微量过氧化氢在真空环境下的浓度检测装置的制作方法

本发明属于生物指示剂检测技术领域，具体涉及一种微量过氧化氢在真空环境下的浓度检测装置。

背景技术：

目前国内外的生物指示剂抗力仪设备，都没有在真空工作状态下能够直接检测腔室内过氧化氢浓度的结构装置，一般都是以试纸的形式进行检测或细菌培养的方式居多，该检测方法仅可定性，无法定量实时检测，导致检测失败或效果不理想。

生物指示剂抗力仪中对过氧化氢微量浓度的检测要求，环境压力为40～60pa，温度(50±0.5℃)，注射过氧化氢溶液后，要求在360s内浓度值的实时监测。过氧化氢本身比较活跃容易分解，那么短时间内怎样有效的检测浓度呢？为了解决上述问题，申请号为202010572031.x的发明申请专利公开了一种检测灭菌器内高真空工作状态下过氧化氢浓度装置，包括真空柜体、过氧化氢浓度检测光发射单元、初始过氧化氢浓度检测光接收单元、过氧化氢浓度检测光接收单元、过氧化氢储存容器、加注泵、流量计、电磁阀和控制系统。该专利虽然采用紫外光谱达到实时检测真空柜体的过氧化氢浓度，但是该专利由于受到结构的限制，只能检测到较高范围浓度如2.3㎎/l±0.4范围内的过氧化氢，对于微量浓度低至0.4mg/l的过氧化氢，完全无法实现实时检测，仍然会造成真空环境下过氧化氢浓度的不精确而影响检测效果，致使检测工作重复性大。因此很有必要提出改进。

技术实现要素：

本发明解决的技术问题：提供一种微量过氧化氢在真空环境下的浓度检测装置，本发明采用由过氧化氢浓度检测光发射模块、过氧化氢浓度检测光接收模块、光程调节模块以及核心控制处理模块等组成的检测装置，以分光光度原理为铺垫，进行真空环境下微量过氧化氢浓度的检测，其安装方便，结构简单，不受温度和气压的影响，同时针对不同尺寸的腔体均可实时监测，可检测到微量浓度低至0.4mg/l的过氧化氢，从而对过氧化氢的浓度检测更加精确，使真空环境下被检测物的物理状态监控达到最优状态。

本发明采用的技术方案：微量过氧化氢在真空环境下的浓度检测装置，包括内部注入有过氧化氢的真空柜体、过氧化氢浓度检测光发射模块、过氧化氢浓度检测光接收模块以及核心控制处理模块，所述过氧化氢浓度检测光发射模块通过发射端真空隔热密封件固定于真空柜体一侧壁上，所述过氧化氢浓度检测光发射模块伸入真空柜体内的发射端上连接有用于调节光程范围的光程调节模块，所述过氧化氢浓度检测光发射模块中设有光源驱动电路模块，所述光源驱动电路模块与核心控制处理模块连接；

所述过氧化氢浓度检测光接收模块通过接收端真空隔热密封件固定于真空柜体另一侧壁且接收头伸入真空柜体内部，所述过氧化氢浓度检测光接收模块中设有调理放大电路模块，所述调理放大电路模块与核心控制处理模块连接；所述过氧化氢浓度检测光接收模块和过氧化氢浓度检测光发射模块和在真空柜体两侧同轴相对；

所述过氧化氢浓度检测光发射模块用于向真空柜体内部发射检测光，所述过氧化氢浓度检测光接收模块用于接收由过氧化氢浓度检测光发射模块发出的检测光，所述过氧化氢浓度检测光发射模块和过氧化氢浓度检测光接收模块之间的光程通过光程调节模块调节后处于10--15cm之间且保证能够检测到真空柜体内微量浓度低至0.4mg/l的过氧化氢，所述核心控制处理模块对来自于过氧化氢浓度检测光接收模块的检测光信号进行处理分析后显示。

对上述技术方案的进一步限定，所述光程调节模块包括多个光程调节分管，选择需要的光程调节分管依次连接形成能够保证光程处于10--15cm之间的光程调节管。

优选的，所述光程调节模块包括8cm光程调节分管、4cm光程调节分管、2cm光程调节分管、1cm光程调节分管，选择两个及以上的所述光程调节分管连接形成能够保证光程处于10--15cm之间的光程调节管。

优选的，相邻两个所述光程调节分管之间通过螺纹旋合结构或者紧套合结构连接在一起。

对上述技术方案的进一步限定，所述发射端真空隔热密封件和接收端真空隔热密封件均通过聚四氟材质特制而成。

对上述技术方案的进一步限定，所述过氧化氢浓度检测光发射模块为紫外光发射装置，所述过氧化氢浓度检测光接收模块为紫外光接收装置，所述过氧化氢浓度检测光发射模块发射出的紫外光波长为240nm、带宽50nm。

对上述技术方案的进一步限定，所述过氧化氢浓度检测光发射模块包括发射端主体、发射端安装接头、紫外光发射组件；所述过氧化氢浓度检测光接收模块包括接收端主体、接收端安装接头。

对上述技术方案的进一步限定，所述核心控制处理模块上连接有显示模块。

本发明与现有技术相比的优点：

1、本方案为满足过氧化氢微量浓度的检测，采用了过氧化氢浓度检测光发射模块、过氧化氢浓度检测光接收模块、光程调节模块以及核心控制处理模块等组成的检测装置，以分光光度原理为铺垫，进行真空环境下微量过氧化氢浓度的检测，其安装方便，结构简单，不受温度和气压的影响，同时针对不同尺寸的腔体均可实时监测；

2、本方案中过氧化氢浓度检测光发射模块和过氧化氢浓度检测光接收模块在真空柜体上安装时，均采用真空隔热密封件将隔热密封连接，隔绝热的传递，同时遮光保护，解决受热造成的对测量过氧化氢微量浓度精度的影响，同时提升光发射和接收部分的可靠性；

3、本方案中浓度对过氧化氢的注射量要求比较高，通过光程调节模块设置，可有效结合真空腔体和注射量的关系，提升微量的时效性；其次通过对过氧化氢的特性分析，将过氧化氢浓度检测光接收模块获取的信号，特别是低浓度的微弱信号采用调理放大电路模块进行调理放大，对调理后的信号，采用核心控制处理模块进行数据处理，得到有效的过氧化氢浓度检测，可检测到真空灭菌器柜内微量浓度低至0.4mg/l的过氧化氢，从而对过氧化氢的浓度检测更加精确，使真空环境下被检测物的物理状态监控达到最优状态。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的原理框图；

图3为本发明中光程调节模块的结构示意图；

图4为本发明中光源驱动电路模块的电路图；

图5为本发明中调理放大电路模块的电路图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

请参阅图1-5，详述本发明的实施例。

实施例1：

微量过氧化氢在真空环境下的浓度检测装置，如图1和2所示，包括内部注入有过氧化氢的真空柜体1、过氧化氢浓度检测光发射模块2、过氧化氢浓度检测光接收模块4以及核心控制处理模块7。

所述过氧化氢浓度检测光发射模块2通过发射端真空隔热密封件3固定于真空柜体1一侧壁上，要求与真空柜体1之间的连接可靠，隔热密封，不能漏气。所述过氧化氢浓度检测光发射模块2伸入真空柜体1内的发射端上连接有用于调节光程范围的光程调节模块6，所述过氧化氢浓度检测光发射模块2中设有光源驱动电路模块9，所述光源驱动电路模块9与核心控制处理模块7连接。

所述过氧化氢浓度检测光接收模块4通过接收端真空隔热密封件5固定于真空柜体1另一侧壁且接收头伸入真空柜体1内部，要求与真空柜体1之间的连接可靠，隔热密封，不能漏气。所述过氧化氢浓度检测光接收模块4中设有调理放大电路模块10，所述调理放大电路模块10与核心控制处理模块7连接。所述过氧化氢浓度检测光接收模块4和过氧化氢浓度检测光发射模块2在真空柜体1两侧同轴相对，保证光发射口和接收口在同一直线上，保证光发射和接收的对准。

所述过氧化氢浓度检测光发射模块2用于向真空柜体1内部发射检测光，所述过氧化氢浓度检测光接收模块4用于接收由过氧化氢浓度检测光发射模块2发出的检测光，所述过氧化氢浓度检测光发射模块2和过氧化氢浓度检测光接收模块4之间的光程通过光程调节模块6调节后处于10--15cm之间且保证能够检测到真空柜体1内微量浓度低至0.4mg/l的过氧化氢；所述过氧化氢浓度检测光接收模块4接受的光信号通过调理放大电路模块10处理放大后输送至核心控制处理模块7，所述核心控制处理模块7对来自于氧化氢浓度检测光接收模块4的检测光信号通过软件进行计算处理分析对比后输出标准信号，并通过显示模块8进行显示。

其中，核心控制处理模块7中对应的软件程序如下：

本实用新型为满足过氧化氢微量浓度的检测，采用了由过氧化氢浓度检测光发射模块2、过氧化氢浓度检测光接收模块4、光程调节模块6以及核心控制处理模块7等组成的检测装置，以分光光度原理为铺垫，进行真空环境下微量过氧化氢浓度的检测，其安装方便，结构简单，不受温度和气压的影响，同时针对不同尺寸的腔体均可实时监测。

实施例2：

本实施例为光程调节模块6的一种实施方式：所述光程调节模块6包括多个光程调节分管，选择需要的两个及以上的光程调节分管依次连接形成能够保证光程处于10--15cm之间的光程调节管。

实施例3：

本实施例为光程调节模块6的另一种实施方式：如图3所示，所述光程调节模块6包括8cm光程调节分管6-1、4cm光程调节分管6-2、2cm光程调节分管6-3、1cm光程调节分管6-4，选择两个及以上的所述光程调节分管连接形成能够保证光程处于10--15cm之间的光程调节管。

优选的，如图3所示，相邻两个所述光程调节分管之间通过螺纹旋合结构或者紧配合结构连接在一起。

由于真空灭菌器柜浓度对过氧化氢的注射量要求比较高，通过光程调节模块6的设置，可有效结合真空腔体和注射量的关系，提升微量的时效性；其次通过对过氧化氢的特性分析，将过氧化氢浓度检测光接收模块4获取的信号，特别是低浓度的微弱信号采用调理放大电路模块10进行调理放大，如图5所示，对调理后的信号，采用核心控制处理模块7进行数据处理，得到有效的过氧化氢浓度检测，可检测到真空柜体内微量浓度低至0.4mg/l的过氧化氢，从而对过氧化氢的浓度检测更加精确，使真空灭菌器柜内的灭菌效果达到最优状态。

实施例4：

所述发射端真空隔热密封件3和接收端真空隔热密封件5均通过聚四氟材质特制而成。

本发明中过氧化氢浓度检测光发射模块和过氧化氢浓度检测光接收模块在真空柜体上安装时，均采用真空隔热密封件将隔热密封连接，隔绝热的传递，同时遮光保护，解决受热造成的对测量过氧化氢微量浓度精度的影响，提升光发射和接收部分的可靠性。

实施例5：

所述过氧化氢浓度检测光发射模块2为紫外光发射装置，所述过氧化氢浓度检测光接收模块4为紫外光接收装置。所述氧化氢浓度检测光发射模块2发射出的紫外光波长为240nm、带宽50nm。

实施例6：

所述过氧化氢浓度检测光发射模块2包括发射端主体、发射端安装接头、发射端密封圈、紫外光发射组件、紫外线灯管固定螺钉以及发射端连接导线。

所述过氧化氢浓度检测光接收模块4包括接收端主体、接收端安装接头、接收端密封圈、接收端连接导线。

上述过氧化氢浓度检测光发射模块2和过氧化氢浓度检测光接收模块4均采用现有技术中使用的紫外光发射和接收装置，在本申请中不再详细阐述该装置的具体结构。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。