CN102234611A - 应用于综合毒性检测的控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种应用于综合毒性检测的控制装置，包括：载体，该载体上设置有用于盛放液体的凹槽，该凹槽内放置有搅拌子，并且，所述载体上的凹槽下方该放置有第一线圈；控制所述第一线圈产生旋转磁场的控制器；设置于所述载体上的第一半导体制冷器；与所述半导体制冷器相连接的第一散热器。本发明提供的应用于综合毒性检测的控制装置中，采用控制器控制第一线圈替代电机产生旋转的磁场，所述第一线圈消耗的能量远比电机要小，且不会产生噪音，解决了现有的控制装置能耗较大、噪音较大的问题；同时还降低了产生故障的概率。

Description

应用于综合毒性检测的控制装置

技术领域

本发明涉及毒性检测技术领域，更具体地说，涉及一种应用于综合毒性检测的控制装置。

背景技术

综合毒性检测，尤其是水质毒性检测，是采用发光细菌一费歇尔狐菌作为检测活体，判断其在被检测水样中的存活情况进而判断所述被检测水样的毒性的方法。由于这种细菌在新陈代谢时会发出光能，而化学毒性物质能够抑制发光菌新陈代谢从而导致光能减弱。同时，毒性越强，抑制代谢作用越强，发光被抑制得越厉害。

一般情况下，综合毒性检测中使用的发光菌溶液需要在适宜的温度、均匀搅拌的条件下保存和反使用。

现有的综合毒性检测中的发光菌溶液生存环境控制装置，大部分采用的是电机作为搅拌装置的动力来源，通过电机运转带动磁铁旋转，产生旋转磁场，从而带动转子转动。然而，使用电机作为搅拌装置的动力来源，因其本身同样需要消耗较大能量，产生较大的噪音，致使整个控制装置能耗较高、噪音较大；同时，电机在不断运行出现故障的概率较大。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种应用于综合毒性检测的控制装置，以解决现有的控制装置能耗大、噪音大以及长期运行产生的故障概率大的问题。

所述应用于综合毒性检测的控制装置，包括：

载体，该载体上设置有用于盛放液体的凹槽，该凹槽内放置有搅拌子，并且，所述载体上的凹槽下方该放置有第一线圈；

控制所述第一线圈产生旋转磁场的控制器；

设置于所述载体上的第一半导体制冷器；

与所述半导体制冷器相连接的第一散热器。

优选地，所述载体外围还设置有保温层。

优选地，还包括溶液存放器，该溶液存放器包括：

载体，该载体内放置有第二线圈，且所述载体放置所述第二线圈的上方开设有凹槽，所述第二线圈受所述控制器控制产生旋转磁场；

放置于所述载体凹槽内的容器，该容器内放置有搅拌子；

设置于所述载体上的第二半导体制冷器；

与所述第二半导体制冷器相连接的第二散热器；

设置于所述载体和容器外围的保温层；

放置于所述容器上方的容器盖。

优选地，该控制装置还包括：

温度采集单元，用于采集所述载体凹槽内和/或所述溶液存放器上容器内溶液的温度；

控制单元，用于比对预设温度和所述温度采集单元采集的温度，根据比对结果产生控制量，控制与所述载体凹槽内和/或所述溶液存放器上容器相对应的半导体制冷器动作。

优选地，所述保温层包括：设置于所述载体外围的载体保温层，以及设置于所述容器外围且与所述载体保温层相连的容器保温层。

优选地，所述控制器包括：

电压产生单元，用于产生变化的电压；

驱动器，用于将所述电压产生单元产生的变化的电压转化为变化的电流。

优选地，该控制装置还包括：

信号转换单元，用于转换所述温度采集单元采集的温度为数字信号；

上位机，用于根据所述信号转换单元转换的数字信号生成温度曲线，并输出。

从上述的技术方案可以看出，本发明提供的应用于综合毒性检测的控制装置中，采用控制器控制第一线圈替代电机产生旋转的磁场，所述第一线圈消耗的能量远比电机要小，且不会产生噪音，解决了现有的控制装置能耗较大、噪音较大的问题；同时还降低了产生故障的概率。

此外，本发明公开的应用于综合毒性检测的控制装置，通过将无机械运动的磁力搅拌装置以及温度控制装置集成为一体，即所述第一线圈和第一半导体制冷器、第一散热器集成为一体，用一个装置完成了综合毒性检测过程中的控温搅拌两种操作，缩减了装置的体积，更提高了装置的工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例公开的一种应用于综合毒性检测的控制装置的结构示意图；

图2为本发明实施例公开的溶液存放器的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开了一种应用于综合毒性检测的控制装置，以解决现有的控制装置能耗大、噪音大以及长期运行产生的故障概率大的问题。

所述应用于综合毒性检测的控制装置，如图1所示，包括：载体1，该载体上设置有用于盛放液体的凹槽3，该凹槽内放置有搅拌子4，并且，凹槽3下方该放置有第一线圈2；设置于载体1上的第一半导体制冷器5；与第一半导体制冷器5相连接的第一散热器6；还包括控制器，用于控制第一线圈2产生旋转磁场。

其中，控制器控制第一线圈2产生旋转的磁场，带动搅拌子4进行旋转进而搅拌凹槽3中的溶液。所述控制器包括：电压产生单元以及驱动器，所述电压产生单元用于产生变化的电压；所述驱动器用于将所述电压生产单元产生的变化的电压转化为变化的电流。变化的电流通往第一线圈2后，可以使其产生旋转的磁场，其具体的原理可参见现有技术中电机运转原理，此处不再赘述。

一般情况下，所述控制装置的凹槽3的数量为1个，用于存放被测水样、发光菌以及盐水。设置在凹槽3内的搅拌子4在旋转磁场的作用下不断转动，搅拌存放在凹槽3内的被测水样、发光菌以及盐水三种溶液，使它们充分混合。

有时，为了后续进行比对，凹槽3设置有2个，一个用于存放被测水样、发光菌以及盐水三种溶液，一个用于存放纯净水、发光菌以及盐水三种溶液。当2个凹槽3中的三种溶液都充分混合后，可以分别采集其中的混合溶液进行对比检测，观看混合溶液中的发光菌的生存情况，判定所述被测水样的毒性。

在上述混合溶液的过程中还需要恒定温度，比如：需要稳定在15摄氏度，那么就需要半导体制冷器5根据凹槽3内溶液的温度情况进行工作，实时调整使其温度恒定。半导体致冷器5为导体连接两块不同的金属的扁平状设备，通电工作时，该设备的一面制冷，另一面制热。

最简单的控制凹槽3中的溶液温度的方法为：通过人工实时检测凹槽3内溶液的温度，并根据温度情况调整半导体制冷器5的通电情况。并且，当检测到凹槽3内温度较高时，使用半导体制冷器5进行制冷工作，由于第一半导体制冷器5一面制冷的同时，反面在制热，此时，需要散热器6散除第一半导体制冷器5产生的热量。一般情况下，第一散热器6主要由热管、散热片和风扇组成。

由于所述控制装置的存放溶液的凹槽3直接暴露于空气中，第一半导体制冷器5产生的热量或者冷气会很快传导于空气中，为了不过多的使用第一半导体制冷器5，增加成本，一般将所述控制装置放置于于周围环境温度差距不大的位置使用，这样一来，极大的限制了该控制装置的使用。为了解决上述问题，可以在载体1的外围设置保温层，保持设置于载体1上的凹槽3内溶液的温度，该保温层的材料可以为聚四氟乙烯或聚乙烯，也可以为其他保温材料，只要能完成保温工作即可。

使用人工实时监测的方法虽然操作简单，但是，由于测试的温度不准确，若操作不慎，还可能导致毒性检测失败。

为了解决上述问题，在该实施例公开的一种应用于综合毒性检测的控制装置中，还包括：温度采集单元，用于采集凹槽3内溶液的温度；与第一半导体制冷器5相连的控制单元，用于比对预设温度和所述温度采集单元采集的温度，根据比对结果产生控制量，控制第一半导体制冷器5动作。

温度采集单元一般为温度探头，其不断采集凹槽3内溶液的实际温度，并将其传输至控制单元，该控制单元可以是单片机，控制单元内预先保存有额定温度，当接收到温度探头发送的实际温度，通过将其于保存的额定温度进行比对，检测到两者之间的差值，并经过计算产生控制量。具体的，当检测到实际温度与额定温度的差值为正数，即实际温度高于额定温度时，产生一个降低凹槽3内溶液温度的控制量；当检测到实际温度与额定温度的差值为负数，即实际温度低于额定温度时，产生一个升高凹槽3内溶液温度的控制量。第一半导体制冷器5就可以根据控制单元发送控制量进行对凹槽3内溶液执行加热或制冷的操作。如此一来，就可以实现对凹槽3内溶液温度进行精确调控。

并且，根据不同综合毒性检测要求，有时需要改变凹槽3内溶液的温度，这时，可以直接改变控制单元内保存的额定温度就可以改变凹槽3内溶液的温度。

当为了更方便的观测到凹槽3内的溶液在不同时刻的温度，所述控制装置还可以包括：信号转换单元以及上位机，所述信号转换单元用于转换所述温度采集单元采集的温度为数字信号；所述上位机用于根据所述信号转换单元转换的数字信号生成温度曲线，并输出，这样，工作人员可以直接观测显示在所述上位机上的温度曲线图得到凹槽3内溶液的温度。

在上述实施例公开的内容中，在凹槽3中混合溶液中的发光菌需要进行特殊保存，一般将其放置于特殊保存溶液中，严格控制其温度，同时为了保持该发光菌的活性，还需不断对防止有发光菌的溶液搅拌。

为了更加方便于混合发光菌和被测水样，在所述控制装置中还可以设置溶液存放器，与所述控制装置相同，该溶液存放器，结构如图2所示，包括：

载体11，该载体内放置有第二线圈12，且载体11放置第二线圈12的上方开设有凹槽13，第二线圈12同样受控制器控制产生旋转磁场；放置于载体11凹槽内的容器13，该容器内放置有搅拌子14；设置于载体11上的第二半导体制冷器15；与第二半导体制冷器15相连接的第二散热器16；设置于载体11和容器13外围的保温层；放置于容器13上方的容器盖17。

具体的，将发光菌溶液放置于容器13中，搅拌子14在第二线圈12产生的旋转磁场的作用下进行转动，不断搅拌容器13中的发光菌溶液，保持该发光菌溶液中发光菌的活性。

并且，由于保温层的保温功能，隔绝载体11和容器13与外界环境，减缓其与外界环境进行热交换的概率。具体可以将保温层划分为保温载体11的载体保温层18，以及保温容器13的容器保温层19，其材料可以为聚四氟乙烯或聚乙烯。

由于所述发光菌需要在一定的温度下进行存放，一般情况下，是1-4摄氏度，此时，需要第二半导体制冷器15控制所述发光菌溶液的温度。由于第二半导体制冷器15和第二散热器16的工作过程与第一半导体制冷器5和第一散热器6相同，请参见其内容，此处不再赘述。

当然，上述实施例公开的温度采集单元和控制单元可以同时作用于第二半导体制冷器15，控制其工作，更精确方便地调整容器13中发光菌溶液的温度；也可以为所述溶液存放器单独设置温度采集单元和控制单元，使其控制第二半导体制冷器15和第二散热器16的工作。

具体的，温度采集单元采集容器13中发光菌溶液的实际温度，并传输至所述控制单元，该控制单元中预先保存有容器13中发光菌溶液的额定温度，将该额定温度与温度采集单元采集到的实际温度进行对比，生成控制量控制第二半导体制冷器15和第二散热器16工作。其具体的过程与上述实施例公开的内容相同，此处不再赘述。

并且，上述实施例中信号转换单元可以将所述温度采集单元采集到的容器13中的发光菌溶液的温度转换为数字信号，并传输至所述上位机，该上位机根据所述信号转换单元转换的数字信号生成温度曲线，并输出。这样，工作人员可以在观测不同时刻凹槽3内混合溶液温度的同时，也可以观测到存放在容器13中的发光菌溶液的温度。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种应用于综合毒性检测的控制装置，其特征在于，包括：

载体，该载体上设置有用于盛放液体的凹槽，该凹槽内放置有搅拌子，并且，所述载体上的凹槽下方该放置有第一线圈；

控制所述第一线圈产生旋转磁场的控制器；

设置于所述载体上的第一半导体制冷器；

与所述半导体制冷器相连接的第一散热器。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述载体外围还设置有保温层。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括溶液存放器，该溶液存放器包括：

载体，该载体内放置有第二线圈，且所述载体放置所述第二线圈的上方开设有凹槽，所述第二线圈受所述控制器控制产生旋转磁场；

放置于所述载体凹槽内的容器，该容器内放置有搅拌子；

设置于所述载体上的第二半导体制冷器；

与所述第二半导体制冷器相连接的第二散热器；

设置于所述载体和容器外围的保温层；

放置于所述容器上方的容器盖。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，还包括：

温度采集单元，用于采集所述载体凹槽内和/或所述溶液存放器上容器内溶液的温度；

控制单元，用于比对预设温度和所述温度采集单元采集的温度，根据比对结果产生控制量，控制与所述载体凹槽内和/或所述溶液存放器上容器相对应的半导体制冷器动作。

5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述保温层包括：设置于所述载体外围的载体保温层，以及设置于所述容器外围且与所述载体保温层相连的容器保温层。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制器包括：

电压产生单元，用于产生变化的电压；

驱动器，用于将所述电压产生单元产生的变化的电压转化为变化的电流。

7.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，还包括：

信号转换单元，用于转换所述温度采集单元采集的温度为数字信号；

上位机，用于根据所述信号转换单元转换的数字信号生成温度曲线，并输出。

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