基于生物舌的奎宁浓度检测装置及检测方法_3

文档序号:9373158阅读:来源:国知局
lt; q < 0· 5 ;
[0075] 噪声均值与相关性遵循〈ξ (t) > = 0,〈 ξ (t) ξ (t+ τ ) > = 2qa2e λ τ;
[0076] 其中λ为相关率,三歧噪声ξ (t)的平直度: 9
[0077] 计算机利用公式,
&计算并得到输出信噪比SNR1;计算 机查询编号为i的奎宁溶液的浓度h,并将kdP SNR i存储到计算机中;
[0078] 步骤600,循环检测
[0079] 当i < 15,使i值增加1,计算机控制出液管的电磁阀打开,多余的溶液从容器中 流出;将用盖板盖住容器上部的开口,计算机控制出液管的电磁阀关闭,并将进水管的电磁 阀打开,向容器内充入蒸馏水1至2分钟对容器进行搅拌清洗;将出液管的电磁阀打开,将 蒸馏水放出;将进水管及出液管的电磁阀关闭,使进气管的电磁阀打开,向容器充入IKTC 干燥空气对容器烘干2分钟;计算机控制进气管的电磁阀关闭,转入步骤200 ;当i多15,转 入步骤700 ;
[0080] 步骤700,得出奎宁浓度预测模型
[0081] 计算机读取存储的奎宁溶液浓度Iq,k2, ...,k15;计算机利用点Gc1, SNR1), (k2, SNR2), ...,(k15, SNR15)拟合成直线,根据拟合的直线得出奎宁浓度预测模型: ,SNR -650.76 k =-: 117.45
[0082] 步骤800,检测未知浓度的奎宁溶液W
[0083] 将微量栗与盛有待检测奎宁溶液W的容器连通,并利用步骤200检测得到频率信 号S (t) w,将S (t) "输入步骤500的二阶线性随机共振模型,使二阶线性随机共振模型共振;
[0084] 并利用公另
十算并得到与奎宁溶液对应的输出信噪 比 SNRw;
[0085] 步骤900,得到奎宁溶液W的浓度
[0086] 将SNRwR^ ?,计算得到奎宁溶液W的浓度kw。
[0087] 本实施例中,I i W,汞ouO中计算机在频率响应曲线上采集等间隔分布的 100个频率值。
[0088] 应理解,本实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解,在 阅读了本发明讲授的内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等 价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
【主权项】
1. 一种基于生物舌的奎宁浓度检测装置,所述奎宁浓度检测装置与计算机电连接;其 特征是,包括试验台,设于试验台上的检测盒、声表面波谐振器(1)、电子计数器(2)、振荡 器(3)和细胞电极芯片(4);振荡器和声表面波谐振器构成振荡回路,计数器与振荡回路电 连接,声表面波谐振器与细胞电极芯片电连接,计数器与计算机(5)电连接; 所述细胞电极芯片包括基板(6)、设于基板上表面的钨对电极(7)、钨参比电极(8)和 工作电极(9);所述细胞电极芯片平放于位于检测盒内,检测盒(10)上设有可正对工作电 极滴下奎宁溶液的微量栗(11),检测盒下部设有出液口(12);所述工作电极包括泡沫铜层 和设于泡沫铜层上的溅射金层,溅射金层的各个网孔内均设有小鼠舌面菌状味蕾苦味味觉 受体细胞; 所述试验台(15)上设有L形支撑臂(16),支撑臂上设有圆盘(17),圆盘上设有n个分 别盛有不同浓度的奎宁溶液的吊瓶(18);支撑臂中部设有位于圆盘下方的容器(14),容器 内设有分别与进水管、进气管连接的搅拌装置(19),搅拌装置上设有若干个通孔(20),容 器上设有盖板(36),容器下部设有出液管(28),微量栗与容器下端相连通;支撑臂通过可 带动圆盘水平旋转的电机(29)与圆盘相连接,各个吊瓶下端、进水管、出液管及进气管上 均设有电磁阀(30),计算机分别与微量栗、电机和各个电磁阀电连接。2. 根据权利要求1所述的基于生物舌的奎宁浓度检测装置,其特征是,所述搅拌装置 为设于容器下部内的T形搅拌管(31),所述容器内设有竖筒(32),竖筒上边缘设有向外 水平延伸的翻边(33),T形搅拌管的下边缘设有与翻边相适配的向内水平延伸的环形边 (34),环形边上表面与翻边下表面间隙配合; 竖筒上部设有挡圈(35),挡圈上表面与环形边下表面相接触;竖筒下部与进水管、进 气管相连接; 各个通孔分别位于T形搅拌管一端的外周面后部和另一端的外周面前部。3. 根据权利要求1所述的基于生物舌的奎宁浓度检测装置,其特征是,所述基板下表 面上由内至外依次设有聚氨酯泡沫层和溅射铜层。4. 根据权利要求1或2或3所述的基于生物舌的奎宁浓度检测装置,其特征是,声表面 波谐振器包括压电基片、叉指换能器、2个反射栅、设于反射栅两侧的4个增益栅和分别设 置于两个反射栅的远离叉指换能器一侧的两个吸声件;对电极和工作电极分别与设于叉指 换能器上的2个连接端电连接。5. -种适用于权利要求1所述的基于生物舌的奎宁浓度检测装置的检测方法,其特征 是,包括如下步骤: (5-1)在圆盘的n个吊瓶中依次盛有浓度逐渐升高的奎宁溶液,计算机按照浓度升高 的顺序为各个吊瓶由1至n依次编号,计算机中存储有1至n吊瓶中的奎宁溶液浓度4, k2, . . .,kn,吊瓶序号i的初始值为1,i=1,…,n; (5-2)将盖板从容器上取下,计算机控制出液管的电磁阀关闭,通过电机控制圆盘转 动,使编号为i的吊瓶与容器对准,计算机控制该吊瓶的电磁阀打开,吊瓶内的奎宁溶液被 倒进容器中; (5-3)计算机控制与氧气连通的进气管的电磁阀打开,搅拌装置边搅拌边向溶液内充 入氧气,3至5分钟后计算机控制进气管的电磁阀关闭; (5-4)计算机控制微量栗每隔时间T向工作电极滴下0. 05ml的奎宁溶液,当滴完300 至350滴后计算机控制微量栗停止滴液;在滴液的同时,计数器采集振荡回路的频率响应 曲线,计算机在频率响应曲线上采集若干个频率值,将各个频率值构成频率信号S(t); (5-5)计算机中预设有二阶线性随机共振模型将S(t)输入二阶线性随机共 振模型并使二阶线性随机共振模型共振; 计算机利用公式计算并得到输出信噪比3冊1;计算机查 询编号为i的奎宁溶液的浓度h,并将kjPSNRi存储到计算机中; (5-6)当i<n,使i值增加1,计算机控制出液管的电磁阀打开,多余的溶液从容器中 流出;将用盖板盖住容器上部的开口,计算机控制出液管的电磁阀关闭,并将进水管的电磁 阀打开,向容器内充入蒸馏水1至2分钟对容器进行搅拌清洗;将出液管的电磁阀打开,将 蒸馏水放出;将进水管及出液管的电磁阀关闭,使进气管的电磁阀打开,向容器充入温度为 100至110°C干燥空气对容器烘干1-2分钟;计算机控制进气管的电磁阀关闭,转入步骤 (5-2);当i彡n,转入步骤(5-7); (5-7)计算机读取存储的奎宁溶液浓度kpk2, ...,kn;计算机利用点(kpSNR》, (k2,SNR2),...,(kn,SNRn)拟合成直线,根据拟合的直线得出奎宁浓度预测模型:(5-8)将微量栗与盛有待检测奎宁溶液W的容器连通,并利用(5-2)检测得到频率信号S(t)w,将S(t)J|l入步骤(5-5)的二阶线性随机共振模型,使二阶线性随机共振模型共振; 并利用公式计算并得到与奎宁溶液对应的输出信噪比 SNRW; (5-9)将SNlUf;中,计算得到奎宁溶液W的浓度kw。6. 根据权利要求5所述的基于生物舌的奎宁浓度检测装置的检测方法,其特征是,所 述T为1至1.2秒。7. 根据权利要求5所述的基于生物舌的奎宁浓度检测装置的检测方法,其特征是,所 述n为8至15。8. 根据权利要求5或6或7或8所述的基于生物舌的奎宁浓度检测装置的检测方法, 其特征是,步骤(5-4)中计算机在频率响应曲线上采集等间隔分布的95至100个频率值。
【专利摘要】本发明公开了一种基于生物舌的奎宁浓度检测装置及检测方法,所述奎宁浓度检测装置与计算机电连接;包括试验台,设于试验台上的检测盒、声表面波谐振器、电子计数器、振荡器和细胞电极芯片;振荡器和声表面波谐振器构成振荡回路,计数器与振荡回路电连接,声表面波谐振器与细胞电极芯片电连接,计数器与计算机电连接。本发明具有操作简单,检测灵敏性好,检测精度高,检测速度快;装置稳定性好,重复性好的特点。
【IPC分类】G01N27/26, G01N27/327
【公开号】CN105092666
【申请号】CN201510067436
【发明人】汤旭翔, 余智, 葛阳杨, 郑钢英, 惠国华
【申请人】浙江工商大学
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年2月9日
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