分析系统，包括

a)至少两个传感器，每个传感器检测由施加区或测定区的各自面积反射或者透射的光，并产生比例于光强的输出信号，而照明区域相互分离或至少不完全重叠，

b)至少一个光源，照明样本区或测定区，

c)测定单元，

它从第一传感器接收输出信号并把它转换为测量值，

它从第二传感器接收信号并把它转换为第二测量值，

它比较第一和第二测量值并判定测量值间的相互偏离是否足够小。

18.判定是否已经有足量的样本液体被均匀地施加到测试单元的施加区的方法，包括以下步骤，

a)施加样本液体到施加区，

b)使施加区或测定区的第一照明区域暴露在第一光源的光线之下，

c)利用传感器检测由施加区或测定区反射或者透射的光线，

d)使施加区或测定区的第二照明区域暴露在第二光源的光线之下，第二照明区域与第一照明区域分离或不完全与第一面积重叠，

e)利用传感器检测由施加区或测定区反射或者透射的光线，产生第二输出信号，

f)把第一和第二输出信号转换为第一和第二测量值

g)利用测定单元比较第一和第二测量值以判断测量值间的偏离是否足够小。

19.根据权利要求18方法，其中步骤c)和e)使用相同的传感器。

20.根据权利要求18方法，其中光源被顺序地激活。

21.根据权利要求18方法，其中在步骤a)之前，对具有已知反射或透射特性的至少一个测试单元上执行本方法的步骤b)到e)，以确定至少两个光源中的任何一个的输出信号转换因子，这些因子用于本方法的f)步骤中。

22.根据权利要求18方法，其中在步骤a)之前，在均匀表面上执行本方法的步骤b)至e)，并计算出第一和第二输出信号的系数，该系数用于把输出信号转换为测量值。

23.根据权利要求18方法，其中从步骤b)到d)之间的消逝时间小于0.5秒。

Images