菌液合格快速检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种菌液合格快速检测装置，包括壳体、质量秤、悬臂梁、开口环托架、检测皿和位于壳体内的控制器；开口环托架的内侧同一高度周长方向上间隔设有若干个用于发出不同波长的第一光发射器，并在其对侧一一对应位置设有第一光接收器；开口环托架的内侧母线方向上间隔设有若干个用于发出同一波长的第二光发射器，并在其对侧一一对应位置设有第二光接收器；第一光接收器和第二光接收器将所接收到的透过待检测菌液的光谱信号转换为相应的电信号并传输至控制器，控制器根据光谱的电信号得到菌液的检测参数。本实用新型专利技术能够有效地供使用者快速精准的光谱信息，从通过生物反应耗时检测提升为利用光谱实时检测。

【技术实现步骤摘要】
菌液合格快速检测装置
本技术涉及一种，尤其涉及一种菌液合格快速检测装置菌液合格快速检测装置。
技术介绍
肠道菌群在调节代谢、调控炎症、调控肠道上皮发育、诱导先天性免疫、参与物质代谢等方面发挥重要作用，肠道菌群紊乱与感染性疾病、免疫性疾病和代谢性疾病的发生和发展具有密切的关系。而粪菌移植是一种重建肠道菌群的重要途径，粪菌移植起源于中医，发展在西医，粪菌移植技术适用于治疗常规手段治疗失败的肠道细菌相关性疾病，全世界已经治疗超过5000例。粪菌移植的重要疗效吸引医生和微生物学家为之探索，在临床中作为新技术慢慢成为主流。其中粪菌提取是这一技术的核心部分，粪菌是否污染的安全问题，以及粪菌溶液是否合格，对手术的安全与成功起着决定性作用。原方法为提取漂洗后，取其上清液注入小鼠体内，通过观察小鼠健康情况判断合格情况。如此操作过程太过复杂，检测时间过长。与此同时，粪菌保留时间过长易被污染。因此亟需解决上述问题。
技术实现思路
技术目的：本技术的目的是提供一种可利用光谱信息快速检测菌液的菌液合格快速检测装置。技术方案：为实现以上目的，本技术公开了一种菌液合格快速检测装置包括壳体、位于壳体内的质量秤、一端位于壳体内与质量秤相连接另一端伸出壳体的悬臂梁、位于悬臂梁伸出端上的开口环托架、位于开口环托架上的检测皿和位于壳体内的控制器；所述开口环托架的内侧同一高度周长方向上间隔设有若干个用于发出不同波长的第一光发射器，并在其对侧一一对应位置设有用于接收不同波长的第一光接收器；开口环托架的内侧母线方向上间隔设有若干个用于发出同一波长的第二光发射器，并在其对侧一一对应位置设有用于接收同一波长的第二光接收器；所述控制器分别与第一光发射器、第一光接收器、第二光发射器和第二光接收器相电连接，第一光接收器和第二光接收器将所接收到的透过待检测菌液的光谱信号转换为相应的电信号并传输至控制器。其中，所述第一光发射器为3mm红外发射管，第一光接收器为5mm红外接收管。优选地，所述第二光发射器为3mm红外发射管，第二光接收器为5mm红外接收管。再者，所述控制器为STM32F103单片机控制器。进一步，还包括供电模块，该供电模块分别与控制器、第一光发射器、第一光接收器、第二光发射器和第二光接收器相电连接，并分别为其供电。优选地，所述供电模块为18650型号的12V1000mA锂电池。再者，还包括显示屏，该显示屏与控制器相连接。本技术一种基于菌液合格快速检测装置的检测方法，包括如下步骤：(1)将放有待检测菌液和标准生理盐水的混合溶液的检测皿放置在开口环托架上，质量秤检测得到质量参数；(2)第一光接收器接收到从待测菌液同一高度透射过来的透射光，根据透射光的光强度和光谱分布生成待测菌液的光谱曲线I和吸光度曲线A，并传输至控制器；(3)控制器根据待测菌液的光谱曲线I和吸光度曲线A计算出待测菌液光谱曲线I与内置标准生理盐水溶液光谱曲线I＇的相关系数P1和欧式距离L12；计算出待测菌液吸光度曲线A与内置标准生理盐水溶液吸光度曲线A＇的相关系数P2和欧式距离L34；其具体计算方法为：将待测菌液的光谱曲线I各点的对应数值记为x1k，将内置标准生理盐水溶液光谱曲线I＇各点的对应数值记为x2k，根据公式计算待测菌液光谱曲线I与内置标准生理盐水溶液光谱曲线I＇的欧式距离L12，其中k为不同波长第一光发射器的标号；将待测菌液的吸光度曲线A各点的对应数值记为x3k，将内置标准生理盐水溶液吸光度曲线A＇各点的对应数值记为x4k，根据公式计算待测菌液吸光度曲线A与内置标准生理盐水溶液吸光度曲线A＇的欧式距离L34，其中k为不同波长第一光发生器的标号；计算得到待测菌液的光谱曲线I各点的平均值并记为计算得到内置标准生理盐水溶液光谱曲线I＇各点的平均值并记为根据公式计算待测菌液光谱曲线I与内置标准生理盐水溶液光谱曲线I＇的相关系数P1，计算得到待测菌液的吸光度曲线A各点的平均值并记为计算得到内置标准生理盐水溶液吸光度曲线A＇各点的平均值并记为根据公式计算待测菌液吸光度曲线A与内置标准生理盐水溶液吸光度曲线A＇的相关系数，(4)、根据相关系数P1、欧式距离L12、相关系数P2和欧式距离L34判断菌液是否合格，具体判断方法：将相关系数P1、P2分别与内置预设的相关系数阈值相比较，将欧式距离L12、L34分别与内置预设的欧式距离阈值相比较；当相关系数P1、P2均大于预设的相关系数阈值并且欧式距离L12、L34均小于预设的欧氏距离阈值时则判断菌液合格，其余则判断不符合；(5)、第二光接收器接收到从待测菌液同一母线透射过来的透射光，根据透射光的光强度和光谱分布生成待测菌液的光谱曲线II，并传输至控制器；(6)、控制器根据待测菌液的光谱曲线II分别计算出待测菌液光谱曲线II各个高度位置的反射率，具体计算方法为：将光的入射角记为θ1，将光的折射角记为θ2，由于光发生器嵌于环托架上则待测溶液垂直入射，即入射角为90°，折射角是由第二光接收器测量得到；根据公式计算反射率Rs；根据公式计算透射率TS；再利用加-位法进行迭代运算得到组合层的反射率和透射率，具体计算公式为：T02＝T12(E-R10R12)-1T01R20＝T12(E-R10R12)-1R10T21+R21T20＝T10(E-R12R10)-1T21R02＝T10(E-R12R10)-1R12T01+R01其中T01是指0-1层之间通过面0的透射光；T02是指0-2层之间通过面0的透射光；T10是指1-0层之间通过面1的透射光；T12是指1-2层之间通过面1的透射光；T20是指2-0层之间通过面2的透射光；T21是指2-1层之间通过面2的透射光；R01是指0-1层之间在面0的反射光；R02是指0-2层之间在面0的反射光；R10是指1-0层之间在面1的反射光；R12是指1-2层之间在面1的反射光；R20是指2-0层之间在面2的反射光；R21是指2-1层之间在面2的反射光；(7)、计算组合层的欧式距离Li，其中i为同波长第二光发射器的标号，xi为i层的第二光接收器接收数值，为内置标准生理盐水溶液光谱曲线I＇各点的平均值；计算公式如下：(8)、计算得到i个Li，通过比较大小得到欧式距离Li最小的光发射装置位置h，根据公式：V＝πr2h其中，r为检测皿的底面半径，H为检测皿的固定高度，从而含菌液高度为(H-h)，h为上清液与沉淀液的分界线高度，π为圆周率，V为体积；从而计算出上清液体积与含菌液体积；(9)、标准生理盐水密度为ρ1，根据标准生理盐水的体积计算标准生理盐水的质量m1＝ρ1V，在计算得到待检测菌液的质量m2＝m-m1，在根据待检测菌液的体积，计算待检测菌液的密度有益效果：与现有技术相比，本技术具有以下优点：本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种菌液合格快速检测装置，其特征在于：包括壳体(1)、位于壳体内的质量秤(2)、一端位于壳体内与质量秤相连接另一端伸出壳体的悬臂梁(3)、位于悬臂梁伸出端上的开口环托架(4)、位于开口环托架上的检测皿(5)和位于壳体内的控制器(6)；所述开口环托架(4)的内侧同一高度周长方向上间隔设有若干个用于发出不同波长的第一光发射器，并在其对侧一一对应位置设有用于接收不同波长的第一光接收器；开口环托架的内侧母线方向上间隔设有若干个用于发出同一波长的第二光发射器，并在其对侧一一对应位置设有用于接收同一波长的第二光接收器；所述控制器(6)分别与第一光发射器、第一光接收器、第二光发射器和第二光接收器相电连接，第一光接收器和第二光接收器将所接收到的透过待检测菌液的光谱信号转换为相应的电信号并传输至控制器。/n

【技术特征摘要】
1.一种菌液合格快速检测装置，其特征在于：包括壳体(1)、位于壳体内的质量秤(2)、一端位于壳体内与质量秤相连接另一端伸出壳体的悬臂梁(3)、位于悬臂梁伸出端上的开口环托架(4)、位于开口环托架上的检测皿(5)和位于壳体内的控制器(6)；所述开口环托架(4)的内侧同一高度周长方向上间隔设有若干个用于发出不同波长的第一光发射器，并在其对侧一一对应位置设有用于接收不同波长的第一光接收器；开口环托架的内侧母线方向上间隔设有若干个用于发出同一波长的第二光发射器，并在其对侧一一对应位置设有用于接收同一波长的第二光接收器；所述控制器(6)分别与第一光发射器、第一光接收器、第二光发射器和第二光接收器相电连接，第一光接收器和第二光接收器将所接收到的透过待检测菌液的光谱信号转换为相应的电信号并传输至控制器。


2.根据权利要求1所述的菌液合格快速检测装置，其特征在于：所述第一光发射器为3mm红外发射管，...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵喆，张发明，王慧泉，岳春阳，盛健，徐传友，
申请(专利权)人：南京法迈特科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32