[發(fā)明專利]微生物檢測裝置和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710947409.8
• 申請(qǐng)日: 2017-10-12
• 公開（公告）號(hào): CN107748152B
• 公開（公告）日: 2019-12-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊煥新
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 齊魯工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N21/64
• 分類號(hào): G01N21/64
• 代理公司: 61223 西安銘澤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 李振瑞

1.微生物檢測裝置，包括光源(2)，會(huì)聚透鏡以及熒光傳感光電檢測器(6)，其特征在于，還包括一能夠抽成真空的殼體(1)，所述殼體(1)左端的內(nèi)側(cè)面為一拋物面反射鏡(1-1)，所述殼體(1)內(nèi)位于拋 物面反射鏡(1-1)右側(cè)還設(shè)有一用于充入待檢測流體的凸透鏡形狀的透明腔體(3)，該透明腔體(3)在充入待檢測流體后用于光源(2)照射其中的待檢測流體以激發(fā)熒光同時(shí)起到透明腔體(3)作為透鏡起到光線會(huì)聚的作用，所述透明腔體(3)從拋物面反射鏡(1-1)的拋物面焦點(diǎn)(18)通過，且透明腔體(3)在充入待檢測流體后其左側(cè)的透明腔體焦點(diǎn)(19)處設(shè)置所述光源(2)；位于殼體(1)內(nèi)部，所述透明腔體(3)的右側(cè)依次設(shè)有第一凸透鏡(4)、作為會(huì)聚透鏡的第二凸透鏡(5)，所述第一凸透鏡(4)的左側(cè)焦點(diǎn)與透明腔體(3)作為透鏡時(shí)其右側(cè)的透明腔體焦點(diǎn)(19)相重合，所述第二凸透鏡(5)用于會(huì)聚從透明腔體(3)和第一凸透鏡(4)透射來的熒光，所述熒光傳感光電檢測器(6)的熒光接收器位于第二凸透鏡(5)的右側(cè)焦點(diǎn)處，用于檢測從第二凸透鏡(5)透射來的熒光。

2.如權(quán)利要求1所述的微生物檢測裝置，其特征在于，所述第一凸透鏡(4)的口徑是透明腔體(3)口徑的1/10～1/15。

3.如權(quán)利要求1所述的微生物檢測裝置，其特征在于，所述光源(2)通過伸縮桿(10)與拋物面反射鏡(1-1)相連接，所述伸縮桿(10)用于在透明腔體(3)中充入不同的待測流體時(shí)，用來伸縮調(diào)節(jié)光源(2)的橫向位置，從而使得光源(2)能夠位于透明腔體(3)左側(cè)的透明腔體焦點(diǎn)(19)處；所述第一凸透鏡(4)下端設(shè)有支桿(11)，支桿(11)下端設(shè)有滑動(dòng)座(12)，滑動(dòng)座(12)與設(shè)于殼體(1)底部的滑軌(13)滑動(dòng)連接，所述支桿(11)、滑動(dòng)座(12)用于在透明腔體(3)中充入不同的待測流體時(shí)，用來調(diào)節(jié)第一凸透鏡(4)的橫向位置，從而使得第一凸透鏡(4)的左側(cè)焦點(diǎn)與透明腔體(3)作為透鏡時(shí)其右側(cè)的透明腔體焦點(diǎn)(19)相重合；所述殼體(1)外還設(shè)有與殼體(1)內(nèi)部相連通的用于對(duì)殼體(1)內(nèi)部抽真空或抽成負(fù)壓狀態(tài)的真空泵(21)；所述第一凸透鏡(4)和第二凸透鏡(5)之間的光路上還設(shè)有使從透明腔體(3)和第一凸透鏡(4)透射來的熒光進(jìn)一步被準(zhǔn)直的準(zhǔn)直透鏡組。

4.如權(quán)利要求1所述的微生物檢測裝置，其特征在于，所述殼體(1)內(nèi)還設(shè)有溫度傳感器(15)以及供熱模塊(14)，所述溫度傳感器(15)和供熱模塊(14)分別與微處理器信號(hào)連接，微處理器還信號(hào)連接有觸摸設(shè)置屏；所述微處理器與電源模塊電連接。

5.如權(quán)利要求1所述的微生物檢測裝置，其特征在于，所述透明腔體(3)的上端設(shè)有連通至殼體(1)外部的待測流體輸入口(17)；透明腔體(3)的下端設(shè)有連通至殼體(1)外部的待測流體輸出口(16)。

6.如權(quán)利要求1所述的微生物檢測裝置，其特征在于，所述熒光傳感光電檢測器(6)包括：

光分離器，用于將熒光從透明腔體(3)和第一凸透鏡(4)透射向第二凸透鏡(5)的光中分離出來；

熒光接收器，用于接收通過光分離器分離的熒光；

所述熒光接收器包括光電倍增管；

所述光源(2)包括發(fā)光二極管。

7.如權(quán)利要求3所述的微生物檢測裝置的微生物檢測方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)向透明腔體(3)中充入待檢測流體，根據(jù)預(yù)先測量獲得的充滿待檢測流體的透明腔體(3)的透明腔體焦點(diǎn)(19)焦距，通過伸縮桿(10)的伸縮以及支桿(11)、滑動(dòng)座(12)的左右移動(dòng)來確定光源(2)和第一凸透鏡(4)的位置，其中光源(2)位于透明腔體(3)左側(cè)的透明腔體焦點(diǎn)(19)處，第一凸透鏡(4)的左側(cè)焦點(diǎn)與透明腔體(3)右側(cè)的透明腔體焦點(diǎn)(19)相重合；

2)啟動(dòng)真空泵(21)對(duì)殼體(1)內(nèi)部抽真空，直至殼體(1)內(nèi)部空氣的密度小于透明腔體(3)內(nèi)部的待測流體密度，確保使充有待測流體的透明腔體(3)為會(huì)聚透鏡；

3)開啟光源(2)，光源(2)從充有待測流體的透明腔體(3)左側(cè)的透明腔體焦點(diǎn)(19)處射向透明腔體(3)，如果透明腔體(3)內(nèi)的待測流體中含有微生物，則光源(2)發(fā)射的光激發(fā)待測流體中的微生物產(chǎn)生熒光；

4)透明腔體(3)中向左射向拋物面反射鏡(1-1)反射面的熒光會(huì)經(jīng)過拋物面反射鏡(1-1)反射面反射并穿過透明腔體(3)后，匯聚在透明腔體(3)右側(cè)的透明腔體焦點(diǎn)(19)處，進(jìn)而通過第一凸透鏡(4)進(jìn)行初步準(zhǔn)直后向右射出；

5)通過光分離器將透明腔體(3)中直接向右射出的熒光和第一凸透鏡(4)中向右射出的熒光從光源(2)的光線中分離出來，同時(shí)通過準(zhǔn)直透鏡組對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步的準(zhǔn)直并射向第二凸透鏡(5)；

6)通過第二凸透鏡(5)對(duì)所射來的熒光進(jìn)行會(huì)聚，并將會(huì)聚熒光射向熒光傳感光電檢測器(6)的熒光接收器；

7)如果熒光接收器檢測到了熒光，則說明待測流體中含有微生物，如果熒光接收器沒有檢測到熒光，則說明被測流體中不含微生物。