CN203885887U - 一种检测紫外线杀灭细菌效果的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种检测紫外线杀灭细菌效果的装置，包括紫外线强度检测装置、时间设定装置和杀菌率计算模块，紫外线强度检测装置检测紫外消毒仪器的紫外线强度并将紫外线强度数据输入杀菌率计算模块，时间设定装置将所设定的时间数值输入杀菌率计算模块中，杀菌率计算模块根据紫外线照射强度和紫外线照射时间计算杀菌率；紫外线强度检测装置包括紫外光电探测器、差分放大电路和检测电路，紫外光电探测器连接差分放大电路，差分放大电路连接检测电路，紫外光电探测器接收紫外光并将紫外光转换为电信号发送到差分放大电路进行放大处理，放大处理后信号输入检测电路中进行检测。本实用新型的装置可以保证紫外线消毒设备杀灭细菌的有效性，使原本无法观测效果的杀菌过程有了评价装置，还可以避免细菌全部杀灭后继续消耗能量，增加紫外线消毒设备的实用性。
Description
技术领域
本发明专利涉及一种杀菌效果检测技术，具体涉及一种检测紫外线杀灭细菌效果的装置。
背景技术
众所周知，紫外线具有灭菌功能，比如利用紫外线(波长范围380nm一200nm)中的UV-C波长(200-280nm)对微生物的辐射损伤和破坏核酸的功能使微生物死亡，从而达到杀菌效果。在现代生活中，出现了利用紫外线进行杀菌消毒的消毒灯、消毒柜等产品。但是，这些产品的紫外灯管是有使用寿命的，随着使用时间的延长，灯管逐渐老化，光线强度将损失30％-50％，当紫外光强度达不到300J/cm2的国家消毒标准时，微生物会出现光复活现象，这样就无法完成彻底消毒的作用了。因此需要明确紫外线消毒产品的杀菌效果。
以金黄色葡萄球菌为例，该球菌是人类的一种重要病原菌，广泛存在于各种介质之中，由于金黄色葡萄球菌能够产生血浆凝固酶、葡萄球菌溶血素、杀白细胞素、肠毒素、表皮溶解毒素、毒性休克综合症毒素I(Toxic shock syndrome toxinl，TTSTl)及葡激酶、透明质酸酶等各种毒素，可引起成人和婴幼儿各种感染性疾病，常见疾病有中毒性肠炎、剥脱性皮炎等，严重的可引起全身中毒性休克、多组织器官坏死、重度皮肤烫伤样综合症(Staphylococcal Scalded Skin Syndrome，简称SSSS)等致死性疾病。据美国食品药品管理局(FDA)2009年5月报道，在美国德克萨斯州16所幼儿园共5824例患儿发生的食物中毒案例中，有1364例系金黄色葡萄球菌引发，其中8例死于该菌食源性肠道感染，最后以重症全身中毒性休克而不治。在各部门的卫生标准中，金黄色葡萄球菌的数量都是重要标准之一。而金黄色葡萄球菌通常的杀灭方式就是紫外线消毒，现有检测各种消毒产品的杀菌效果，尤其是实时杀灭金黄色葡萄球菌的效果，还没有利用传感器光电方法来实现，消毒灯、消毒柜等消毒设施也从未明确标示出过金黄色葡萄球菌等各种细菌被杀灭的程度，因此可能导致消毒工作走入误区。由于检测消毒效果的方法不够精确，因此产生了很多紫外线消毒设施使用的误区，如紫外线消毒灯老化后，仍然按照正常消毒步骤进行消毒，从而导致杀菌程度不足，引起病原体的继续传播。
发明内容
本发明目的是提供一种通过利用电子仪器技术检测紫外线强度，根据紫外线强度判断细菌杀灭效果的装置，准确检测出细菌在紫外线照射下被杀灭的百分比，避免由于细菌杀灭程度不足而导致的病原体继续传播，以保证紫外消毒设备达到标准的消毒作用。
为达到上述目的，本发明提供一种检测紫外线杀灭细菌效果的装置，包括紫外线强度检测装置、时间设定装置和杀菌率计算模块，紫外线强度检测装置检测紫外消毒仪器的紫外线强度并将紫外线强度数据输入杀菌率计算模块，时间设定装置将所设定的时间数值输入杀菌率计算模块中，杀菌率计算模块根据紫外线照射强度和紫外线照射时间计算杀菌率；紫外线强度检测装置包括紫外光电探测器、差分放大电路和检测电路，紫外光电探测器连接差分放大电路，差分放大电路连接检测电路，紫外光电探测器接收紫外光并将紫外光转换为电信号发送到差分放大电路进行放大处理，放大处理后信号输入检测电路中进行检测。
所述检测紫外线杀灭细菌效果的装置还包括显示装置，显示装置与杀菌率计算模块连接，显示杀菌率。
所述杀菌率计算模块为一计算器。
所述杀菌率计算模块为一固化有杀菌率公式的计算器。
所述紫外光电探测器采用GaN/AlGaN异质结光电二极管接收紫外线。
所述紫外线强度检测装置包括一外壳，紫外光电探测器设置在外壳上，差分放大电路和检测电路设置在外壳内。
所述紫外线强度检测装置包括一定位支杆，所述定位支杆设置在外壳上。定位支杆用于定位紫外消毒仪器与紫外光电探测器之间的距离。
所述差分放大电路和检测电路集成为一体。
所述外壳上设置指示灯，检测电路连接并控制指示灯。
本发明的有益效果为：
本发明可以保证紫外线消毒设备杀灭细菌，使原本无法观测效果的杀菌过程有了评价装置，还可以避免细菌全部杀灭后继续消耗能量，增加紫外线消毒设备的实用性。
本发明的紫外线检测装置利用紫外探测器对紫外消毒仪器进行检测，可以实时探测紫外消毒强度，并且工作于室温条件、操作简单、体积小、安装方便、使用寿命长，从而使得消毒更稳定、彻底，达到国家卫生标准。
近年来，ⅡI-V族氮化物宽禁带半导体(Eg>2.3eV)的研究进展异常迅速。其中以GaN为代表的GaN基宽禁带半导体材料的制备及器件的研制已成为目前全球半导体研究的前沿和热点。GaN基材料属于直接禁带半导体材料，禁带宽度从3.4eV一6.2eV连续可调，辐射复合高、电击穿强度高(～3×106V/cm)、漏电流小、电子漂移饱和速度高、导热性能好、化学及物理性质稳定且抗辐射强度高，这使得GaN基材料制备的各种器件可应用于大功率、高频、高温等恶劣环境，且在科研和应用领域都取得了突出的成果，从而使GaN基材料成为继第一代Ge、Si单质半导体材料、第二代GaAs、InP、InAs等化合物半导体材料之后的第三代半导体材料。
GaN适宜的禁带宽度和直接型能带结构，使得这一新材料十分适合于发展可见光区短波段和紫外波段的光电器件，例如蓝光发光二极管(LED)和紫外光电探测器等，并且，紫外光电探测器的研制已达到实用水平。紫外光电探测器是利用GaN/AlGaN异质结光电二极管工作的光电探测器，它性能稳定、使用方便、寿命长，已开始应用于国防、科研、民用等各种领域。
附图说明
图1是本发明的紫外线强度检测装置的结构示意图。
图2是本发明的紫外线强度检测装置的电路原理图。
图3是本发明的检测紫外线杀灭细菌效果的装置的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，紫外消毒仪器紫外光强的检测装置包括定位支杆2、紫外光电探测器3、差分放大电路4和检测电路5。检测装置利用紫外光电探测器3将紫外消毒仪器1发出的紫外光转换为电信号，并以指示灯显示，从而对紫外消毒仪器的消毒能力进行判定。
检测装置中紫外光电探测器3、差分放大电路4及检测电路5集成在一独立模块中，其电路原理图见图2所示，并由定位支杆2定位于特定距离处。紫外消毒仪器1发出的紫外光照射到定位准确的探测模块中的紫外光电探测器3的接收窗口上，输出的电信号利用差分放大电路4进行放大处理，最终利用检测电路5进行检测输出。
检测装置包括一外壳8，紫外光电探测器3设置在外壳8上，差分放大电路4和检测电路5设置在外壳8内。定位支杆2也设置在外壳8上，用于定位检测系统紫外消毒仪器1与紫外光电探测器3之间的距离。
外壳8上设置有两个指示灯，若紫外光强度满足要求，则绿灯6显示，若紫外光强度低于标准要求，则红灯7显示，指示需要更换紫外消毒灯管。两个指示灯与检测电路5连接。
紫外光电探测器3由GaN/AlGaN异质结光电二极管制备而成，它与差分放大电路4、检测电路5集成在探测模块中，由定位支杆2定位与制定距离处，并接收光源1输出的特定波长的紫外光，将紫外光信号转变为电信号，并送入差分放大电路4中。差分放大电路4接收紫外光电探测器3输出的电信号，进行差分处理放大，并送入检测电路中。检测电路5比较差分放大电路4输出的电信号值与国家标准紫外光强度对应的电信号值，若大于等于标准值，则输出信号显示绿灯6亮，若小于标准之，则输出信号显示红灯7亮。紫外消毒仪器1不同的紫外灯管输出波长及强度不同，但消毒灯管的输出波长均在200-280nm的UV-C波段，其中以254nm左右的紫外线消毒能力最佳。
检测紫外线杀灭细菌效果的装置，如图3所示，包括紫外线强度检测装置9、时间设定装置10、杀菌率计算模块11和显示装置12，紫外线强度检测装置9检测检测紫外消毒仪器的紫外线强度并将紫外线强度数据输入杀菌率计算模块11，时间设定装置10将所设定的时间数值输入杀菌率计算模块11中，杀菌率计算模块11根据紫外线照射强度、紫外线照射时间与细菌杀灭率之间的关系计算杀菌率，紫外线强度检测装置9的具体结构如上述描述，在此不再赘述。显示装置12与杀菌率计算模块11连接，显示经过计算获得的杀菌率。
杀菌率计算模块11可以为一固化有杀菌率公式的计算器，该计算器可以与检测电路5集成在一起。固化的杀菌率公式可以由试验结果获得，比如紫外线照射强度(P)、紫外线照射时间(t)与细菌杀灭率(Q)之间的关系；Q=K*P*t，其中K对于确定种类的细菌而言，为常数，t的单位是分钟，P单位是微瓦/平方厘米，K的单位是平方厘米/(微瓦*分钟)，Q的单位是％。对于金黄色葡萄球菌而言，K=0.538。对于枯草菌，K=0.277。对于大肠杆菌而言，K=0.634。
Claims (8)
1.一种检测紫外线杀灭细菌效果的装置，其特征在于，包括紫外线强度检测装置、时间设定装置和杀菌率计算模块，紫外线强度检测装置检测紫外消毒仪器的紫外线强度并将紫外线强度数据输入杀菌率计算模块，时间设定装置将所设定的时间数值输入杀菌率计算模块中，杀菌率计算模块根据紫外线照射强度和紫外线照射时间计算杀菌率 ；紫外线强度检测装置包括紫外光电探测器、差分放大电路和检测电路，紫外光电探测器连接差分放大电路，差分放大电路连接检测电路，紫外光电探测器接收紫外光并将紫外光转换为电信号发送到差分放大电路进行放大处理，放大处理后信号输入检测电路中进行检测。
2.如权利要求1所述的检测紫外线杀灭细菌效果的装置，其特征在于，所述检测紫外线杀灭细菌效果的装置还包括显示装置，显示装置与杀菌率计算模块连接，显示杀菌率。
3.如权利要求1所述的检测紫外线杀灭细菌效果的装置，其特征在于，所述杀菌率计算模块为一计算器。
4.如权利要求1所述的检测紫外线杀灭细菌效果的装置，其特征在于，所述紫外光电探测器采用GaN/AlGaN异质结光电二极管接收紫外线。
5.如权利要求1所述的检测紫外线杀灭细菌效果的装置，其特征在于，所述紫外线强度检测装置包括一外壳，紫外光电探测器设置在外壳上，差分放大电路和检测电路设置在外壳内。
6.如权利要求5所述的检测紫外线杀灭细菌效果的装置，其特征在于，所述紫外线强度检测装置包括一定位支杆，所述定位支杆设置在外壳上。
7.如权利要求1所述的检测紫外线杀灭细菌效果的装置，其特征在于，所述差分放大电路和检测电路集成为一体。
8.如权利要求5所述的检测紫外线杀灭细菌效果的装置，其特征在于，所述外壳上设置指示灯，检测电路连接并控制指示灯。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN111594931A (zh) * | 2020-06-01 | 2020-08-28 | 宁波奥克斯电气股份有限公司 | 空调uvc杀菌功能的控制方法和空调器 |
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