一种液体浓度传感器的制作方法

1.本实用新型涉及浓度传感器技术领域，尤其涉及一种液体浓度传感器。


背景技术：

2.生物反应釜是利用酶或生物体(如微生物)所具有的生物功能，在体外进行生化反应的装置系统，如发酵罐、固定化酶或固定化细胞反应釜等，微生物在反应釜内反应需要消耗能量，因此反应釜的液体内会混入葡萄糖，如果葡萄糖被消耗光后，微生物的反应即会停止，因此葡萄糖需要保证在特定的范围内。
3.为到达上述目的，需要一款能实时监测反应釜内葡萄糖浓度的传感器，而目前市面上的液体浓度传感器中测量葡萄糖的浓度传感器主要是采用含有葡萄糖氧化酶的膜作感受器，氧电极作换能器构成的传感器.当此传感器放入待测溶液中时，溶液内的溶解氧和待测葡萄糖同时渗入感受器酶膜，在氧存在下，葡萄糖被酶催化氧化成为葡萄糖酸，同时消耗氧而生成过氧化氢此时换能器氧电极即能反映出落液中氧浓度的下降，从下降的幅度即可求出葡萄搪的浓度。
4.上述方法中会消耗溶液中的葡萄糖含量，属于取样式的测量，无法实时检测反应釜内的葡萄糖浓度。


技术实现要素：

5.针对现有技术中所存在的不足，本实用新型提供了一种液体浓度传感器，其解决了现有测量葡萄糖的浓度传感器器都是属于需要取样检测的的传感器，存在无法进行实时检测的技术问题。
6.根据本实用新型的实施例记载的一种液体浓度传感器，包括主芯片与所述主芯片连接的激光发射采集组件，所述激光发射采集组件一侧设有y形光纤，所述激光发射采集组件上设有发射端与采集端，所述y形光纤分叉的两端分别对应发射端与采集端，所述y形光纤没有分叉一端设有反射组件，所述反射组件与y形光纤留有间隙，所述反射组件包括安装件与设置在所述安装件上的nanospr生物芯片。
7.本实用新型的技术原理为：采用激光发射采集组件将激光从y形光纤分叉的两端中的一端射入，直到y形光纤分没有分叉一端射出，进入反应釜液体中，照射在到nanospr生物芯片上，然后发生表面等离子共振现象，然后激光反射从新射入到y形光纤没有分叉一端，直到激光从y形光纤分叉的两端中的另一端射出，照射在激光发射采集组件上转换为电信号，传入主芯片中，达到实时检测葡萄糖的目的。
8.须知的是液体中葡萄糖的浓度越高，发生表面等离子共振现象时，激光被nanospr生物芯片吸收的能量越多，反射回来的激光能量越少，通过激光发射采集组件采集到的激光能量数值，且表面等离子共振现象不会消耗溶液中的葡萄糖含量。
9.本实用新型的传感器需要在使用前，对范围葡萄糖浓度的两个端点值进行预测，如先测量80％浓度的葡萄糖溶液与5％浓度的葡萄糖溶液，将测得的两个激光能量数值为
端点值，储存在主芯片中。
10.实际测量时，将测到激光能量数值与两个葡萄糖端点数值，在主芯片中进行比对，进而确定葡萄糖浓度是否充足。
11.相比于现有技术，本实用新型具有如下有益效果：通过采用了nanospr生物芯片配合传导的y形光纤、发射接收激光的激光发射采集组件与进行比对的主芯片，其解决了现有测量葡萄糖的浓度传感器器都是属于需要取样检测的的传感器，存在无法进行实时检测的技术问题。
12.进一步的，所述激光发射采集组件包括连接芯片、激光发射器与安装在所述连接芯片上的感光元器件，所述连接芯片连接主芯片，所述感光元器件对应采集端位置，所述激光发射器对应发射端位置。
13.进一步的，所述连接芯片上设有穿过孔，所述穿过孔对应激光发射器，所述激光发射器的通过导线穿过穿过孔连接电源。
14.进一步的，所述液体浓度传感器设有外壳，所述外壳包括自上而下设置的头部、杆部与检测部，所述主芯片与激光发射采集组件设在头部内，所述y形光纤设置在杆部内，所述反射组件设在检测部内，且所述检测部上设有方口。
15.进一步的，所述头部包括空心圆柱与设置在所述空心圆柱一端的母头，所述主芯片采用导线穿过母头向外传输数据与连接电源，所述激光发射器采用导线穿过母头连接电源；所述空心圆柱内设有固定件，所述固定件内设有两个安装通道，所述y形光纤分叉的两端分别固定在两个安装通道内；所述固定件一端与连接芯片连接，所述连接芯片与主芯片之间设有连接支架连接。
16.进一步的，所述固定件中心位置还设有固定通道，所述固定通道与两个安装通道相通形成一个大通道，所述空心圆柱与杆部之间设有连接块，所述连接块一端卡入固定通道固定，所述连接块另一端卡入杆部固定。
17.进一步的，所述固定件为两个部分组成的圆形，且所述固定件的两个部分的分割平面刚为一个安装通道与固定通道的分界面，所述固定件的其中一个安装通道内设有用于固定激光发射器的凹陷部。
18.进一步的，所述方口一侧壁上设有导光通道，所述y形光纤没有分叉的一端穿过导光通道位于方口一侧壁位置，所述方口另一侧壁上设有反射固定孔，所述安装件固定在反射固定孔内，所述nanospr生物芯片位于方口另一侧壁位置。
19.进一步的，所述头部与杆部连接处外侧设有紧固件。
附图说明
20.图1为本实用新型实施例的液体浓度传感器剖视图。
21.图2为图1的a部的局部放大图。
22.图3为图2的b-b的断面图。
23.图4为图1的c部的局部放大图。
24.图5为本实用新型实施例的液体浓度传感器安装结构示意图。
25.上述附图中：100、传感器；110、主芯片；111、连接支架；120、激光发射采集组件；121、连接芯片；122、激光发射器；123、感光元器件；124、穿过孔；130、y形光纤；140、反射组
件；141、安装件；142、nanospr生物芯片；200、头部；210、母头；211、导线；220、空心圆柱；230、固定件；231、安装通道；232、固定通道；234、凹陷部；300、杆部；310、连接块；320、紧固件；400、检测部；410、方口；420、导光通道；430、反射固定孔；500、反应釜。
具体实施方式
26.下面结合附图及实施例对本实用新型中的技术方案进一步说明。
27.如图1-2所示的液体浓度传感器100，包括主芯片110与主芯片110电性连接的激光发射采集组件120，激光发射采集组件120上设有发射端与采集端，具体的光发射采集组件包括连接芯片121、激光发射器122与安装在连接芯片121上的感光元器件123，连接芯片121连接主芯片110，感光元器件123对应采集端位置，激光发射器122对应发射端位置，其中连接芯片121上设有穿过孔124，穿过孔124对应激光发射器122，激光发射器122的通过导线211穿过穿过孔124连接电源，使得激光发射器122能发出激光。
28.激光发射器122采用三栋光电红光系列635nm 5mw to3.3型号，感光元器件123采用欧司朗的感光元器件123sfh2440型号。
29.如图1-2、4所示，激光发射采集组件120一侧设有y形光纤130，y形光纤130分叉的两端分别对应发射端与采集端，即激光发射器122与感光元器件123，y形光纤130没有分叉一端设有反射组件140，反射组件140与y形光纤130留有间隙，用于反应釜500内的溶液进入，反射组件140包括安装件141与粘附在安装件141上的nanospr生物芯片142，其中nanospr生物芯片142上采用血红蛋白制得。
30.如图1所示，液体浓度传感器100设有外壳，外壳包括自上而下设置的头部200、杆部300与检测部400，主芯片110与激光发射采集组件120设在头部200内，y形光纤130设置在杆部300内，反射组件140设在检测部400内，且检测部400上设有方口410，用于溶液进入。
31.如图2所示，头部200包括空心圆柱220与螺纹固定在空心圆柱220一端的母头210，主芯片110采用导线211穿过母头210向外传输数据与连接电源，激光发射器122采用导线211穿过母头210连接电源。
32.如图2-3所示，空心圆柱220内设有采用螺钉固定的固定件230，固定件230内设有两个安装通道231，y形光纤130分叉的两端分别嵌入固定在两个安装通道231内；固定件230一端与连接芯片121螺钉连接，连接芯片121与主芯片110之间设有连接支架111连接，使得连接芯片121与主芯片110都固定在固定件230上。
33.如图2-3所示，固定件230中心位置还设有固定通道232，固定通道232与两个安装通道231相通形成一个大通道，空心圆柱220与杆部300之间设有连接块310，连接块310一端卡入固定通道232固定，连接块310另一端卡入杆部300固定是，使得头部200与杆部300能够连接。
34.如图3所示，固定件230为两个部分组成的圆形，且固定件230的两个部分的分割平面刚为一个安装通道231与固定通道232的分界面，将两个部分打开时，能直接将y形光纤130分叉的两端通过固定通道232嵌入安装通道231内。
35.如图2所示，固定件230的其中一个安装通道231内设有用于固定激光发射器122的凹陷部234。
36.如图4所示，杆部300与检测部400采用螺纹连接，方口410一侧壁上设有导光通道
420，y形光纤130没有分叉的一端穿过导光通道420位于方口410一侧壁位置，使得激光能照射入溶液中，方口410另一侧壁上设有反射固定孔430，安装件141螺纹固定在反射固定孔430内，nanospr生物芯片142位于方口410另一侧壁位置，用于接受激光的照射，发生表面等离子共振现象。
37.如图5所示，头部200与杆部300连接处外侧设有紧固件320，用于传感器100固定在反应釜500上。
38.液体浓度传感器100的两个端点值的预测方法为：
39.用户配好一个最大浓度标准溶液，在其他仪器上测量获得：
40.可用最大浓度百分比或者最大浓度标称值表示，
41.把最大浓度标准溶液放到烧杯中，插入传感器100进行测量，主芯片110读取激光能量数值为s1，间隔2s后读连续取激光能量数值s2、s3、s4
……
s100；然后取s＝s1～s100取平均值，这个s就是最大浓度标准溶液的参考值。这个参考值没有实际意义，不需要显示。
42.同理，用户配好一个最小浓度标准溶液，测量计算得到最小浓度标准溶液的参考值h，将s与h进行保存。
43.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。