CN112683753A - 一种微生物飞沫气溶胶自动检测仪及系统 - Google Patents

Abstract

本发明适用于医疗设备技术领域，提供了一种微生物飞沫气溶胶自动检测仪及系统，所述气溶胶自动检测仪包括：壳体，内部分隔成暗室和设备腔；气泵，安装在暗室的内部，用于微生物飞沫气溶胶泵入；检测杯，内部盛放检测缓冲液；放置台，转动设置在暗室的内部，用于放置检测杯，且通过转动实现检测杯位置转换；通气检测装置，通过升降驱动件可升降的设置在暗室的内部，并与气泵排气端连通，通过PMT光信号采集对微生物飞沫气溶胶注入和信号采集；磁性微球注入装置，设置在暗室的内部，用于对磁性微球的注入；显示控制器，电连接气泵、磁性微球注入装置和通气检测装置。本发明优点：结构简单，操作方便，检测精确，干扰项好，便于推广实施。

Description

一种微生物飞沫气溶胶自动检测仪及系统

技术领域

本发明属于医疗设备技术领域，尤其涉及一种微生物飞沫气溶胶自动检测仪及系统。

背景技术

当前呼吸道病毒与细菌对人类健康的威胁与日俱增，病原微生物都有一个重要特点，就是除了接触传播外，飞沫和气溶胶等通过空气介质的传播让人防不胜防，因此，除了对个人进行快速检测与诊断外，对风险高、人口密度大密闭空间的监控检测也不能忽视。随着新冠病毒的爆发，以飞沫和气溶胶作为介质的传染途径受到大家重视，但目前针对这两种介质进行检测的仪器并不是很多，很多类似仪器多以实验室科学研究为主要目的，因为成本高、体积大及运行程序繁琐等问题，并不适用于为数众多的高风险空间现场检测。由于病人或无症状感染者呼出的气体或飞沫带有可具备传染能力的较高滴度病毒颗粒或病毒核酸分子。病毒核酸分子具有区别与其他物种的唯一性，并且很多区域稳定而保守性强。现有的检测设备，由于气体中细菌病毒含量较少，导致检测不精确。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种微生物飞沫气溶胶自动检测仪，旨在解决检测不精确的问题。

本发明是这样实现的，一种微生物飞沫气溶胶自动检测仪，所述气溶胶自动检测仪包括：

壳体，内部分隔成暗室和设备腔，用于支撑和安装；

气泵，安装在暗室的内部，用于微生物飞沫气溶胶泵入；

检测杯，内部盛放检测缓冲液；

放置台，转动设置在暗室的内部，用于放置检测杯，且通过转动实现检测杯位置转换；

通气检测装置，通过升降驱动件可升降的设置在暗室的内部，并与气泵排气端连通，通过PMT光信号采集对微生物飞沫气溶胶注入和信号采集；

磁性微球注入装置，设置在暗室的内部，用于对磁性微球的注入；

显示控制器，电连接气泵、磁性微球注入装置和通气检测装置；

其中，通过控制磁性微球注入装置对检测杯内部注入磁性微球，通气检测装置插入到检测杯的内部，气泵泵入气体进入到检测杯的内部，通气检测装置采集数据并通过信号扩大器传递给显示控制器，显示控制器分析转化输出信号并进行显示；当检测呈现阳性，通过转动放置台，完成检测杯位置移动进行更换。

在本发明实施例中，向检测杯的内部注入检测缓冲液，将检测杯放置在放置台上，并关闭暗室，避免外部光源进入，通过显示控制器控制磁性微球注入装置对检测杯内部定量注入磁性微球，通过放置台转动完成检测杯进入到检测位置，通过显示控制器控制通气检测装置下降插入到检测杯的内部，此时启动气泵，在气泵的作用下，携带微生物飞沫气溶胶的空气进入到检测杯的内部，通气检测装置采集数据，并将数据传递给显示控制器，信号扩大传递给显示控制器，显示控制器分析转化输出信号并进行显示；当检测呈现阳性，通过转动放置台，完成检测杯位置移动进行更换。更换的检测杯可以避免了检测仪的污染，避免了病原体造成操作者感染，更换的检测杯可以作为医疗垃圾进行处理。通过气泵进行主动泵入气体，提高了气体吸收和富集，提高了检测的精确度，通过信号扩大检测，便于信号的收集和放大，提高了检测的精确程度，提高了检测的准确性，通过更换检测杯达到检测的洁净程度，通过放置台进行位置更换，更换方便，通过暗室进行检测，避免了外部光源干扰。增加了病毒裂解和磁性微球富集介质，可实现病毒颗粒富集、裂解和核酸信号扩增、靶操作口分子转移的同步进行，节约了检测时间，提高了检测效率。

本发明的另一目的在于提供一种微生物飞沫气溶胶自动检测系统，包括：通过显示控制器设定检测时间，通气检测装置释放LED激发光源，通气检测装置通过PMT光信号采集系统传递给显示控制器并通过信号扩大器放大，显示控制器显示信号扩增曲线；信号扩增曲线达到阈值时，自动报警。本发明优点：结构简单，操作方便，检测精确，干扰项好，便于推广实施。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种微生物飞沫气溶胶自动检测仪的立体结构图；

图2为本发明实施例提供的一种微生物飞沫气溶胶自动检测仪的内部立体结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种微生物飞沫气溶胶自动检测仪的内部剖视结构示意图；

附图中：壳体1，支脚2，显示控制器3，盖门4，操作口5，进气口6，格栅7，气罩8，气泵9，软管10，通气检测装置11，磁性微球注入装置12，放置槽13，放置台14，暗室15，设备腔16，滤网17，液压杆18，盖板19，光子计数器20，LED激光源21，微型喷头22，检测杯23，电机24，磁性微球箱25，磁力泵26，磁性微球注入口27。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。

如图1-3所示，为本发明实施例提供的一种微生物飞沫气溶胶自动检测仪的结构图，包括：

壳体1，内部分隔成暗室15和设备腔16，用于支撑和安装；

气泵9，安装在暗室15的内部，用于微生物飞沫气溶胶泵入；

检测杯23，内部盛放检测缓冲液；

放置台14，转动设置在暗室15的内部，用于放置检测杯23，且通过转动实现检测杯23位置转换；

通气检测装置11，通过升降驱动件可升降的设置在暗室15的内部，并与气泵9排气端连通，通过PMT光信号采集对微生物飞沫气溶胶注入和信号采集；

磁性微球注入装置12，设置在暗室15的内部，用于对磁性微球的注入；

显示控制器3，电连接气泵9、磁性微球注入装置12和通气检测装置11；

其中，通过控制磁性微球注入装置12对检测杯23内部注入磁性微球，通气检测装置11插入到检测杯23的内部，气泵9泵入气体进入到检测杯23 的内部，通气检测装置11采集数据并通过信号扩大器传递给显示控制器3，显示控制器3分析转化输出信号并进行显示；当检测呈现阳性，通过转动放置台14，完成检测杯23位置移动进行更换。

在本发明实施例中，向检测杯23的内部注入检测缓冲液，将检测杯23 放置在放置台14上，并关闭暗室15，避免外部光源进入，通过显示控制器3 控制磁性微球注入装置12对检测杯23内部定量注入磁性微球，通过放置台 14转动完成检测杯23进入到检测位置，通过显示控制器3控制通气检测装置 11下降插入到检测杯23的内部，此时启动气泵9，在气泵9的作用下，携带微生物飞沫气溶胶的空气进入到检测杯23的内部，通气检测装置11采集数据，并将数据传递给显示控制器3，信号扩大传递给显示控制器3，显示控制器3分析转化输出信号并进行显示；当检测呈现阳性，通过转动放置台14，完成检测杯23位置移动进行更换。更换的检测杯23可以避免了检测仪的污染，避免了病原体造成操作者感染，更换的检测杯23可以作为医疗垃圾进行处理。通过气泵9进行主动泵入气体，提高了气体吸收和富集，提高了检测的精确度，通过信号扩大检测，便于信号的收集和放大，提高了检测的精确程度，提高了检测的准确性，通过更换检测杯23达到检测的洁净程度，通过放置台14进行位置更换，更换方便，通过暗室15进行检测，避免了外部光源干扰。增加了病毒裂解和磁性微球富集介质，可实现病毒颗粒富集、裂解和核酸信号扩增、靶操作口5分子转移的同步进行，节约了检测时间，提高了检测效率。

在本发明的一个实例中，壳体1可以是板状结构拼接而成，可以是焊接、螺栓连接，从而使壳体1组装便捷，便于壳体1内部部件的安装更换和维护，气泵9可以通过软管10与通气检测装置11连接，便于通气检测装置11的升降，显示控制器3用于控制通气检测装置11、升降驱动件、磁性微球注入装置12和气泵9开关机工作，显示控制器3包括信号收集单元、中央处理单元、数据分析单元、信号转换单元和显示单元，信号收集单元收集通气检测装置11检测信号，并将信号传递给数据分析单元进行分析，中央处理单元进行处理，并通过信号转换单元新型信号转化，显示单元显示检测结果。壳体1的底部四角固定设置有支脚2，支脚2的设置便于对壳体1进行支撑，增加了壳体1支撑的稳定性。升降驱动件可以是液压杆18、启动伸缩杆、电动伸缩杆、丝杆和滑动块设置等，在此不做描述。

作为本发明的一种优选实施例，通气检测装置11包括微型喷头22、LED 激光源21和光子计数器20，微型喷头22与气泵9连通，LED激光源21通过滤光片发出光源，光子计数器20对气溶胶进行计数，并通过信号传递给显示控制器3，通过微型喷头22进行出气，避免了大气泡的出现，气体通过收集液时温和均匀，避免了大气泡和二次气溶胶飞沫产生，有效提高了样品收集率。

作为本发明的一种优选实施例，通气检测装置11还包括有盖板19，当通气检测装置11进行检测时，盖板19盖在检测杯23的端部，避免了气体造成缓冲液溢出，盖板19上开设有气孔，便于气体的排出。

作为本发明的一种优选实施例，磁性微球注入装置12包括磁性微球箱25、磁力泵26和磁性微球注入口27，磁性微球箱25安装在壳体1的内部，磁性微球注入口27可升降连接在暗室15的内部，磁力泵26连通磁性微球箱25 和磁性微球注入口27，在磁力泵26的作用下，磁性微球箱25内部的磁性微球通过磁性微球注入口27排出进行注入。实现了定量注入。

作为本发明的一种优选实施例，暗室15的侧壁开设有操作口5，操作口 5上设置有盖门4，通过盖门4对操作口5关闭，操作口5的设置便于检测杯 23的更换，操作方便快捷，避免了壳体1拆卸。

作为本发明的一种优选实施例，放置台14上至少开设有一个放置槽13，检测杯23放置在放置槽13的内部从而使检测杯23放置稳定，增加了检测杯 23放置的稳定性，避免了电机24转动过程中倾撒。同时提高了检测位置的定位。放置台14连接有电机24，通过电机24进行控制，避免了手动转动，

作为本发明的另一种优选实施例，壳体1上开设有进气口6，进气口6通过气罩8连通在气泵9进气端，气罩8的设置避免了空气在壳体1内部污染，提高了检测空气的初始性，避免了不确定因素干扰。进气口6上设置有格栅7 和滤网17，格栅7和滤网17的设置便于对空气进行过滤，避免了杂物进入通气检测装置11内部造成污染。

本发明实施例还提供的一种微生物飞沫气溶胶自动检测系统，包括：通过显示控制器3设定检测时间，通气检测装置11释放LED激发光源，通气检测装置11通过PMT光信号采集系统传递给显示控制器3并通过信号扩大器放大，显示控制器3显示信号扩增曲线；信号扩增曲线达到阈值时，自动报警。

本发明上述实施例中提供了一种微生物飞沫气溶胶自动检测仪，并基于该微生物飞沫气溶胶自动检测仪提供了一种微生物飞沫气溶胶自动检测系统，通过气泵9进行主动泵入气体，提高了气体吸收和富集，提高了检测的精确度，通过信号扩大检测，便于信号的收集和放大，提高了检测的精确程度，提高了检测的准确性，通过更换检测杯23达到检测的洁净程度，通过放置台14进行位置更换，更换方便，通过暗室15进行检测，避免了外部光源干扰。增加了病毒裂解和磁性微球富集介质，可实现病毒颗粒富集、裂解和核酸信号扩增、靶操作口5分子转移的同步进行，节约了检测时间，提高了检测效率。通过显示扩增曲线，可以观看实施结果，实现了空气质量改变状态观察。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种微生物飞沫气溶胶自动检测仪，其特征在于，所述气溶胶自动检测仪包括：

壳体，内部分隔成暗室和设备腔；

气泵，安装在暗室的内部，用于微生物飞沫气溶胶泵入；

检测杯，内部盛放检测缓冲液；

放置台，转动设置在暗室的内部，用于放置检测杯，且通过转动实现检测杯位置转换；

通气检测装置，通过升降驱动件可升降的设置在暗室的内部，并与气泵排气端连通，通过PMT光信号采集对微生物飞沫气溶胶注入和信号采集；

磁性微球注入装置，设置在暗室的内部，用于对磁性微球的注入；

显示控制器，电连接气泵、磁性微球注入装置和通气检测装置；

其中，通过控制磁性微球注入装置对检测杯内部注入磁性微球，通气检测装置插入到检测杯的内部，气泵泵入气体进入到检测杯的内部，磁性微球对飞沫气溶胶进行富集，通气检测装置采集数据并通过信号扩大器传递给显示控制器，显示控制器分析转化输出信号并进行显示；当检测呈现阳性，通过转动放置台，完成检测杯位置移动进行更换。

2.根据权利要求1所述的一种微生物飞沫气溶胶自动检测仪，其特征在于，所述通气检测装置包括微型喷头、LED激光源和光子计数器，微型喷头与气泵连通，LED激光源通过滤光片发出光源，光子计数器对气溶胶进行计数。

3.根据权利要求2所述的一种微生物飞沫气溶胶自动检测仪，其特征在于，所述通气检测装置还包括有盖板。

4.根据权利要求1所述的一种微生物飞沫气溶胶自动检测仪，其特征在于，所述磁性微球注入装置包括磁性微球箱、磁力泵和磁性微球注入口，磁性微球箱安装在壳体的内部，磁性微球注入口可升降连接在暗室的内部，磁力泵连通磁性微球箱和磁性微球注入口。

5.根据权利要求1所述的一种微生物飞沫气溶胶自动检测仪，其特征在于，所述暗室的侧壁开设有操作口，操作口上设置有盖门。

6.根据权利要求1所述的一种微生物飞沫气溶胶自动检测仪，其特征在于，所述放置台上至少开设有一个放置槽，检测杯放置在放置槽的内部。

7.根据权利要求1所述的一种微生物飞沫气溶胶自动检测仪，其特征在于，所述放置台连接有电机。

8.根据权利要求1所述的一种微生物飞沫气溶胶自动检测仪，其特征在于，所述壳体上开设有进气口，进气口通过气罩连通在气泵进气端。

9.根据权利要求8所述的一种微生物飞沫气溶胶自动检测仪，其特征在于，所述进气口上设置有格栅和滤网。

10.一种微生物飞沫气溶胶自动检测系统，应用于权利要求1-9任一所述的一种微生物飞沫气溶胶自动检测仪，其特征在于，包括：通过显示控制器设定检测时间，通气检测装置释放LED激发光源，通气检测装置通过PMT光信号采集系统传递给显示控制器并通过信号扩大器放大，显示控制器显示信号扩增曲线；信号扩增曲线达到阈值时，自动报警。

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