表面增强拉曼全自动前处理检测仪的制作方法

1.本实用新型涉及一种自动检测仪，更具体地说，它涉及一种表面增强拉曼全自动前处理检测仪。


背景技术：

2.表面增强拉曼散射（sers）技术克服了传统拉曼光谱与生俱来的信号微弱的缺点，可以使得拉曼强度增大几个数量级。其增强因子可以高达10
14
－10
15
倍，足以探测到单个分子的拉曼信号。sers可以用于痕量材料分析、流式细胞术以及其它一些应用，这些都是传统拉曼的灵敏度和测量速度不足以完成的。
3.表面增强拉曼技术广泛应用于公安、质检等部门，是样品成分分析和有毒有害物质检测的重要手段。
4.表面增强拉曼光谱检测仪在对样品进行拉曼检测之前，需要对样品进行前处理，前处理工作包括提取、过滤除杂、反萃取、加入增强试剂等，现有技术中上述工作通常由操作人员按照步骤手动完成，由于表面增强拉曼光谱检测仪属于高精度检测仪器，需要操作人员非常精准的完成每个步骤。
5.因此，现有技术的表面增强拉曼检测仪的样品前处理方式步骤多、通量小，工作效率低，同时，对操作人员的检测技术要求高、操作难度大、容易因操作不当导致测量结果误差，无法满足很多一线公安干警或者相关检测实务工作人员的工作需要。


技术实现要素：

6.针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种表面增强拉曼全自动前处理检测仪，其优点是简化了操作人员的工作流程，降低设备的使用难度，全自动方式处理样品效率高、效果好、检测精度高，并且设备具有高通量，有效的提高了检测效率。
7.为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：
8.一种表面增强拉曼全自动前处理检测仪，包括箱体、所述箱体设置有安装面板，所述安装面板上分别设置有样品架、用于移取溶剂的移液机构、用于拉曼检测的检测装置、用于控制移液的控制装置和至少一个用于盛放溶剂的储液装置，其中：所述移液机构包括自动移液器，以及控制所述自动移液器分别沿x轴、y轴和z轴方向滑移的三组直线滑台模组；所述自动移液器内设置有adp气动泵，所述自动移液器靠近安装面板的一端可拆卸设置有吸头；所述样品架设置于所述自动移液器的下方，所述样品架上设置有若干个检测瓶；所述检测装置包括用以贴近所述检测瓶的拉曼探头；所述控制装置分别与所述移液机构、所述检测装置电连接。
9.采用上述技术方案，通过箱体结构设计，方便携带，能够满足户外检测要求；移液机构具有沿x轴、y轴和z轴三个方向运动的直线滑台模组，可以实现移动范围内的任意水平和垂直位置的定位，确保全自动完成样品的前处理工作，并且，通过移液机构对样品进行前处理后直接进行拉曼检测，整个过程在一台设备上完成，简化操作人员的工作步骤，具有高
通量、高效率的特点；控制装置的设置，方便操作人员根据样品处理要求调整移液机构的单次移液体积，提高设备的精度；自动移液器采用adp自动移液模块，移液体积可精确调整，并且能够自动拾取或移除吸头，操作精度高。
10.进一步的，所述样品架至少设置三组，分别为萃取样品架、反萃样品架和检测样品架。
11.其有益效果在于：样品架的数量根据待测样品的前处理工序的数量进行设置，萃取样品架上放置用于对样品做萃取处理的检测瓶，反萃样品架上放置用于对萃取后的澄清液体进行反萃处理的检测瓶，检测样品架上放置用于处理好的待测液进行拉曼检测的检测瓶，根据处理工序不同，合理设置样品架，防止处理过程中因交叉放置检测瓶带来的操作失误或待测样品交叉污染等情况。
12.进一步的，所述检测样品架与所述安装面板滑动连接。
13.其有益效果在于：检测样品架在安装面板上滑动，方便检测样品架内放置的检测瓶依次通过拉曼检测装置进行拉曼检测，结构简单，自动化程度高。
14.进一步的，所述检测样品架与所述安装面板转动连接。
15.其有益效果在于：检测样品架转动设置在安装面板上，不仅方便检测样品架内放置的检测瓶逐个经过拉曼检测装置完成拉曼检测，而且转动的方式有利于缩小体积，提高检测通量。
16.进一步的，所述安装面板设置有直线滑台，所述检测样品架设置于所述直线滑台，所述直线滑台的一端设置有步进电机。
17.其有益效果在于：采用步进电机对直线滑台进行移动控制，直线滑台在安装面板上直线滑动，使得检测样品台随之移动，移动过程中的速度可调，控制精度高。
18.进一步的，所述检测样品架为圆盘结构，所述安装面板上设置有转盘，所述检测样品架设置于所述转盘，所述检测瓶沿所述检测样品架的周向平均设置。
19.其有益效果在于：圆盘结构的检测样品架有利于缩小设备的体积，圆盘上放置的检测瓶数量可以根据需要进行增加，提高检测通量。
20.进一步的，所述安装面板上设置有用于放置吸头的吸头架。
21.其有益效果在于：通过设置吸头架方便放置吸头，移液机构可自动从吸头架上装载吸头，无需操作人员手动往自动移液器上安装吸头，提高工作效率。
22.进一步的，所述吸头内设置有滤芯。
23.其有益效果在于：滤芯具有过滤固体杂质的作用，针对固体样品，需要通过提取溶剂进行萃取，然后对萃取完成的固液混合物进行过滤，吸头内设置滤芯，能够在移液过程中通过滤芯完成固液分离，获得澄清的待测液体，无需增加过滤步骤或者过滤装置，简化设备结构，减少操作步骤，解决拉曼检测样品固液分离的问题，提高工作效率。
24.进一步的，所述安装面板上设置有吸头回收盒。
25.其有益效果在于：在移液过程中，吸取不同的溶剂需要更换新的吸头，防止溶剂交叉污染，设置吸头回收盒方便回收移液机构自动剔除的吸头，防止旧吸头对样品、设备或者试验场地造成污染。
26.进一步的，所述箱体内可拆卸设置有供电装置，所述箱体靠近所述供电装置的一侧设置有转接口。
27.其有益效果在于：可拆卸设置的供电装置能够为设备提供电力，供电装置可取出，便于携带、拆装和维修；转接口可以提供多种转接头，一方面方便外接电源进行取电，另一方面可以搭载不同的移动终端，满足多场景使用需求。
28.综上所述，本实用新型具有以下有益效果：
29.1.本实用新型通过将拉曼检测装置集成到设备中，不必人工取样再检测，简化操作流程，提高样品的前处理和检测的效率；本方案中集成了adp自动移液模块，提高了移液的精度，并且，整个样品的前处理和检测过程全自动控制，能够满足高通量的样品检测需求；
30.2. 本实用新型采用便携箱式设计，内置的移液机构采用龙门架式结构，扁平化和极小化设计，减小体积和重量；内置可拆卸供电装置，方便外出携带，可进行现场检测和户外场景的检测；
31.3. 本实用新型采用吸头过滤的方式解决拉曼检测样品固液分离的问题，无需增设单独的过滤设备，优化整机结构、简化操作流程，提高工作效率。
附图说明
32.图1是实施例1的表面增强拉曼全自动前处理检测仪的结构示意图；
33.图2是实施例1的隐藏箱体后的部分结构示意图；
34.图3是实施例1的普通吸头与过滤吸头叠加后的结构示意图；
35.图4是实施例1的图1的右侧视图；
36.图5是实施例2的表面增强拉曼全自动前处理检测仪的结构示意图；
37.图6是实施例2的检测样品架的结构示意图。
38.图中：1、箱体；2、安装面板；4、检测装置；5、储液装置；6、箱盖；7、直线滑台模组；8、伺服电机；9、滑块；10、直线导轨；11、自动移液器；12、adp气动泵；13、拉曼探头；14、检测瓶；15、萃取样品架；16、反萃样品架；17、检测样品架；18、直线滑台；19、步进电机；20、吸头架；21、吸头回收盒；22、普通吸头；23、过滤吸头；24、显示屏；25、密封盖；26、供电装置；27、转接口；28、转盘；29、驱动电机；30、控制装置；31、滤芯。
具体实施方式
39.下面结合附图及实施例，对本实用新型进行详细描述。
40.本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。
41.实施例1：
42.如图1所示，一种表面增强拉曼全自动前处理检测仪，包括箱体1、箱体1内设置有安装面板2，安装面板2上分别设置有样品架、移液机构、检测装置4和储液装置5。
43.箱体1具有一个可开合的箱盖6，箱盖6可以闭合后锁紧，采用箱体1结构设计，一方面可以对设备进行保护，另一方面便于外出携带，本实施例中箱体1采用派力肯安全箱，防水防尘、防震抗摔、防冲击。
44.如图2所示，移液机构的作用是移取溶剂，它包括三组分别沿x轴、y轴和z轴方向的
直线滑台模组7，直线滑台模组7可以采用同步带滑台模组或丝杠滑台模组，本实施中的直线滑台模组7为同步带滑台模组，通过伺服电机8驱动滑块9在直线导轨10上做进退运动；沿z轴方向的直线滑台模组7上靠近安装面板2的一端设置有自动移液器11，自动移液器11上可以根据样品处理需要设置吸头和/或用于抓拧检测瓶盖的机械抓，本实施例中，自动移液器11采用adp自动移液模块设计，在自动移液器11上远离安装面板2的一端设置有adp气动泵12，使自动移液器11的移液体积可精确调整，并且能够自动拾取或移除吸头。
45.如图2所示，样品架设置在自动移液器11的下方，样品架上设置有若干个检测瓶14，本实施例中每个样品架上的检测瓶14的数量为十二个，样品架至少设置三组，分别为萃取样品架15、反萃样品架16和检测样品架17，也可以根据样品的前处理的要求增设样品架的数量，例如，设置四组；检测样品架17与安装面板2滑动连接，安装面板2上设置有直线滑台18，检测样品架17设置在直线滑台18上，直线滑台18的一端设置有步进电机19，直线滑台18在步进电机19的驱动下做直线移动，带动直线滑台18上的检测样品架17移动，使检测瓶14依次经过检测装置4完成拉曼检测。
46.如图1、图3所示，安装面板2上设置有吸头架20和吸头回收盒21，吸头架20上设置有吸头，本实施例中的吸头分为普通吸头22和过滤吸头23两种，两种吸头分区放置在吸头架20上，其中，过滤吸头23是在普通吸头22的基础上增加了用于固液分离的滤芯31，过滤系统23可以套设在普通吸头22的外侧，对普通吸头22内的溶液起到过滤作用。
47.如图2所示，检测装置4集成在箱体1内，检测装置4可以对前处理完成的样品进行拉曼检测，检测装置4上设置有拉曼探头13，拉曼探头13接触检测样品架17内的检测瓶14。
48.如图1所示，控制装置30设置在安装面板2上，控制装置30可以精确的设定移液机构的移液体积和移液步骤，控制装置30上设置有显示屏24，显示屏24实时显示设备的配置状态、工作进度、电池电量以及拉曼检测数据等信息，控制装置30分别与移液机构、检测装置4电连接。
49.如图1所示，储液装置5设置在安装面板2上，储液装置5位于自动移液器11的下方，作用是盛放和储存溶剂，本实施例中的储液装置5为四个储液瓶，分别用来盛放提取溶剂、反萃溶剂、增强试剂和促凝剂，储液瓶的瓶口内设置有密封盖25，具有防尘、防挥发的作用。
50.如图4所示，箱体1内可拆卸设置有供电装置26，本实施例中的供电装置26为大容量的充电锂电池，优选3.5ah充电锂电池。
51.箱体1靠近供电装置26的一侧设置有转接口27，转接口27具有充电、外接终端设备的作用。
52.实施例2：
53.如图5、图6所示，本实用新型实施例2中披露的一种表面增强拉曼全自动前处理检测仪，其结构与实施例1中基本相同，其不同之处在于：检测样品架17与安装面板2为转动连接，检测样品架17为圆盘结构，安装面板2上设置有转盘28，检测样品架17设置在转盘28上，检测瓶14沿检测样品架17的周向平均设置，转盘28的下方设置有驱动电机29，转盘28在驱动电机29的控制下旋转，使检测瓶14依次经过检测装置4进行拉曼检测。
54.本实用新型的工作原理如下：
55.开机后，操作人员在控制装置30上提前配置设备的移液参数和样品的前处理步骤，设备工作时，控制装置30控制移液机构沿x轴、y轴和z轴方向移动，移液机构的移液步骤
为：
56.首先，移液机构控制自动移液器11移动到吸头架20的上方，移液机构的z轴由伺服电机8的控制向下移动，自动移液器11装载普通吸头22，并将普通吸头22移动到储液装置5的上方后向下移动，吸取提取溶剂；
57.接下来，自动移液器11移动到萃取样品架15上方，将吸取的提取溶剂注入萃取样品架15上的检测瓶14内，随后，自动移液器11移动到吸头回收盒21上方，并将使用过的普通吸头22移除；
58.接着，自动移液器11移动到普通吸头22上方，装载新的普通吸头22，普通吸头22装载完成后，自动移液器11移动到萃取样品架15的上方吸取检测瓶14内的澄清液体，并将吸取的液体注入到反萃样品架16上的检测瓶14内；在此过程中，如果萃取样品架15上检测瓶14内的溶液为固液混合物时，自动移液器11在将液体注入反萃样品架16上的检测瓶14内之前，先移动到吸头架20处，在普通吸头22的外侧套装上过滤吸头23，然后自动移液器11再移动到反萃样品架16上的检测瓶14处，将过滤后的澄清液体注入检测瓶14内，随后，自动移液器11移动到吸头回收盒21上方，并将使用过的普通吸头22和过滤吸头23一并移除；
59.重复装载吸头、吸液、移除吸头的过程：自动移液器11装载新的普通吸头22，吸取储液装置5内的反萃溶剂注入反萃样品架16上的检测瓶14内；更换新的普通吸头22后，吸取反萃样品架16上检测瓶14内的反萃溶液，注入检测样品架17上的检测瓶14内；再次更换吸头，吸取储液装置5内的增强试剂注入检测样品架17上的检测瓶14内；最后再更换新的吸头，吸取促凝剂注入检测样品架17上的检测瓶14内；随后，自动移液器11移动到吸头回收盒21上方，并将使用过的普通吸头22移除，此时样品的前处理工作完成。
60.控制装置30控制检测装置4开启、检测样品架17移动，检测样品架17上的检测瓶14依次通过检测装置4，检测装置4对经过的检测瓶14进行拉曼检测，整个过程全自动控制，无需复杂的人工操作，检测精度和效率高。
61.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。