一种多温区的光电微生物检测仪器

摘要

本发明涉及一种多温区的光电微生物检测仪器，包括：箱体，箱体的底部固定设有固定底座，箱体的顶部设有开口，箱体内部固定安装有内箱体，内箱体上分布有多个温度区域；盖体，盖体扣合在箱体的开口上，盖体与箱体铰接；多个温度控制装置，温度控制装置固定安装在温度区域内，温度控制装置包括金属导体、PTC加热片、温度传感器和半导体制冷片，PTC加热片和半导体制冷片均贴附在金属导体的底部，金属导体上插设有多个试管，PTC加热片用于提升试管的温度，半导体制冷片用于降低试管的温度，温度传感器用于测量试管的温度，每个温度控制装置上设有与其相对应的控制开关。

说明书

技术领域

本发明涉及一种微生物检测仪器，具体涉及一种多温区的光电微生物检测仪器。

背景技术

光电微生物检测仪器是基于光学检测技术对病原微生物进行快速准确的检测，可应用于食品安全、环境监测、医疗用品、化妆品、农林畜牧以及卫生防疫等涉及微生物的诊断与监测的领域。目前市场上在售的光电微生物检测仪主要检测单一温度下(室温)可培养的微生物，无法根据实验或者检测要求控制培养的温度条件，而且对于含有嗜热菌的检测效果不佳，因此在实际应用中局限性较大，无法满足用户的不同需求。

中国发明专利CN201910698218.1公布了一种多温区的微生物检测仪器，但其存在很多不足之处：1、使用风扇加散热片降温降温较慢，且某些微生物低于当前室温时，使用风扇和散热片明显不足，且噪音极大。2、采用抽屉式结构在抽拉时会引起在检测试管晃动，导致检测曲线产生偏移，且抽屉式结构容易损坏，不如稳定的结构。3、其仪器只有32通道，两个温区，不满足更多时候的需求。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种多温区的光电微生物检测仪器，实现样本检测的温度可控，满足单一温度下的高通量检测，也能保证多温度条件下的检测，实现快速降温和稳定结构，拓展了仪器的功能与应用范围。

为了完成上述目的，本发明提供了一种多温区的光电微生物检测仪器，包括：箱体，箱体的底部固定设有固定底座，箱体的顶部设有开口，箱体内部固定安装有内箱体，内箱体上分布有多个温度区域；盖体，盖体扣合在箱体的开口上，盖体与箱体铰接；多个温度控制装置，温度控制装置固定安装在温度区域内，温度控制装置包括金属导体、PTC加热片、温度传感器和半导体制冷片，PTC加热片和半导体制冷片均贴附在金属导体的底部，金属导体上插设有多个试管，PTC加热片用于提升试管的温度，半导体制冷片用于降低试管的温度，温度传感器用于测量试管的温度，每个温度控制装置上设有与其相对应的控制开关。

优选的，多个温度区域之间通过隔板相隔离。

优选的，金属导体包括第一传导块和第二传导块，第一传导块和第二传导块上分布设有多个第一检测孔和第二检测孔。

进一步优选的，金属导体还包括底板、盖板、左侧板、右侧板和支撑板，左侧板与底板的左侧固定连接，右侧板与底板的右侧固定连接，支撑板固定安装在底板的中间部位，盖板固定安装在左侧板、右侧板和支撑板的顶端，第一传导块位于左侧板与支撑板之间，第二传导块位于支撑板与右侧板之间。

更进一步优选的，第一传导块的一侧与左侧板固定连接，第一传导块的底部与底板固定连接，第一传导块的顶部与盖板相抵接，第一传导块的另一侧与支撑板之间具有第一空隙；第二传导块的一侧与支撑板固定连接，第二传导块的底部与底板固定连接，第二传导块的顶部与盖板相抵接，第二传导块的另一侧与右侧板之间具有第二空隙。

更进一步优选的，第一传导块上设有多个第一通风孔，第一通风孔的一端与第一检测孔连通，第一通风孔的另一端与第一空隙连通；第二传导块上设有多个第二通风孔，第二通风孔的一端与第二检测孔连通，第二通风孔的另一端与第二空隙连通。

进一步优选的，第一传导块的第一检测孔的底部设有第一支撑架，第一支撑架用于支撑试管；第二传导块的第二检测孔的底部设有第二支撑架，第二支撑架用于支撑试管。

更进一步优选的，第一支撑架包括第一左空心柱体和第一右空心柱体，第一左空心柱体与第一右空心柱体相对设置，第一左空心柱体内设有光源，第一右空心柱体内设有光传感器；第二支撑架包括第二左空心柱体和第二右空心柱体，第二左空心柱体与第二右空心柱体相对设置，第二左空心柱体内设有光源，第二右空心柱体内设有光传感器。

更进一步优选的，第一左空心柱体、第一右空心柱体、第二左空心柱体和第二右空心柱体均为扇形圆柱体。

更进一步优选的，试管为口大底小的圆锥状，试管的一端螺接有试管盖子，试管的底部设有开口，开口的顶部为与扇形圆柱体相配合的三角形状，开口的底部大于扇形圆柱体的宽度。

本发明的有益效果为：本发明将内箱体分为多个独立的温度区域，并在温度区域内安装温度控制装置，每个温度控制装置都安装有独立的控制开关，以便实现对不同温度区域的控制。另外，在本发明中，通过PTC加热片加热金属导体，实现对试管的升温控制，通过半导体制冷片降低金属导体的温度，从而实现对试管的降温控制，可以快速实现试管的升温和降温。

附图说明

图1为本发明的光电微生物检测仪器的俯视图；

图2为本发明的光电微生物检测仪器的内箱体的结构示意图；

图3为本发明的光电微生物检测仪器的内箱体的俯视图；

图4为本发明的光电微生物检测仪器的试管的左视图(一)；

图5为本发明的光电微生物检测仪器的试管的左视图(二)。

附图标记说明

100、箱体；110、盖体；120、显示屏；130、开关按钮；

200、内箱体；210、隔板；220、盖板；221、检测孔；

230、第二传导块；240、第一传导块；260、支撑框体；

261、底板；262、左侧板；263、右侧板；264、支撑板；

250、第一支撑架；270、第二支撑架；300、试管。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

如图1和图2所示，本实施例提供了一种多温区的光电微生物检测仪器，包括箱体100，箱体100的底部固定设有固定底座(图中未示出)，优选的，固定底座采用金属支架，这样可以避免了因仪器晃动而导致试管晃动产生的测试曲线偏移。箱体100的顶部设有开口，箱体100内部固定安装有内箱体200，内箱体200上分布有多个温度区域，优选的，多个温度区域之间通过隔板210相隔离。盖体110扣合在箱体100的开口上，盖体110与箱体100铰接，优选的，盖体110采用不透光的材质制作，盖体110的另一端与箱体卡接，这样使用带有卡口的翻盖设计加上固定底座延长了结构的使用寿命，减少了抽屉式经常抽拉易坏的特点。温度控制装置固定安装在温度区域内，温度控制装置包括金属导体、PTC加热片(图中未示出)、温度传感器(图中未示出)和半导体制冷片(图中未示出)，PTC加热片和半导体制冷片均贴附在金属导体的底部，另外，PCT加热片和半导体制冷片具体位置可以根据实际进行调整，并不固定。金属导体上插设有多个试管300，PTC加热片用于提升试管300的温度，半导体制冷片用于降低试管300的温度，温度传感器用于测量试管300的温度，每个温度控制装置上设有与其相对应的控制开关。在箱体100上还设有显示屏120和开关按钮130。

另外，在本实施例中，是将当前16检测通道的光电微生物检测仪拓展为64通道，由单个温度区域增加为4个温度区域，每个区域16个测量通道。仪器增加4个温控部分，每个温度区域由单独的控制开关控制，优选的采用功率开关MOS管控制。温度控制采用PID算法，通过GPIO实现温度传感器读取，并反馈至主控台，控制功率开关MOS管开关作用，以实现对PTC加热片及半导体制冷片的控制，从而实现孵育环境的温度可控，而半导体制冷片采用通用三极管开关控制。在本实施例中，64通道的微生物检测仪每一个温区采用了半导体制冷片，进行降温，比起风扇降温，这样效果更为明显，减少了使用者测量一种菌种后的等待时间，特别地，对于某些菌种比如霉菌，其培养温度为28度，可能会低于某些地区某些季节的室温，这样风扇的降温效果就差很多，通过半导体制冷片降温，以及PID算法就可以保持试管处于恒温。仪器设计了64通道，拓展了仪器的功能与应用范围，四个温区也使得同时测量的菌种大大增加，在此基础上，仪器尺寸并未增加很多，由于减小了试管横向尺寸，在不影响检测结果的情况下，64通道仪器体积仍为正常的仪器体积，整机长为39.5cm，宽为38.3cm，高为15cm，并没有明显增加占地面积，也没有增加运输难度，是一种合理的尺寸大小。而本实施例中的光电微生物检测仪采用安卓屏显示曲线，且使用了切屏技术，16个通道曲线在同一界面，四个温区分别对应四个不同界面，左右滑动进行切换查看，以避免全部在一起带来密密麻麻不舒服的感官体验，若想查看细节，也可点击某一个通道查看单个通道的测量曲线。工作时，通过DS18B20温度传感器对试剂放置孔进行温度的采集输入给控制器，控制器根据采集到的温度值来对功率开关MOS管和半导体制冷片进行控制，温度高于设置值时，启动半导体制冷片模块降温，使得金属导体的温度降低，从而使得试管温度降低，温度低于设置值时，启动PTC加热片升温，使得金属导体的温度升高，从而使得试管温度升高。

在本实施例中，如图2所示，金属导体包括第一传导块240和第二传导块230，第一传导块240和第二传导块230上分布设有多个第一检测孔(图中未示出)和第二检测孔(图中未示出)，在本实施例中，第一检测孔和第二检测孔均为8个。另外，金属导体还包括支撑框体260和盖板220，盖板220盖合在支撑框体260上，在盖板220上设有多个检测孔221。具体的，支撑框体260包括底板261、左侧板262、右侧板263和支撑板264，支撑板固定安装在底板的中间部位，左侧板262与底板261的左侧固定连接，第一传导块240的一侧与左侧板262固定连接，第一传导块240的底部与底板261固定连接，第一传导块240的顶部与盖板220相抵接，且第一传导块240上的第一检测孔与盖板220上的其中一排检测孔221相配合，以便试管300的插入，第一传导块240的另一侧与支撑板264之间具有第一空隙；右侧板263与底板261的右侧固定连接，第二传导块230的一侧与支撑板264固定连接，第二传导块230的底部与底板261固定连接，第二传导块230的顶部与盖板220相抵接，且第二传导块230上的第二检测孔与盖板220上的另一排检测孔221相配合，以便试管300的插入，第二传导块230的另一侧与右侧板263之间具有第二空隙。盖板220固定安装在左侧板262、右侧板263和支撑板264的顶端。另外，在本实施例中，第一传导块240上设有多个第一通风孔(图中未示出)，第一通风孔的一端与第一检测孔连通，第一通风孔的另一端与第一空隙连通，也就是说，第一通风孔的作用是连通第一检测孔和第一空隙；第二传导块230上设有多个第二通风孔(图中未示出)，第二通风孔的一端与第二检测孔连通，第二通风孔的另一端与第二空隙连通，也就是说，第二通风孔的作用是连通第二检测孔与第二空隙。在实际使用过程中，当试管300插入检测孔后，有可能使得试管300的底部与金属到底之间形成密封形态，即第一检测孔或/和第二检测孔的底部形成密封空间，而由于外界气温交底，而检测的微生物需要较高的温度，则在PTC加热片过程中，使得密封空间内的气体膨胀，有可能会使得试管产生晃动，从而影响检测结果，因此，利用第一通风孔和第二通风孔进行排气。

在本实施例中，如图3所示，第一传导块240的第一检测孔的底部设有第一支撑架250，第一支撑架250用于支撑试管300；第二传导块230的第二检测孔的底部设有第二支撑架270，第二支撑架270用于支撑试管300。具体的，第一支撑架250包括第一左空心柱体和第一右空心柱体，第一左空心柱体与第一右空心柱体相对设置，第一左空心柱体内设有光源(图中未示出)，第一右空心柱体内设有光传感器(图中未示出)；第二支撑架270包括第二左空心柱体和第二右空心柱体，第二左空心柱体与第二右空心柱体相对设置，第二左空心柱体内设有光源(图中未示出)，第二右空心柱体内设有光传感器(图中未示出)。

在本实施例中，如图4所示，试管300为口大底小的圆锥状，试管300上设有试管盖子(图中未示出)，试管盖子与试管300螺接，其中，试管盖子为黑色螺旋盖，整个试管300管身采用上大下小的方式，使得放置进入仪器，试管盖子会完全盖住洞口，这就解决了打开仪器盖子会透光的问题。试管300的底部设有开口，开口卡设在支撑架上，防止试管300抖动。另外，在使用过程中，由于使用圆柱形的支撑架，使得试管300的底部在水平面的投影为长方形(如图4所示)，当取下试管300时，试管300的开口略小于支撑架的直径，使得试管300在拔出支撑架的过程中，会产生抖动的现象，这种影响试管300内微生物液体的观察，因此，如图5所示，开口的顶部为在水平面上的投影为三角形状，开口的底部大于扇形圆柱体的宽度，而为了配合安装试管300，第一左空心柱体、第一右空心柱体、第二左空心柱体和第二右空心柱体均为扇形圆柱体，以便试管300的底部放置在支撑架上。

显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。