拉曼光谱用多通道纳米粒子自动施加装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种拉曼光谱用多通道纳米粒子自动施加装置，其包括：一粒子施加单元，该施加单元包括一转动本体，该转动本体上设有至少两个样品瓶以及至少两个检测瓶，所述的样品瓶和检测瓶之间设有用于将样品瓶中的样品抽到检测瓶中的泵，该转动本体上设有支架，支架上端设有一用于安装控制单元的硬件控制电路的安装盒；一驱动单元，该驱动单元驱动粒子施加单元旋转，以使检测瓶能依次被一光纤探头检测；以及一控制单元，该控制单元包括硬件控制电路以及一计算机，其控制驱动单元和粒子施加单元的泵的运行。本发明专利技术使得整个检测过程自动化，同时可以在使用该设备中避免液体意外的接触到电子元件，提高检测装置的稳定性和操作安全性。

【技术实现步骤摘要】
拉曼光谱用多通道纳米粒子自动施加装置
本专利技术主要涉及在拉曼光谱检测，特别是等离子激元增强拉曼光谱仪器对样品进行检测过程中，减少人工参与，增加自动化操作的控制装置。属于光谱检测的自动化设备领域。
技术介绍
表面增强拉曼光谱是一种非常强大的高灵敏分析技术，它可以探测和分析物质表层所吸附的各类分子，对于有些体系，它的灵敏度甚至达到检测单分子水平。但是，它的应用具有很大局限性——仅有少数几种金属(金、银、铜)可产生如此强大的表面增强拉曼散射效应。中科院院士、厦门大学化学化工学院田中群教授课题组提出建立了名为“壳层隔绝纳米粒子增强拉曼光谱”技术(Shiners技术),相当于在金属或其他材料面上铺撒一层化学惰性材料超薄壳层所隔绝的金纳米粒子，利用这些纳米粒子能使各种材料表面的拉曼光谱得到增强。要提高检测结果的可靠性，对样品进行检测时，经常要添加一两种特定的添加剂使得样品的稳定性增大，信号增强。目前大部分样品的取样和检测是独立的，需要频繁地手工抽取和注射样品，将多种物质加到同一瓶子中，显得繁琐而且精度方面也不太理想，且这样可能会使操作者受到样品的污染。利用电子技术来控制样品的取样检测，结合上位机软件因为操作简单变得越来越普及。使用这种装置除了被专业检测人员使用外，也可以被一些非专业人士使用。但是由于操作失误等可能让正在操作的样品流到电路板中，从而导致电路板损坏，甚至造成危险。在现有的检测技术上，对测试的结构部分进行创新设计并且结合上位机软件和硬件控制电路的设计，减少人工操作，可在效率和精度方面得到提高，节约了人们的时间，提高了检测装置的可靠性和安全性。
技术实现思路
基于
技术介绍
提到的内容，为减少人工操作的次数，使得整个检测过程自动化，同时可以在使用该设备中避免液体意外的接触到电子元件，提高检测装置的稳定性和操作安全性。本专利技术提供了集取样、检测和控制部分于一体的施加装置再结合用Vb编写的上位机软件、硬件控制电路、步进电机及其驱动器构成的系统。本专利技术的技术方案如下:一种拉曼光谱用多通道SHINERS粒子自动施加装置，其特征在于，包括:—粒子施加单元,该施加单元包括一转动本体,该转动本体上设有至少两个样品瓶以及至少两个检测瓶，所述的样品瓶和检测瓶之间设有用于将样品瓶中的样品抽到检测瓶中的泵，该转动本体上设有支架，支架上端设有一用于安装控制单元的硬件控制电路的安装盒；—驱动单元,该驱动单元驱动粒子施加单元旋转，以使检测瓶能依次被一固定的光纤探头检测；以及一控制单元，该控制单元包括硬件控制电路以及一计算机，其控制驱动单元和粒子施加单元的泵的运行。在本专利技术的推荐实施例中，该旋转本体为圆柱形，旋转本体的中央向上设有支撑杆，环绕该支撑杆向半径方向延伸设复数条臂，其中每条臂的外端上设有至少一样品池，该样品池中设有样品瓶；臂之间，旋转本体上表面设有检测池，检测池内设有检测瓶，样品瓶和检测瓶之间设有一泵；检测池设有和旋转本体侧面相通的检测孔。在本专利技术的推荐实施例中，每条臂上设有一样品瓶以及一泵，一对臂的两个样品瓶对应一检测瓶。在本专利技术的推荐实施例中，每条臂上设有两个样品瓶以及两个泵，每两个样品瓶对应一检测瓶。对应方式可以是同一条臂上的样品瓶对应一检测瓶，或是相邻的两条臂各有一样品瓶对应同一检测瓶。在本专利技术的推荐实施例中，光纤探头设于旋转本体的侧面。在本专利技术的推荐实施例中，支架顶端设有一托盘，该托盘的边缘沿圆周间隔设有复数个用于走线的条孔，托盘上设有一保护罩，硬件控制电路安装托盘与保护罩之间的空腔内，保护罩底部与托盘上表面之间形成复数个用于走线的间隙。在本专利技术的推荐实施例中，所述的保护罩为透明的。在本专利技术的推荐实施例中，所述的硬件控制电路悬空设于托盘与保护罩之间的空腔内。在本专利技术的推荐实施例中，所述的驱动装置包括一电机，该步进电机连接一蜗杆，转动本体下连接一上下叠加为一体的蜗轮和直齿轮，其中蜗轮和蜗杆配合，直齿轮和旋转本体配合。在本专利技术的推荐实施例中，转动本体、支架、蜗轮和直齿轮沿中轴线分别设有用于线路通过的轴孔。线路从内部经过，避免与样品接触，保障安全。同现有技术相比，本专利技术的优点在于:1、将硬件控制电路置于旋转本体的上方，位置高，不容易被操作人员碰到，这样可以避免因操作失误而使得样品等物质接触到电路产生危险；同时通过透明的保护罩可以看到硬件控制电路上的指示灯有没亮，观察系统是否上电等待接收数据。且硬件控制电路悬空在保护罩内，进一步增强了安全性。2、样品瓶都位于臂的外端，方便操作。3、该托盘的边缘沿圆周间隔设有复数个用于走线的条孔，保护罩底部与托盘上表面之间形成复数个用于走线的间隙，线路从硬件控制电路出来，先经间隙分流，再经条孔分流，走线清楚。3、集取样、检测和控制部分于一体，通过泵将样品瓶中的样品抽到检测瓶中，减少人工操作，可在效率和精度方面得到提高，节约了人们的时间，提高了检测装置的可靠性和安全性。4、不仅可用于普通纳米粒子的自动施加，更适合于SHINERS粒子的自动施加和检测。附图说明图1为本专利技术自动施加装置的立体结构示意图2为图1的剖视结构示意图3为本专利技术实施例1施加单元的立体结构示意图。图4为本专利技术实施例2施加单元的立体结构示意图。图5为本专利技术实施例3的施加单元的立体结构示意图。具体实施方式实施例1如图1至图3所示，整个拉曼光谱用多通道SHINERS粒子自动施加装置包括粒子施加单元，控制单元以及驱动单元。其中，控制单元包括计算机I和硬件控制电路2、硬件电路保护罩3等；施加单元包括样品瓶4、泵5、旋转本体6、检测瓶7、底座8(含光纤探头入口支架14)等；驱动单元包括蜗轮和直齿轮9、蜗杆10、步进电机21、步进电机驱动器22、开关电源23等。底座8为圆盘形，其上表面外缘设有步进电机21、步进电机驱动器22、开关电源23，步进电机21连接蜗杆10。底座中央向上设有一支撑转轴11，该支撑转轴11上半段外套接上下叠加为一体的蜗轮和直齿轮9，其中蜗轮和蜗杆10配合，直齿轮和旋转本体6配合，配合方式为该旋转本体6的中央内腔设有和直齿轮配合的内齿轮。在电机运行时，可带动蜗杆10转动，进而带动蜗轮9转动，蜗轮又带动直齿轮一起转动(蜗轮和直齿轮为一体)，直齿轮再跟旋转本体6底部的内齿轮配合,进而使得施加装置转动相应的角度。该旋转本体6为圆柱形，旋转本体6的中央向上设有支撑杆12，环绕该支撑杆12向半径方向延伸设4条臂13，每条臂13在圆周上间隔90度。其中每条臂13的外端上设有一样品池，该样品池中设有样品瓶4，样品瓶4的内侧设有一泵室，泵室中安装一蠕动泵5。放置泵的部分用一薄壁小垫片将泵5固定，同时用自攻螺钉锁死，防止泵5工作时晃动出正方形槽影响系统工作；该蠕动泵5的工作原理是通过一小电机转动，重复压缩弹性管使管中内容物朝一定方向运动，它的流速由管子的直径和压缩的速度决定。两条臂13之间、旋转本体6上设有一检测池，该检测池内设一检测瓶7，该旋转本体6的侧面设有检测孔6-1，该检测孔6-1和检测池相通。底座8上，旋转本体的外侧，设有一探测头支架14，该支架14顶端架设有一光纤探头15，该光纤探头15的高度和检测孔6-1相同。支撑杆12的顶端设有一圆形托盘16，该托盘16的边缘沿圆周间隔均匀设有4个用于走线的条孔16-1 (条孔数根据所需本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种拉曼光谱用多通道纳米粒子自动施加装置，其特征在于，包括：一粒子施加单元，该施加单元包括一转动本体，该转动本体上设有至少两个样品瓶以及至少两个检测瓶，所述的样品瓶和检测瓶之间设有用于将样品瓶中的样品抽到检测瓶中的泵，该转动本体上设有支架，支架上端设有一用于安装控制单元的硬件控制电路的安装盒；一驱动单元，该驱动单元驱动粒子施加单元旋转，以使检测瓶能依次被一固定的光纤探头检测；以及一控制单元，该控制单元包括硬件控制电路以及一计算机，其控制驱动单元和粒子施加单元的泵的运行。

【技术特征摘要】
1.一种拉曼光谱用多通道纳米粒子自动施加装置，其特征在于，包括: 一粒子施加单元，该施加单元包括一转动本体，该转动本体上设有至少两个样品瓶以及至少两个检测瓶，所述的样品瓶和检测瓶之间设有用于将样品瓶中的样品抽到检测瓶中的泵，该转动本体上设有支架，支架上端设有一用于安装控制单元的硬件控制电路的安装盒; 一驱动单元，该驱动单元驱动粒子施加单元旋转，以使检测瓶能依次被一固定的光纤探头检测；以及 一控制单元，该控制单元包括硬件控制电路以及一计算机，其控制驱动单元和粒子施加单元的泵的运行。2.如权利要求1所述的一种拉曼光谱用多通道纳米粒子自动施加装置，其特征在于:该旋转本体为圆柱形，旋转本体的中央向上设有支撑杆，环绕该支撑杆向半径方向延伸设复数条臂，其中每条臂的外端上设有至少一样品池，该样品池中设有样品瓶；臂之间，旋转本体上表面设有检测池,检测池内设有检测瓶,样品瓶和检测瓶之间设有泵；检测池设有和旋转本体侧面相通的检测孔。3.如权利要求2所述的一种拉曼光谱用多通道纳米粒子自动施加装置，其特征在于:每条臂上设有一样品瓶以及一泵，一对臂的两个样品瓶对应一检测瓶。4.如权利要求2所述的一种拉曼光谱用多通道纳米粒子自动施...

【专利技术属性】
技术研发人员：范贤光，李帆，许英杰，吴丁贵，胡振邦，何坚，王磊，田中群，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：发明
国别省市：