一种基于微流控芯片的便携式残留农药检测仪的制作方法_2

文档序号:8714224阅读:来源:国知局
0019]所述称重器对待测样皮进行精密测量,测量结果通过单片机模块的数据传输单元发送至微处理单元和数据存储单元,单片机模块按照设定的标准比例分析出需要添加的缓释液添加剂量并将指令发送至缓释液添加筒。所述缓释液添加筒的微筒中存储有一定量的缓释液,接到指令后第一微泵启动并开启第一微阀,将指定量的缓释液通过第一微管添加进萃取室,在萃取室中待测样皮和缓释液按设定的萃取时间进行萃取。此过程由单片机模块中的计时单元进行计时,计时结束后,第二微泵启动并开启第二微阀将萃取液通过第二微管引入微流控芯片的进样孔进行检测。
[0020]本实用新型在使用时需保持水平,一是方便称重器的称重台,二是利于微管或微通道中的引流。所述缓释液为磷酸盐缓冲液或硼酸盐缓冲液。
[0021]进一步地,所述光电检测模块包括激光二极管、滤光镜、硅光电池和放大电路,激光二极管、滤光镜、检测室、硅光电池呈一线设置,硅光电池与放大电路连接,激光二极管发射的激光通过滤光镜滤光再穿过检测室中的反应液射向硅光电池的表面。
[0022]本实用新型中光电检测模块包括激光二极管、滤光镜、硅光电池和放大电路,激光二极管所发出的光经滤光镜滤光后变成波长300-500nm的单色光,单色光穿透检测室的反应液后射向娃光电池的表面,娃光电池根据接收到的光强度输出对应的电信号,电信号经放大电路放大后发送至单片机模块的数据传输单元进行A/D转换,再由数据存储单元进行存储,等待微处理单元的调用。所述硅光电池的电信号按设定的间隔时间进行采集,一批反应液采集多个电信号转换的数值后,由微处理单元进行分析和计算,得出本批次反应液的抑制率。
[0023]进一步地,所述空气室包括第一空气室和第二空气室,进样孔、酶抑制反应室、检测室、第一空气室、第二空气室通过微通道依次连接;所述导流器包括并排设置的第一导流器和第二导流器,第一空气室置于第一导流器中,第二空气室置于第二导流器中。
[0024]本实用新型中经过萃取池反应后的萃取液进入微流控芯片的进样孔后,会因液体流动特性、液位差、压力差等因素进入酶抑制反应室,但此过程极为缓慢。为了节省时间、提高效率,设置第一空气室和第二空气室两个空气室,第一空气室置于第一导流器中,第二空气室置于第二导流器中。所述第一导流器包括第一继电器、第一衔铁、第一底板、第一支架、第一弹性连接件和第一压头控制电路,连接第一压头控制电路的第一继电器置于第一衔铁上方;所述第一衔铁的中部通过第一支架铰接在第一底板上方,一端通过第一弹性连接件与第一底板弹性连接,远离第一弹性连接件的一端为自由端,自由端的底面设置有第一压头。所述第二导流器包括第二继电器、第二衔铁、第二底板、第二支架、第二弹性连接件和第二压头控制电路,连接第二压头控制电路的第二继电器置于第二衔铁上方;所述第二衔铁的中部通过第二支架铰接在第二底板上方,一端通过第二弹性连接件与第二底板弹性连接,远离第二弹性连接件的一端为自由端,自由端的底面设置有第二压头。
[0025]安装好微流控芯片准备检测前,第一压头按压在第一空气室的薄膜上且第二压头按压在第二空气室的薄膜上。当萃取液进入进样孔时,单片机模块的微处理单元控制第一压头控制电路导通,第一继电器吸合第一衔铁的自由端,第一压头对第一空气室上薄膜的按压消失,进样孔处的萃取液迅速沿着微通道快速进入酶抑制反应室;待酶抑制反应设定的时间结束后,单片机模块的微处理单元控制第二压头控制电路导通,第二继电器吸合第二衔铁的自由端,第二压头对第二空气室上薄膜的按压消失,酶抑制反应室的反应液沿微通道快速进入检测室等待光电检测模块的检测。此过程,使得检测过程衔接更流畅且有效缩减检测时间,提高工作效率。
[0026]进一步地,所述底板还设置有限位槽,微流控芯片嵌入限位槽中。
[0027]本实用新型在底板上设置限位槽,方便一次性使用的微流控芯片的快速定位安装,确保压头可准确按压在空气室的薄膜上。限位槽的设置可缩短更换微流控芯片时准确安装的时间,还可提高系统的稳定性。
[0028]进一步地,所述远程通信模块包括WIFI通信模块、GPRS通信模块和3G/4G通信模块。
[0029]本实用新型中通过WIFI通信模块、GPRS通信模块和3G/4G通信模块等多种远程通信模块适应不同的网络环境,将检测结果快速发送至远端的用户端。
[0030]进一步地,所述单片机模块包括89S51单片机芯片。
[0031]所述89S51单片机芯片既能满足本实用新型中对单片机模块具有数据处理、数据存储、数据传输、温度控制、计时等要求,而且其功耗低、工作频率高、性能稳定且价格低廉。
[0032]进一步地,所述显示器为液晶屏。
[0033]进一步地,所述弹性连接件为弹簧。
[0034]本实用新型与现有技术相比,具有以下优点及有益效果:
[0035](I)本实用新型基于微流控芯片的特性,利用单片机模块进行自动控制,使残留农药检测过程中采样、检测、分析、反馈、共享集成在一个装置中一次性完成,便捷、高效。
[0036](2)本实用新型通过设置导流器配合微流控芯片使用,导流器的压头控制电路由单片机模块控制,辅助实现检测过程的标准化,检测结果可靠性高。
[0037](3)本实用新型通过设置样品采集模块,使得果蔬表面残留农药的取样过程也可自动操作,人为干扰因素少,检测更便捷高效。
【附图说明】
[0038]图1为本实用新型的正面示意图。
[0039]图2为本实用新型的正剖视图。
[0040]图3为导流器的结构示意图。
[0041]图4为导流器中压头控制电路断开时压头按压空气室的示意图。
[0042]图5为导流器中压头控制电路连通时继电器吸附衔铁的示意图。
[0043]图6中a为设置一个空气室的微流控芯片,b为a示意的微流控芯片安装在一组导流器中的示意图。
[0044]图7中a为设置两个空气室的微流控芯片,b为a示意的微流控芯片安装在两组导流器中的示意图。
[0045]其中:1 一单片机模块,2—微流控芯片模块,21—导流器,211 —第一导流器,212—第二导流器,2101—继电器,2102—衔铁,2103—压头,2104—底板,2105—限位槽,2106—支架,2107—弹性连接件,2108—压头控制电路,22—微流控芯片,221—进样孔,222—酶抑制反应室,223—检测室,224—空气室,2241—第一空气室,2242—第二空气室,225—微通道,23一加热板,3一样品米集模块,31 一称重器,32一缓释液添加筒,33一萃取池,4一光电检测模块,5一远程通彳目模块,6一显不器,7一充电器。
【具体实施方式】
[0046]下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明,但本实用新型的实施方式不限于此。
[0047]实施例1:
[0048]本实施例的一种基于微流控芯片22的便携式残留农药检测仪,如图1-6所示,主要是通过下述技术方案实现:一种基于微流控芯片22的便携式残留农药检测仪,包括单片机模块I和分别与单片机模块I连接的微流控芯片模块2、样品采集模块3、光电检测模块
4、远程通信模块5、显示器6、充电器7 ;所述微流控芯片模块2包括导流器21、横置的微流控芯片22和加热板23,加热板23置于微流控芯片22下方且与单片机模块I连接;所述导流器21包括继电器2101、衔铁2102、底板2104、支架2106、弹性连接件2107和压头控制电路2108,连接压头控制电路2108的继电器2101置于衔铁2102上方;所述衔铁2102的中部通过支架2106铰接在底板2104上方,一端通过弹性连接件2107与底板2104弹性连接,远离弹性连接件2107的一端为自由端,自由端的底面设置有压头2103 ;所述微流控芯片22包括微通道225和通过微通道225依次连接的进样孔221、酶抑制反应室222、检测室223、空气室224,进样孔221与样品采集模块3连接,酶抑制反应室222内固定有生化反应试剂,检测室223置于光电检测模块4中,空气室224置于压头2103和底板2104之间且压头2103位于空气室224的正上方。
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