智能激光生物探测仪的制作方法

本实用新型涉及空气中生物气溶胶检测的技术领域，具体为智能激光生物探测仪。

背景技术：

生物气溶胶的检测技术领域，现有技术均采用离线检测方法，将空气样品用空气微生物采样器采集到液体介质中或固体介质上，再将采集的样品用常规方法进行培养或用免疫学、分子生物学方法进行培养、纯化、分离、检测，其需要几十分钟至几天的时间才能完成，耗时费力、消耗试剂，检测的样品量很少，不能连续、实时、在线监测。

离线检测空气中生物气溶胶存在的主要缺点是：单次需要几十分钟至几天的时间才能完成，且检测的样品量很少；取样范围小,受风速影响大,部署成本高；操作人员一线作业，生命威胁大；间断操作，不连续作业；事后检测、无提前预警功能。

技术实现要素：

针对上述问题，本实用新型提供了智能激光生物探测仪，其可在线检测空气中的生物气溶胶，现场直接检测到空气中是否有生物气溶胶，起到提前预警，提前疏散人员，可以为后续处置提供针对性依据。

智能激光生物探测仪，其特征在于：其包括探头模块、多路pmt光电探测模块、工控机、升降旋转模块、延时脉冲发生器，所述多路pmt光电探测模块、工控机、延时脉冲发生器均固设于仪器壳体的对应腔体，所述升降旋转模块固设于所述仪器壳体的安装腔体，所述探头模块设置于所述升降旋转模块的输出端，所述探头模块内集成有激光器、望远镜、光纤的输入端，所述激光器连接有延时脉冲发生器，所述延时脉冲发生器控制激光器向环境发出平行于地面的激光，发出的激光光线遇到同层高度的荧光粒子后发生散射，散射的部分光线通过回波信号回射到望远镜的接收区域、然后通过望远镜的反射汇集于所述光纤的输入端，所述光纤的输出端通过多路分光结构连接于多路pmt光电探测模块，所述工控机集成有系统控制模块、数据采集和实时显示模块、探测信号处理及分析模块，所述多路pmt光电探测模块的输出部分连接数据采集和实时显示模块，所述系统控制模块分别连接数据采集和实时显示模块、探测信号处理及分析模块，所述数据采集和实时显示模块将获得的数据传输给系统控制模块和探测信号处理及分析模块，探测信号处理及分析模块分析实时数据后给出结论，一旦监测到空气中有生物气溶胶，将结论实时反馈至控制系统模块，控制系统通过数据采集和实时显示模块的显示部分输出实时结论。

其进一步特征在于：

所述激光具体为紫外激光，所述望远镜的接收回射光线的覆盖范围为100米；

所述探头模块内还设置有第一平光镜、第二平光镜，所述激光器的激光输出后通过第一平光镜反射后朝向第二平光镜射出，所述第二平光镜的入射激光点位于所述望远镜的光线汇集点的水平外侧位置，所述光纤的输入端的位置布置于望远镜的光线汇集点；

所述升降旋转装置具体包括底部升降部分、顶部旋转部分，所述顶部旋转部分的输出端连接所述探头模块外壳的底部支承结构；

所述仪器壳体的顶部对应于所述探头模块外壳的位置设置有下凹放置腔，其确保不使用状态下探头模块的放置美观度；

所述仪器壳体的底部支承于底板，所述底板的四角设置有驱动滚轮，通过驱动滚轮可方便移动仪器；

所述工控机通过有线或无线方式连接至外部控制系统，外部控制系统实时掌握待检测环境的空气内是否有生物气溶胶。

一种在线监测空气中生物气溶胶的方法，其特征在于：将智能激光生物探测仪放置于待检测的环境中，之后驱动升降旋转模块以设定的上升速度上升、在每个上升预设停止位置、以设定的速度带动探头模块转度，激光器发出紫外激光、之后通过望远镜回收回波信号，当激光遇到生物气溶胶分子时，紫外激光发生散射，散射的部分光线通过回波信号回射到望远镜的接收区域、然后通过望远镜的反射汇集于所述光纤的输入端，所述光纤的输出端通过多路分光结构连接于多路pmt光电探测模块，之后经过数据采集和实时显示模块将获得的数据传输给探测信号处理及分析模块，探测信号处理及分析模块将数据分析后获得是否有生物气溶胶的结果。

采用上述技术方案后，将智能激光生物探测仪放置于待检测的环境中，之后驱动升降旋转模块驱动探头模块动作，激光器发出紫外激光、之后通过望远镜回收回波信号，当激光遇到生物气溶胶分子时，紫外激光发生散射，散射的部分光线通过回波信号回射到望远镜的接收区域、然后通过望远镜的反射汇集于光纤的输入端，光纤的输出端通过多路分光结构连接于多路pmt光电探测模块，之后经过数据采集和实时显示模块将获得的数据传输给探测信号处理及分析模块，探测信号处理及分析模块将数据分析后获得是否有生物气溶胶的结果；其可在线检测空气中的生物气溶胶，现场直接检测到空气中是否有生物气溶胶，起到提前预警，提前疏散人员，可以为后续处置提供针对性依据。

附图说明

图1为本实用新型的主视图结构示意图；

图2为本实用新型的侧视图结构示意图；

图3为本实用新型的原理结构框图；

图中序号所对应的名称如下：

探头模块1、底部支承结构101、多路pmt光电探测模块2、工控机3、升降旋转模块4、底部升降部分41、顶部旋转部分42、延时脉冲发生器5、仪器壳体6、下凹放置腔61、安装腔体7、激光器8、望远镜9、光线汇集点91、光纤10、激光16、荧光粒子11、多路分光结构12、系统控制模块13、数据采集和实时显示模块14、探测信号处理及分析模块15、第一平光镜17、第二平光镜18、入射激光点181、底板19、驱动滚轮20。

具体实施方式

智能激光生物探测仪，见图1-图3：其包括探头模块1、多路pmt光电探测模块2、工控机3、升降旋转模块4、延时脉冲发生器5，多路pmt光电探测模块2、工控机3、延时脉冲发生器5均固设于仪器壳体6的对应腔体，升降旋转模块4固设于仪器壳体6的安装腔体7，探头模块1设置于升降旋转模块4的输出端，探头模块1内集成有激光器8、望远镜9、光纤10的输入端，激光器8连接有延时脉冲发生器5，延时脉冲发生器5控制激光器8向环境发出平行于地面的激光16，发出的激光光线遇到同层高度的荧光粒子11后发生散射，散射的部分光线回射到望远镜9的接收区域、然后通过望远镜9的反射汇集于光纤10的输入端，光纤10的输出端通过多路分光结构12连接于多路pmt光电探测模块2，工控机3集成有系统控制模块13、数据采集和实时显示模块14、探测信号处理及分析模块15，多路pmt光电探测模块2的输出部分连接数据采集和实时显示模块14，系统控制模块13分别连接数据采集和实时显示模块14、探测信号处理及分析模块15，数据采集和实时显示模块14将获得的数据传输给系统控制模块13和探测信号处理及分析模块15，探测信号处理及分析模块15分析实时数据后给出结论，一旦监测到空气中有生物气溶胶，将结论实时反馈至控制系统模块13，控制系统模块13通过数据采集和实时显示模块14的显示部分输出实时结论。

激光16具体为紫外激光，望远镜9的接收回射光线的覆盖范围为100米；

探头模块1内还设置有第一平光镜17、第二平光镜18，激光器8的激光输出后通过第一平光镜17反射后朝向第二平光镜18射出，第二平光镜18的入射激光点181位于望远镜9的光线汇集点91的水平外侧位置，光纤10的输入端的位置布置于望远镜9的光线汇集点91；

升降旋转装置4具体包括底部升降部分41、顶部旋转部分42，顶部旋转部分42的输出端连接探头模块外壳的底部支承结构101；

仪器壳体6的顶部对应于探头模块外壳的位置设置有下凹放置腔61，其确保不使用状态下探头模块的放置美观度；

仪器壳体6的底部支承于底板19，底板19的四角设置有驱动滚轮20，通过驱动滚轮20可方便移动仪器；

工控机3通过有线或无线方式连接至外部控制系统，外部控制系统实时掌握待检测环境的空气内是否有生物气溶胶。

一种在线监测空气中生物气溶胶的方法：将智能激光生物探测仪放置于待检测的环境中，之后驱动升降旋转模块以设定的上升速度上升、在每个上升预设停止位置、以设定的速度带动探头模块转度，激光器发出紫外激光、之后通过望远镜回收回波信号，当激光遇到生物气溶胶分子时，紫外激光发生散射，散射的部分光线通过回波信号回射到望远镜的接收区域、然后通过望远镜的反射汇集于光纤的输入端，光纤的输出端通过多路分光结构连接于多路pmt光电探测模块，之后经过数据采集和实时显示模块将获得的数据传输给探测信号处理及分析模块，探测信号处理及分析模块将数据分析后获得是否有生物气溶胶的结果。

其工作原理如下：将智能激光生物探测仪放置于待检测的环境中，之后驱动升降旋转模块驱动探头模块动作，激光器发出紫外激光、之后通过望远镜回收回波信号，当激光遇到生物气溶胶分子时，紫外激光发生散射，散射的部分光线通过回波信号回射到望远镜的接收区域、然后通过望远镜的反射汇集于光纤的输入端，光纤的输出端通过多路分光结构连接于多路pmt光电探测模块，之后经过数据采集和实时显示模块将获得的数据传输给探测信号处理及分析模块，探测信号处理及分析模块将数据分析后获得是否有生物气溶胶的结果；其可在线检测空气中的生物气溶胶，现场直接检测到空气中是否有生物气溶胶，起到提前预警，提前疏散人员，可以为后续处置提供针对性依据。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。