CN111308225A - 一种生物组织辐照箱 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种生物组织辐照箱，包括箱体和控制器；在箱体的侧壁设置有进气孔和排气孔，并在内部设置有喇叭天线和检测台，喇叭天线用于发出检测电磁波，检测台用于放置待测生物组织；所述进气孔设置有进气风扇，所述排气孔设置有排气风扇；所述辐照箱还包括驱动电机，所述箱体内还设置有搅拌器，驱动电机传动连接搅拌器，用于驱动搅拌器工作，均匀箱体内的电磁环境。本发明所提供的技术方案，在辐照箱内设置有搅拌器，可将辐照箱内部的电磁环境搅拌均匀，从而使生物组织位于均匀的电磁环境中。解决由于电磁环境不均匀而导致电磁辐射危害程度检测不准确的问题。

Description

一种生物组织辐照箱

技术领域

本发明属于生物组织检测设备技术领域，具体涉及一种生物组织辐照箱。

背景技术

随着科技的发展，电磁辐射越来越严重，已经成为能够直接影响人类的生存环境的污染源，是目前必须控制的公害之一。

为了检测电磁辐射对生物组织的危害程度，需要采用测试设备对其危害指数进行检测，即将生物组织放置到电磁辐射的环境中，根据生物组织的受损程度对电磁辐射的危害程度进行评价。

目前传统的测试方法多只关注单一频率(或以单频为中心的窄带)，例如按照标准测试项目所得到的电磁敏感度指标，只是在单频干扰情况下(部分项目加1kHz调幅)试验得到的结果。

在生物组织的电磁辐照测试中，传统方法无法在大规模系统实验中准确、完整、高效的覆盖复杂电磁环境典型频段，不能全面反映复杂电磁作用下的生物组织综合辐照效应。另外，为了保证准确、可靠、稳定的测试结果，生物电磁辐照系统，对辐照质量要求往往较高，例如：对于细胞高频实验，在测试中要求SAR均值优于2W/kg、标准差优于15％，对于功率的小时内精度和稳定度则要求达到3％和5％以下。同时，高质量的生物辐照还需要严格控制生化环境，要求试验中的温度、湿度和CO2浓度控制件既不影响电磁辐照又能准确控制环境。于是，就对其实验测试系统提出了频带覆盖完整、电磁辐照优质、生化环控准确的新要求。

并且在对电磁辐射进行检测时，经常会出现电磁分布不均匀的现象，这种现象将会严重影响对电磁辐射危害程度检测的准确度。

发明内容

本发明的目的是提供一种生物组织辐照箱，用于解决现有技术中的辐照箱对电磁辐射危害程度检测不准确的问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种生物组织辐照箱，包括箱体和控制器；在箱体的侧壁设置有进气孔和排气孔，并在内部设置有喇叭天线和检测台，喇叭天线用于发出检测电磁波，检测台用于放置待测生物组织；所述进气孔设置有进气风扇，所述排气孔设置有排气风扇；所述辐照箱还包括驱动电机，所述箱体内还设置有搅拌器，驱动电机传动连接搅拌器，用于驱动搅拌器工作，均匀箱体内的电磁环境。

进一步的，所述进气孔和排气孔均设置有相应的屏蔽网。

进一步的，所述控制器连接有两个二氧化碳浓度传感器，分别设置在进气孔和排气孔处且位于箱体的外侧，所述控制器接收到两个二氧化碳浓度传感器检测到的数据后计算其平均值，并将该平均值作为箱体内部的二氧化碳浓度。

进一步的，所述箱体上还设置有二氧化碳进气孔，二氧化碳进气孔连接有二氧化碳进气管道，在二氧化碳进气管道上设置有电磁阀，所述控制器连接该电磁阀，根据箱体内的二氧化碳浓度控制所述电磁阀。

进一步的，所述控制器连接有两个温度传感器，分别设置在进气孔和排气孔处且位于箱体的外侧，所述控制器接收到两个温度传感器检测到的数据后计算其平均值，并将该平均值作为箱体内部的环境温度。

进一步的，所述箱体外部还设置有加热电阻，所述控制器连接该加热电阻，根据箱体内的温度控制所述加热电阻的工作状态。

进一步的，所述控制器连接有两个湿度传感器，分别设置在进气孔和排气孔处且位于箱体的外侧，所述控制器接收到两个湿度传感器检测到的数据后计算其平均值，并将该平均值作为箱体内部的湿度。

进一步的，所述箱体的内壁上设置有吸波材料。

本发明的有益效果：本发明所提供的技术方案，在辐照箱内设置有搅拌器，可将辐照箱内部的电磁环境搅拌均匀，从而使生物组织位于均匀的电磁环境中。解决由于电磁环境不均匀而导致电磁辐射危害程度检测不准确的问题。

附图说明

图1是本发明实施例中生物组织辐照箱的结构示意图；

图2是本发明实施例中加热电阻的电路结构图；

图3是本发明实施例中电磁阀的电路结构图。

具体实施方式

本实施例提供一种生物组织辐照箱，用于对生物组织进行辐照测试，解决现有技术中的辐照箱对电磁辐射危害程度检测不准确的问题。

(对使用生物组织辐照箱进行检测的过程进行简单的介绍)

本实施例所提供的生物组织辐照箱，其结构如图1所示，包括箱体1和控制板2，控制板2上设置有控制器，箱体1内设置有喇叭天线11、检测台12和搅拌器13，其中喇叭天线11用于发出辐射电磁波，检测台12上用于放置生物组织。

在箱体1的外侧设置有驱动电机3，驱动电机3与箱体1内部的搅拌器13传动连接，用于驱动搅拌器13转动。

喇叭天线11用于连接辐射源，辐射源产生的电磁辐射信号通过喇叭天线11输入到箱体1中；驱动电机3驱动搅拌器13旋转，将箱体1内的电磁环境搅拌均匀，从而使生物组织处于均匀的电磁环境中，通过观测其受到电磁环境的影响，得到辐射源所产生电磁辐射波的危害程度。

本实施例中的搅拌器13为扇形结构，且采用非金属材料，其箱体1内旋转时带动箱体1内的电磁场，从而达到搅拌电磁场的目的。

本实施例中的驱动电机3的电源端直接连接电源，不受控制器的控制，其上电后自动开始运行。作为其他实施方式，可在驱动电机3连接电源的线路上设置可控开关，如继电器，控制器连接可控开关的控制部分，通过控制可控开关控制驱动电机3的供电状态，从而控制其工作状态。

在箱体1上还设置有进气口14和排气口15，在进气口14处设置有进气风扇141，在排气口15处设置有排气风扇151，进气风扇141和排气风扇151均设置在箱体1的外侧，其中进气风扇141用于将箱体1外部的空气送入箱体1内，排气风扇151用于将箱体1内的空气排出到箱体1的外部，从而使箱体1内部的空气循环。

本实施例中进气风扇141和排气风扇151的电源端直接连接电源，不受控制器的控制，其上电后自动开始运行。作为其他实施方式，可在进气风扇141和排气风扇151连接电源的线路上分别设置相应的可控开关，如继电器，控制器连接两个可控开关的控制部分，通过控制这两个可控开关控制进气风扇141和排气风扇151的供电状态，从而控制其工作状态。

在进气口14和排气口15处分别设置有第一温度传感器和第二温度传感器，且第一温度传感器和第二温度传感器均位于箱体1的外部。控制器与第一温度传感器和第二温度传感器的信号输出端连接，并根据第一温度传感器和第二温度传感器检测到的温度信号判断箱体1内的环境温度，判断方法是：

设进气口14处的温度为T1，排气口15处的温度为T2，则箱体1内的温度T为：

T＝(T1+T2)/2

由于箱体1内的环境温度可能是渐变的，因此通过求取进气口14和排气口15处的平均温度得到箱体1内环境的温度，比单独的在进气口14或排气口15检测得到的箱体1内的环境温度更加准确。

并且第一温度传感器和第二温度传感器均设置在箱体1的外部，因此不会受到箱体1内部的电磁辐射干扰，检测得到的箱体1内的温度更加准确。

在箱体1的外侧还设置有加热电阻4，控制器连接该加热电阻4，连接方式如图2所示，控制器连接晶闸管Q0的门极，晶闸管Q0的阴极接地，阳极连接加热电阻4的一端，加热电阻4的另一端连接电源。控制器通过PWM波控制晶闸管Q0的导通和关断，从而控制加热电阻4上的电流大小。

控制器根据箱体1内的环境温度控制加热电阻4的工作状态，使箱体1内的环境温度稳定在设定温度值，控制方法为：

当箱体1内的环境温度T小于设定温度值时，控制加热电阻4上的电流增大，使其功率增大，使箱体1内的环境温度升高；

当箱体1内的环境温度T小于设定温度值时，控制加热电阻4上的电流减小，使其功率减小，使箱体1内的环境温度下降。

在进气口14和排气口15处分别设置有第一二氧化碳浓度传感器和第二二氧化碳浓度传感器，且第一二氧化碳浓度传感器和第二二氧化碳浓度传感器均位于箱体1的外部。控制器与第一二氧化碳浓度传感器和第二二氧化碳浓度传感器的信号输出端连接，并根据第一温二氧化碳浓度传感器和第二二氧化碳浓度传感器检测到的温度信号判断箱体1内的环境温度，判断方法是：

设进气口14处的二氧化碳浓度为L1，排气口15处的二氧化碳浓度为L2，则箱体1内的温度L为：

L＝(L1+L2)/2

由于箱体1内的二氧化碳浓度可能是渐变的，因此通过求取进气口14和排气口15处的平均二氧化碳浓度得到箱体1内环境的二氧化碳浓度，比单独的在进气口14或排气口15检测得到的箱体1内的二氧化碳浓度更加准确。

并且第一二氧化碳浓度传感器和第二二氧化碳浓度传感器均设置在箱体1的外部，因此不会受到箱体1内部的电磁辐射干扰，检测得到的箱体1内的二氧化碳浓度更加准确。

在箱体1上还设置有二氧化碳进气孔17，管道18连接二氧化碳进气孔17，并在管道18上设置有电磁阀19，控制器连接电磁阀19，连接方式如图3所示，控制器连接三极管Q1的基极，三极管Q1的发射极接地，集电极连接继电器K1线圈部分的一端，继电器K1线圈部分的另一端接地，继电器K1的常开触点设置在电磁阀19连接电源的线路上。当控制器控制三极管Q1的基极电位升高时三极管Q1导通，继电器K1的线圈部分得电，常开触点闭合，电磁阀19得电并打开；当控制器控制三极管Q1的基极电位降低时三极管Q1关断，继电器K1的线圈部分失电，常开触点闭合，电磁阀19失电并关闭。

控制器根据检测到箱体1内的二氧化碳浓度控制电磁阀19，使箱体1内的二氧化碳浓度稳定在设定浓度值，控制方法为：

当箱体1内的二氧化碳浓度L小于设定浓度值时，控制电磁阀19打开，向箱体1内充入二氧化碳，使箱体1内的二氧化碳浓度升高；

当箱体1内的二氧化碳浓度L大于设定浓度值时，控制电磁阀19关闭，停止向箱体1内充入二氧化碳，由于箱体1内的空气是循环流通的，所以在进气风扇141和排气风扇151的作用下，箱体1内的二氧化碳浓度降低。

在进气口14和排气口15处分别设置有第一湿度传感器和第二湿度传感器，且第一湿度传感器和第二湿度传感器均位于箱体1的外部。控制器与第一湿度传感器和第二湿度传感器的信号输出端连接，并根据第一湿度传感器和第二湿度传感器检测到的温度信号判断箱体1内的环境湿度，判断方法是：

设进气口14处的湿度为S1，排气口15处的湿度为S2，则箱体1内的湿度S为：

S＝(S1+S2)/2

由于箱体1内的环境温度可能是渐变的，因此通过求取进气口14和排气口15处的平均湿度得到箱体1内环境的湿度，比单独的在进气口14或排气口15检测得到的箱体1内的环境湿度更加准确。

并且第一湿度传感器和第二湿度传感器均设置在箱体1的外部，因此不会受到箱体1内部的电磁辐射干扰，检测得到的箱体1内的环境湿度更加准确。

在进气口14和排气口15还分别设置有进气屏蔽网142和排气屏蔽网153，进气屏蔽网142和排气封屏蔽网152都是带孔的网状结构，其中进气屏蔽网142用于防止外界物品进入到箱体1内部，排气屏蔽网152用于防止箱体1内的物品从箱体1内排出。

在箱体1的内壁上设置有吸波材料5，能够防止在测试过程中的辐射电磁波溢出到箱体1外部的环境中，对环境造成电磁污染。

以上公开的本发明的实施例只是用于帮助阐明本发明的技术方案，并没有尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种生物组织辐照箱，包括箱体和控制器；其特征在于，在箱体的侧壁设置有进气孔和排气孔，并在内部设置有喇叭天线和检测台，喇叭天线用于发出检测电磁波，检测台用于放置待测生物组织；所述进气孔设置有进气风扇，所述排气孔设置有排气风扇；所述辐照箱还包括驱动电机，所述箱体内还设置有搅拌器，驱动电机传动连接搅拌器，用于驱动搅拌器工作，均匀箱体内的电磁环境。

2.根据权利要求1所述的生物组织辐照箱，其特征在于，所述进气孔和排气孔均设置有相应的屏蔽网。

3.根据权利要求1所述的生物组织辐照箱，其特征在于，所述控制器连接有两个二氧化碳浓度传感器，分别设置在进气孔和排气孔处且位于箱体的外侧，所述控制器接收到两个二氧化碳浓度传感器检测到的数据后计算其平均值，并将该平均值作为箱体内部的二氧化碳浓度。

4.根据权利要求3所述的生物组织辐照箱，其特征在于，所述箱体上还设置有二氧化碳进气孔，二氧化碳进气孔连接有二氧化碳进气管道，在二氧化碳进气管道上设置有电磁阀，所述控制器连接该电磁阀，根据箱体内的二氧化碳浓度控制所述电磁阀。

5.根据权利要求1所述的生物组织辐照箱，其特征在于，所述控制器连接有两个温度传感器，分别设置在进气孔和排气孔处且位于箱体的外侧，所述控制器接收到两个温度传感器检测到的数据后计算其平均值，并将该平均值作为箱体内部的环境温度。

6.根据权利要求5所述的生物组织辐照箱，其特征在于，所述箱体外部还设置有加热电阻，所述控制器连接该加热电阻，根据箱体内的温度控制所述加热电阻的工作状态。

7.根据权利要求1所述的生物组织辐照箱，其特征在于，所述控制器连接有两个湿度传感器，分别设置在进气孔和排气孔处且位于箱体的外侧，所述控制器接收到两个湿度传感器检测到的数据后计算其平均值，并将该平均值作为箱体内部的湿度。

8.根据权利要求1所述的生物组织辐照箱，其特征在于，所述箱体的内壁上设置有吸波材料。

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