一种生物发光检测器及其控制方法.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 104007105 A (43)申请公布日 2014.08.27 CN 104007105 A (21)申请号 201410245378.8 (22)申请日 2014.06.04 G01N 21/76(2006.01) (71)申请人 宇星科技发展 （深圳） 有限公司 地址 518000 广东省深圳市南山区科技园北 区清华信息港 B 座 3 楼 (72)发明人 李野 舒易强 黄贤文 (74)专利代理机构 深圳市精英专利事务所 44242 代理人 刘贻盛 (54) 发明名称 一种生物发光检测器及其控制方法 (57) 摘要 本发明公开了一种生物发光检测器及其控制 方法， 。

2、其中， 两个注射器分别用于抽取目标试样和 标准试样， 由于试样中的微生物发出荧光， 所以由 两个光电倍增管分别对两个注射器内的荧光进行 检测， 之后将两组电信号发送至控制单元， 由控制 单元计算出发光值数据， 该生物发光检测器以双 通道对比的方式对试样进行测试， 相比传统的人 工抽取试样、 人工测试的方式而言， 本发明更具自 动化性能， 并且避免了因手动操作所造成的误差， 提高了检测精度以及数据的可靠性。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 (10)申请公布号。

3、 CN 104007105 A CN 104007105 A 1/1 页 2 1. 一种生物发光检测器， 其特征在于， 包括有外壳， 所述外壳上设有步进电机、 控制单 元和两个光电倍增管， 所述外壳内设有竖直延伸的丝杆、 能上下滑动的滑动板和两个注射 器， 所述滑动板与丝杆上的螺母座固定连接， 所述步进电机位于外壳的顶部并且该步进电 机驱动丝杆转动， 所述注射器的输液端穿过外壳， 所述注射器的活塞端与滑动板固定连接， 所述步进电机和光电倍增管均电连接于控制单元， 所述光电倍增管与所述注射器一一对 应， 所述光电倍增管的检测端朝向注射器的腔体 ； 所述光电倍增管用于检测注射器内的荧光， 将荧光信。

4、号转换为电信号， 并且将该电信 号放大后传输至控制单元 ； 所述控制单元将两个光电倍增管发出的两组电信号进行对比， 计算出发光值数据。 2. 如权利要求 1 所述的生物发光检测器， 其特征在于， 所述外壳上设有至少一个门控 开关， 所述门控开关与外壳的前面板相抵， 并且该门控开关与控制单元电连接， 所述控制单 元根据门控开关的通 / 断状态控制光电倍增管上电 / 停止。 3. 如权利要求 1 所述的生物发光检测器， 其特征在于， 所述活塞的外表面涂覆有黑色 吸光材料。 4. 如权利要求 1 所述的生物发光检测器， 其特征在于， 所述光电倍增管靠近注射器的 腔体下端， 所述注射器的腔体上端套设有。

5、遮光套筒。 5. 如权利要求 1 所述的生物发光检测器， 其特征在于， 所述注射器为玻璃注射器。 6. 如权利要求 1 所述的生物发光检测器， 其特征在于， 所述滑动板的两端分别穿设有 一光杠， 所述光杠与所述丝杆平行， 所述滑动板沿所述光杠上下滑动。 7.一种如权利要求1至6任意所述的生物发光检测器的控制方法， 其特征在于， 包括如 下步骤 ： 步骤 S1， 所述注射器的输液端切换连接至试样池， 所述控制单元控制步进电机正向运 转， 所述丝杆驱动滑动板向上滑动， 所述滑动板带动活塞向上运动， 令所述注射器抽取试 样 ； 步骤 S2， 所述光电倍增管检测注射器内的荧光， 将荧光信号转换为电信号。

6、， 并且将该电 信号放大后传输至控制单元 ； 步骤 S3， 所述控制单元将两个光电倍增管发出的两组电信号进行对比， 计算出发光值 数据 ； 步骤 S4， 所述控制单元控制步进电机反向运转， 所述丝杆驱动滑动板向下滑动， 所述滑 动板带动活塞向下运动， 令所述注射器排出试样。 8. 如权利要求 7 所述的生物发光检测器的控制方法， 其特征在于， 还包括有 ： 步骤 S5， 所述注射器的输液端切换连接至清洗池， 所述控制单元控制步进电机正向运 转， 所述丝杆驱动滑动板向上滑动， 所述滑动板带动活塞向上运动， 令所述注射器抽取清水 进行清洗。 权 利 要 求 书 CN 104007105 A 2 1。

7、/3 页 3 一种生物发光检测器及其控制方法 技术领域 0001 本发明涉及水质检测设备， 尤其涉及一种生物发光检测器及其控制方法。 背景技术 0002 随着工业的发展和科技的进步， 化工厂及相关应用企业的数量在不断增长。近年 来， 由于管理不当、 自然灾害等因素造成的化工产品及工业废水排放到江河中， 造成水质毒 性增强， 危害人民生命安全。 在水质在线检测系统中， 需要对有化工产品毒害的河流进行生 物毒性检测， 水质检测设备中， 通常采用两个塑料注射器分别对目标水样和参考水样进行 采样， 再利用光电倍增管对准注射器的腔体， 检测目标试样和参考水样中微生物的荧光强 度数据， 根据两组数据的对比。

8、， 实现对目标水质毒性的检测， 此种检测方式在水质检测工作 中发挥重要作用， 但是， 上述水质检测设备中， 需要用户手动抽取试样以及手动检测荧光强 度， 导致检测设备的自动化性能较差、 检测数据精度不高、 可靠性差。 发明内容 0003 本发明要解决的技术问题在于， 针对现有水质检测设备的自动化性能较差、 检测 数据精度不高以及可靠性差等不足， 提供一种生物发光检测器及其控制方法。 0004 为解决上述技术问题， 本发明采用如下技术方案。 0005 一种生物发光检测器， 其包括有外壳， 所述外壳上设有步进电机、 控制单元和两个 光电倍增管， 所述外壳内设有竖直延伸的丝杆、 能上下滑动的滑动板和。

9、两个注射器， 所述滑 动板与丝杆上的螺母座固定连接， 所述步进电机位于外壳的顶部并且该步进电机驱动丝杆 转动， 所述注射器的输液端穿过外壳， 所述注射器的活塞端与滑动板固定连接， 所述步进电 机和光电倍增管均电连接于控制单元， 所述光电倍增管与所述注射器一一对应， 所述光电 倍增管的检测端朝向注射器的腔体 ； 所述光电倍增管用于检测注射器内的荧光， 将荧光信 号转换为电信号， 并且将该电信号放大后传输至控制单元 ； 所述控制单元将两个光电倍增 管发出的两组电信号进行对比， 计算出发光值数据。 0006 优选地， 所述外壳上设有至少一个门控开关， 所述门控开关与外壳的前面板相抵， 并且该门控开关。

10、与控制单元电连接， 所述控制单元根据门控开关的通 / 断状态控制光电倍 增管上电 / 停止。 0007 优选地， 所述活塞的外表面涂覆有黑色吸光材料。 0008 优选地， 所述光电倍增管靠近注射器的腔体下端， 所述注射器的腔体上端套设有 遮光套筒。 0009 优选地， 所述注射器为玻璃注射器。 0010 优选地， 所述滑动板的两端分别穿设有一光杠， 所述光杠与所述丝杆平行， 所述滑 动板沿所述光杠上下滑动。 0011 一种如上所述的生物发光检测器的控制方法， 其包括如下步骤 ： 步骤 S1， 所述注 射器的输液端切换连接至试样池， 所述控制单元控制步进电机正向运转， 所述丝杆驱动滑 说 明 书。

11、 CN 104007105 A 3 2/3 页 4 动板向上滑动， 所述滑动板带动活塞向上运动， 令所述注射器抽取试样 ； 步骤 S2， 所述光电 倍增管检测注射器内的荧光， 将荧光信号转换为电信号， 并且将该电信号放大后传输至控 制单元 ； 步骤 S3， 所述控制单元将两个光电倍增管发出的两组电信号进行对比， 计算出发 光值数据 ； 步骤 S4， 所述控制单元控制步进电机反向运转， 所述丝杆驱动滑动板向下滑动， 所述滑动板带动活塞向下运动， 令所述注射器排出试样。 0012 优选地， 还包括有 ： 步骤 S5， 所述注射器的输液端切换连接至清洗池， 所述控制单 元控制步进电机正向运转， 所述。

12、丝杆驱动滑动板向上滑动， 所述滑动板带动活塞向上运动， 令所述注射器抽取清水进行清洗。 0013 本发明公开的生物发光检测器及其控制方法中， 两个注射器分别用于抽取目标试 样和标准试样， 由于试样中的微生物发出荧光， 所以由两个光电倍增管分别对两个注射器 内的荧光进行检测， 之后将两组电信号发送至控制单元， 由控制单元计算出发光值数据， 若 目标试样的发光值较标准试样的发光值越大， 则说明目标试样中的微生物数量越多， 即目 标试样的污染越严重。该生物发光检测器以双通道对比的方式对试样进行测试， 相比传统 的人工抽取试样、 人工测试的方式而言， 本发明更具自动化性能， 并且避免了因手动操作所 造。

13、成的误差， 提高了检测精度以及数据的可靠性。 附图说明 0014 图 1 为生物发光检测器的内部结构图。 0015 图 2 为生物发光检测器的侧视图。 具体实施方式 0016 下面结合附图和实施例对本发明做更加详细的描述。 0017 本发明公开了一种生物发光检测器， 结合图1和图2所示， 其包括有外壳1， 所述外 壳 1 上设有步进电机 2、 控制单元 6 和两个光电倍增管 7， 所述外壳 1 内设有竖直延伸的丝 杆 3、 能上下滑动的滑动板 4 和两个注射器 5， 滑动板 4 与丝杆 3 上的螺母座 31 固定连接， 所述步进电机 2 位于外壳 1 的顶部并且该步进电机 2 驱动丝杆 3 转。

14、动， 所述注射器 5 的输 液端50穿过外壳1， 所述注射器5的活塞端与滑动板4固定连接， 所述步进电机2和光电倍 增管 7 均电连接于控制单元 6， 所述光电倍增管 7 与所述注射器 5 一一对应， 所述光电倍增 管 7 的检测端朝向注射器 5 的腔体 ； 所述光电倍增管 7 用于检测注射器 5 内的荧光， 将荧光 信号转换为电信号， 并且将该电信号放大后传输至控制单元 6 ； 所述控制单元 6 将两个光电 倍增管 7 发出的两组电信号进行对比， 计算出发光值数据， 若目标试样的发光值较标准试 样的发光值越大， 则目标试样中的微生物数量越多， 即目标试样的污染越严重。 0018 上述生物发光。

15、检测器中， 控制单元 6 控制步进电机 2 的运转状态， 当步进电机 2 正 向运转时， 丝杆 3 通过丝杆副 31 带动滑动板 4 向上滑动， 同时， 注射器 5 因活塞 51 向上运 动而抽取试样， 两个注射器 5 分别用于抽取目标试样和标准试样， 由于试样中的微生物发 出荧光， 所以由两个光电倍增管7分别对两个注射器5内的荧光进行检测， 之后将两组电信 号发送至控制单元 6， 由控制单元 6 计算出发光值数据， 该生物发光检测器以双通道对比的 方式对试样进行测试， 相比传统的人工抽取试样、 人工测试的方式而言， 本发明更具自动化 性能， 并且避免了因手动操作所造成的误差， 提高了检测精度。

16、以及数据的可靠性。 说 明 书 CN 104007105 A 4 3/3 页 5 0019 由于光电倍增管 7 用于检测低能级光线， 所以加载有电压的光电倍增管 7 在自然 光照射下容易损坏， 为了避免损坏光电倍增管7， 所述外壳10上设有至少一个门控开关10， 所述门控开关 10 与外壳 1 的前面板相抵， 并且该门控开关 10 与控制单元 6 电连接， 所述控 制单元 6 根据门控开关 10 的通 / 断状态控制光电倍增管 7 上电 / 停止， 从而保护光电倍增 管 7。 0020 为了避免两个活塞 51 的相邻处产生发光干扰， 所述活塞 51 的外表面涂覆有黑色 吸光材料， 并且所述光电。

17、倍增管 7 靠近注射器 5 的腔体下端， 所述注射器 5 的腔体上端套设 有遮光套筒 9， 使得注射器 5 之内试样的荧光仅能够传导至光电倍增管 7， 避免因光干扰影 响测试精度。 0021 现有技术中， 多采用塑料注射器抽取试样， 然而塑料注射器存在透明度不好等缺 陷， 为了提高透光效果， 注射器 5 优选为玻璃注射器。 0022 为了实现滑动板4上下滑动， 所述滑动板4的两端分别穿设有一光杠11， 所述光杠 11 与所述丝杆 3 平行， 所述滑动板 4 沿所述光杠 11 上下滑动。 0023 该生物发光检测器在实际应用中， 可以配合预置的试样池和清洗池进行测试和清 洗， 试样池内盛装有试样。

18、， 清洗池内盛装有清水。 0024 在上述生物发光检测器结构的基础之上， 本发明还公开了该生物发光检测器的控 制方法， 该方法包括如下步骤 ： 0025 步骤S1， 所述注射器5的输液端切换连接至试样池， 所述控制单元6控制步进电机 2 正向运转， 所述丝杆 3 驱动滑动板 4 向上滑动， 所述滑动板 4 带动活塞 51 向上运动， 令所 述注射器 5 抽取试样 ； 0026 步骤 S2， 所述光电倍增管 7 检测注射器 5 内的荧光， 将荧光信号转换为电信号， 并 且将该电信号放大后传输至控制单元 6 ； 0027 步骤S3， 所述控制单元6将两个光电倍增管7发出的两组电信号进行对比， 计算。

19、出 发光值数据 ； 0028 步骤S4， 所述控制单元6控制步进电机2反向运转， 所述丝杆3驱动滑动板4向下 滑动， 所述滑动板 4 带动活塞 51 向下运动， 令所述注射器 5 排出试样。 0029 步骤S5， 所述注射器5的输液端切换连接至清洗池， 所述控制单元6控制步进电机 2 正向运转， 所述丝杆 3 驱动滑动板 4 向上滑动， 所述滑动板 4 带动活塞 51 向上运动， 令所 述注射器 5 抽取清水进行清洗。 0030 上述过程中， 试样的抽取、 检测、 清洗等工作均自动完成， 具有较好的自动化性能， 并且实现了双通道等量抽样， 通过对比测试得出目标试样的污染程度， 结合以上几点可以 看出， 本发明公开的生物发光检测器及其控制方法是针对江、 河、 湖、 企业排放水等进行科 学检测的理想工具。 0031 以上所述只是本发明较佳的实施例， 并不用于限制本发明， 凡在本发明的技术范 围内所做的修改、 等同替换或者改进等， 均应包含在本发明所保护的范围内。 说 明 书 CN 104007105 A 5 1/1 页 6 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 104007105 A 6 。