[發明專利]一種多樣品多成分獨立、并行的檢測儀器和方法

無效

• 申請號: 200710052904.9
• 申請日: 2007-08-03
• 公開（公告）號: CN101358925A
• 公開（公告）日: 2009-02-04
• 發明（設計）人: 鐘輝;楊海;胡江山;陸曉華;魏雪;張華安;陳光東
• 申請（專利權）人: 荊州市眾康生物電子科技有限公司
• 主分類號: G01N21/78
• 分類號: G01N21/78;G01N21/27;G01N21/01;G01N35/02
• 代理公司: 荊州市技經專利事務所
• 代理人: 韓志剛

技術領域

本發明涉及環境監測、食品安全檢測領域，特別涉及到多樣品多成分的檢測儀器和方法。

背景技術

由于環境監測、食品和殘留農藥安全檢測的樣品具有數量多、樣品復雜、分布范圍廣、檢測項目多，在許多場合需要快速檢測等特點，少數專業實驗室和大型分析儀器常常難以滿足現場快速檢測和管理部門對環境和食品、殘留農藥安全監管和控制的要求。環境保護和食品安全計劃的實施，即要有用于認證和仲裁分析的專業權威實驗室和GC、HPLC、GC—MS、HPLC—MS等實驗室大型定量分析儀器，同時也需要大量適于現場使用的具有多樣品、多成分同時檢測的快速檢測設備或儀器。

國外已有多種基于比色分析原理的便攜式比色針，配以不同的試劑盒，可以進行多種水質成分的測定。但這些產品只能對單個樣品進行測量，不具備多樣品同時檢測能力。近年來隨著人們對食品安全問題的日益重視，國內食品安全檢測專用儀器的研發已經有了一定基礎。市場上出現了一系列用于農藥殘留、甲醛、亞硝酸鹽等毒害物的快速檢測儀。現有的國內外產品存在以下不足：

(1)現有的這些食品安全檢測儀器，大多數是只能檢測一種有害殘留物成分的單通道檢測儀，而且一次只能測量一個樣品，應用范圍有限；

(2)現有的多通道檢測儀雖然具有同時測量多個樣品的功能，但必須等到所有通道中的樣品全部制備好后才能一起開始測量，各通道的測量過程相互不獨立，因而先制備好的樣品放置時間往往較長，必須等到后續樣品全部制備完成才能開始測量。這種非實時的多樣品測量方式導致了整體測量效率低下，無法實現隨到隨測，在實際應用中具有很大的局限性；

(3)現有檢測儀能夠在一臺儀器上對多種成分進行測定，但在一次測量過程中卻只能測量同一種有毒有害成分。只有在當前毒害成分測量完成后，才能開始測量新的成分，不能實現真正意義上的多樣品多成分的實時并行測量。

技術內容：

本發明的目的在于提供一種多樣品多成分獨立、并行的檢測儀器和檢測方法。基于該檢測方法的檢測儀器，可以在一次測量過程中實現多個樣品和多成分的獨立并行測量。各個通道可以同時進行測量，測量過程與測量方法相互獨立，互不干擾。

為實現上述目的，本發明的具體技術方案為：

由外殼、液晶屏、按鍵盤、打印機、暗室組、電源板、備用電池和樣品池組成檢測儀器的硬件部分，由測量部分、嵌入式微處理器與輔助電路和輸入輸出三大部分構成檢測儀器的電路部分。

測量部分包括光源穩壓控制電路、單色(兩個以上的LED光源)光源組、多通道比色池、光電檢測器組和信號調理電路。其中由穩壓電路、濾波電路和開關控制電路組成光源穩壓控制電路；信號調理電路包括濾波電路和放大電路。檢測信號經濾波調理后，進入嵌入式微處理器。

由帶有電源管理芯片，開關機電路的電源控制電路、帶實時時鐘芯片和晶振、電容等輔助元件的實時時鐘電路、帶數據存貯芯片和電容、電阻等輔助元件的數據存貯電路、帶系統監控芯片和電容、電阻等輔助元件的系統監控電路、帶溫度傳感芯片和電阻、電容等輔助元件的溫度測量電路、以及多路選擇開關和外部定時器(可選)構成輔助電路部分。

輸入輸出部分包括顯示裝置、輸入裝置、串行通訊電路。其中顯示裝置由液晶屏和數碼管組成；輸入裝置可采用鍵盤、觸摸屏等輸入設備。

多樣品多成分獨立、并行的檢測儀器的檢測方法為：

1、通過嵌入式微處理器內的可編程計數器/定時器陣列PCA來產生不同時基的時間片來觸發中斷進行測量。

2、在測量軟件中將PCA設定在軟件定時器經較方式，以定時器Timaer溢出作出PCA的時鐘源。

3、PCA包含一個專用的16位定時計數器和五個16拉捕捉比較寄存器，PCA自動將定時計數器值分別與五個捕捉比較寄存器進行比較，一旦發生匹配則會自動觸發相應的中斷。

4、通過合理設定Timaer和五個捕捉比較寄存器的初值，就可以實現多個不同時基的定時功能。

5、通過給各捕捉比較寄存器賦予不同的初值，可以實現各個通道的獨立計時，進而實現多樣品的獨立并行測量。

6、不同的測量通道可以使用各自獨立的中斷服務程序。因此通過編寫不同的測量中斷程序，就能夠對各個通道分別使用不同的測量方式和算法，實現多種成分的獨立并行測量。