專利名稱：光電型綜合毒性檢測(cè)儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電子儀器，具體來(lái)說(shuō)，涉及一種光電型綜合毒性檢測(cè)儀。
背景技術(shù)：
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，環(huán)境污染日益嚴(yán)重，汞、鉻、氰化物等各種重金屬和有機(jī)毒物被大量排放到河流、湖泊等自然水體中，已嚴(yán)重威脅到人們的生活用水安全。因此， 對(duì)飲用水進(jìn)行安全檢測(cè)必要而又十分緊迫。目前用于環(huán)境監(jiān)測(cè)的毒性檢測(cè)一般采用理化分析和生物檢測(cè)兩種方法。常見(jiàn)的毒性檢測(cè)方法是理化分析法，即針對(duì)某種有害化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行物理化學(xué)定量分析。這種方法定量精度高，但是檢測(cè)設(shè)備非常復(fù)雜，檢測(cè)成本高且需要專門的實(shí)驗(yàn)室。生物毒性檢測(cè)方法有生物酶活性毒性檢測(cè)法、水生生物毒性檢測(cè)法、微型生物群落毒性檢測(cè)法、細(xì)菌毒性檢測(cè)法，等等。上世紀(jì)七八十年代國(guó)外科學(xué)家首次從海魚(yú)體表分離和篩選出對(duì)環(huán)境敏感的發(fā)光細(xì)菌，發(fā)光強(qiáng)度與重金屬離子、有機(jī)農(nóng)藥等毒性污染物的濃度呈顯著負(fù)相關(guān)。這種方法檢測(cè)的是毒性物質(zhì)的作用而不是其化學(xué)成份，因此檢測(cè)的毒性物質(zhì)種類廣泛。而這種微生物檢測(cè)方法的缺點(diǎn)是對(duì)環(huán)境溫度的要求很高，當(dāng)檢測(cè)設(shè)備的電子部分溫度過(guò)高的時(shí)候，會(huì)對(duì)檢測(cè)精度造成影響。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明設(shè)計(jì)了基于微生物發(fā)光原理的光電型毒性檢測(cè)儀。本發(fā)明的技術(shù)方案為一種光電型綜合毒性檢測(cè)儀，將其樣品和光電傳感器設(shè)置在第一箱體空間中，其余電路主體位于第二箱體空間中，樣品發(fā)出熒光，經(jīng)光電傳感器檢測(cè)，將檢測(cè)信號(hào)通過(guò)前置處理電路5的處理，所述前置處理電路包括兩級(jí)放大電路，A/D轉(zhuǎn)換電路，經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換的信號(hào)進(jìn)入單片機(jī)控制模塊進(jìn)行處理，單片機(jī)控制模塊通過(guò)通信模塊與上位機(jī)聯(lián)系，通過(guò)液晶顯示模塊進(jìn)行處理結(jié)果顯示，通過(guò)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊12進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，通過(guò)鍵盤接口進(jìn)行指令輸入，電源模塊為上述所有模塊供電。本發(fā)明的散熱系統(tǒng)包括排氣扇和進(jìn)氣扇，散熱通道，第一進(jìn)氣孔，第二進(jìn)氣孔，第三進(jìn)氣孔，排氣孔，進(jìn)氣扇4通過(guò)位于第二箱體空間底部與進(jìn)氣扇對(duì)應(yīng)位置的呈金屬網(wǎng)孔狀的第一進(jìn)氣孔進(jìn)氣，排氣扇3通過(guò)位于第二箱體空間側(cè)壁上的排氣孔進(jìn)行排氣，排氣孔呈金屬網(wǎng)孔狀，覆有透氣防塵遮光網(wǎng)布，散熱通道13由第一進(jìn)氣孔一端向排氣孔一端逐漸變粗，覆蓋主要發(fā)熱量大的器件電源模塊，單片機(jī)控制模塊，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊。散熱通道的兩側(cè)同時(shí)也具有通氣孔，在散熱通道兩側(cè)通氣孔的相應(yīng)位置第二箱體空間的底壁上分別設(shè)置有第二進(jìn)氣孔和第三進(jìn)氣孔，排氣扇17的直徑在10-30cm之間，進(jìn)氣扇4的直徑在5-25cm之間，經(jīng)過(guò)排氣扇和進(jìn)氣扇4的共同作用，在散熱通道中形成主散熱氣流，同時(shí)由于兩側(cè)散熱通道氣孔和第二進(jìn)氣孔和第三進(jìn)氣孔的共同作用，形成兩個(gè)輔助散熱氣流，大體上分別由兩側(cè)第一進(jìn)氣孔和第二進(jìn)氣孔向排氣孔形成輔助氣流，對(duì)周邊元器件進(jìn)行散熱，所述單片機(jī)控制模塊通過(guò)通信模塊與上位機(jī)進(jìn)行通信。其作用原理為當(dāng)熒光素酶與底物和ATP作用時(shí)會(huì)發(fā)出微弱熒光，毒性物質(zhì)則會(huì)抑制發(fā)光的強(qiáng)度。通過(guò)光電轉(zhuǎn)換元件把微弱的熒光轉(zhuǎn)化為電流信號(hào)，經(jīng)過(guò)放大、濾波、A/D轉(zhuǎn)換等處理轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，再由單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。最后，通過(guò)比對(duì)無(wú)毒標(biāo)準(zhǔn)樣品和待測(cè)樣品的熒光強(qiáng)度，得到待測(cè)樣品毒性強(qiáng)度。這里需要定義發(fā)光抑制率發(fā)光抑制率=(1-待測(cè)樣品發(fā)光強(qiáng)度/標(biāo)準(zhǔn)樣品發(fā)光強(qiáng)度)X 100%發(fā)光抑制率的大小表征了待測(cè)樣品中毒性的強(qiáng)度抑制率越高，說(shuō)明對(duì)熒光的抑制越強(qiáng)，毒性越強(qiáng)；反之亦然。對(duì)于某種特定毒性污染物，可以對(duì)抑制率和毒物濃度進(jìn)行定標(biāo)，進(jìn)一步計(jì)算出相關(guān)毒性物質(zhì)的濃度。如上所述，毒性檢測(cè)儀需要解決的核心問(wèn)題是微弱熒光信號(hào)的檢測(cè)。發(fā)光細(xì)菌所產(chǎn)生熒光波長(zhǎng)在490nm 560nm之間。本發(fā)明采用光電倍增管捕捉這一熒光信號(hào)。光電倍增管在發(fā)光細(xì)菌熒光信號(hào)激勵(lì)下，輸出量級(jí)為10_8 10_7安培的電流。根據(jù)模塊化設(shè)計(jì)原則，儀器的硬件系統(tǒng)主要包括光電傳感器、放大器、A/D轉(zhuǎn)換、單片機(jī)、通信模塊、液晶顯示、 鍵盤模塊以及電源模塊等。鑒于發(fā)光菌發(fā)出的熒光和放大器前端電流十分微弱，需要對(duì)硬件系統(tǒng)進(jìn)行光屏蔽和電磁屏蔽。本發(fā)明的光電型綜合毒性檢測(cè)儀，徹底解決了檢測(cè)設(shè)備的電子部分溫度過(guò)高的時(shí)候，會(huì)對(duì)檢測(cè)精度造成影響的問(wèn)題，通過(guò)良好的散熱裝置，很好的解決環(huán)境溫度對(duì)檢測(cè)精度的影響問(wèn)題。


圖1為一種光電型綜合毒性檢測(cè)儀的示意圖。其中，1-樣品，2-光電傳感器，3-排氣扇，4-進(jìn)氣扇，5-前置處理電路，6_電源模土夬，7-單片機(jī)控制模塊，8-鍵盤接口，9-通信模塊，10-上位機(jī)，11-液晶顯示模塊，12-數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊，13-散熱通道，14-第一進(jìn)氣孔，15-第二進(jìn)氣孔，16-第三進(jìn)氣孔，17-排氣孔， 18-第一箱體空間，19-第二箱體空間。
具體實(shí)施例方式一種光電型綜合毒性檢測(cè)儀，其中樣品1和光電傳感器2被設(shè)置在第一箱體空間 18中，其余電路主體位于第二箱體空間19中，樣品1發(fā)出熒光，經(jīng)光電傳感器2檢測(cè)，將檢測(cè)信號(hào)通過(guò)前置處理電路5的處理，所述前置處理電路5包括兩級(jí)放大電路，A/D轉(zhuǎn)換電路， 經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換的信號(hào)進(jìn)入單片機(jī)控制模塊7進(jìn)行處理，單片機(jī)控制模塊7通過(guò)通信模塊9與上位機(jī)聯(lián)系，通過(guò)液晶顯示模塊11進(jìn)行處理結(jié)果顯示，通過(guò)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊12進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)， 通過(guò)鍵盤接口 8進(jìn)行指令輸入，電源模塊6為上述所有模塊供電，其特征在于其散熱系統(tǒng)包括排氣扇3和進(jìn)氣扇4，散熱通道13，第一進(jìn)氣孔14，第二進(jìn)氣孔15，第三進(jìn)氣孔16，排氣孔 17，進(jìn)氣扇4通過(guò)位于第二箱體空間19底部與進(jìn)氣扇4對(duì)應(yīng)位置的成金屬網(wǎng)孔狀的第一進(jìn)氣孔14進(jìn)氣，排氣扇3通過(guò)位于第二箱體空間側(cè)壁上的排氣孔17進(jìn)行排氣，排氣孔17呈金屬網(wǎng)孔狀，覆有透氣防塵遮光網(wǎng)布，散熱通道13由第一進(jìn)氣孔14 一端向排氣孔17 —端逐漸變粗，覆蓋主要發(fā)熱量大的器件電源模塊6，單片機(jī)控制模塊7，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊12，散熱通道13的兩側(cè)同時(shí)也具有通氣孔，在散熱通道13兩側(cè)通氣孔的相應(yīng)位置第二箱體空間 19的底壁上分別設(shè)置有第二進(jìn)氣孔15和第三進(jìn)氣孔16，經(jīng)過(guò)排氣扇17和進(jìn)氣扇4的共同作用，在散熱通道17中形成主散熱氣流，同時(shí)由于兩側(cè)散熱通道氣孔和第二進(jìn)氣孔15和第三進(jìn)氣孔16的共同作用，形成兩個(gè)輔助散熱氣流，大體上分別由兩側(cè)第一進(jìn)氣孔15和第二進(jìn)氣孔16向排氣孔17形成輔助氣流，對(duì)周邊元器件進(jìn)行散熱，所述單片機(jī)控制模塊7通過(guò)通信模塊9與上位機(jī)10進(jìn)行通信。其中排氣扇17的直徑在10-30cm之間，進(jìn)氣扇4的直徑在5-25cm之間。 很明顯本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以按照本發(fā)明做出各種各樣的修改和變化。這些修改和變化均落入本發(fā)明的權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種光電型綜合毒性檢測(cè)儀，其中樣品⑴和光電傳感器⑵被設(shè)置在第一箱體空間(18)中，其余電路主體位于第二箱體空間(19)中，樣品⑴發(fā)出熒光，經(jīng)光電傳感器(2) 檢測(cè)，將檢測(cè)信號(hào)通過(guò)前置處理電路(5)的處理，所述前置處理電路( 包括兩級(jí)放大電路，A/D轉(zhuǎn)換電路，經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換的信號(hào)進(jìn)入單片機(jī)控制模塊(7)進(jìn)行處理，單片機(jī)控制模塊(7) 通過(guò)通信模塊(9)與上位機(jī)聯(lián)系，通過(guò)液晶顯示模塊(11)進(jìn)行處理結(jié)果顯示，通過(guò)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊(1 進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，通過(guò)鍵盤接口(8)進(jìn)行指令輸入，電源模塊(6)為上述所有模塊供電，其特征在于其散熱系統(tǒng)包括排氣扇( 和進(jìn)氣扇G)，散熱通道(13)，第一進(jìn)氣孔(14)，第二進(jìn)氣孔(15)，第三進(jìn)氣孔(16)，排氣孔(17)，進(jìn)氣扇(4)通過(guò)位于第二箱體空間 (19)底部與進(jìn)氣扇(4)對(duì)應(yīng)位置的成金屬網(wǎng)孔狀的第一進(jìn)氣孔(14)進(jìn)氣，排氣扇C3)通過(guò)位于第二箱體空間側(cè)壁上的排氣孔(17)進(jìn)行排氣，排氣孔(17)呈金屬網(wǎng)孔狀，覆有透氣防塵遮光網(wǎng)布，散熱通道(1 由第一進(jìn)氣孔(14) 一端向排氣孔(17) —端逐漸變粗，覆蓋主要發(fā)熱量大的器件電源模塊(6)，單片機(jī)控制模塊(7)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊(12)，散熱通道(13) 的兩側(cè)同時(shí)也具有通氣孔，在散熱通道(1 兩側(cè)通氣孔的相應(yīng)位置第二箱體空間(19)的底壁上分別設(shè)置有第二進(jìn)氣孔(巧)和第三進(jìn)氣孔(16)，經(jīng)過(guò)排氣扇(17)和進(jìn)氣扇(4)的共同作用，在散熱通道(17)中形成主散熱氣流，同時(shí)由于兩側(cè)散熱通道氣孔和第二進(jìn)氣孔(15)和第三進(jìn)氣孔(16)的共同作用，形成兩個(gè)輔助散熱氣流，大體上分別由兩側(cè)第一進(jìn)氣孔(1 和第二進(jìn)氣孔(16)向排氣孔(17)形成輔助氣流，對(duì)周邊元器件進(jìn)行散熱，所述單片機(jī)控制模塊(7)通過(guò)通信模塊(9)與上位機(jī)(10)進(jìn)行通信。
2.一種如權(quán)利要求1中所述的光電型綜合毒性檢測(cè)儀，其特征在于排氣扇(17)的直徑在10-30cm之間，進(jìn)氣扇的直徑在5-25cm之間。
全文摘要
一種光電型綜合毒性檢測(cè)儀，其中樣品(1)和光電傳感器(2)被設(shè)置在第一箱體空間(18)中，其余電路主體位于第二箱體空間(19)中，其散熱系統(tǒng)包括排氣扇(3)和進(jìn)氣扇(4)，散熱通道(13)，第一進(jìn)氣孔(14)，第二進(jìn)氣孔(15)，第三進(jìn)氣孔(16)組成，其可以良好的解決環(huán)境溫度對(duì)檢測(cè)精度的影響問(wèn)題。
文檔編號(hào)G01N21/76GK102565033SQ20101061934
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2010年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月31日
發(fā)明者沈曉華 申請(qǐng)人:上海龍?zhí)煨畔⒖萍加邢薰?br>