CN104931236B - 适用于高通量阵列培养仪照明灯板照度均匀性测定装置 - Google Patents

Abstract

一种适用于高通量阵列培养仪照明灯板照度均匀性测定装置，包括：多孔定位板、遮光罩、匀光罩、光强传感器、黑色柔性胶圈、锁紧端盖以及一个与光强传感器相连的用于读取光强数值的手持式读数终端，其中：匀光罩和黑色柔性胶圈分别设置于遮光罩两端，锁紧端盖与遮光罩相连，光强传感器设置于锁紧端盖与匀光罩之间。本发明便于在微生物培养过程中为光照强度的在线调整提供参考依据，有利于在实际培养微生物时对光强参数进行必要的修正。

Description

适用于高通量阵列培养仪照明灯板照度均匀性测定装置

技术领域

本发明涉及的是一种生物检测设备性能测试领域的技术，具体是一种适用于高通量阵列培养仪照明灯板照度均匀性测定装置。

背景技术

微生物高通量培养是生物工程领域基础研究和临床应用研究中广泛应用的一项实验技术，该技术以阵列培养仪为基础，通过监测、控制各项环境因素以模拟微生物生长环境。由于培养过程周期较长，并且涉及到微生物结构、功能以及与环境的交互作用等因素，对高通量阵列培养仪的环境参数控制要求较为苛刻。光照强度及光照均匀性是微生物培养中的重要环境参数，合理、准确地设定光照参数是保证微生物培养质量的关键要素之一。目前，市场上还缺乏直接测量高通量阵列培养仪照明灯板光强均匀度的专门装置，常用的解决方案是用手持照度计依次在不同位置测量光强并进行对比以了解光强均匀度。这种测试方法首先由于没有专门的遮光措施，无法排除外界环境光的干扰，在测量时难以保证所测结果的单纯性；其次，在不同点位测量光强时仅靠人工估算控制照度计和被测灯板的间距，影响了测量结果的统一性；此外，在对同一灯板多次测量和对不同灯板测量时，无法保证测点位置相同，影响了灯板光强的准确调整。

经过对现有技术的检索发现，中国专利文献号CN103196554A，公开(公告)日2013.07.10公开了一种光源光强均一性测调系统及方法，该系统包括微处理器、光强测试板、光源和CCD图像采集模块，使用时向测试板照射光，通过CCD采集其上的色差变化图像与微处理器内部存储的比色标准进行比较，获得测试板上整个面的光强分布，判断光源所发出的光强均一性是否良好。该现有技术基于光致变色现象，利用特制的镀膜光强测试板进行紫外线光强均匀性测量，光谱敏感范围相对单一，对高照度白光光源，其窄光谱测量特性无法满足白光测量要求，而且高照度下CCD摄像头极易输出饱和导致无法进行有效测量；同时该技术缺乏排除外界环境干扰的相关措施，光强测试板的制备性能、测试过程中测试板的摆放位置都会对结果产生较大影响，难以保证测量的精确性；尤其是当光源面积较大而测试板相对较小时，此时测量的实际是局部均匀度，无法反映光源整体性能。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提出一种适用于高通量阵列培养仪照明灯板照度均匀性测定装置，便于在微生物培养过程中为光照强度的在线调整提供参考依据，有利于在实际培养微生物时对光强参数进行必要的修正。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明包括：多孔定位板、遮光罩、匀光罩、光强传感器、黑色柔性胶圈、锁紧端盖以及一个与光强传感器相连的用于读取光强数值的手持式读数终端，其中：匀光罩和黑色柔性胶圈分别设置于遮光罩两端，锁紧端盖与遮光罩相连，光强传感器设置于锁紧端盖与匀光罩之间。

所述的锁紧端盖与遮光罩顶端通过螺纹连接，以压紧光强传感器与匀光罩。

所述的多孔定位板与遮光罩通过磁铁扣活动连接，以固定遮光罩。

所述的多孔定位板能针对不同尺寸规格的灯板预先确定测量点位，以保证不同被测对象以及多次测量时的测量位置一致。所述的多孔定位板与灯板之间通过负压吸盘固定连接。

所述的黑色柔性胶圈一端与所述的遮光罩连接，另一端通过多孔定位板的孔与阵列培养仪照明灯板接触，多孔定位板另一面则通过吸盘固定在阵列培养仪照明灯板上。

所述的遮光罩的内壁为锥面结构且表面喷有哑光漆，可使光线在其表面产生漫反射以达到匀光的目的。

所述的匀光罩能起到余弦修正的作用，使漫反射得到的不同入射角度的光线能相对均匀、垂直地入射到所述的光强传感器表面，以便于所述的光强传感器能更准确地感应、处理光强。

所述的黑色柔性胶圈为W型柔性结构，能较好地屏蔽外界光线且能自动适应所述的遮光罩底端与照明灯板表面之间的间隙，从而形成一个密封良好的测量光路，进一步避免外界环境中的光照干扰。

所述的锁紧端盖顶端装有航空插头，所述的光强传感器便可通过航空插头与所述的手持式读数终端连接，且插拔方便。

所述的光强传感器的信号线与电源线通过航空插头连接到所述的手持式读数终端上，通过读数终端为光强传感器供电，并通过信号线读取并显示所述的光强传感器的测量结果。

技术效果

与现有技术相比，本发明柔性胶圈、遮光罩等多个环节能够对外界光照干扰进行更理想地屏蔽，同时遮光罩内壁的哑光漆和内部的匀光罩都能使得进入的光线更均匀，有利于光强传感器的感应、处理。通过多孔定位板的定位作用也能有效地控制距离和位置，使得在多个点位测得的光强能更真实地反映照明灯板的光强均匀度。由上所述的可以看出本发明结构简洁，安装方便，测量结果更为理想可靠，能够满足测量高通量阵列培养仪照明灯板光强均匀度的要求。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为多孔定位板的结构示意图；

图3为遮光罩的结构示意图；

图4为匀光罩的结构示意图；

图5为黑色柔性胶圈的结构示意图；

图6为锁紧端盖的结构示意图；

图中：锁紧端盖1、传感器2、匀光罩3、遮光罩4、黑色柔性胶圈5、读数终端6、定位板7。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1

如图1所示，本实施例包括：包括：锁紧端盖1、传感器2、匀光罩3、遮光罩4、黑色柔性胶圈5、定位板7以及一个与光强传感器2相连的用于读取光强数值的读数终端6，其中：匀光罩和黑色柔性胶圈分别设置于遮光罩两端，锁紧端盖与遮光罩相连，光强传感器设置于锁紧端盖与匀光罩之间。

如图2所示，所述的多孔定位板7在孔的周围附有磁铁扣9，便于与所述的遮光罩4吸附连接。

所述的多孔定位板7的一侧设有吸盘8，在测量光强时通过吸盘固定在阵列式培养仪照明灯板上。

如图3所示，所述的遮光罩4内壁为喷有哑光漆的锥面，能够起到很好的柔光效果，再经过如图5所示的匀光罩3，光线经余弦修正后均匀地入射至光强传感器2。由于前述处理导致光强有所减弱，且匀光罩3材质均匀，可认为各处透光率基本一致，故所测得的光强需乘以一比例系数K进行修正，该系数通过高精度的测量装置校准确定。所得实际光强值的计算公式为：实际值＝测量值/透光率。

如图6所示，所述的黑色柔性胶圈5上端与所述的遮光罩4下端通过凹槽衔接，整体经过定位板上的孔后下端紧贴在阵列培养仪照明灯板上。由于所述的柔性胶圈5具有弹性，故可适应遮光罩4与照明灯板之间的间隙，形成一个封闭的测量光路，避免外界环境中的光照干扰。

所述的锁紧端盖1如图1所示，通过螺纹与所述的遮光罩4连接，所述的光强传感器2的信号线与电源线通过所述的锁紧端盖1顶端的航空插头连接到所述的手持式读数终端6上，所述的读数终端6为所述的光强传感器2供电，并通过信号线读取和显示所述的光强传感器2的测量结果。

本装置的组装过程为：首先将多孔定位板7通过吸盘8固定在阵列培养仪照明灯板上，再将光强传感器2和匀光罩3依次置于遮光罩4内，将传感器2的接线通过锁紧端盖1顶端的航空插头连接至手持式读数终端6，然后将锁紧端盖1旋入遮光罩4。再把黑色柔性胶圈5一端塞入遮光罩4下端，通过各自的凹槽结构连接在一起，然后将遮光罩4下端对准定位板的孔吸附在一起，使柔性胶圈5一端通过该孔紧贴在照明灯板上，通过磁铁扣9固定。至此，该装置装配完成。

利用本装置进行测量的过程如下：按上述组装过程装配好测量装置，打开手持式读数终端6，选取合适的模式和量程，读取并记录所测位置的光强数据，然后取下遮光罩4，将其置于另一孔中进行测量，重复上述过程，直至读取并记录所需每个点位的光强数据，由此便可计算出阵列培养仪照明灯板的光强均匀度。所测结果既可以为阵列培养仪生产时调整光强提供数据，也便于在微生物培养过程中为光照强度的在线调整提供参考依据，有利于在实际培养微生物时对光强参数进行必要的修正。

Claims (7)

1.一种高通量阵列培养仪照明灯板照度均匀性测定装置，其特征在于，包括：多孔定位板、遮光罩、匀光罩、光强传感器、黑色柔性胶圈、锁紧端盖以及一个与光强传感器相连的用于读取光强数值的手持式读数终端，其中：匀光罩和黑色柔性胶圈分别设置于遮光罩两端，锁紧端盖与遮光罩相连，光强传感器设置于锁紧端盖与匀光罩之间；黑色柔性胶圈一端与所述的遮光罩连接，另一端通过多孔定位板的孔与阵列培养仪照明灯板接触，定位板另一面则通过吸盘固定在照明灯板上；通过打开手持式读数终端，读取并记录所测位置的光强数据，然后取下遮光罩，将其置于另一孔中进行测量，重复上述过程，直至读取并记录所需每个点位的光强数据，由此便可计算出阵列培养仪照明灯板的光强均匀度。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征是，所述的锁紧端盖与遮光罩顶端通过螺纹连接，以压紧光强传感器与匀光罩。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征是，所述的多孔定位板与遮光罩通过磁吸方式活动连接。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征是，所述的多孔定位板能针对不同尺寸规格的灯板预先确定测量点位，以保证不同被测对象以及多次测量时的测量位置一致。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征是，所述的遮光罩的内壁为锥面结构且表面喷有哑光漆，可使光线在其表面产生漫反射以达到匀光的目的。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征是，所述的黑色柔性胶圈为W型柔性结构。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征是，所述的锁紧端盖顶端装有航空插头，所述的光强传感器通过航空插头与读数终端连接。