谷物黄曲霉素的快速、直接检测前处理装置的制造方法
【专利摘要】一种谷物黄曲霉素的快速、直接检测前处理装置，由超声波电源、振子、门、升降调节钮、托架、处理时间设定键、处理功率设定键和电源开关键构成。超声波电源是定频超声波电能的电路装置，装配于定频超声波生物毒素提取装置左侧的电路腔室内；振子结构以其后座紧固装配于定频超声波生物毒素提取装置的顶部。定频超声波生物毒素提取装置以其右侧壁、后侧壁、顶部下壁、电路腔室右侧壁、底板和门构成处理室结构。在处理室内，有可调节升降的托架装配于底板上；用来调节托架升降并实现定位的升降调节钮装配于右侧壁下部。在装置的电路腔室前壁，门的左侧面部，装配有处理时间设定键、处理功率设定键和电源开关键。门为透明PC材料制成的平板结构，四边镶有加固边框。
【专利说明】
谷物黄曲霉素的快速、直接检测前处理装置
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及一种食物毒素检测方法。
【背景技术】
[0002]随着我国食品安全问题日益受到重视，食品的安全性检验，特别是有害成分的检验也日益受到重视。其中食品毒素的检测方法也成为广受关注的课题。现有的食品毒素检测方法是:首先制备提取液，如8: 2的甲醇+纯净水混合液，再将样本如玉米充分、均匀粉碎；然后，以一定配比将提取液与样本混合、搅拌，使提取液与样本混合充分、均匀;再后，将该混合浆液在振动器内长时间(如10以上)大幅振动;接着，经离心机离心沉淀和一定时间沉静，再取出适量振动沉静后的上清液，通过移液抢将所取溶液加入试剂盒(“微孔”)，同时反复吹打，直到溶液与“微孔”底部的试剂充分混合溶解;最后，插入毒素试纸条，如黄曲霉毒素BI试纸条，若显示阳性，则表明样本生有毒素(黄曲霉毒素BI)。这已是既定的习惯做法。但就检测目的，如食品安全的法律取证而言，这种既定方法存在很多缺陷。首先，样本的加工、处理致使样本面目全非，进而使得检测过程和结果由于样本的形态改变而受到怀疑，甚至丧失物证说服力;其次，提取液与样本混合浆液的长时间大幅振动、样本的加工、处理，以及提取液制备所需的繁琐工艺、昂贵的材料成本等，使得检测过程不适合现场取证，也做不到快速检测，因而丧失取证时效。因此，亟待研发一种不必配置提取液，不必粉碎样本，不必长时间振动、不必消耗昂贵材料，能适应多种检测目的，特别是现场取证目的的快速、直接、便捷的食品毒素检测前处理装置。
【发明内容】
[0003]为弥补现有食品毒素的检测方法的不足，本实用新型提供一种谷物黄曲霉素的快速、直接检测前处理装置。首先，利用21.5kHz定频超声波生物毒素提取装置，进行黄曲霉素BI的快速提取:将对象原形态样本和纯水同时放入烧杯中，再将烧杯放入超声波生物毒素提取装置处理室振子下端的升降托架上，开启超声波电源，通过按压处理时间设定键和处理功率，进行定频超声波生物毒素提取装置超声波提取，再通过操作移液枪提取上清液;然后，进行试剂反应检测:将上清液移入试剂盒，并反复吹打所移上清液，待上清液与试剂盒底试剂充分混合溶解，形成溶液之后，再将黄曲霉毒素BI试纸条插入试剂盒内的溶液中，进行试纸条显示测试。
[0004]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0005]首先，利用21.5kHz定频超声波生物毒素提取装置，进行黄曲霉素BI的快速提取；然后，进行试剂反应检测。其步骤是:
[0006]I)打开定频超声波生物毒素提取装置处理室的门，将50g的被测对象原形态样本和50mL纯水同时放入10mL容积的烧杯中；
[0007]2)将容有50g样本和50mL纯水的烧杯放入超声波生物毒素提取装置处理室振子下端的升降托架上；
[0008]3)通过升降调节钮调节升抬托架，使振子端深埋于烧杯内的样本中心，通过升降调节钮定位并锁紧升抬托架；
[0009]4)关紧处理室的门，通过按压电源开关键开启超声波电源，通过按压处理时间设定键和处理功率设定键调整、设置超声波生物毒素提取装置的运行时间为1.5分钟、功率为300W；
[0010]5)定频超声波生物毒素提取装置开始超声波提取运行；
[0011]6)如果设定运行时间结束，则通过升降调节钮调节升抬托架，使烧杯的上边沿低于振子的下端，通过升降调节钮定位并锁紧升抬托架；
[0012]8)打开处理室门，通过操作移液枪提取上清液；
[0013]9)将200uL上清液移入试剂盒，轻按移液枪上部按钮然后松开，如此反复吹打所移上清液，待上清液与试剂盒底部红色试剂，即黄曲霉素BI (AFB1 )ELISA检测试剂充分混合溶解，形成溶液之后，停止吹打；
[0014]10)将黄曲霉毒素BI试纸条插入试剂盒内的溶液中，进行测试；
[0015]11)若试纸条显示阳性，则表明被测对象生有黄曲霉毒素BI;
[0016]12)检测完毕。
[0017]所需21.5kHz定频超声波生物毒素提取装置由成超声波电源、振子、门、升降调节钮、托架、处理时间设定键、处理功率设定键和电源开关键构成。超声波电源是定频超声波电能的电路装置，装配于定频超声波生物毒素提取装置左侧的电路腔室内；振子结构以其后座紧固装配于定频超声波生物毒素提取装置的顶部。定频超声波生物毒素提取装置以其右侧壁、后侧壁、顶部下壁、电路腔室右侧壁、底板和门构成处理室结构。在处理室内，有可调节升降的托架装配于底板上；用来调节托架升降并实现定位的升降调节钮装配于右侧壁下部。在装置的电路腔室前壁，门的左侧面部，装配有处理时间设定键、处理功率设定键和电源开关键。门为透明PC材料制成的平板结构，以便监视、观察处理状态、过程;其四边镶有加固边框。
[0018]定频超声波生物毒素提取装置的执行电路由谐振-换能、调功和功率放大部分组成；
[0019]振子(I)的振子等效阻抗Z的一端连接到振子接线端F，另一端接执行电路地;谐振电感Lz的一端连接到振子接线端F，另一端连接到驱动信号匹配输出端0D。
[0020]母线滤波电感Lo的一端连接到直流电力母线Εο，母线滤波电感Lo的另一端与母线滤波电容Co的正极、斩波驱动基极偏流电阻REb的一端同时连接;母线滤波电容Co的负极接执行电路地;斩波驱动基极偏流电阻REb的另一端与斩波驱动三极管Te的基极连接，该连接点与光耦器件LC的16脚、14脚同时连接;斩波开关MOSFET器件栅极偏流电阻REg的一端连接到直流电力母线Eo，另一端与斩波开关MOSFET器件Qe的栅极连接，该连接点与斩波驱动集电极负载电阻Re。的一端连接;斩波驱动集电极负载电阻Re。的另一端与斩波驱动三极管Te的集电极连接;斩波驱动三极管Te的发射极接执行电路地;斩波开关MOSFET器件Qe的源极连接到直流电力母线Eo;斩波开关MOSFET器件Qe的漏极与稳压续流二极管De的负极连接;稳压续流二极管De的正极接执行电路地;平波电感Le的一端与斩波开关MOSFET器件Qe的漏极连接，平波电感Le的另一端与平波电容Ce的正极连接;平波电容Ce的负极接执行电路地；
[0021]上耦合电阻Rif的一端与光耦器件LC的12脚连接，另一端与上开关MOSFET器件Qif的栅极连接;下耦合电阻R2F的一端与光耦器件LC的10脚连接，另一端与下开关MOSFET器件Q2F的栅极连接;上开关MOSFET器件Qif的源极与平波电容Ce的正极连接;上开关MOSFET器件Q1F的漏极与下开关MOSFET器件Q2f的漏极连接，该连接点作为驱动信号匹配输出端Od;下开关MOSFET器件Q2f的源极接执行电路地。
[0022]时间设定键的处理时间设定开关接点Κτ、处理功率设定键(9)的处理功率设定开关接点Kp均有两侧静接点接线端;处理时间设定开关接点Kt的一侧接线端、处理功率设定开关接点Kp的一侧接线端分别连接到单片机芯片U的24脚、23脚引脚;处理时间设定开关接点Kt的另一侧接线端、处理功率设定开关接点Kp的另一侧接线端均接地。
[0023]本实用新型的有益效果是:不必配置提取液，不必粉碎样本，不必长时间振动，不必离心沉淀，不必消耗昂贵材料，能适应多种检测目的，特别是现场取证目的的快速、直接、便捷的食品毒素检测。所需设备、仪器少而精，简便易携带，且操作方便，工作过程无噪音，现场空间占用少，适合随时随地地应需求实施检测。
【附图说明】
[0024]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0025]图1是本实用新型的工作流程图。
[0026]图2是本实用新型的超声波生物毒素提取示意图。
[0027]图3是超声波生物毒素提取装置的执行电路结构图。
[0028]图4是超声波生物毒素提取装置的信号电路结构图。
[0029]图5是超声波生物毒素提取装置的工作电源电路结构图。
[0030]图6是本实用新型的移液、吹打示意图。
[0031 ]图7是本实用新型的最后测试示意图。
[0032]图8是超声波生物毒素提取装置内部控制流程图。
[0033]在图2?5中:1.振子，2.烧杯，3.上清液，4.样本，5.门，6.升降调节钮，7.托架，8.处理时间设定键，9.处理功率设定键，1.电源开关键。
[0034]在图3?5中:Z为振子等效阻抗，F为振子接线端，Lz为谐振电感，Eo为直流电力母线，Lo为母线滤波电感，Co为母线滤波电容，Le为滤波电感，REg为斩波开关MOSFET器件栅极偏流电阻，Qe为斩波开关MOSFET器件，De为稳压续流二极管，Ce为平波电容，REb为斩波驱动三极管基极偏流电阻，Re。为斩波驱动集电极负载电阻，St为时间脉冲控制信号，Sp为功率脉冲控制信号，Te为斩波驱动三极管，LC为光耦器件，S1为上脉冲控制信号，S2为下脉冲控制信号，Rif为上耦合电阻，R2F为下耦合电阻，Qif为上开关MOSFET器件，Q2F为下开关MOSFET器件;Od为驱动信号匹配输出端。
[0035]在图4、5中:E为工作电源正极接线端;Rn为短时挡级指示灯上拉电阻，办2为中时挡级指示灯上拉电阻，Rt3为长时挡级指示灯上拉电阻，Rp1为功率弱挡级指示灯上拉电阻，Rp2为功率中挡级指示灯上拉电阻，Rp3为功率强挡级指示灯上拉电阻;Dn为短时挡级LED指示灯，Dt2为中时挡级LED指示灯，Dt3为长时挡级LED指示灯，Dp1为功率弱挡级LED指示灯，Dp2为功率中挡级LED指示灯，Dp3为功率强挡级LED指示灯;Cpl为上起振电容，Cp2为下起振电容，Cf为晶振。U为单片机芯片。Kt为处理时间设定开关接点，Kp为处理功率设定开关接点。RriS复位充电电阻，Cr为复位缓冲电容，Rr2为复位放电电阻，Kr为复位操作单按键。
[0036]在图5中:K为电源开关接点，Br为整流桥，M为风扇电机，m和η分别为市电电源机内接线端，C3为第一滤波电容，C2为振荡器滤波电容，C4为吸收电容，R4为吸收电阻，D3为吸收二极管，U1SPffM控制器芯片，C5为第二滤波电容，C5为第二滤波电容，C6为缓冲电容，R5为分压电阻，LCf为反馈光耦器件，Tr为输出变压器，R6为限流电阻，D6为整流二极管，D4为工作电源整流二极管，C7为工作电源第一滤波电容，L3为工作电源滤波电感，C8为工作电源第二滤波电容，R7为反馈限流电阻，R8为反馈分压第一电阻，C9为自激吸收电容，1]2为基准电压源器件，R9为反馈分压第二电阻。
[0037]在图6、7中:11.移液枪，12.试剂盒，13.溶液，14.试剂，15.试纸条。
【具体实施方式】
[0038]在图1所示的本实用新型的工作流程图中:首先，利用21.5kHz定频超声波生物毒素提取装置，进行黄曲霉素BI的快速提取;然后，进行试剂反应检测。
[0039]在图1所示的本实用新型的工作流程图、图2所示的本实用新型的超声波生物毒素提取示意图、图6所示的本实用新型的移液、吹打示意图和图7所示的本实用新型的最后测试示意图中:
[0040]I)打开定频超声波生物毒素提取装置处理室的门5，将50g的被测对象原形态样本4和50mL纯水同时放入10mL容积的烧杯2中；
[0041 ] 2)将容有50g样本4和50mL纯水的烧杯2放入超声波生物毒素提取装置处理室振子I下端的升降托架7上；
[0042]3)通过升降调节钮6调节升抬托架7，使振子I端深埋于烧杯2内的样本4中心，通过升降调节钮6定位并锁紧升抬托架7;
[0043]4)关紧处理室的门5，通过按压电源开关键10开启超声波电源，通过按压处理时间设定键8和处理功率设定键9调整、设置超声波生物毒素提取装置的运行时间为1.5分钟、功率为300W;
[0044]5)定频超声波生物毒素提取装置开始超声波提取运行；
[0045]6)如果设定运行时间结束，则通过升降调节钮6调节升抬托架7，使烧杯2的上边沿低于振子I的下端，通过升降调节钮6定位并锁紧升抬托架7;
[0046]8)打开处理室门5，通过操作移液枪11提取上清液3;
[0047]9)将200uL上清液移入试剂盒12，轻按移液枪上部按钮然后松开，如此反复吹打所移上清液3，待上清液3与试剂盒12底部红色试剂14，即黄曲霉素BI (AFBl)ELISA检测试剂充分混合溶解，形成溶液13之后，停止吹打；
[0048]10)将黄曲霉毒素BI试纸条15插入试剂盒12内的溶液13中，进行测试；
[0049 ] 11)若试纸条15显示阳性，则表明被测对象生有黄曲霉毒素BI;
[0050]12)检测完毕。
[0051]在图2所示的本实用新型的超声波生物毒素提取示意图中:定频超声波生物毒素提取装置由成超声波电源、振子1、门5、升降调节钮6、托架7、处理时间设定键8、处理功率设定键9和电源开关键10构成。超声波电源是定频超声波电能的电路装置，装配于定频超声波生物毒素提取装置左侧的电路腔室内；其电能通过振子I转换为超声波，以实现对烧杯2内的混合液(上清液3+样本4)的处理。振子结构以其后座紧固装配于定频超声波生物毒素提取装置的顶部。定频超声波生物毒素提取装置以其右侧壁、后侧壁、顶部下壁、电路腔室右侧壁、底板和门5构成处理室结构。在处理室内，有可调节升降的托架7装配于底板上；用来调节托架7升降并实现定位的升降调节钮6装配于右侧壁下部。在装置的电路腔室前壁，门5的左侧面部，装配有处理时间设定键8、处理功率设定键9和电源开关键10。门5为透明PC材料制成的平板结构，以便监视、观察处理状态、过程;其四边镶有加固边框。
[0052]在图2所示的本实用新型的超声波生物毒素提取示意图和图3所示的超声波生物毒素提取装置的执行电路结构图中:
[0053]定频超声波生物毒素提取装置的执行电路由谐振-换能、调功和功率放大部分组成。
[0054]振子I的振子等效阻抗Z的一端连接到振子接线端F，另一端接执行电路地;谐振电感Lz的一端连接到振子接线端F，另一端连接到驱动信号匹配输出端0D。
[0055]在图3所示的超声波生物毒素提取装置的执行电路结构图中:
[0056]母线滤波电感Lo的一端连接到直流电力母线Εο，母线滤波电感Lo的另一端与母线滤波电容Co的正极、斩波驱动基极偏流电阻REb的一端同时连接;母线滤波电容Co的负极接执行电路地;斩波驱动基极偏流电阻REb的另一端与斩波驱动三极管Te的基极连接，该连接点与(TLP521 -4型)光耦器件LC的16脚、14脚同时连接。斩波开关MOSFET器件栅极偏流电阻Res的一端连接到直流电力母线Eo，另一端与斩波开关MOSFET器件Qe的栅极连接，该连接点与斩波驱动集电极负载电阻Re。的一端连接;斩波驱动集电极负载电阻Re。的另一端与斩波驱动三极管Te的集电极连接;斩波驱动三极管Te的发射极接执行电路地。斩波开关MOSFET器件Qe的源极连接到直流电力母线Eo;斩波开关MOSFET器件Qe的漏极与稳压续流二极管De的负极连接;稳压续流二极管De的正极接执行电路地。平波电感Le的一端与斩波开关MOSFET器件Qe的漏极连接，平波电感Le的另一端与平波电容Ce的正极连接;平波电容Ce的负极接执行电路地。
[0057]上耦合电阻Rif的一端与光耦器件LC的12脚连接，另一端与上开关MOSFET器件Qif的栅极连接。下耦合电阻R2F的一端与光耦器件LC的10脚连接，另一端与下开关MOSFET器件Q2F的栅极连接。上开关MOSFET器件Qif的源极与平波电容Ce的正极连接;上开关MOSFET器件Q1F的漏极与下开关MOSFET器件Q2f的漏极连接，该连接点作为驱动信号匹配输出端Od;下开关MOSFET器件Q2f的源极接执行电路地。
[0058]在图2本实用新型的超声波生物毒素提取示意图和图4所示的超声波生物毒素提取装置的信号电路结构图中:处理时间设定键8的处理时间设定开关接点Κτ、处理功率设定键9的处理功率设定开关接点Kp均有两侧静接点接线端。处理时间设定开关接点Kt的一侧接线端、处理功率设定开关接点Kp的一侧接线端分别连接到单片机芯片U的24脚、23脚引脚；处理时间设定开关接点Kt的另一侧接线端、处理功率设定开关接点Kp的另一侧接线端均接地。
[0059]在图4所示的超声波生物毒素提取装置的信号电路结构图中:
[0060]超声波生物毒素提取装置的信号电路为以AtmegaS型单片机芯片U作为核心器件的操作、控制和超声波信号产生电路。
[0061 ] 短时挡级指示灯上拉电阻Rn、中时挡级指示灯上拉电阻RT2、长时挡级指示灯上拉电阻RT3、功率弱挡级指示灯上拉电阻Rp1、功率中挡级指示灯上拉电阻RP2、功率强挡级指示灯上拉电阻Rp3分别与短时挡级LED指示灯Dn、中时挡级LED指示灯DT2、长时挡级LED指示灯Dt3、功率弱挡级LED指示灯Dp1、功率中挡级LED指示灯Dp2、功率强挡级LED指示灯Dp3串联，对应串联支路的LED负极一端分别与单片机芯片U的2、3、4、5、6、11脚连接，各串联支路LED正极一端均连接到工作电源正极接线端E;上起振电容Cpl的一端与下起振电容CP2的一端连接并接地;上起振电容Cpl的另一端与下起振电容Cp2的另一端分别与晶振Cf的两端连接，该二连接点分别与单片机芯片U的9和10脚连接。单片机芯片U的VCC引脚连接到工作电源正极接线端E。
[0062]光耦器件LC的I脚与单片机芯片U的19脚连接，光耦器件LC的3脚与单片机芯片U的18脚连接;光耦器件LC的5脚与单片机芯片U的17脚连接，光耦器件LC的7脚与单片机芯片U的16脚连接。
[0063]复位充电电阻Rri的一端连接到工作电源正极接线端E，另一端与复位放电电阻Rr2的一端连接;复位充电电阻Rri和复位放电电阻Rr2的连接点与单片机芯片U的I脚连接;复位放电电阻Rr2的另一端与复位操作单按键Kr的一接线端连接;复位操作单按键Kr的另一接线端接地。复位缓冲电容Cr跨接在单片机芯片U的I脚与8脚之间;单片机芯片U的8脚接地。
[0064]在图2本实用新型的超声波生物毒素提取示意图和图5所示的超声波生物毒素提取装置的工作电源电路结构图中:电源开关键10的电源开关接点K连接到两市电电源机内接线端m、n。风扇电动机M的串联支路跨接在两市电电源机内接线端m、n之间;整流桥Br的交流输入端跨接在两市电输入端m、n之间。
[0065]在图5所示的超声波生物毒素提取装置的工作电源电路结构图中:
[0066]整流桥Br的正极输出端与第一滤波电容C3的正极连接，整流桥Br的负极输出端接执行电路地。第一滤波电容C3的负极接执行电路地;吸收电容C4与吸收电阻R4并联，该并联支路的一端与第一滤波电容C3的正极连接，另一端与吸收二极管D3的正极连接;吸收二极管D3的负极与(SD4842型)P丽控制器芯片瓜的6、7、8脚连接。P丽控制器芯片瓜的1、2脚接执行电路地;PffM控制器芯片U1的3脚与第二滤波电容C5的正极连接，第二滤波电容(:5的负极接执行电路地;PWM控制器芯片瓜的4脚通过缓冲电容C6接执行电路地;PffM控制器芯片瓜的5脚悬空。分压电阻Rs跨接在第一滤波电容C3的正极与PffM控制器芯片瓜的3脚之间。
[0067]输出变压器Tr的原线圈同名端连接到第一滤波电容C3的正极，其异名端连接到PWM控制器芯片瓜的6、7、8脚;输出变压器Tr的检测线圈同名端通过限流电阻R6与整流二极管D6的负极连接，整流二极管D6的正极连接到PffM控制器芯片瓜的3脚;输出变压器Tr的检测线圈同名端接执行电路地;输出变压器Tr的第一副线圈同名端和第二副线圈同名端均接地;输出变压器Tr的第一副线圈异名端和第二副线圈异名端分别与工作电源整流二极管D4的负极和信号处理电源整流二极管D5的正极连接。工作电源整流二极管D4的正极同时与工作电源第一滤波电容C7的正极及工作电源滤波电感L3的一端连接;工作电源第一滤波电容C7的负极接地;工作电源滤波电感L3的另一端与工作电源第二滤波电容C8的正极连接，该连接点连接到工作电源正极接线端E。
[0068]反馈限流电阻R7的一端连接到工作电源正极接线端E，另一端与(TLP521-1型)反馈光耦器件LCf的I脚连接。反馈分压第一电阻R8的一端连接到工作电源正极接线端E，另一端与反馈分压第二电阻R9的一端连接;反馈分压第二电阻R9的另一端接地。(TL431型)基准电压源器件1]2的正极与反馈光耦器件LCf的2脚连接，基准电压源器件U2的负极接地，基准电压源器件1]2的控制极连接到与反馈分压第一电阻R8与反馈分压第二电阻R9的连接点。自激吸收电容C9跨接在基准电压源器件1]2的正极与控制极之间。反馈光耦器件LCf的3脚接执行电路地，反馈光耦器件LCf的4脚与PffM控制器芯片山的4脚连接。
[0069]在图6所示的本实用新型的移液、吹打示意图和图7所示的本实用新型的最后测试示意图中:移液枪11将经超声波处理后溶有黄曲霉素Bl(AFBl)的上清液移入试剂盒12，并反复吹打所移上清液3—上清液3与试剂盒12底部黄曲霉素BI (AFB1 )ELISA检测试剂充分混合溶解，形成溶液13—将黄曲霉毒素BI试纸条15插入试剂盒12内的溶液13中，进行测试。
[0070]在图8所示的超声波生物毒素提取装置内部控制流程图中:
[0071 ] Stl.开始，单片机I/O口设置进行初始化；
[0072]St2.1.对处理时间设定键8的处理时间设定开关接点Kt状态进行配置，让处理时间设定开关接点Kt接通次数对3进行取余，如果余数为I，配置处理时间设定开关接点Kt状态为I;如果取余之后余数为2，配置处理时间设定开关接点Kt状态为2;如果取余之后余数为
O，配置处理时间设定开关接点Kt状态为3;
[0073]St2.2.对处理功率设定键9的处理功率设定开关接点Kp状态进行配置，让处理功率设定开关接点Kp接通次数对3进行取余，如果余数为I，配置处理功率设定开关接点Kp状态为I;如果取余之后余数为2，配置处理功率设定开关接点Kp为2;如果取余之后余数为O，配置处理功率设定开关接点Kp状态为3;
[0074]St3.1.单片机对处理时间设定键8的状态进行扫描，判断处理时间设定开关接点Kt接通状态。如果处理时间设定开关接点Kt接通状态为1，单片机控制处理时间I挡脉冲控制信号，即短时控制信号发生；如果处理时间设定开关接点Kt接通状态不为I，则判断处理时间设定开关接点Kt接通状态是否为2，如果处理时间设定开关接点Kt接通状态为2，单片机控制处理时间2挡脉冲控制信号，即中时控制信号发生;如果处理时间设定开关接点Kt接通状态不为2，则处理时间设定开关接点Kt接通状态为3，单片机控制处理时间3挡脉冲控制信号，即长时控制信号发生；
[0075]St3.2.单片机对处理功率设定键9的状态进行扫描，判断处理功率设定开关接点Kp接通状态。如果处理功率设定开关接点Kp接通状态为1，单片机控制处理功率I挡脉冲控制信号，即弱功率控制信号发生；如果处理功率设定开关接点Kp接通状态不为I，则判断处理功率设定开关接点Kp接通状态是否为2，如果处理功率设定开关接点Kp接通状态为2，单片机控制处理功率I挡脉冲控制信号，即中功率控制信号发生;如果处理功率设定开关接点Kp接通状态不为2，则处理功率设定开关接点Kp接通状态为3，单片机控制处理功率I挡脉冲控制信号，即强功率控制信号发生；
[0076]St4.由St3.1和St3.2产生的控制信号组合控制超声波信号传输；
[0077]St5.由St4产生的受控超声波信号通过驱动放大，输出到谐振、执行链路。
【主权项】
1.一种谷物黄曲霉素的快速、直接检测前处理装置，其特征是: 所述谷物黄曲霉素的快速、直接检测前处理装置为21.5kHz定频超声波生物毒素提取装置由成超声波电源、振子、门、升降调节钮、托架、处理时间设定键、处理功率设定键和电源开关键构成;超声波电源是定频超声波电能的电路装置，装配于定频超声波生物毒素提取装置左侧的电路腔室内；振子结构以其后座紧固装配于定频超声波生物毒素提取装置的顶部;定频超声波生物毒素提取装置以其右侧壁、后侧壁、顶部下壁、电路腔室右侧壁、底板和门构成处理室结构;在处理室内，有可调节升降的托架装配于底板上；用来调节托架升降并实现定位的升降调节钮装配于右侧壁下部;在装置的电路腔室前壁，门的左侧面部，装配有处理时间设定键、处理功率设定键和电源开关键；门为透明PC材料制成的平板结构，以便监视、观察处理状态、过程;其四边镶有加固边框； 定频超声波生物毒素提取装置的执行电路由谐振-换能、调功和功率放大部分组成；振子(I)的振子等效阻抗Z的一端连接到振子接线端F，另一端接执行电路地;谐振电感Lz的一端连接到振子接线端F，另一端连接到驱动信号匹配输出端0D。 母线滤波电感L ο的一端连接到直流电力母线E ο，母线滤波电感L ο的另一端与母线滤波电容Co的正极、斩波驱动基极偏流电阻REb的一端同时连接;母线滤波电容Co的负极接执行电路地;斩波驱动基极偏流电阻REb的另一端与斩波驱动三极管Te的基极连接，该连接点与光耦器件LC的16脚、14脚同时连接;斩波开关MOSFET器件栅极偏流电阻1^的一端连接到直流电力母线Eo，另一端与斩波开关MOSFET器件Qe的栅极连接，该连接点与斩波驱动集电极负载电阻Re。的一端连接;斩波驱动集电极负载电阻Re。的另一端与斩波驱动三极管Te的集电极连接;斩波驱动三极管Te的发射极接执行电路地;斩波开关MOSFET器件Qe的源极连接到直流电力母线Eo;斩波开关MOSFET器件Qe的漏极与稳压续流二极管De的负极连接;稳压续流二极管De的正极接执行电路地;平波电感Le的一端与斩波开关MOSFET器件Qe的漏极连接，平波电感Le的另一端与平波电容Ce的正极连接;平波电容Ce的负极接执行电路地； 上耦合电阻Rif的一端与光耦器件LC的12脚连接，另一端与上开关MOSFET器件Qif的栅极连接;下親合电阻R2F的一端与光親器件LC的10脚连接，另一端与下开关MOSFET器件Q2F的栅极连接;上开关MOSFET器件Qif的源极与平波电容Ce的正极连接;上开关MOSFET器件Qif的漏极与下开关MOSFET器件Q2f的漏极连接，该连接点作为驱动信号匹配输出端Od;下开关MOSFET器件Q2f的源极接执行电路地。 时间设定键的处理时间设定开关接点Κτ、处理功率设定键(9)的处理功率设定开关接点Kp均有两侧静接点接线端;处理时间设定开关接点Kt的一侧接线端、处理功率设定开关接点Kp的一侧接线端分别连接到单片机芯片U的24脚、23脚引脚;处理时间设定开关接点Kt的另一侧接线端、处理功率设定开关接点Kp的另一侧接线端均接地。2.根据权利要求1所述的谷物黄曲霉素的快速、直接检测前处理装置，其特征是: 超声波生物毒素提取装置的信号电路为以AtmegaS型单片机芯片U作为核心器件的操作、控制和超声波信号产生电路； 短时挡级指示灯上拉电阻Rn、中时挡级指示灯上拉电阻Rt2、长时挡级指示灯上拉电阻Rt3、功率弱挡级指示灯上拉电阻Rp1、功率中挡级指示灯上拉电阻Rp2、功率强挡级指示灯上拉电阻Rp3分别与短时挡级LED指示灯Dn、中时挡级LED指示灯Dt2、长时挡级LED指示灯Dt3、功率弱挡级LED指示灯Dp1、功率中挡级LED指示灯Dp2、功率强挡级LED指示灯Dp3串联，对应串联支路的LED负极一端分别与单片机芯片U的2、3、4、5、6、11脚连接，各串联支路LED正极一端均连接到工作电源正极接线端E;上起振电容Cpl的一端与下起振电容Cp2的一端连接并接地;上起振电容Cpl的另一端与下起振电容Cp2的另一端分别与晶振Cf的两端连接，该二连接点分别与单片机芯片U的9和10脚连接;单片机芯片U的VCC引脚连接到工作电源正极接线端E； 光耦器件LC的I脚与单片机芯片U的19脚连接，光耦器件LC的3脚与单片机芯片U的18脚连接;光耦器件LC的5脚与单片机芯片U的17脚连接，光耦器件LC的7脚与单片机芯片U的16脚连接； 复位充电电阻Rri的一端连接到工作电源正极接线端E，另一端与复位放电电阻Rr2的一端连接;复位充电电阻Rri和复位放电电阻Rr2的连接点与单片机芯片U的I脚连接;复位放电电阻Rr2的另一端与复位操作单按键Kr的一接线端连接;复位操作单按键Kr的另一接线端接地;复位缓冲电容Cr跨接在单片机芯片U的I脚与8脚之间;单片机芯片U的8脚接地。3.根据权利要求1所述的谷物黄曲霉素的快速、直接检测前处理装置，其特征是:电源开关键的电源开关接点K连接到两市电电源机内接线端m、n;风扇电动机M的串联支路跨接在两市电电源机内接线端m、n之间;整流桥Br的交流输入端跨接在两市电输入端m、n之间。4.根据权利要求1所述的谷物黄曲霉素的快速、直接检测前处理装置，其特征是: 整流桥Br的正极输出端与第一滤波电容C3的正极连接，整流桥Br的负极输出端接执行电路地;第一滤波电容C3的负极接执行电路地;吸收电容C4与吸收电阻R4并联，该并联支路的一端与第一滤波电容C3的正极连接，另一端与吸收二极管D3的正极连接;吸收二极管D3的负极与PffM控制器芯片山的6、7、8脚连接;Pmi控制器芯片瓜的1、2脚接执行电路地;PffM控制器芯片瓜的3脚与第二滤波电容C5的正极连接，第二滤波电容(:5的负极接执行电路地;PffM控制器芯片山的4脚通过缓冲电容C6接执行电路地;PWM控制器芯片瓜的5脚悬空；分压电阻R5跨接在第一滤波电容C3的正极与PffM控制器芯片山的3脚之间； 输出变压器Tr的原线圈同名端连接到第一滤波电容C3的正极，其异名端连接到PffM控制器芯片瓜的6、7、8脚;输出变压器Tr的检测线圈同名端通过限流电阻R6与整流二极管D6的负极连接，整流二极管D6的正极连接到PffM控制器芯片U1的3脚;输出变压器Tr的检测线圈同名端接执行电路地;输出变压器Tr的第一副线圈同名端和第二副线圈同名端均接地;输出变压器Tr的第一副线圈异名端和第二副线圈异名端分别与工作电源整流二极管D4的负极和信号处理电源整流二极管D5的正极连接;工作电源整流二极管D4的正极同时与工作电源第一滤波电容C7的正极及工作电源滤波电感L3的一端连接;工作电源第一滤波电容C7的负极接地;工作电源滤波电感L3的另一端与工作电源第二滤波电容C8的正极连接，该连接点连接到工作电源正极接线端E; 反馈限流电阻R7的一端连接到工作电源正极接线端E，另一端与反馈光耦器件LCf的I脚连接;反馈分压第一电阻R8的一端连接到工作电源正极接线端E，另一端与反馈分压第二电阻R9的一端连接;反馈分压第二电阻R9的另一端接地;基准电压源器件1]2的正极与反馈光耦器件LCf的2脚连接，基准电压源器件U2的负极接地，基准电压源器件U2的控制极连接到反馈分压第一电阻R8与反馈分压第二电阻R9的连接点；自激吸收电容C9跨接在基准电压源器件U2的正极与控制极之间；反馈光耦器件LCf的3脚接执行电路地，反馈光耦器件LCf的4脚与PWM控制器芯片U1的4脚连接。
【文档编号】G01N1/28GK205426797SQ201520893246
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2015年11月10日
【发明人】屈百达, 裴建德
【申请人】江南大学