CN109297945A - 基于atp技术的空气荧光检测仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于ATP技术的空气荧光检测仪，包括：荧光检测器、中央处理器、液晶显示屏、数据接口；采样泵、进气电磁阀、空气室、排气电磁阀、试剂喷出单流阀、试剂喷射器、伺服电机、试剂吸入单流阀、试剂腔、雾化喷嘴。采样泵将采得的气样注入空气室，试剂喷射器喷出雾化的试剂在空气室与气样混合，试剂与气样发生反应并产生荧光，安装于空气室内的荧光检测器检测出荧光的强弱并把它转变成相应的电信号，这个电信号经中央处理器处理后，检测结果显示在液晶显示屏上。

Description

基于ATP技术的空气荧光检测仪

技术领域

本发明涉及医院等场所的空气微生物环境检测领域，具体涉及一种基于ATP技术的空气荧光检测仪。

背景技术

在易感人群高度密集的医院里，容易引起疾病的感染与传播.由于医院功能与环境要求的特殊性，尤其是手术室、易感科室与病房对空气的净化与消毒提出了更高的要求。国家卫生部2012-04-05发布了《医院空气净化管理规范》，新规范对医院空气净化的概念作了明确的界定。空气净化：降低空内空气中的微生物、颗粒物等使其达到无害化的技术或方法。新规范提出了空气净化实用技术，包括：.通风、集中空调通风系统、空气洁净技术、紫外线消毒、循环风紫外线空气消毒器、静电吸附式空气消毒器、化学消毒法、能使消毒后的空气中的细菌总数≤4cfu/(15min.直径9cm，平皿)，获得卫生部消毒产品许可证的其他空气消毒产品。这些空气净化方法对于改善医院的医疗环境和卫生状况起到了积极作用，但在空气净化设备效果检测方面还是沿用传统方法。传统的空气净化效果检测方法检验所需时间长，检测结果受操作者熟练程度等影响因素较多。基于ATP荧光技术的微生物检测仪，具有检测所需时间短，检测结果可重复性强，检测设备便于携带的优点。本发明是在ATP荧光检测技术基础之上，对空气中细菌浓度检测的具体实现。

ATP荧光检测仪基于萤火虫发光原理，利用″荧光素酶-荧光素体系″快速检测三磷 酸腺苷(ATP)。由于所有生物活细胞中含有恒量的ATP，所以ATP含量可以清晰地表明样品中微生物与其他生物残余的多少，用于判断卫生状况。

ATP荧光检测仪适用于食品饮料生产过程关键控制点监控，医疗系统和卫生监督机构即时采样监测。

ATP生物荧光检测仪是微生物、细菌及卫生学洁净度现场快速检测的新宠，被广泛应用于食品、药监、医院感控、环境、化妆品、医药、日化、造纸、工业水处理、国防以及环保、水政、海关出入境检疫及其他执法部门等多种行业及卫生监督、检测。

ATP生物发光技术产生于20世纪70年代中期。20世纪80年代，英国人首先研制出ATP检测仪检测系统，随后发展到欧洲、美国和日本。20世纪末，一些ATP检测仪检测系统及技术被引进我国，近年来，虫荧光素酶己通过基因工程生产，价格大幅度降低，而且ATP生物发光法在检测食品微生物时简单、快速且灵敏度高，随着相关仪器的小型化，ATP生物发光检测技术必将会在国内相关行业得到迅速普及。

虽然ATP荧光检测技术被开发成产品已有30多年的时间，与传统检测方法相比也有诸多优势，但目前还没有利用ATP荧光检测原理直接检测空气中微生物含量的产品，该发明内容填补了利用ATP荧光检测原理直接检测空气中微生物的空白。

发明内容

本发明的目的是，克服现有技术方法的不足，提供了一种基于ATP技术检测空气洁净程度的仪器与方法。为实现上述发明目的，提出了如下技术方案：

本发明公开了一种基于ATP技术的空气荧光检测仪，包括：荧光检测器、中央处理器、液晶显示屏、数据接口、空气采样装置、控制电路。

所述荧光检测器由光电倍增管、信号检测器组成，安装在空气室内侧；试剂与气样发生反应并产生荧光，安装于空气室内的光电倍增管感应反应中产生的荧光强度，并把它转化成一个可测量的电子信号，检测器测量光电倍增管产生的电信号的强度并把这个电信号传给中央处理器，经中央处理器处理后，检测结果显示在液晶显示屏上。

所述光电倍增管、信号检测器、中央处理器、液晶显示屏、数据接口由信号传输线路连接；中央处理器包括：CPU、硬盘、内存、操作系统、智能控制模块、计算、声光报警、控制网络和协议；数据接口为USB接口，可与PC、打印机、存储设备连接；

所述空气采样泵、进气电磁阀、空气室、排气电磁阀依次管路连接；试剂吸入单流阀，进口与试剂腔管路连接，出口与试剂喷射器管路连接；试剂喷出单流阀，进口与试剂喷射器管路连接，出口与雾化喷嘴连接；采样泵、试剂喷射器均由伺服电机驱动；控制电路连接伺服电机、电磁阀并对其实施程序控制。采样泵采集的气样通过进气电磁阀进入空气室；喷射伺服电机驱动试剂喷射器将试剂腔的试剂经吸入单流阀进入试剂喷射器，然后喷射伺服电机驱动试剂喷射器将试剂通过喷出单流阀进入雾化喷嘴并喷到空气室，雾化的试剂在空气室与气样迅速混合，试剂与气样发生反应并产生荧光。

所述空气采样泵采集的气样，来自于待检测其微生物浓度的空间。当基于ATP技术的空气荧光检测仪处于空气净化良好的空间时，为了检测结果更精确，可以采用加压采集的方式采样，检测结果按理想气体状态方程换算到常压空间的浓度，根据采集空气压力的不同，空气室内的压力也相应变化；

所述试剂喷射器喷出原液或稀释的试剂，喷出的雾化试剂在空气室内与气样混合；

所述试剂喷射器对液体试剂的增压是由泵实现的，空气采样泵、试剂增压泵是活塞泵、柱塞泵、隔膜泵、螺杆泵、滑片泵、齿轮泵、离心泵、旋涡泵、轴流泵、混流泵中的一种；所述基于ATP技术的空气荧光检测仪，检测器使用光电倍增管，光电倍增管较光电二极管具有更小型、灵敏、快速等优点，适用于更微弱光，屏幕液晶显示，屏幕有背光功能，用户可自定义背光持续时间；

所述基于ATP技术的空气荧光检测仪备有对液体和物体表面微生物检测的ATP荧光检测系统，用于定期对基于ATP技术的空气荧光检测仪的校正，从而确保基于ATP技术的空气荧光检测仪的有效性，同时也可以检测物体表面或液体中的微生物状况；

所述ATP荧光空气检测法与浮游法细菌浓度、沉降法细菌浓度检测方法的比较与标定。

进一步地，所述基于ATP技术的空气荧光检测仪信号的探测和接收，真实、灵敏度更高、可储存检测结果、采样计划，多种语言选择的操作界面，客户可根据实际需求选择，以更快、更熟练的使用仪器完成检测过程，以及数据分析；

进一步地，所述基于ATP技术的空气荧光检测仪有自定义用户权限功能，用户可将自行编辑的检测计划下载至仪器，然后按计划进行检测，计划模式内可设立合格限量，仪器自动判断检测结果合格与不合格；

进一步地，所述基于ATP技术的空气荧光检测仪通过USB接口和电脑链接，配套数据趋势分析软件，可提供结果筛选模式、报告模式、图表模式，可自动将数据导入Excel 表格；

进一步地，所述基于ATP技术的空气荧光检测仪充电锂电池供电，通过USB口充电，并可选配太阳能充电器、车载电源充电器，电力可确保连续操作，仪器显示电力余量和充电状态；

进一步地，所述基于ATP技术的空气荧光检测仪适宜工作温度5-40℃，环境湿度10-90％；

进一步地，所述基于ATP技术的空气荧光检测仪内设开机自动检查及报警功能。

与其它评估方法相比，所述ATP荧光监控具有以下明显优势：

实时监控：荧光素霉-荧光素/ATP反应为即时反应，读数可以在数秒之内得到。因此可根据结果立即采取纠正措施；

良好的可靠性和一致性：基于ATP技术的空气荧光检测仪可以确定出各种有机物或微生物残渣的存在；

直接和间接危险性评估：ATP检测用于对空气净化效果的评估，以及生物物质和生物残留物、易滋生微生物的潜在危险区域；

使用简便：非专业技术人员也可轻松使用基于ATP技术的空气荧光检测仪，这使得日常使用趋于简单化；

结果易于判读：标本检测结果以相对发光单位(RLU)来显示，它代表了污染物产生的光总量。

《医院空气净化管理规范》对医院空气净化的概念作了明确的界定。空气净化：降低空内空气中的微生物、颗粒物等使其达到无害化的技术或方法。规范提出了空气净化的实用技术，这些空气净化技术对于改善医院的医疗环境和卫生状况起到了积极作用。传统的空气净化效果检测方法检验时间长，且受操作者熟练程度等影响因素较多。基于ATP荧光技术的微生物检测仪，是在ATP荧光检测技术基础之上，对医院空气净化效果、疾病防控以及空气环境污染检测的具体方法与设备。

虽然ATP荧光检测技术被开发成产品已有30多年的时间，与传统检测方法相比也有诸多优势，但目前还没有利用ATP荧光检测原理直接检测空气中微生物含量的产品，该发明内容填补了利用ATP荧光检测原理直接检测空气中微生物的空白。

本发明的有益效果：

本发明的基于ATP技术的空气荧光检测仪，采用虽ATP荧光检测技术检测空气中的微生物浓度，相比于传统的浮游法细菌浓度、沉降法细菌浓度检测方法具有检测所用时间短、结果准确、使用简单、仪器轻便等优点。为突发疫情防控、公共卫生安全事件应对、卫生相关的执法检测提供了一种快速、可靠、轻便的检测仪器。

附图说明

图1是试剂雾化ATP技术的空气荧光检测仪示意图；

图2是试剂棒ATP技术的空气荧光检测仪示意图；

图3是试剂浸润ATP技术的空气荧光检测仪示意图；

图4是试剂喷射浸润ATP技术的空气荧光检测仪示意图。

其中，1、液晶显示屏；2、中央处理器；3、荧光检测器；4、排气电磁阀；5、雾化喷嘴；6、试剂喷出单流阀；7、试剂喷射器；8、伺服电机；9、试剂吸入单流阀；10、试剂腔；11、采样泵；12、伺服电机；13、进气电磁阀；14、空气室；15、试剂承载体；16、试剂承载体；17、试剂棒；18、密封圈；19、丝扣。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的基于ATP技术的空气荧光检测仪作进一步详尽描述：

实施例1

如图1所示，基于基于ATP技术的空气荧光检测仪由液晶显示屏1、中央处理器2、荧光检测器3、排气电磁阀4、雾化喷嘴5、试剂喷出单流阀6、试剂喷射器7、伺服电机 8、试剂吸入单流阀9、试剂腔10、采样泵11、伺服电机12、进气电磁阀13、空气室14 组成。

所述空气采样泵11、进气电磁阀13、空气室14、排气电磁阀4依次连接；试剂吸入单流阀9进口与试剂腔10管路连接，出口与试剂喷射器7管路连接；试剂喷出单流阀 6进口与试剂喷射器7管路连接，出口与雾化喷嘴5连接；采样泵11、试剂喷射器7 均由伺服电机驱动；控制电路连接伺服电机、电磁阀并对其实施程序控制。采样泵11采集的气样通过进气电磁阀13进入空气室14；喷射伺服电机8驱动试剂喷射器7将试剂腔10的试剂经吸入单流阀9进入试剂喷射器7，然后喷射伺服电机8再驱动试剂喷射器 7将试剂通过试剂喷出单流阀6进入雾化喷嘴5并喷到空气室，雾化的试剂在空气室14 与气样迅速混合，试剂与气样发生反应并产生荧光。

所述荧光检测器3由光电倍增管、信号检测器组成，安装在空气室14内侧；试剂与气样发生反应并产生荧光，安装于空气室内的光电倍增管感应反应中产生的荧光强度，并把它转化成一个可测量的电子信号，检测器测量光电倍增管产生的电信号的强度并把这个电信号传给中央处理器2，经中央处理器2处理后，检测结果显示在液晶显示屏1 上。

所述光电倍增管、信号检测器、中央处理器、液晶显示屏、数据接口由信号传输线路连接；中央处理器包括：CPU、硬盘、内存、操作系统、智能控制模块、计算、声光报警、控制网络和协议；数据接口为USB接口，可与PC、打印机、存储设备连接；

所述空气采样泵采集的气样，来自于待检测其微生物浓度的空间。当基于ATP技术的空气荧光检测仪处于空气净化良好的空间时，为了检测结果更精确，可以采用加压采集的方式采样，检测结果按理想气体状态方程换算到常压空间的浓度，根据采集空气压力的不同，空气室内的压力也相应变化；

所述试剂喷射器喷出原液或稀释的试剂，喷出的雾化试剂在空气室内与气样混合；

所述试剂喷射器对液体试剂的增压是由泵实现的，空气采样泵、试剂增压泵是活塞泵、柱塞泵、隔膜泵、螺杆泵、滑片泵、齿轮泵、离心泵、旋涡泵、轴流泵、混流泵中的一种；

所述基于ATP技术的空气荧光检测仪，检测器使用光电倍增管，光电倍增管较光电二极管具有更小型、灵敏、快速等优点，适用于更微弱光，屏幕液晶显示，屏幕有背光功能，用户可自定义背光持续时间；

所述基于ATP技术的空气荧光检测仪备有对液体和物体表面微生物检测的ATP荧光检测系统，用于定期对基于ATP技术的空气荧光检测仪的校正，从而确保基于ATP技术的空气荧光检测仪的有效性，同时也可以检测物体表面或液体中的微生物状况；

所述ATP荧光空气检测法与浮游法细菌浓度、沉降法细菌浓度检测方法的比较与标定。

优选地，所述基于ATP技术的空气荧光检测仪信号的探测和接收，真实、灵敏度更高、可储存检测结果、采样计划，多种语言选择的操作界面，客户可根据实际需求选择，以更快、更熟练的使用仪器完成检测过程，以及数据分析；

优选地，所述基于ATP技术的空气荧光检测仪有自定义用户权限功能，用户可将自行编辑的检测计划下载至仪器，然后按计划进行检测，计划模式内可设立合格限量，仪器自动判断检测结果合格与不合格；

优选地，所述基于ATP技术的空气荧光检测仪通过USB接口和电脑链接，配套数据趋势分析软件，可提供结果筛选模式、报告模式、图表模式，可自动将数据导入Excel 表格；

优选地，所述基于ATP技术的空气荧光检测仪充电锂电池供电，通过USB口充电，并可选配太阳能充电器、车载电源充电器，电力可确保连续操作，仪器显示电力余量和充电状态；

优选地，所述基于ATP技术的空气荧光检测仪适宜工作温度5-40℃，环境湿度 10-90％；

优选地，所述基于ATP技术的空气荧光检测仪内设开机自动检查及报警功能。

实施例2

如图2所示，基于基于ATP技术的空气荧光检测仪由液晶显示屏1、中央处理器2、荧光检测器3、排气电磁阀4、采样泵11、伺服电机12、进气电磁阀13、试剂棒17、密封圈18组成。

所述空气采样泵11、进气电磁阀13、空气室14、排气电磁阀4依次连接；试剂棒 17从检测仪一侧插入空气室14，试剂棒17与空气室4之间设有O型密封圈18，试剂棒17通过丝扣19固定在检测仪一侧；采样泵11采集的气样通过进气电磁阀13进入空气室14；插入试剂棒并旋紧使其固定并密封；荧光检测器3由光电倍增管、信号检测器组成，安装在空气室14内侧；试剂与气样发生反应并产生荧光，安装于空气室内的光电倍增管感应反应中产生的荧光强度，并把它转化成一个可测量的电子信号，检测器测量光电倍增管产生的电信号的强度并把这个电信号传给中央处理器2，经中央处理器2 处理后，检测结果显示在液晶显示屏1上。

所述光电倍增管、信号检测器、中央处理器、液晶显示屏、数据接口由信号传输线路连接；中央处理器包括：CPU、硬盘、内存、操作系统、智能控制模块、计算、声光报警、控制网络和协议；数据接口为USB接口，可与PC、打印机、存储设备连接；

所述空气采样泵采集的气样，来自于待检测其微生物浓度的空间。当基于ATP技术的空气荧光检测仪处于空气净化良好的空间时，为了检测结果更精确，可以采用加压采集的方式采样，检测结果按理想气体状态方程换算到常压空间的浓度，根据采集空气压力的不同，空气室内的压力也相应变化；

所述基于ATP技术的空气荧光检测仪，检测器使用光电倍增管，光电倍增管较光电二极管具有更小型、灵敏、快速等优点，适用于更微弱光，屏幕液晶显示，屏幕有背光功能，用户可自定义背光持续时间；

所述基于ATP技术的空气荧光检测仪备有对液体和物体表面微生物检测的ATP荧光检测系统，用于定期对基于ATP技术的空气荧光检测仪的校正，从而确保基于ATP技术的空气荧光检测仪的有效性，同时也可以检测物体表面或液体中的微生物状况；

所述ATP荧光空气检测法与浮游法细菌浓度、沉降法细菌浓度检测方法的比较与标定。

优选地，所述基于ATP技术的空气荧光检测仪信号的探测和接收，真实、灵敏度更高、可储存检测结果、采样计划，多种语言选择的操作界面，客户可根据实际需求选择，以更快、更熟练的使用仪器完成检测过程，以及数据分析；

优选地，所述基于ATP技术的空气荧光检测仪有自定义用户权限功能，用户可将自行编辑的检测计划下载至仪器，然后按计划进行检测，计划模式内可设立合格限量，仪器自动判断检测结果合格与不合格；

优选地，所述基于ATP技术的空气荧光检测仪通过USB接口和电脑链接，配套数据趋势分析软件，可提供结果筛选模式、报告模式、图表模式，可自动将数据导入Excel 表格；

优选地，所述基于ATP技术的空气荧光检测仪充电锂电池供电，通过USB口充电，并可选配太阳能充电器、车载电源充电器，电力可确保连续操作，仪器显示电力余量和充电状态；

优选地，所述基于ATP技术的空气荧光检测仪适宜工作温度5-40℃，环境湿度 10-90％；

优选地，所述基于ATP技术的空气荧光检测仪内设开机自动检查及报警功能。

当然，试剂投放还有很多方式，例如喷在试剂承载体上，如图3、图4所示。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (7)

1.本发明公开了一种基于ATP技术的空气荧光检测仪，包括：荧光检测器、中央处理器、液晶显示屏、数据接口、空气采样装置、控制电路；

所述荧光检测器由光电倍增管、信号检测器组成，安装在空气室内侧；

所述光电倍增管、信号检测器、中央处理器、液晶显示屏、数据接口由信号传输线路连接；数据接口为USB接口，可与PC、打印机、存储设备连接；

所述空气采样装置包括：采样伺服电机、采样泵、进气电磁阀、空气室、排气电磁阀、喷射伺服电机、试剂腔、试剂吸入单流阀、试剂喷射器、试剂喷出单流阀、雾化喷嘴、；

所述采样泵、进气电磁阀、空气室、排气电磁阀依次管路连接；

所述试剂吸入单流阀，进口与试剂腔管路连接，出口与试剂喷射器管路连接；试剂喷出单流阀，进口与试剂喷射器管路连接，出口与雾化喷嘴连接；

所述采样泵、试剂喷射器均由伺服电机驱动；

所述控制电路连接伺服电机、电磁阀并对其实施程序控制。

2.根据权利要求1所述空气采样泵采集的气样，来自于待检测其微生物浓度的空间，可以选择常压采集或加压采集，根据采集空气压力的不同，空气室内的压力也相应变化。

3.根据权利要求1所述试剂喷射器喷出原液或稀释的试剂，喷出的雾化试剂在空气室内与气样混合。

4.根据权利要求1所述试剂喷射器对液体试剂的增压是由泵实现的。

5.根据权利要求1所述空气采样泵、试剂增压泵是活塞泵、柱塞泵、隔膜泵、螺杆泵、滑片泵、齿轮泵、离心泵、旋涡泵、轴流泵、混流泵中的一种。

6.根据权利要求1所述基于ATP技术的空气荧光检测仪备有对液体和物体表面微生物检测的ATP荧光检测系统，用于定期对空气ATP荧光检测仪的校正，从而确保ATP荧光检测仪的有效性，同时也可以检测物体表面或液体中的微生物状况。

7.根据权利要求1所述基于ATP荧光技术的空气检测法与浮游法细菌浓度、沉降法细菌浓度检测方法的比较与标定。