[发明专利]使用微型ATR红外线分光镜实时分析马桶中尿成分的设备和方法

权利要求书

1.一种用于分析马桶中的尿成分的设备，该设备包括：

马桶便桶(710)；

尿收集器，其以凹形或平坦形状形成在该马桶便桶内的整个表面上；

分析单元(750)，其附接在该马桶便桶(710)上以分析从该尿收集器收集的尿的成分，并且包括光源单元(751)、复合滤光器(761)、反射镜(752)和检测器(755)中的一个或更多个；以及

衰减棱镜(753)(ATR棱镜)，其设置在用于分析尿成分的该分析单元(750)内，

其中，该光源单元(751)和该检测器(755)的光接收单元(762)具有垂直于光路的彼此相似对应的截面形状，以使光的损耗最小化并且维持高的信噪比SNR。

2.根据权利要求1所述的用于分析马桶中的尿成分的设备，其中，所述光源单元(751)使用波长在2500至15000nm范围的中红外光。

3.根据权利要求2所述的用于分析马桶中的尿成分的设备，其中，所述棱镜(753)的透射部的垂直于所述光路的截面表面与所述光源单元(751)或所述检测器(755)的所述光接收单元(762)的截面表面相似地对应。

4.根据权利要求2所述的用于分析马桶中的尿成分的设备，其中，光从所述光源单元(751)到所述检测器(755)的总迹径距离为10到50mm。

5.根据权利要求4所述的用于分析马桶中的尿成分的设备，其中，所述光源单元(751)与所述棱镜(753)之间的距离为300μm到5mm。

6.根据权利要求4所述的用于分析马桶中的尿成分的设备，其中，所述棱镜(753)与所述检测器(755)之间的距离为300μm到5mm。

7.根据权利要求2所述的用于分析马桶中的尿成分的设备，其中，所述光源单元(751)为阵列结构，在该阵列结构中，多个小加热器被布置为一个阵列。

8.根据权利要求7所述的用于分析马桶中的尿成分的设备，其中，所述光源单元(751)的所述阵列结构由2层以上形成，以使来自所述光源单元(751)和所述检测器(755)的脉冲彼此同步。

9.根据权利要求3所述的用于分析马桶中的尿成分的设备，其中，所述棱镜(753)具有彼此相对并形成任意指定角度的入射面和出射面。

10.根据权利要求3所述的用于分析马桶中的尿成分的设备，其中，所述分析单元(750)包括锥形棒或镜隧道(759)，以将穿过所述棱镜(753)的光引入所述检测器(755)。

11.根据权利要求1所述的用于分析马桶中的尿成分的设备，其中，所述尿成分包括从由葡萄糖、肌氨酸、尿素、蛋白质、白蛋白、PH、甘油三酸酯、胆固醇、胆红素、尿酸和亚硝酸盐构成的组中选择的任意一种。

12.根据权利要求1所述的用于分析马桶中的尿成分的设备，其中，该分析设备(700)还包括从由血压测定装置、体脂肪测定装置和心电图测定装置构成的组中选择的任意一个。

13.根据权利要求12所述的用于分析马桶中的尿成分的设备，其中，该分析设备(700)在指纹识别装置(300)对用户进行认证后开始工作。

14.一种用于实时分析尿成分的方法，该方法包括以下步骤：

利用分析单元(750)的衰减全反射ATR来测定经由马桶的尿收集单元引入的参考材料的光谱；

利用该分析单元(750)的ATR来测定经由该尿收集单元引入的尿的吸收光谱；

获得表示了该吸收光谱与提前测得的尿的各个成分的标准值之间的相关度的测定线；以及

利用该测定线来估计包含在尿中的各个成分的量，

其中，光源单元(751)和检测器(755)的光接收单元(762)具有垂直于光路的彼此相似对应的截面表面，以维持高的信噪比SNR。

15.根据权利要求14所述的用于实时分析尿成分的方法，其中，所述参考材料的光谱和所述尿的吸收光谱是利用被引入所述ATR的光而测得的。

16.根据权利要求15所述的用于实时分析尿成分的方法，其中，所述光是波长在2500至15000nm范围内的中红外线。