一种双波长微生物动态检测装置的制作方法

本实用新型涉及微生物技术领域，具体为一种双波长微生物动态检测装置。

背景技术：

微生物鉴定能为感染性疾病提供重要诊疗依据，使患者能得到及时有效的治疗。细菌鉴定是指将未知细菌按生物学特征放入系统中某一适当位置和已知菌种比较其相似性，并通过对比分析方法确定细菌分类地位的过程。细菌鉴定方法包括生化鉴定、核酸检测、血清学鉴定、自动化仪器鉴定及质谱技术等。其中生化学鉴定是细菌鉴定中最重要的一种，主要是借助细菌对营养物质分解能力的不同及其代谢产物的差异对细菌进行鉴定，包括蛋白质分解产物试验、糖分解产物试验、触酶试验、氧化酶试验、凝固酶试验等。

生化学鉴定为目前商品化鉴定卡中最主要的鉴定方法；即通过各种试验，使培养基中的颜色、浊度、或底物颜色等发生变化，目前鉴定仪主要通过透射法监测反应孔中的颜色或浊度的变化，鉴别出细菌种属。

目前透射法主要存在对颜色和浊度同时变化的反应孔的阴阳性难以判读的问题。微生物生化鉴定试验a、无色变黄色的试验，例如β半乳糖苷酶试验；b、无色变棕色的试验，例如对硝基苯丙氨酸脱羧酶试验，c、绿色变蓝色或黄色，例如使用溴百里酚蓝作为指示剂的麦芽糖发酵试验，d、黄色变红色的试验，例如使用酚红作为指示剂的精氨酸脱羧酶试验。颜色变化的同时，浊度也发生了很大的变化，因此，采用单波长透射检测法，很容易出现假阴或假阳问题。

另外，目前大部份微生物鉴定采用终点判读法，即微生物在35℃左右的恒温环境长时间培养，待鉴定反应孔中的酶学和酶发酵试验充分反应后，仪器才能分析鉴定微生物种属并报告结果，鉴定速度也不能满足目前市场需求。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种双波长微生物动态检测装置，解决了常用的微生物鉴定方法不能满足目前市场需求的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种双波长微生物动态检测装置，包括外框，所述外框底部内壁的一侧固定连接有轴承座，所述轴承座的外侧壁固定连接有轴承，所述轴承的外侧壁固定连接有外圈法兰，所述外框内壁的底部固定连接有旋转电机，所述旋转电机的输出轴固定连接有摩擦轮，所述摩擦轮的外侧壁与外圈法兰的外侧壁搭接，所述外圈法兰的顶部固定连接有孵育架，所述孵育架内壁的顶部和底部分别与加热器的顶部和底部固定连接，所述孵育架的内侧壁固定连接有托盘，所述托盘的上表面搭接有试验卡；

所述外框底部内壁的另一侧固定连接有固定框，所述固定框上表面的一侧固定连接有提升电机，所述提升电机的输出轴贯穿固定框上表面并固定连接有梯形丝杆，所述梯形丝杆的底端与固定框底部内壁转动连接，所述固定框顶部内壁和底部内壁的两侧分别固定连接有垂直导向杆，所述固定框的内部活动插接有检测块，所述检测块的两侧面均固定连接有直线轴承，两个所述直线轴承滑动套接在垂直导向杆上，所述检测块一侧面背向孵育架一端固定设有丝杆螺母，所述丝杆螺母的内部与梯形丝杆的表面套接，所述检测块的上表面背向孵育架一侧固定连接有安装盒，所述安装盒一侧固定插接有光源，所述安装盒另一侧固定插接有第一透镜，所述安装盒设有第一透镜一侧的顶部固定连接有连接块，所述连接块远离安装盒一端转动连接有步进轮，所述步进轮的内部固定插接有滤光片，所述步进轮远离安装盒一侧外缘固定设有第一齿轮，所述检测块上表面远离安装盒一侧固定连接有固定板，所述固定板正面的底部固定插接有光纤，所述固定板背向步进轮一侧面的顶部固定连接有转动电机，所述转动电机的输出轴穿过固定板并固定连接有第二齿轮，所述第二齿轮的表面与第一齿轮的表面啮合，所述检测块的内部开设有安装腔，所述安装腔靠近孵育架一端贯穿检测块的侧面并与检测块的外部相通，所述检测块上表面靠近孵育架一端固定安装有接收板，所述接收板的内部设有硅光电池，所述硅光电池的下端贯穿检测块上表面并延伸至安装腔内，所述安装腔内活动安装有机械手，所述安装腔一侧面内壁下部靠近孵育架一端转动安装有从动轮，所述检测块侧面靠近丝杆螺母一端固定连接有保护盒，所述保护盒内固定连接有步进电机，所述步进电机的输出轴贯穿检测块的侧壁并固定连接有主动轮，所述主动轮的表面通过同步带与从动轮的表面传动连接，所述机械手一侧的底端与同步带的上表面固定连接，所述安装腔内固定安装有试验卡导轨，所述试验卡导轨靠近孵育架一端插接有第二透镜，所述第二透镜的下表面固定连接有光阑，所述光阑的下表面与光纤的发光端固定连接。

优选的，所述孵育架为十字形框体，且孵育架位于固定框的右侧，所述加热器的内部设置有温度感应器。

优选的，所述第一透镜和第二透镜均为菲涅尔透镜，所述光源为卤素灯。

优选的，所述第一齿轮的直径为第二齿轮直径的4-6倍。

优选的，所述光纤为一分多路光纤，所述光纤每一路的发光端均固定在试验卡导轨上。

(三)有益效果

与现有技术相比，本实用新型提供了一种双波长微生物动态检测装置，具备以下有益效果：

1、该双波长微生物动态检测装置，通过步进电机和主动轮方便使同步带进行移动，达到控制机械手进行移动的作用，便于将试验卡进行拿取，利用转动电机和第二齿轮方便对步进轮进行转动，方便使光源产生的光线透过不同的滤光片，利用光纤使不同波长的光线透过试验卡，利用接收板上的硅光电池方便对试验卡的透光率进行检测。每张卡自动检测周期为15～30分钟，通过分析反应孔通光率的变化，可推测细菌的生长情况达到快速检测试验卡上的微生物的作用。

2、该双波长微生物动态检测装置，通过利用加热器内部的温度感应头方便对试验卡周围的温度进行感应，达到控制加热器温度的作用，利用加热器方便对孵育架内部的温度起到调节的作用，方便对试验卡上的微生物进行培养。

附图说明

图1为本实用新型结构正剖图；

图2为本实用新型孵育架结构俯剖图；

图3为本实用新型安装盒结构侧剖图；

图4为本实用新型检测块结构侧剖图；

图5为本实用新型检测块结构仰视图；

图6为本实用新型机械手的展开图。

图中：1外框、2轴承座、3轴承、4外圈法兰、5旋转电机、6摩擦轮、7孵育架、8加热器、9托盘、10试验卡、11固定框、12提升电机、13梯形丝杆、14垂直导向杆、15检测块、16直线轴承、17丝杆螺母、18安装盒、19光源、20第一透镜、21连接块、22步进轮、23滤光片、24第一齿轮、25固定板、26光纤、27转动电机、28第二齿轮、29安装腔、30从动轮、31保护盒、32步进电机、33主动轮、34同步带、35机械手、36硅光电池、37光阑、38接收板、39第二透镜、40试验卡导轨、41水平导向杆、42带钩爪的拉块、43带推爪前推块、44弹簧、45限位螺栓。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-6，一种双波长微生物动态检测装置，包括外框1，外框1底部内壁的一侧固定连接有轴承座2，轴承座2的外侧壁固定连接有轴承3，轴承3的外侧壁固定连接有外圈法兰4，轴承3方便外圈法兰4进行转动，使外圈法兰4方便带动孵育架7进行转动，外框1内壁的底部固定连接有旋转电机5，旋转电机5的输出轴固定连接有摩擦轮6，摩擦轮6的外侧壁与外圈法兰4的外侧壁紧密搭接，外圈法兰4的顶部固定连接有孵育架7，孵育架7为十字形旋转框体，孵育框7可以最多可以存放九十个试验卡10，孵育架7内壁的顶部和底部分别与加热器8的顶部和底部固定连接，加热器8的内部设置有温度感应器，加热器8内部的温度感应头方便对试验卡10周围的温度进行感应，达到控制加热器8温度的作用，利用加热器8方便对孵育架7内部的温度起到调节的作用，方便对试验卡10上的微生物进行培养，孵育架7的内侧壁固定连接有托盘9，托盘9的上表面搭接有试验卡10，外框1底部内壁的另一侧固定连接有固定框11，固定框11上表面的一侧固定连接有提升电机12，提升电机12的输出轴贯穿固定框11的上表面并固定连接有梯形丝杆13，梯形丝杆13的底端与固定框11底部内壁垂直并转动连接，固定框11顶部内壁和底部内壁的两侧分别固定连接有垂直导向杆14，固定框11的内部活动插接有检测块15，检测块15的两侧面均固定连接有直线轴承16，两个直线轴承16滑动套接在垂直导向杆14上，检测块15一侧面、直线轴承16背向孵育架7一侧固定设有丝杆螺母17，丝杆螺母17内壁的螺纹与梯形丝杆13表面的螺纹相适配，直线轴承16内部的直径与垂直导向杆14横截面的直径相适配，梯形丝杆13进行转动时，梯形丝杆13表面的螺纹与丝杆螺母17内壁的螺纹相错，使转动的应力转换成丝杆螺母17上下移动的动力，进而带动检测块15上下移动，同时直线轴承16沿垂直导向杆14的表面上下移动，达到控制检测块15上下移动的目的，丝杆螺母17的内部与梯形丝杆13的表面螺纹套接，两个直线轴承16的内部分别和两个垂直导向杆14的表面滑动套接，检测块15上表面背向孵育架7一侧固定连接有安装盒18，安装盒18一侧面的下部固定插接有光源19，光源19为卤素灯，安装盒18另一侧面的下部固定插接有第一透镜20，安装盒18上插接有第一透镜20一侧面的顶部固定连接有连接块21，连接块21的背向安装盒18一端转动连接有步进轮22，步进轮22的内部固定插接有滤光片23，滤光片23呈环形设置，步进轮22的背向安装盒18侧面的边缘固定设有第一齿轮24，第一齿轮24位于滤光片23的外侧，检测块15上表面远离安装盒18的一侧固定连接有固定板25，固定板25面向步进轮22一侧的底部固定插接有光纤26，固定板25背向步进轮22一侧的顶部固定连接有转动电机27，转动电机27的输出轴穿过固定板25的内部并固定连接有第二齿轮28，第一齿轮24的直径为第二齿轮28直径的4-6倍，第二齿轮28跟随转动电机27转动时，会使第一齿轮24产生较小的转动，方便使步进轮22进行稳定的转动，方便对滤光片23进行调整，第二齿轮28的表面与第一齿轮24的表面啮合，检测块15的内部开设有安装腔29，安装腔29靠近孵育架7一端贯穿检测块15的侧面并与检测块15的外部相通，检测块15上表面靠近孵育架7一端固定安装有接收板38，接收板38的下表面设有硅光电池36，硅光电池36的下端贯穿检测块15上表面并延伸至安装腔29内部的顶端，安装腔29一侧面内壁下部靠近孵育架7一端转动安装有从动轮30，检测块15侧面靠近丝杆螺母17一端固定连接有保护盒31，保护盒31内固定连接有步进电机32，步进电机32的输出轴活动贯穿检测块15的侧壁并固定连接有主动轮33，主动轮33位于安装腔29内，主动轮33的表面通过同步带34与从动轮30的表面传动连接，安装腔29内同步带34的上方滑动安装有机械手35，机械手35一侧的底端与同步带34的上表面固定连接，机械手35包含水平导向杆41、带钩爪的拉块42、带推爪前推块43、弹簧44和限位螺栓45，限位螺栓45设置有两个，两个限位螺栓45滑动贯穿带钩爪的拉块42两侧并向孵育架7方向延伸至带推爪前推块43两侧的内部，限位螺栓45延伸至带推爪前推块43内部一端贯穿带推爪前推块43并与带推爪前推块43螺纹连接，带钩爪的拉块42和带推爪前推块43之间设有弹簧44，弹簧44的两端分别与带钩爪的拉块42和带推爪前推块43相对面固接并活动套接在限位螺栓45上，带钩爪的拉块42和带推爪前推块43下部两侧分别滑动套接在水平导向杆41上，两个水平导向杆41与同步带34平行且均固定安装在同步带34的上方，带钩爪的拉块42一侧的底端固定在同步带34的上表面，带推爪前推块43的下表面与同步带34不接触，安装腔29内固定安装有试验卡导轨40，试验卡导轨40位于机械手35的钩爪的下方并贯穿机械手35，试验卡导轨40靠近孵育架7一端、硅光电池36的正下方插接有第二透镜39，第二透镜39的顶端略低于试验卡导轨40的上表面，第二透镜39的下表面固定连接有光阑37，所述光阑37的下表面与光纤26远离固定板25的一端的发光端固定连接，光纤26为一分8-96路光纤，光纤26的发光端与试验卡10上的反应孔对应，光纤26每一路的发光端均固定在试验卡导轨40上并通过光阑37连接有第二透镜39，第一透镜20和第二透镜39均为菲涅尔透镜，光阑37、第二透镜39和硅光电池36的垂直中线均位于同一直线，方便使光纤26内部的光线通过试验卡10上的微生物，方便使光线被接收板38上的硅光电池36进行吸收，达到检测的作用，通过步进电机32和主动轮33方便使同步带34进行移动，达到控制机械手35进行移动的作用，便于将试验卡10进行拿取，利用转动电机27和第二齿轮28方便对步进轮22进行转动，方便使光源19产生的光线透过不同的滤光片23，利用光纤26使不同波长的光线透过试验卡10，利用接收板38上的硅光电池36方便对试验卡10的透光率进行检测，达到快速检测试验卡10上的微生物的作用。

该文中出现的电器元件均与外界的主控器及220V市电电连接，并且主控器可为计算机等起到控制的常规已知设备。

在使用时，加热器8使孵育架7内部温度始终处于三十四度至三十六度之间，加热器8内部的温度感应头对孵育架7内部的温度进行感知，控制加热器8对孵育架7内部的温度进行调节，试验卡10上的微生物进行培养，需要检测时，旋转电机5利用摩擦轮6带动外圈法兰4进行转动，外圈法兰4带动孵架7进行转动，使需要检测的试验卡10靠近检测块15，提升电机12带动梯形丝杆13转动，梯形丝杆13利用丝杆螺母17带动检测块15进行上下移动，启动步进电机32，步进电机32利用主动轮33带动同步带34进行转动，同步带34带动机械手35向右移动，机械手35对托盘9上的试验卡10进行夹持，步进电机32反向转动带动试验卡10移入安装腔29内，光源19发出的光由第一透镜20聚焦，转动电机27利用第二齿轮28和第一齿轮24带动步进轮22转动，转动步进轮22方便使光通过不同的滤光片23，经滤光片23滤光后，耦合至一分多路的光纤26内，光纤26出来的光经过光阑37被第二透镜39聚焦折射进入微生物鉴定药敏试验卡10中的反应孔中，穿过试验卡10反应孔的光被接收板38内部的硅光电池36所接收，硅光电池36接收的光线后，获得双波长吸光度的比值。按五个点分段拟合直线，求一次微分，得到曲线斜率，双波长吸光度的比值，按五点分段滚动拟合其曲线，求其速率或加速度，阳性单调递增，阴性基本不变或单调递减，达到快速鉴定微生物的效果。

综上所述，该双波长微生物动态检测装置，通过步进电机32和主动轮33方便使同步带34进行移动，达到控制机械手35进行移动的作用，便于将试验卡10进行拿取，利用转动电机27和第二齿轮28方便对步进轮22进行转动，方便使光源19产生的光线透过不同的滤光片23，利用光纤26使不同波长的光线透过试验卡10，利用接收板38上的硅光电池36方便对试验卡10的透光率进行检测，达到快速检测试验卡10上的微生物的作用，通过利用加热器8内部的温度感应头方便对试验卡10周围的温度进行感应，达到控制加热器8温度的作用，利用加热器8方便对孵育架7内部的温度起到调节的作用，方便对试验卡10上的微生物进行培养。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。