CN114350495A - 在线式非接触型血培养阳性检测装置及血培养仪 - Google Patents

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Abstract

在线式非接触型血培养阳性检测装置及血培养仪，其阳性检测装置包括上盖、滤膜和下盖，所述上盖顶部设有上探测电极；所述上盖与下盖密封连接，其中部围合形成一个培养腔；所述上盖顶部设有与培养腔连通的进液口；所述滤膜放置在培养腔内，所述下盖底部设有下探测电极，所述下盖的上表面设有若干个用于支撑滤膜的凸部，其中部设有废液排出口；所述上探测电极和下探测电极与振荡器电路电连接，振荡器电路与控制器、处理报警电路电连接。本发明还公开了含在线式非接触型血培养阳性检测装置的培养仪。在线式非接触型血培养阳性检测装置，采用非接触型、在线式探测电极，实现在线、无损式电容检测培养阳性，其灵敏度高，成本低，实施方便。

Description

在线式非接触型血培养阳性检测装置及血培养仪
技术领域
本发明涉及医疗辅助器械技术领域，尤其是涉及一种在线式非接触型血培养阳性检测装置及血培养仪。
背景技术
采集血培养是临床上用来确定诊断和指导治疗极其重要的途径，一般通过血培养仪完成。
现有的血培养仪阳性检测是血培养仪的关键技术，常规的二氧化碳检测、压力检测、颜色检测、浑浊度检测及电阻抗检测等多种检测方式，二氧化碳检测存在灵敏度不高，需要特殊的高成本的二氧化碳敏感膜的不足；压力检测也存在灵敏度不高，受温度影响比较大的缺陷；颜色检测同样存在灵敏度问题和培养基中必须加有相应指示剂成分等不利因素；浑浊度检测灵敏度更低，很难适应快速检测的目的；现有的电阻抗检测一般只能检测固体培养基，很少能够检测液体培养基；电阻抗检测大部分使用的是电极直接接触培养物，难以满足无损检测的需求，且电极偏置电流可能会对细菌生长造成不利影响，所以很难实现在线式不间断连续检测。
其次，现有技术为了解决细菌代谢产物对检测的影响，通常是使用双相培养基+振荡的方法稀释细菌产生的代谢产物，仅能降低影响程度、但不能从根本上去除细菌代谢产物对检测的影响；现有技术对影响细菌生长的抗生素通常是使用化学物质破坏或者物理吸附来实现，化学试剂在破坏抗生素的同时也可能会对细菌有一定的不利影响，物理吸附的方法很难完全吸附抗生素导致残留抗生素较多仍然会对细菌的生长造成不利影响。
综上所述，亟需提供一种可在线式、非接触型血培养阳性检测装置，且能耐克服微生物代谢产物、抗生素等因素对血培养过程中细菌生长的影响。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种结构简单，使用方便的在线式非接触型血培养阳性检测装置，且能有效消除微生物代谢产物、抗生素等干扰因素对血培养过程中微生物生长的影响，以及包含该在线式非接触型血培养阳性检测装置的血培养仪。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案之一是：
在线式非接触型血培养阳性检测装置，包括上盖、滤膜和下盖，所述上盖顶部设有上探测电极；所述上盖与下盖密封连接，其中部围合形成一个培养腔；所述上盖顶部设有与培养腔连通的进液口；所述滤膜放置在培养腔内，所述下盖底部设有下探测电极，所述下盖的上表面设有若干个用于支撑滤膜的凸部，其中部设有废液排出口；所述上探测电极和下探测电极与振荡器电路电连接，振荡器电路与控制器、处理报警电路电连接。
所述振荡器电路采用差频输出电路或分频输出电路。
在某一示范实施例中，所述差频输出电路(图5)的元件连接关系为：CD40106BNSR的脚2串接电阻R2、脚4串接电容C1后并接，再串接电阻R1后接入脚1，构成参考振荡器；CD40106BNSR的脚11串接电位器RV、电阻R4后接入接插元件JP1的脚1，其脚13串接电阻R3并联接入接插元件JP1的脚1，脚9连接到接插元件JP1的脚3，与培养液内部构建的电容通过上、下探测电极及导线构建成一个电容器与CD40106BNSR的内部施密特反相器形成探测振荡器；CD40106BNSR的脚14(VDD)串接电容C23后接地，并接5V电源，脚6、脚8分别接入与差频探测电路板CD4013BM的D1端、CLOCK1端电连接，电容C25、电容C24并接后接入CD4013BM的脚14、5V电源和CD40106BNSR的脚7；差频探测电路板CD4013BM的脚1/脚2串接电容C2、电阻R5后接入接插元件JP2的脚2，串接电容C3后接入接插元件JP2的脚1，输出差频脉冲送到接插元件JP2的脚2，再经线缆连接到控制器进行检测处理；串接电容C22、二极管D2、电阻D7后与电阻R6并接后接入接插元件JP2的脚3和差频探测电路板CD4013BM的脚14，脚1、与供电电源形成回路，为差频电路提供电源，CD40106BNSR的脚7、CD4013BM的脚6、脚7、脚8、脚9、脚10、脚11以及接插元件J1的脚2、接插元件JP2的脚1均接地。
使用差频输出电路的目的是为了降低基频的影响，增大检测灵敏度；同时可以降低环境影响因素。因为环境因素会同时影响参考振荡器和探测振荡器的振荡频率，这样经差频处理后就可以抵消。电位器RV的作用是为了适应不同品牌的培养液。对于不同品牌的培养液，其培养液成分有一定的差别，初始电容值会有一定的差别，此时，可以调节电位器RV，使探测振荡器的频率与参考振荡器频率接近，使2者的差频(即，两个输入频率进行相减得到的差的频率)最小。
差频探测电路板为D触发器或双D触发器，双D触发器选用CD4013BM或74HC74，反相器选用CD40106BNSR、CD4069、74HC14、LM555或LM567中的任一种。
在某一示范实施例中，所述分频输出电路(图13)的元件连接关系为：分频探测电路CD4060BM的脚16(VDD)并联连接电容C1、电容C2后接地；脚3串接电阻R3后接地，脚9接入接插元件JP3(TES)的接口2；脚10串接R4、脚11串接R2后并接接入接插元件JP3(TES)的接口1，脚8和脚12接地；控制器的脚1、脚3分别与CD4060BM的脚8、供电电源和脚16电连接，为分频探测电路CD4060BM提供5V电源；脚2与CD4060BM的脚3连接。经分频探测电路多级分频(如14级分频)处理后的信号经通道接口(CD4060BM的脚3→控制器的脚2)传送至控制器(单片机)进行检测处理。
控制器为单片机，单片机可选用STC8A8k64S12A或STM32F103C8T6。
由于细菌等微生物的生长一方面会改变培养基的成分从而改变探测电极之间的电容的变化，另外细菌菌体的增加也会改变电极片之间的电容的变化，而探测电极之间的电容的变化会导致振荡器振荡频率的变化，本发明振荡器电路对这个频率的变化进行差频处理，振荡器电路设计成一个与检测电路参数相近的参考振荡器，在静态时参考振荡器与探测振荡器频率相近，这样，经过差频处理后输出频率接近为0；当培养液内细菌生长时，由于培养液成分改变，电容值发生改变，探测振荡器频率产生变化，导致差频输出频率增大，送到处理报警电路处理发出报警信号提醒值班人员及时处理。
为了提高接触灵敏度，降低环境因素的影响，本发明通过使用洗涤培养物并过滤培养物的方法清除抗生素，通过对培养液进行定时间隔式的更新(更换新的培养液)，清除细菌等微生物代谢产物，进而彻底解决了抗生素、代谢产物这2个不利因素对血培养过程中细菌等微生物生长的影响。
传统电阻抗检测很难检测液体培养基的电阻抗主要是由于传感器的影响，因为液体培养基含有比较多的电解质成分，电阻率比较小，而传统电阻抗检测电路是直接把探测电极置于培养容器内部，而培养容器空间有限，使电极之间的距离有限而导致电极间电阻抗很小，为了进一步提高检测效率，本发明设计一个电阻抗检测电路，可以对抽出的废液进行电阻抗(或者电导)检测。
在某一示范实施例中，所述在线式非接触型血培养阳性检测装置还包括电阻抗传感装置，所述电阻抗传感装置安装在废液排出口，所述电阻抗传感装置包括内置在废液排出口的导流管及设置在导流管进液端、第一次废液抽吸管出口、后续废液抽吸管出口的电极片，所述第一次废液抽吸管内设有排液控制阀，所述排液控制阀为电磁控制阀，与控制器电连接。
导流管优选采用内径为2mm的管道，管道内设有螺旋式液体流道。
电阻抗传感装置内置有电阻抗检测电路，所述电阻抗检测电路(图9)的元件连接关系如下：电阻抗电路板INA155的脚1串接电阻R8(电阻R8为差分放大器的放大倍数调节电阻)后接入脚8，脚2串接电阻R10后接入电源正极后再接脚7，脚2串接电阻RX(RX为后续各次抽吸的废液电阻)后接地，电阻R10和电阻RX的两端并接有电容C1和电容C2，脚3和脚7之间串接有电位器RW，脚3串接电阻R0(R0为第一次抽吸时的废液电阻)、脚5串接电阻R7后接地，脚3、脚2分别与位于第一次废液抽吸管出口的电极片R0和位于后续废液抽吸管出口的电极片RX电连接；脚6串接抗干扰电阻R6后接地，脚6连接控制器的ADC输入端，电路构建一个差分放大器电路将第一次抽吸废液在管路中产生的电阻R0与后续各次抽吸废液在管路中产生的电阻RX的差值产生的电压进行差分放大输出，输出电阻抗传感装置的检测信号至控制器。
所述上、下探测电极为安装在上盖外表面、下盖外表面的圆环形金属片，上探测电极的外径略小于上盖直径，其内径略大于进液口的直径，下探测电极的外径略小于下盖直径，其内径略大于废液排出口的直径；上、下探测电极通过屏蔽导线与振荡器电路电连接。
所述上盖和下盖的连接处相对开设有用于放置密封圈的放置凹槽，进而提高上盖和下盖连接处的密封性能。
所述上盖与下盖通过螺纹或卡扣密封连接。
所述滤膜为孔径0.3-0.45um的多孔PP滤膜或耐热滤膜。
本发明解决其技术问题所采用的另一技术方案是：
在线式非接触型血培养仪，包括上述的在线式非接触型血培养阳性检测装置、废液瓶、负压瓶、样品瓶和培养液瓶；所述在线式非接触型血培养阳性检测装置放置在恒温箱内，且其废液排出口通过管路与废液瓶连通；所述进液口分别通过第一连接管、第二连接管与样品瓶、培养液瓶连通，向培养腔内输送样品或培养液；所述废液瓶与负压瓶连通，所述负压泵与负压瓶连通，并使负压瓶内形成负压。
所述第一连接管、第二连接管分别设有进液控制阀。
所述第一连接管、第二连接管通过三通与进液口连通，或者所述第一连接管、第二连接管分别连接位于上盖上的第一进液口和第二进液口。
优选，所述进液控制阀为电磁阀，并与在线式非接触型血培养阳性检测装置的控制器电连接。所述进液控制阀还可以采用手动控制阀。
本发明一种在线式非接触型血培养阳性检测装置的有益效果：
本发明在线式非接触型血培养阳性检测装置，采用全新的电容变化检测原理，采用非接触型、在线式探测电极，实现对位于检测电极之间的培养基的电容变化进行检测，从而判断血培养仪中的血培养液中是否有细菌等微生物生长，实现在线、无损式电容检测培养阳性，其灵敏度高，成本低，实施方便，从而解决了现有技术的不足。
负压抽吸结合微孔滤膜对培养液进行过滤，有效清除抗生素对细菌生长的影响，通过负压抽吸定时更新血培养的培养液，清除细菌代谢产物对细菌生长的影响。
本发明还通过内置电阻抗检测电路电阻抗传感装置，可以对抽吸出的培养液废液可以进行电阻抗、颜色等多种扩展多种检测，提高检测效率和精准度。
附图说明
图1—为实施例1中在线式非接触型血培养阳性检测装置的立体(拆解状态)结构图；
图2—为实施例1中在线式非接触型血培养阳性检测装置的立体(组合状态)结构图；
图3—为图1中上盖的立体结构图；
图4—为图1中下盖的半剖后的立体结构图；
图5—实施例1中在线式非接触型血培养阳性检测装置的振荡器电路(差频输出电路)的连接示意图；
图6—为实施例2中含实施例1在线式非接触型血培养阳性检测装置的在线式非接触型血培养仪的结构示意图；
图7—为实施例3中在线式非接触型血培养阳性检测装置的立体(拆解状态)结构图；
图8—为实施例3中在线式非接触型血培养阳性检测装置的立体(组合状态)结构图；
图9—为实施例3中在线式非接触型血培养阳性检测装置的电阻抗检测电路的连接示意图；
图10—为实施例4中含实施例3所述的在线式非接触型血培养阳性检测装置的在线式非接触型血培养仪的结构示意图；
图11—为实施例5中在线式非接触型血培养阳性检测装置的立体(拆解状态)结构图；
图12—为实施例5中在线式非接触型血培养阳性检测装置的立体(组装状态)结构图；
图13—为实施例5中在线式非接触型血培养阳性检测装置的振荡器电路(分频输出电路)的连接示意图；
图14—为实施例6中含实施例3所述的在线式非接触型血培养阳性检测装置的在线式非接触型血培养仪的结构示意图。
图中：1、三通，2、进液口，201，第一进液口，202、第二进液口，3、上探测电极，4、上盖，401、上放置凹槽，5、密封圈，6、滤膜，7、下盖，701、下放置凹槽，702、凸部，8、废液排出口，9、屏蔽导线，10、下探测电极，11、负压泵，12、负压瓶，13、样品瓶，14、第一连接管，15、第二连接管，16、进液控制阀，17、培养液瓶，18、控制器，19、后续废液抽吸管，20、电极片RX，21、第一次废液抽吸管，22、排液控制阀，23、电极片R0，24、电极片GND，25、废液瓶。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
参照图1～5，本实施例的在线式非接触型血培养阳性检测装置，包括上盖4、微孔滤膜6和下盖7，所述上盖4顶部设有上探测电极3；所述上盖4与下盖7密封连接，其中部围合形成一个培养腔；所述上盖4顶部设有与培养腔连通的进液口2；所述微孔滤膜6放置在培养腔内，微孔滤膜6是指孔径很小、能够阻止一定直径的颗粒物质通过小孔的膜；所述下盖7底部设有下探测电极10，所述下盖7的上表面设有若干个用于支撑微孔滤膜6的凸部702，其中部设有废液排出口8；所述上探测电极3和下探测电极10与振荡器电路电连接，振荡器电路与控制器18、处理报警电路电连接。
所述上、下探测电极3、10为安装在上盖4外表面、下盖7外表面的圆环形金属片，上探测电极3的外径略小于上盖4直径，其内径略大于进液口2的直径，下探测电极10的外径略小于下盖7直径，其内径略大于废液排出口8的直径；上、下探测电极3、10通过屏蔽导线9分别与振荡器电路(差频输出电路)中的接插元件JP1的脚1、脚3电连接。
所述上盖4和下盖7的连接处相对开设有用于放置密封圈5的放置凹槽，放置凹槽由设置在上盖4的上放置凹槽401和设置在下盖7的下放置凹槽701组成，所述密封圈5卡放在上放置凹槽401和下放置凹槽701围合的凹槽空腔内，密封圈5的上端面与上盖4密封接触，其下端面与微孔滤膜6抵接后再和下盖7密封接触，进而提高上盖4和下盖7连接处的密封性能。所述上放置凹槽401离上盖4的顶部留有高度为5～10mm的空隙。
所述上盖4与下盖7通过螺纹密封连接。需要说明的是，所述上盖4与下盖7还通过卡扣连接。
所述微孔滤膜6为孔径0.3-0.45um的多孔PP滤膜6，需要说明的是，所述滤膜6还可以选用耐热滤膜6。所述进液口2和废液排出口8为外径6mm、内径3mm的开口圆柱，进液口2可以连接内径为6mm的第一连接管14/第二连接管15/三通1，第一连接管14、第二连接管15可以为塑料管或软管。
参照图5，所述振荡器电路采用差频输出电路，所述差频输出电路的元件连接关系为：CD40106BNSR的脚2串接电阻R2、脚4串接电容C1后并接，再串接电阻R1后接入脚1，构成参考振荡器；CD40106BNSR的脚11串接电位器RV、电阻R4后接入接插元件JP1的脚1，其脚13串接电阻R3并联接入接插元件JP1的脚1，脚9连接到接插元件JP1的脚3，与培养液内部构建的电容通过上、下探测电极10及导线构建成一个电容器与CD40106BNSR的内部施密特反相器形成探测振荡器；CD40106BNSR的脚14(VDD)串接电容C23后接地，并接5V电源，脚6、脚8分别接入与差频探测电路板CD4013BM的D1端、CLOCK1端电连接，电容C25、电容C24并接后接入CD4013BM的脚14、5V电源和CD40106BNSR的脚7；差频探测电路板CD4013BM的脚1/脚2串接电容C2、电阻R5后接入接插元件JP2的脚2，串接电容C3后接入接插元件JP2的脚1，输出差频脉冲送到接插元件JP2的脚2，再经线缆连接到控制器18进行检测处理；串接电容C22、二极管D2、电阻D7后与电阻R6并接后接入接插元件JP2的脚3和差频探测电路板CD4013BM的脚14，脚1、与供电电源形成回路，为差频电路提供电源，CD40106BNSR的脚7、CD4013BM的脚6、脚7、脚8、脚9、脚10、脚11以及接插元件J1的脚2、接插元件JP2的脚1均接地。
控制器18为STC8A8k64S12A单片机。
本发明在线式非接触型血培养阳性检测装置的工作原理及使用方法：
通过进液口2向培养腔内输送血培养的样品液，并定期输送并更换血培养所需的营养液，进入培养腔内的血培养样品液/营养液通过微孔滤膜6过滤，进而将细菌截留与滤膜6上，去除对细菌生长不利的抗生素；再通过与废液排出口8连通的负压瓶12的负压吸力，定期抽吸更换血培养的营养液，去除代谢产物对细菌生长的不利影响。
由于细菌等微生物的生长一方面会改变培养基的成分从而改变探测电极之间的电容的变化，另外细菌菌体的增加也会改变电极片之间的电容的变化，而探测电极之间的电容的变化会导致振荡器振荡频率的变化，本发明振荡器电路对这个频率的变化进行差频处理，振荡器电路设计成一个与检测电路参数相近的参考振荡器，在静态时参考振荡器与探测振荡器频率相近，这样，经过差频处理后输出频率接近为0；当培养液内细菌生长时，由于培养液成分改变，电容值发生改变，探测振荡器频率产生变化，导致差频输出频率增大，送到处理报警电路处理发出报警信号提醒值班人员及时处理。
使用差频输出电路的目的是为了降低基频的影响，增大检测灵敏度；同时可以降低环境影响因素。由于环境因素会同时影响参考振荡器和探测振荡器的振荡频率，这样经差频处理后就可以抵消。
使用时，将微孔滤膜6放置在下盖7内侧面的凸部702上，然后将密封圈5卡放在下放置凹槽701内，然后将上盖4和下盖7螺旋盖合，再将上探测电极3和下探测电极10与控制器18连接。通过调节电位器RV，使探测振荡器的频率与参考振荡器频率接近，使2者的差频(即，两个输入频率进行相减得到的差的频率)最小，进而避免不同品牌的培养液因成分差异而初始电容值存在差异对血培养阳性检测结果的影响。
实施例2
参照图6，本实施例的在线式非接触型血培养仪，包括实施例1所述的在线式非接触型血培养阳性检测装置、废液瓶25、负压瓶12、样品瓶13和培养液瓶17；所述在线式非接触型血培养阳性检测装置放置在恒温箱内，且其废液排出口8通过管路与废液瓶25连通；所述进液口2分别通过第一连接管14、第二连接管15与样品瓶13、培养液瓶17连通，向培养腔内输送样品或培养液；所述废液瓶25与负压瓶12连通，所述负压泵11与负压瓶12连通，并使负压瓶12内形成负压。
所述第一连接管14、第二连接管15分别设有进液控制阀16。
所述第一连接管14、第二连接管15通过三通1与进液口2连通。
所述进液控制阀16为电磁阀，并与在线式非接触型血培养阳性检测装置的控制器18电连接。需要说明的是，所述进液控制阀16还可以采用手动控制阀。
本实施例的在线式非接触型血培养仪的工作原理及使用方法：
阳性检测装置上的上探测电极3和下探测电极10之间的电容随着血培养过程发生变化，上探测电极3和下探测电极10之间的电容变化经差频输出电路的放大后传送至控制器18，控制器18根据接收到的差频脉冲值，与设定的差频脉冲值进行比对，如果超过探测的差频脉冲值偏高，则发送报警信号至报警处理电路，进而提示工作人员进行处理。
控制器18控制负压泵11运行或手动气动负压泵11，通过负压泵11使负压瓶12内定期、间隔式产生指定的负压，对阳性检测装置内的培养液进行负压抽吸，培养废液通过废液排出口8排放至废液瓶25内，控制器18打开与培养液瓶17连通的第二连接管15上的进液控制阀16，负压瓶12产生的负压对培养液瓶17的培养液产生一个抽吸力，将培养液抽吸至阳性检测装置内，进而定期更换血培养过程中的培养液。
实施例3
参照图7～9，本实施例的在线式非接触型血培养阳性检测装置，与实施例1相比，存在以下不同：
为了进一步提高检测效率，可以对抽出的废液进行电阻抗(或者电导)检测。在线式非接触型血培养阳性检测装置，还包括电阻抗传感装置，所述电阻抗传感装置安装在废液排出口8，所述电阻抗传感装置包括内置在废液排出口8的导流管及设置在导流管进液端、第一次废液抽吸管21出口、后续废液抽吸管19出口的电极片GND24、电极片R023、电极片RX20，所述第一次废液抽吸管21内设有排液控制阀22，所述排液控制阀22为电磁控制阀，与控制器18电连接。
导流管优选采用内径为2mm的管道，管道内设有长度≥500mm的螺旋式液体流道。根据导体电阻与导体长度成正比而与导体横截面成反比关系，此电阻势必会增大达到可以检测的目的，解决现有将探测电极置于培养基内因电极间电阻抗偏小而不能满足检测有效性的难题；且检测是利用负压抽吸出的废液，不会对细菌正常生长产生不利影响，进而解决了传统培养因培养液一直与培养物密切接触无法进行电阻抗检测的难题。此外，还可以对抽吸出来的废液进行颜色检测和荧光检测等可以方便的扩展检测方法，且所进行的检测都不会对系统造成不利影响，达到无损检测。
参照图9，电阻抗传感装置内置有电阻抗检测电路，所述电阻抗检测电路的元件连接关系如下：电阻抗电路板INA155的脚1串接电阻R8(电阻R8为差分放大器的放大倍数调节电阻)后接入脚8，脚2串接电阻R10后接入电源正极后再接脚7，脚2串接电阻RX后接地，电阻R10和电阻RX(电阻RX为以后各次抽吸的废液电阻)的两端并接有电容C1和电容C2，脚3和脚7之间串接有电位器RW，脚3串接电阻R0(电阻R0为第一次抽吸时的废液电阻)、脚5串接电阻R7后接地，脚3、脚2分别与位于第一次废液抽吸管21出口的电极片R0 23和位于后续废液抽吸管19出口的电极片RX 20电连接；脚6串接抗干扰电阻R6后接地，脚6连接控制器18的ADC输入端，电路构建一个差分放大器电路将第一次抽吸废液在管路中产生的电阻R0与以后各次抽吸废液在管路中产生的电阻RX的差值产生的电压进行差分放大输出，并输出电阻抗传感装置的检测信号至控制器18。
实施例4
参照图10，本实施例的在线式非接触型血培养仪，包括实施例3所述的在线式非接触型血培养阳性检测装置、废液瓶25、负压瓶12、样品瓶13和培养液瓶17；所述在线式非接触型血培养阳性检测装置放置在恒温箱内，且其废液排出口8通过管路与废液瓶25连通；所述进液口2分别通过第一连接管14、第二连接管15与样品瓶13、培养液瓶17连通，向培养腔内输送样品或培养液；所述废液瓶25与负压瓶12连通，所述负压泵11与负压瓶12连通，并使负压瓶12内形成负压。
所述第一连接管14、第二连接管15分别设有进液控制阀16。
所述第一连接管14、第二连接管15通过三通1与进液口2连通。
所述进液控制阀16为电磁阀，并与在线式非接触型血培养阳性检测装置的控制器18电连接。需要说明的是，所述进液控制阀16还可以采用手动控制阀。
本实施例的在线式非接触型血培养仪的工作原理及使用方法：
阳性检测装置上的上探测电极3和下探测电极10之间的电容随着血培养过程发生变化，上探测电极3和下探测电极10之间的电容变化经差频输出电路的放大后传送至控制器18，控制器18根据接收到的差频脉冲值，与设定的差频脉冲值进行比对，如果超过探测的差频脉冲值偏高，则发送报警信号至报警处理电路，进而提示工作人员进行处理。
当第一次排放培养基废液时，控制器18控制第一次废液抽吸管21上的排液控制阀22打开，电阻抗传感装置的电极片GND24和电极片R023探测到第一次排放的培养基废液的电阻R0，并输出至控制器18；当后续排放培养基废液时，控制器18控制后续废液抽吸管19上的排液控制阀22打开，电阻抗传感装置的电极片GND24和电极片RX20探测到后续排放的培养基废液的电阻RX，并输出至控制器18，进而实现对抽吸出的培养废液进行电阻抗(或者电导)检测，进而提高在线式非接触型血培养仪的检测效率。
控制器18控制负压泵11运行或手动气动负压泵11，通过负压泵11使负压瓶12内定期、间隔式产生指定的负压，对阳性检测装置内的培养液进行负压抽吸，培养废液通过废液排出口8排放至废液瓶25内，控制器18打开与培养液瓶17连通的第二连接管15上的进液控制阀16，负压瓶12产生的负压对培养液瓶17的培养液产生一个抽吸力，将培养液抽吸至阳性检测装置内，进而定期更换血培养过程中的培养液。
实施例5
参照图11～13，本实施例的在线式非接触型血培养阳性检测装置，与实施例1相比，存在以下不同：
所述第一连接管14、第二连接管15分别连接位于上盖4上的第一进液口201和第二进液口202。
所述振荡器电路采用分频输出电路。
参照图13，所述分频输出电路的元件连接关系为：分频探测电路CD4060BM的脚16(VDD)并联连接电容C1、电容C2后接地；脚3串接电阻R3后接地，脚9接入接插元件JP3(TES)的接口2；脚10串接R4、脚11串接R2后并接接入接插元件JP3(TES)的接口1，脚8和脚12接地；控制器18的脚1、脚3分别与CD4060BM的脚8、供电电源和脚16电连接，为分频探测电路CD4060BM提供5V电源；脚2与CD4060BM的脚3连接。经分频探测电路多级分频(如14级分频)处理后的信号经通道接口(CD4060BM的脚3→控制器18的脚2)传送至控制器18(单片机)进行检测处理。上、下探测电极3、10通过屏蔽导线9分别与分频输出电路中的接插元件JP3(TES)的脚1、脚2电连接。
本实施例的在线式非接触型血培养阳性检测装置，采用振荡分频输出电路实现脉冲周期检测，以提高检测灵敏度。其他的工作原理及使用方法同实施例1。
此外，本实施例的在线式非接触型血培养阳性检测装置，还可以与内置有电阻抗检测电路(如图9所述)的电阻抗传感装置同时组合使用，提高阳性检测装置的检测效率和精准度，组合使用方法同实施例3，在此不再赘述。
实施例6
参照图14，本实施例的在线式非接触型血培养仪，包括实施例5所述的在线式非接触型血培养阳性检测装置、废液瓶25、负压瓶12、样品瓶13和培养液瓶17；所述在线式非接触型血培养阳性检测装置放置在恒温箱内，且其废液排出口8通过管路与废液瓶25连通；所述进液口2分别通过第一连接管14、第二连接管15与样品瓶13、培养液瓶17连通，向培养腔内输送样品或培养液；所述废液瓶25与负压瓶12连通，所述负压泵11与负压瓶12连通，并使负压瓶12内形成负压。
所述第一连接管14、第二连接管15分别设有进液控制阀16。
所述第一连接管14的两端分别连接位于上盖4上的第一进液口201和样品瓶13，第二连接管15的两端分别连接位于上盖4上的第二进液口202和营养液瓶。
所述第一连接管14中设有初级过滤膜6(附图未示出)，可有效降低样品中白细胞和红细胞的量，以防止在线式非接触型血培养阳性检测装置的微孔滤膜6被堵塞。需要说明的是，样品瓶13中的样品还可以通过增加溶血的方法，降低白细胞和红细胞，以防止在线式非接触型血培养阳性检测装置的微孔滤膜6堵塞。
所述进液控制阀16为电磁阀，并与在线式非接触型血培养阳性检测装置的控制器18电连接。需要说明的是，所述进液控制阀16还可以采用手动控制阀。
本实施例的在线式非接触型血培养仪的工作原理及使用方法：
阳性检测装置上的上探测电极3和下探测电极10之间的电容随着血培养过程发生变化，上探测电极3和下探测电极10之间的电容变化经分频输出电路的放大后传送至控制器18，控制器18根据接收到的差频脉冲值，与设定的差频脉冲值进行比对，如果超过探测的差频脉冲值偏高，则发送报警信号至报警处理电路，进而提示工作人员进行处理。
控制器18控制负压泵11运行或手动气动负压泵11，通过负压泵11使负压瓶12内定期、间隔式产生指定的负压，对阳性检测装置内的培养液进行负压抽吸，培养废液通过废液排出口8排放至废液瓶25内，控制器18打开与培养液瓶17连通的第二连接管15上的进液控制阀16，负压瓶12产生的负压对培养液瓶17的培养液产生一个抽吸力，将培养液抽吸至阳性检测装置内，进而定期更换血培养过程中的培养液。
本发明的在线式非接触型血培养阳性检测装置可以单个或者多个组合置于恒温培养箱中，仅仅引出相应的管路从而实现系列化多需求的要求。本发明的在线式非接触型血培养阳性检测装置置于恒温环境，可降低了温度对检测的影响。
本发明的在线式非接触型血培养仪，还可以采用实施例5中的分频输出电路和电阻抗传感装置相结合的结构，以上技术特征的改变，本领域的技术人员通过文字描述可以理解并实施，故不再另作附图加以说明。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体式连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

Claims (10)

1.在线式非接触型血培养阳性检测装置，其特征在于，包括上盖(4)、滤膜(6)和下盖(7)，所述上盖(4)顶部设有上探测电极(3)；所述上盖(4)与下盖(7)密封连接，其中部围合形成一个培养腔；所述上盖(4)顶部设有与培养腔连通的进液口(2)；所述滤膜(6)放置在培养腔内，所述下盖(7)底部设有下探测电极(10)，所述下盖(7)的上表面设有若干个用于支撑滤膜(6)的凸部(702)，其中部设有废液排出口(8)；所述上探测电极(3)和下探测电极(10)与振荡器电路电连接，振荡器电路与控制器(18)、处理报警电路电连接。
2.如权利要求1所述在线式非接触型血培养阳性检测装置，其特征在于，所述振荡器电路采用差频输出电路或分频输出电路。
3.如权利要求2所述在线式非接触型血培养阳性检测装置，其特征在于，所述差频输出电路的元件连接关系为：CD40106BNSR的脚2串接电阻R2、脚4串接电容C1后并接，再串接电阻R1后接入脚1，构成参考振荡器；CD40106BNSR的脚11串接电位器RV、电阻R4后接入接插元件JP1的脚1，其脚13串接电阻R3并联接入接插元件JP1的脚1，脚9连接到接插元件JP1的脚3，与培养液内部构建的电容通过上、下探测电极(3，10)及导线构建成一个电容器与CD40106BNSR的内部施密特反相器形成探测振荡器；CD40106BNSR的脚14串接电容C23后接地，并接5V电源，脚6、脚8分别接入与差频探测电路板CD4013BM的D1端、CLOCK1端电连接，电容C25、电容C24并接后接入CD4013BM的脚14、5V电源和CD40106BNSR的脚7；差频探测电路板CD4013BM的脚1/脚2串接电容C2、电阻R5后接入接插元件JP2的脚2，串接电容C3后接入接插元件JP2的脚1，输出差频脉冲送到接插元件JP2的脚2，再经线缆连接到控制器(18)进行检测处理；串接电容C22、二极管D2、电阻D7后与电阻R6并接后接入接插元件JP2的脚3和差频探测电路板CD4013BM的脚14，脚1、与供电电源形成回路，为差频电路提供电源，CD40106BNSR的脚7、CD4013BM的脚6、脚7、脚8、脚9、脚10、脚11以及接插元件J1的脚2、接插元件JP2的脚1均接地。
4.如权利要求2所述在线式非接触型血培养阳性检测装置，其特征在于，所述分频输出电路的元件连接关系为：分频探测电路CD4060BM的脚16并联连接电容C1、电容C2后接地；脚3串接电阻R3后接地，脚9接入接插元件JP3的接口2；脚10串接R4、脚11串接R2后并接接入接插元件JP3的接口1，脚8和脚12接地；控制器(18)的脚1、脚3分别与CD4060BM的脚8、供电电源和脚16电连接，为分频探测电路CD4060BM提供5V电源；脚2与CD4060BM的脚3连接；经分频探测电路多级分频处理后的信号经通道接口传送至控制器(18)进行检测处理。
5.如权利要求1所述在线式非接触型血培养阳性检测装置，其特征在于，所述上、下探测电极(3、10)通过屏蔽导线(9)与振荡器电路电连接；所述上盖(4)和下盖(7)的连接处相对开设有用于放置密封圈(5)的放置凹槽，所述上盖(4)与下盖(7)通过螺纹或卡扣密封连接；所述滤膜(6)为孔径0.3-0.45um的多孔PP滤膜(6)或耐热滤膜(6)。
6.如权利要求1～5任一项所述在线式非接触型血培养阳性检测装置，其特征在于，所述在线式非接触型血培养阳性检测装置还包括电阻抗传感装置，所述电阻抗传感装置安装在废液排出口(8)，所述电阻抗传感装置包括内置在废液排出口(8)的导流管及设置在导流管进液端、第一次废液抽吸管(21)出口、后续废液抽吸管(19)出口的电极片，所述第一次废液抽吸管(21)内设有排液控制阀(22)，所述排液控制阀(22)与控制器(18)电连接。
7.如权利要求6所述在线式非接触型血培养阳性检测装置，其特征在于，电阻抗传感装置内置有电阻抗检测电路，所述电阻抗检测电路的元件连接关系如下：电阻抗电路板INA155的脚1串接电阻R8后接入脚8，脚2串接电阻R10后接入电源正极后再接脚7，脚2串接电阻RX后接地，电阻R10和电阻RX的两端并接有电容C1和电容C2，脚3和脚7之间串接有电位器RW，脚3串接电阻R0、脚5串接电阻R7后接地，脚3、脚2分别与位于第一次废液抽吸管(21)出口的电极片R0(23)和位于后续废液抽吸管(19)出口的电极片RX(20)电连接；脚6串接抗干扰电阻R6后接地，脚6连接控制器(18)的ADC输入端，输出电阻抗传感装置的检测信号至控制器(18)。
8.在线式非接触型血培养仪，其特征在于，包括如权利要求1～7任一项所述的在线式非接触型血培养阳性检测装置、废液瓶(25)、负压瓶(12)、负压泵(11)、样品瓶(13)和培养液瓶(17)；所述在线式非接触型血培养阳性检测装置放置在恒温箱内，且其废液排出口(8)通过管路与废液瓶(25)连通；所述进液口(2)分别通过第一连接管(14)、第二连接管(15)与样品瓶(13)、培养液瓶(17)连通，向培养腔内输送样品或培养液；所述废液瓶(25)与负压瓶(12)连通，所述负压泵(11)与负压瓶(12)连通，并使负压瓶(12)内形成负压。
9.如权利要求8所述在线式非接触型血培养仪，其特征在于，所述第一连接管(14)、第二连接管(15)分别设有进液控制阀(16)。
10.如权利要求8所述在线式非接触型血培养仪，其特征在于，所述第一连接管(14)、第二连接管(15)通过三通(1)与进液口(2)连通，或者，所述第一连接管(14)、第二连接管(15)分别连接位于上盖(4)上的第一进液口(2)和第二进液口(2)。
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