全自动毒素提取及检测一体化仪器

文档序号:26401313发布日期:2021-08-24 16:13阅读:137来源:国知局
全自动毒素提取及检测一体化仪器

本发明涉及海洋生物样品前处理及毒素检测技术,尤其是涉及一种可全自动化完成样品前处理及毒素检测一体化的仪器。



背景技术:

随着海洋污染的日益严重,海洋毒素首先在海洋植物中富集,一些海洋生物诸如贝类生物等则会因为摄食有毒植物而在体内积累毒素,如果人类误食了这些有毒生物,会引发中毒症状,危及人类生命健康。而实现对海洋生物毒素的现场快速检测是防治海洋生物污染的有效手段。由于贝类毒素的前处理及检测方法复杂、专业性强,大多数情况下都只能在实验室中进行,耗时长、效率低,无法满足大批量的检测需求。



技术实现要素:

本发明提供了一种全自动毒素提取及检测一体化仪器,采用如下的技术方案:

一种全自动毒素提取及检测一体化仪器,包括:安装箱体;安装箱体内设有第一安装板、运输支撑板、第二安装板、用于隔离出控制区的控制区分隔板、用于隔离出离心区的离心区分隔板、用于隔离出检测区的检测区分隔板和用于安装蠕动泵的蠕动泵安装板;第一安装板上安装有用于运输贝类样品的运输机构、用于绞碎运输机构内的贝类样品的绞碎工位、用于向运输机构内加液或取液以与贝类样品反应的加液与取液工位和用于对运输机构内的贝类样品进行均质搅拌的均质工位;控制区内设有用于对整个提取及检测过程进行控制的控制模块;离心区内设有用于在运输机构内的贝类样品的混合物中的提取出待测液的离心工位;检测区内设有用于检测离心工位提取出的待测液中的毒素种类和浓度的检测工位;蠕动泵安装板安装有用于提供萃取液的第一微型蠕动泵、用于吸取待测液的第二微型蠕动泵、用于将离心工位的待测液输入检测工位的第三微型蠕动泵、用于将反应试剂输入检测工位的第四微型蠕动泵和用于提供清洗液的第五微型蠕动泵。

进一步地,运输机构包括底盘舵机;底盘舵机安装在第一安装板上;底盘舵机通过底盘舵机舵盘与样品池底盘相连;样品池底盘中安置有薄膜式压敏传感器;薄膜式压敏传感器上可安置前处理样品池。

进一步地,前处理样品池底部设置有定位舌;样品池底盘设置有定位口;前处理样品池通过定位舌与定位口快速安装于样品池底盘。

进一步地,绞碎工位包括第一丝杠和第一光轴;第一丝杠上部和下部分别通过第一丝杠轴承和第二丝杠轴承连接于安装箱体;第一光轴上部和下部分别通过第一光轴轴承和第二光轴轴承连接于机壳左板;第一丝杠下部通过第一丝杠联轴器与第一步进电机的电机轴相连;第一步进电机安装于第一安装板上;第一丝杠上安装有第一法兰螺母;第一法兰螺母连接有第一连接梁;第一连接梁通过第一限位孔套于第一光轴;第一连接梁末端连接有第一电机支座;第一电机支座固连有第一直流减速电机和第一挡盖;第一挡盖连接有第一卧式轴承,且在第一挡盖的中心开有绞肉棒通孔;第一直流减速电机的电机轴连接有绞碎联轴器,绞碎联轴器穿过第一卧式轴承内圈与绞肉棒通孔,且其两端分别连接第一直流减速电机的电机轴和用于对贝类样品进行绞碎的绞肉棒。

进一步地,第一挡盖开有4个定位卡槽;运输机构设置有4个用于与定位卡槽相配合的定位键。

进一步地,加液与取液工位包括连杆支架;连杆支架底部连接于第一安装板;连杆支架设置有舵机安装台;舵机安装台连接有微型舵机;连杆支架左右两侧固连有第一固定杆和第二固定杆;第一固定杆和第二固定杆之间通过销轴连接有第一传动杆和第二传动杆;第一传动杆和第二传动杆末端连接有第一执行杆和第二执行杆;第一执行杆和第二执行杆之间连接有萃取液滴管、清洗液滴管和吸液管;萃取液滴管通过特氟龙管连接第一微型蠕动泵出口;第一微型蠕动泵的入口通过特氟龙管连接于萃取液池;清洗液滴管通过特氟龙管连接第五微型蠕动泵的出口;第五微型蠕动泵的入口通过特氟龙管连接于清洗液池;吸液管通过特氟龙管连接于第二微型蠕动泵的入口;萃取液滴管底部与清洗液滴管底部相平齐,吸液管底部低于萃取液滴管底部3cm;连杆支架与舵机安装台之间设置有加强肋板。

进一步地,均质工位包括第二丝杠和第二光轴;第二丝杠上部和下部分别通过第三丝杠轴承和第四丝杠轴承连接于安装箱体;第二光轴上部和下部分别通过第三光轴轴承和第四光轴轴承连接于安装箱体;第二丝杠下部通过第二丝杠联轴器与第二步进电机的电机轴相连;第二步进电机安装于第一安装板上;第二丝杠上安装有第二法兰螺母,第二法兰螺母连接有第二连接梁;第二连接梁通过第二限位孔套于第二光轴;第二连接梁末端连接有第二电机支座;第二电机支座固连有第二直流减速电机;并连接有第二挡盖;第二挡盖连接有第二卧式轴承,且在第二挡盖的中心开有搅拌棒通孔;第二直流减速电机的电机轴连接有搅拌联轴器;搅拌联轴器穿过第二卧式轴承内圈与搅拌棒通孔;第二直流减速电机的电机轴通过搅拌棒联轴器与用于对贝类样品进行搅拌的搅拌棒相连;第二挡盖开有4个定位卡槽;运输机构设置有4个用于与定位卡槽相配合的定位键;第二挡盖下方设置有两个震动电机连接杆;震动电机连接杆中心开有通孔,震动电机连接杆下部连接有防水震动电机。

进一步地,离心工位包括离心直流电机;离心直流电机固定于第二安装板上;离心直流电机的电机轴通过离心联轴器与离心机构相连;离心工位还包括离心加样丝杠和离心取样丝杠;离心加样丝杠和离心取样丝杠均位于离心机构上方并分别通过第一离心丝杆固定架和第二离心丝杆固定架固连于安装箱体;离心加样丝杠上的丝杠滑台连接有离心加样针管;离心取样丝杠的丝杠滑台连接有离心取样针管;离心加样针管通过特氟龙管连接于第二微型蠕动泵的出口以吸取待测液;离心取样针管通过特氟龙管连接于第三微型蠕动泵的入口;离心工位还包括过滤装置;过滤装置包括第一过滤盖和第二过滤盖;第一过滤盖通过特氟龙管连接于第三微型蠕动泵的出口;第二过滤盖通过特氟龙管连接于检测工位以将待测液输入检测工位;第一过滤盖和第二过滤盖之间设置有过滤网;第一过滤盖设置有内螺纹,第二过滤盖设置有外螺纹,二者可以旋合密封,并使过滤网紧固。

进一步地,离心机构还包括离心支座;离心支座内可嵌入离心试管;离心支座还开有4个支座螺孔;离心机构还包括左扣盖和右扣盖,左扣盖和右扣盖各开有两个用于与支座螺孔配合的扣盖螺孔。

进一步地,离心试管呈“冖”字形,且离心试管的试管口封接有一层弹性密封薄膜。

进一步地,检测工位包括比色皿支架;比色皿支架开有比色皿凹槽、滤光片凹槽、光源光纤接口和光谱仪传感器光纤接口;比色皿凹槽内放置比色皿;滤光片凹槽内可放置滤光片;光源光纤接口通过光源光纤连接于led光源;光谱仪传感器光纤接口通过光谱仪传感器光纤连接于光谱仪传感器;光谱仪传感器安装于控制模块;检测工位还包括:用于滴加待测液的第一检测加样滴管和用于滴加反应试剂的第二检测加样滴管;第一检测加样滴管和第二检测加样滴管的滴管口位于比色皿上方;第一检测加样滴管通过特氟龙管连接于离心工位;第二检测加样滴管通过特氟龙管连接于第四微型蠕动泵的出口;第四微型蠕动泵的入口通过特氟龙管连接于反应试剂池以将反应试剂吸入第二检测加样滴管。

进一步地,安装箱体设置有第一液池固定板、第二液池固定板、第三液池固定板和第四液池固定板;第一液池固定板固连有萃取液池;第二液池固定板固连有反应试剂池;第三液池固定板固连有清洗液池;第四液池固定板固连有废液池;萃取液池、反应试剂池和清洗液池还设置有特氟龙管接口,且特氟龙管伸到液池底部。

进一步地,安装箱体设有转动连接至安装箱体以关闭安装箱体的机壳前门;机壳前门安装有前门把手和用于电性连接于控制模块以显示操作选项及检测结果的显示屏;机壳前门内侧安装有第一永磁铁;安装箱体安装有第二永磁铁;机壳前门通过第一永磁铁和第二永磁铁相互吸引吸附于安装箱体以关闭安装箱体。

进一步地,安装箱体的顶部连接有顶部把手且设置有开关滑盖;开关滑盖滑动连接至安装箱体的顶部并通过定位销进行固定。

本发明的有益之处在于所提供的全自动毒素提取及检测一体化仪器可以全自动化地完成贝类样品的绞碎、萃取、均质、离心、过滤及检测,并且具备一定的自清洗功能。操作简单便捷,不需要操作人员具有专业的毒素检测背景,用户范围广。本发明在保证自动化功能的前提下,还具有体积小、质量轻、便于携带的特点,适合现场快速检测,极大地提高了贝类样品的前处理及毒素检测效率。本发明不仅适用于贝类毒素的提取及检测,只要符合本发明所述的前处理及检测范式的样品均可使用本发明检测,如虾类、鱼类等,具有适用范围广的特点,具有较高的应用价值,并且潜力巨大。

附图说明

图1是本发明的全自动毒素提取及检测一体化仪器的示意图;

图2是图1中的全自动毒素提取及检测一体化仪器的另一视角的示意图;

图3是图1中的全自动毒素提取及检测一体化仪器的去掉部分结构的内部结构的示意图;

图4是图1中的全自动毒素提取及检测一体化仪器的进一步去掉部分结构的内部结构的示意图;

图5是图3中的全自动毒素提取及检测一体化仪器的运输机构的示意图;

图6是图3中的全自动毒素提取及检测一体化仪器的绞碎工位的示意图;

图7是图3中的全自动毒素提取及检测一体化仪器的加液与取液工位的示意图;

图8是图3中的全自动毒素提取及检测一体化仪器的均质工位的示意图;

图9是图4中的全自动毒素提取及检测一体化仪器的离心工位的示意图;

图10是图4中的全自动毒素提取及检测一体化仪器的离心工位的过滤装置的示意图;

图11是图4中的全自动毒素提取及检测一体化仪器的检测工位的示意图;

全自动毒素提取及检测一体化仪器1,安装箱体10,机壳底板101,机壳前门102,显示屏103,机壳后板104,机壳左板105,机壳右板106,第一安装板107,运输支撑板108,第二安装板109,控制区分隔板110,离心区分隔板111,检测区分隔板112,蠕动泵安装板113,机壳顶板114,控制按键115,橡胶底座116,前门把手(未示出),第一永磁铁118,第二永磁铁119,第一液池固定板120,第二液池固定板121,第三液池固定板122,第四液池固定板123,萃取液池124,反应试剂池125,清洗液池126,废液池127,特氟龙管接口128,顶板把手129,开关滑盖130,定位销131,运输机构20,底盘舵机201,底盘舵机舵盘202,样品池底盘203,定位口204,薄膜式压敏传感器(未示出),前处理样品池206,定位舌207,定位键208,绞碎工位30,第一丝杠301,第一光轴302,第一丝杠轴承303,第二丝杠轴承304,第一光轴轴承305,第二光轴轴承306,第一丝杠联轴器307,第一步进电机308,第一法兰螺母309,第一连接梁310,第一限位孔311,第一电机支座312,第一直流减速电机(未示出),第一挡盖314,定位卡槽315,第一卧式轴承316,绞肉棒通孔317,绞碎联轴器318,绞肉棒319,加液与取液工位40,连杆支架401,舵机安装台402,微型舵机403,第一固定杆404,第二固定杆405,第一传动杆406,第二传动杆407,第一执行杆408,第二执行杆409,萃取液滴管410,清洗液滴管411,吸液管412,加强肋板(未示出),第一执行杆长端414,第一执行杆短端415,第二执行杆长端416,第二执行杆短端417,均质工位50,第二丝杠501,第二光轴502,第三丝杠轴承503,第四丝杠轴承504,第三光轴轴承505,第四光轴轴承506,第二丝杠联轴器507,第二步进电机508,第二法兰螺母509,第二连接梁510,第二限位孔511,第二电机支座512,第二直流减速电机(未示出),第二挡盖514,第二卧式轴承515,搅拌棒通孔516,搅拌联轴器517,搅拌棒518,震动电机连接杆519,防水震动电机520,离心工位60,离心直流电机601,离心联轴器602,离心机构603,离心加样丝杠604,离心取样丝杠605,第一离心丝杆固定架606,第二离心丝杆固定架607,离心加样针管608,离心取样针管609,离心支座610,离心试管(未示出),支座螺孔612,左扣盖613,右扣盖614,扣盖螺孔615,弹性密封薄膜616,过滤装置617,第一过滤盖6171,第二过滤盖6172,过滤网6173,检测工位70,比色皿支架701,比色皿凹槽702,滤光片凹槽703,光源光纤接口704,光谱仪传感器光纤接口705,比色皿706,第一检测加样滴管707,第二检测加样滴管708,控制模块80,第一微型蠕动泵901,第二微型蠕动泵902,第三微型蠕动泵903,第四微型蠕动泵904,第五微型蠕动泵905。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。

如图1至图11所示,为本发明的一种全自动毒素提取及检测一体化仪器1,包括机壳底板101、机壳前门102、显示屏103、机壳后板104、机壳左板105、机壳右板106、第一安装板107、运输支撑板108、第二安装板109、控制区分隔板110、离心区分隔板111、检测区分隔板112、蠕动泵安装板113和机壳顶板114,均通过焊接方式连接。显示屏103胶接于机壳前门102上方,机壳前门102通过第一百叶和第二百叶与机壳左板105连接,机壳顶板114上设置有控制按键115,用于控制仪器的开关和运行,机壳底板101下方安装有4个橡胶底座116。

机壳前门102安装有前门把手,且其右侧安装有第一永磁铁118,机壳右板106安装有第二永磁铁119,第一永磁铁118和第二永磁铁119可相互吸引。这样便于开启前门把手,添加贝类样品。

机壳后板104设置有第一液池固定板120、第二液池固定板121、第三液池固定板122、第四液池固定板123,第一液池固定板120固连有萃取液池124,第二液池固定板121固连有反应试剂池125,第三液池固定板122固连有清洗液池126,第四液池固定板123固连有废液池127。萃取液池124、反应试剂池125、清洗液池126和废液池127均设置有螺纹开口,螺纹开口可通过开有内螺纹的液池盖旋合封闭,萃取液池124、反应试剂池125和清洗液池126还设置有特氟龙管接口128,且特氟龙管伸到液池底部。这样将各个液池置于机壳外部,便于补充所需溶液。特氟龙管通过特氟龙管接口128伸到液池底部,保证了液池体积的利用率。

第一安装板107安装有运输机构20,机壳左板105和第一安装板107上安装有绞碎工位30,第一安装板107安装有加液与取液工位40,机壳后板104和第一安装版上安装有均质工位50,第二安装板109和机壳顶板114上安装有离心工位60,离心区分隔板111和第二安装板109上安装有检测工位70,蠕动泵安装板113安装有5个微型蠕动泵。5个微型蠕动泵分别为用于提供萃取液的第一微型蠕动泵901、用于吸取待测液的第二微型蠕动泵902、第三微型蠕动泵903、第四微型蠕动泵904和用于提供清洗液的第五微型蠕动泵905。

运输机构20包括底盘舵机201,底盘舵机201通过螺栓螺母固定在第一安装板107上,底盘舵机201通过底盘舵机舵盘202与样品池底盘203相连,样品池底盘203中安置有薄膜式压敏传感器205,薄膜式压敏传感器205上可安置前处理样品池206。薄膜式压敏传感器205位于样品池底盘203和前处理样品池206之间。薄膜式压敏传感器205可以将受到的压力值转换为电信号传递至单片机,而单片机可根据先后两次电信号的差值计算出前处理样品池206中的重量改变,作为控制反馈。在加入贝肉样品时,当贝肉样品的重量达到了预先设定的值,单片机即控制仪器进行下一步动作,在滴加萃取液和吸取均质液时,该薄膜式压敏传感器205均作为反馈环节。

前处理样品池206设置有4个定位键208,且前处理样品池206底部设置有定位舌207,样品池底盘203设置有定位口204,定位舌207卡紧于定位口204中。定位舌207与定位口204卡紧后,可以防止仪器工作过程中前处理样品池206发生移动。

绞碎工位30包括第一丝杠301和第一光轴302,第一丝杠301上部和下部分别通过第一丝杠轴承303和第二丝杠轴承304连接于机壳左板105,第一光轴302上部和下部分别通过第一光轴轴承305和第二光轴轴承306连接于机壳左板105,第一丝杠轴承303、第二丝杠轴承304、第一光轴轴承305和第二光轴轴承306均通过螺栓螺母连接于机壳左板105。第一丝杠301下部通过第一丝杠联轴器307与第一步进电机308的电机轴相连,第一步进电机308通过螺栓安装于第一安装板107上。第一丝杠301上安装有第一法兰螺母309,第一法兰螺母309通过螺栓连接有第一连接梁310,第一连接梁310通过第一限位孔311套于第一光轴302,第一连接梁310末端通过螺栓连接有第一电机支座312,第一电机支座312通过螺栓固连有第一直流减速电机,第一直流减速电机位于第一电机支座312内,图中并未示出。并通过4个六角螺柱连接有第一挡盖314,第一挡盖314开有4个定位卡槽315,第一挡盖314通过螺栓连接有第一卧式轴承316,且在第一挡盖314的中心开有绞肉棒通孔317,绞肉棒通孔317与第一卧式轴承316内圈同心。第一直流减速电机的电机轴连接有绞碎联轴器318,绞碎联轴器318穿过第一卧式轴承316内圈与绞肉棒通孔317,第一直流减速电机的电机轴通过绞肉棒319联轴器与绞肉棒319相连。

加液与取液工位40包括连杆支架401,连杆支架401底部通过螺栓连接于第一安装板107,连杆支架401设置有舵机安装台402。舵机安装台402通过螺栓连接有微型舵机403。连杆支架401左右两侧通过螺栓固连有第一固定杆404和第二固定杆405,第一固定杆404和第二固定杆405之间通过销轴连接有第一传动杆406和第二传动杆407,第一传动杆406与第二传动杆407保持平行,第一传动杆406和第二传动杆407末端通过销轴连接有第一执行杆408和第二执行杆409。第一执行杆408可细分为第一执行杆长端414和第一执行杆短端415,第二执行杆409可细分为第二执行杆长端416和第二执行杆短端417,第一执行杆长端414与第二执行杆长端416之间连接有吸液管412,第一执行杆短端415与第二执行杆短端417之间连接有萃取液滴管410和清洗液滴管411。萃取液滴管410底部与清洗液滴管411底部相平齐,吸液管412底部低于萃取液滴管410底部3cm。这样所产生的有益效果是,吸液管412底部低于萃取液滴管410底部和清洗液滴管411底部,使得机构在吸液时,萃取液滴管410和清洗液滴管411不触碰到前处理样品池206内的液面,可以保证萃取液滴管410和清洗液滴管411不受到样品污染。

萃取液滴管410通过特氟龙管连接于第一微型蠕动泵901的出口,第一微型蠕动泵901的入口通过特氟龙管连接于萃取液池124,清洗液滴管411通过特氟龙管连接于第五微型蠕动泵905的出口,第五微型蠕动泵905的入口通过特氟龙管连接于清洗液池126,吸液管412通过特氟龙管连接于第二微型蠕动泵902的入口。

连杆支架401与舵机安装台402之间设置有加强肋板。加强肋板的一端连接连杆支架401,且另一端连接舵机安装台402的下侧,以从舵机安装台402的下侧支撑舵机安装台402。第一传动杆406与第二传动杆407保持平行。所产生的有益效果是,加强肋板可以减少工作时连杆支架401的震动,提高系统的稳定性;第一传动杆406与第二传动杆407保持平行,则可使得固定杆(第一固定杆404和第二固定杆405)、第一传动杆406、第二传动杆407和执行杆(第一执行杆408和第二执行杆409)构成平行四边形四连杆机构,使得执行杆始终保持竖直,以完成加液和吸液过程。

均质工位50包括第二丝杠501和第二光轴502,第二丝杠501上部和下部分别通过第三丝杠轴承503和第四丝杠轴承504连接于机壳后板104,第二光轴502上部和下部分别通过第三光轴轴承505和第四光轴轴承506连接于机壳后板104,第三丝杠轴承503、第四丝杠轴承504、第三光轴轴承505和第四光轴轴承506均通过螺栓螺母连接于机壳后板104。第二丝杠501下部通过第二丝杠联轴器507与第二步进电机508的电机轴相连,第二步进电机508通过螺栓安装于第一安装板107上。第二丝杠501上安装有第二法兰螺母509,第二法兰螺母509通过螺栓连接有第二连接梁510,第二连接梁510通过第二限位孔511套于第二光轴502,第二连接梁510末端通过螺栓连接有第二电机支座512,第二电机支座512通过螺栓固连有第二直流减速电机,第二直流减速电机位于第二电机支座512内,图中并未示出。并通过4个六角螺柱连接有第二挡盖514。第二挡盖514通过螺栓连接有第二卧式轴承515,且在第二挡盖514的中心开有搅拌棒通孔516,搅拌棒通孔516与第二卧式轴承515内圈同心。第二直流减速电机的电机轴连接有搅拌联轴器517,搅拌联轴器517穿过第二卧式轴承515内圈与搅拌棒通孔516,第二直流减速电机的电机轴通过搅拌棒518联轴器与搅拌棒518相连。

第一挡盖314和第二挡盖514各开有4个定位卡槽315,而前处理样品池206设置有4个定位键208。所产生的有益效果是,定位卡槽315与定位键208配合后,可防止仪器工作过程中前处理样品池206发生移动。第二挡盖514下方设置有两个震动电机连接杆519,震动电机连接杆519中心开有通孔,震动电机连接杆519下部连接有防水震动电机520。所产生的有益效果是,均质工位50在均质时不仅有搅拌棒518的搅拌作用,还具有防水震动电机520的震荡作用,可以增强均质效果或提高均质效率。

离心工位60包括离心直流电机601,离心直流电机601通过螺栓固定于第二安装板109上,离心直流电机601的电机轴通过离心联轴器602与离心机构603相连。离心机构603包括离心支座610,离心支座610内可嵌入离心试管,离心试管呈“冖”字形,且离心试管的试管口封接有一层弹性密封薄膜616。离心试管关于离心直流电机601的轴线对称,在高速离心过程中可避免因离心直流电机601受到不对称载荷而产生偏心,同时离心试管管口保持水平,便于实现自动进样和取样。离心试管管口封接有弹性密封薄膜616,一则可以保证离心过程中离心试管的密封,二则便于离心加样针管608和离心取样针管609穿破薄膜实现加样和取样。(该工位工作过程是:加样-离心-取样,想表达出离心加样针管608刺破弹性密封薄膜616后,拔出来,该薄膜仍有密封作用,保证离心过程中液体不会溅出)。离心支座610还开有4个支座螺孔612。离心机构603还包括左扣盖613和右扣盖614,左扣盖613和右扣盖614各开有两个扣盖螺孔615。支座螺孔612与扣盖螺孔615间通过四个螺栓连接。由于离心试管是一次性的,每次检测后需要人工更换,支座螺孔612与扣盖螺孔615间通过四个螺栓连接,可以通过拧上和拧下螺栓的方式实现离心试管的快速更换。离心工位60还包括离心加样丝杠604和离心取样丝杠605,离心加样丝杠604和离心取样丝杠605均位于离心机构603上方并通过第一离心丝杆固定架606采用螺栓固定的方式固连和第二离心丝杆固定架607固连于机壳顶板114,离心加样丝杠604上的丝杠滑台连接有离心加样针管608,离心取样丝杠605的丝杠滑台连接有离心取样针管609,离心加样针管608通过特氟龙管连接于第二微型蠕动泵902的出口,离心取样针管609通过特氟龙管连接于第三微型蠕动泵903的入口。离心工位60还包括过滤装置617。过滤装置617安装于离心区分隔板上,位于离心区内。过滤装置617包括第一过滤盖6171和第二过滤盖6172,第一过滤盖6171通过特氟龙管连接于第三微型蠕动泵903的出口,第二过滤盖6172通过特氟龙管连接于第一检测加样滴管707,第一过滤盖6171和第二过滤盖6172之间设置有过滤网6173,且第一过滤盖6171设置有内螺纹,第二过滤盖6172设置有外螺纹,二者可以旋合密封,并使过滤网6173紧固。

检测工位70包括比色皿支架701,比色皿支架701开有比色皿凹槽702、滤光片凹槽703、光源光纤接口704和光谱仪传感器光纤接口705。比色皿凹槽702内放置比色皿706,滤光片凹槽703内可放置滤光片,光源光纤接口704通过光源光纤连接于led光源,光谱仪传感器光纤接口705通过光谱仪传感器光纤连接于光谱仪传感器,光谱仪传感器安装于控制模块80。检测工位70还包括第一检测加样滴管707和第二检测加样滴管708,第一检测加样滴管707和第二检测加样滴管708的滴管口位于比色皿706上方,第二检测加样滴管708通过特氟龙管连接于第四微型蠕动泵904的出口,第四微型蠕动泵904的入口通过特氟龙管连接于反应试剂池125。

检测工位70在检测过程中,第一检测加样滴管707先向比色皿706中滴加已经过前处理的待检测液,第二检测加样滴管708再向比色皿706中滴加反应试剂,反应片刻后,led光源发出光信号通过光源光纤照射到比色皿706上,光信号通过比色皿706及其内部的溶液后被光谱仪传感器接收并将光信号转换为电信号传递至检测电路板中进行处理,检测电路板将处理过的电信号传递至单片机中,单片机经过计算后可得到待测液在特定波长处的吸光度值,与标准比对后即可得到待测液中毒素的种类和浓度,完成毒素检测。

机壳顶板114连接有顶板把手129,且机壳顶板114设置有开关滑盖130,开关滑盖130与机壳顶板114间是滑动连接,具体开关滑盖130可通过滑槽滑动连接至机壳顶板114,然后通过定位销131进行固定。这样便于每次检测完成后可打开开关滑盖130,更换一次性离心试管和一次性比色皿706。

本发明的工作流程如下:

分别在萃取液池124、反应试剂池125和清洗液池126中注满萃取液、反应试剂和清洗液。将待检测的贝类样品剥壳,备好贝肉样品。按下开机按键,待仪器开机后,显示屏103中将显示待处理样品的种类、毒素种类、前处理模式及检测模式等选项,通过显示屏103上的上翻、下翻和选择等按键,选择相应的选项,最终按下选择按键,并打开仪器的机壳前门102。

前处理样品池206将受底盘舵机201的驱动而旋出,加入贝肉样品,薄膜式压敏传感器205将感受到的压力增大的信号转换为电信号传递给控制模块80内的单片机,当电流改变量达到该模式下的设定值时,仪器将通过灯光提醒,停止继续加入样品。

首先,前处理样品池206旋至绞碎工位30正下方,此时第一步进电机308通过第一丝杠联轴器307带动第一丝杠301正转,通过第一法兰螺母309带动绞碎机构下降,使得第一挡盖314与前处理样品池206卡紧。随后第一直流减速电机通过绞碎联轴器318带动绞肉棒319旋转,将贝肉样品绞成碎屑。达到该模式下的时间要求后,第一直流减速电机停转,第一步进电机308通过第一丝杠联轴器307带动第一丝杠301反转,通过第一法兰螺母309带动绞碎机构上升,直至复位。

然后,前处理样品池206旋至加液与取液工位40下方,此时微型舵机403动作,带动第二传动杆407顺时针转动,使得萃取液滴管410位于前处理样品池206上方,随后第一微型蠕动泵901动作,将萃取液池124中的萃取液抽至前处理样品池206中,与绞碎的贝肉样品混合,薄膜式压敏传感器205将感受到的压力增大的信号转换为电信号传递给单片机,当电流改变量达到该模式下的设定值时,第一微型蠕动泵901停止工作,微型舵机403带动第二传动杆407逆时针转动,直至复位。

再然后,前处理样品池206旋至均质工位50正下方,此时第二步进电机508通过第二丝杠联轴器507带动第二丝杠501正转,通过第二法兰螺母509带动均质机构下降,使得第二挡盖514与前处理样品池206卡紧。随后第二直流减速电机通过搅拌联轴器517带动搅拌棒518旋转,两个防水震动电机520工作,将贝肉样品与萃取液充分搅拌与震荡,达到该模式下的时间要求后,第二直流减速电机和两个防水震动电机520停止工作,第二步进电机508通过第二丝杠联轴器507带动第二丝杠501反转,通过第二法兰螺母509带动均质机构上升,直至复位。

接着,前处理样品池206旋至加液与取液工位40下方,此时微型舵机403动作,带动第二传动杆407顺时针转动,使得吸液管412伸入均质后的混合液液面以下,同时,离心工位60中离心加样丝杠604动作,带动离心加样针管608下降,伸入离心试管中,随后第二微型蠕动泵902动作,将前处理样品池206中的混合液通过特氟龙管和离心加样针管608运输至离心试管中,薄膜式压敏传感器205将感受到的压力减小的信号转换为电信号传递给单片机,当电流改变量达到该模式下的设定值时,第二微型蠕动泵902停止工作,微型舵机403带动第二传动杆407逆时针转动,直至复位。

接下来,离心工位60中离心加样丝杠604动作,带动离心加样针管608上升,直至复位,离心直流电机601通过离心联轴器602带动离心试管按照模式要求下的速度旋转,由于离心试管管口的弹性密封薄膜616具有弹性,且离心加样针管608在弹性密封薄膜616上留下的针孔很小,再加上离心中的液体受到的主导力为水平方向的离心力,因此液体并不会溅出离心试管。达到该模式下的时间要求后,离心直流电机601停转,离心取样丝杠605动作,带动离心取样针管609下降,伸至离心后的上清液液面下,第三微型蠕动泵903动作,将上清液吸至过滤装置617,经过过滤网6173的过滤后,经由第一检测加样滴管707滴入放于比色皿支架701中的比色皿706中,与此同时,第四微型蠕动泵904动作,将反应试剂池125中的反应试剂吸至比色皿706中,达到该模式下对反应物的体积要求后,第三微型蠕动泵903和第四微型蠕动泵904停止动作。达到该模式下的反应时间要求后,led光源发出光信号,通过光源光纤照射到比色皿706上,光信号通过比色皿706及其内部的溶液后被光谱仪传感器接收并将光信号转换为电信号传递至检测电路板中进行处理,检测电路板将处理过的电信号传递至单片机中,单片机经过计算后可得到待测液在特定波长处的吸光度值,与标准比对后即可得到待测液中毒素的种类和浓度,完成毒素检测。

最后,屏幕将显示检测结果和过程参数,按下选择按键可对数据进行保存,最后选择完成检测选项。此时,拔出机壳顶板114与开关滑盖130之间的定位销131,滑出开关滑盖130,更换新的离心试管和比色皿706。完成工作后再滑回开关滑盖130并装上定位销131。打开机壳前门102,并选择清洗选项,前处理样品池206会自动旋出,取出样品池将剩余废液倒入废液池127中,并重新安装。当薄膜式压敏传感器205感知到前处理样品池206被重新安装后,会自动旋至加液与取液工位40下方,微型舵机403动作,带动第二传动杆407顺时针转动,使得清洗液滴管411位于前处理样品池206上方,随后第五微型蠕动泵905动作,将清洗液池126中的清洗液抽至前处理样品池206中,待清洗液达到规定量后,第五微型蠕动泵905停止动作,微型舵机403带动第二传动杆407逆时针转动,直至复位。随后,前处理样品池206将分别旋转至绞碎工位30和均质工位50,重复绞碎和均质动作,以实现对绞碎机构和均质机构的清洗。待清洗完成后,人工取出前处理样品池206,将废液倒入废液池127中。

本发明的有益效果是设计并实现了一种全自动毒素提取及检测一体化仪器1,可以全自动化地完成贝类样品的绞碎、萃取、均质、离心、过滤及检测,并且具备一定的自清洗功能。操作简单便捷,不需要操作人员具有专业的毒素检测背景,用户范围广。本发明在保证自动化功能的前提下,还具有体积小、质量轻、便于携带的特点,适合现场快速检测,极大地提高了贝类样品的前处理及毒素检测效率。本发明不仅适用于贝类毒素的提取及检测,只要符合本发明的前处理及检测范式的样品均可使用本发明检测,如虾类、鱼类等,具有适用范围广的特点,具有较高的应用价值,并且潜力巨大。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解,上述实施例不以任何形式限制本发明,凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案,均落在本发明的保护范围内。

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