CN207318344U - 一种自启动分光光度计 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自启动分光光度计，包括分光光度计箱体、位于箱体上部的测量平台底座以及一端连接在所述测量平台底座上的测量臂；所述分光光度计箱体内设有光谱仪，所述光谱仪设有内置开关，所述内置开关控制光谱仪的开启和关闭；所述测量臂内部下方设有触发器，所述测量平台底座内部上方设有与所述触发器对应的感应装置；所述触发器内部设有信号发射器，所述感应装置内部设有芯片，所述芯片通过导线连接所述光谱仪内置开关；所述感应装置通过接收所述触发器发出的信号控制所述光谱仪内置开关的开启；通过触发器及感应装置的配合，可以实现测试的自启动，发送测试命令时间短，获得数据稳定性好，模式可选，在大批量测试时节省大量时间。

Description

一种自启动分光光度计

技术领域

本实用新型涉及光学测量仪器领域，尤其涉及一种自启动分光光度计。

背景技术

分光光度计是一种用于对物质定性及定量分析的仪器，其工作原理是将复杂成份的光分解为光谱线并加以分析，其测量范围一般包括波长范围为380～780nm的可见光区和波长范围为200～380nm的紫外光区；其通常的测试方法是将样品溶液放入比色皿中，将比色皿放入仪器内部，测试光源穿过比色皿从而穿过样品，接收器接收透过光源，对其进行测试分析，此类分光光度计所需样品用量大，操作方便，尤其是后期比色皿的清洗过程比较复杂，稍不注意就会损害比色皿，而比色皿的价格较高；基于上述原因，很多制造商采用传统的透射式单光程样品吸收方案，在微量样品下对分光光度仪进行了改进，然而此类分光光度计操作起来比较麻烦，在滴加样品后，需要手动启动测试按钮，仪器才能开始测量，当样品数量较多时，测试人员需重复操作，且发送命令的时间间隔较长，样品在空气中暴露时间较长，会导致样品本身发生变化，对测试结果产生很大影响，同时如果样品毒害性大，测试时不允许直接触碰其他位置则需要多人合作，十分繁琐。

实用新型内容

本实用新型目的是提供一种自启动分光光度计，以解决传统分光光度计测试过程中样品添加后，需要手动操作启动分光光度计，操作程序繁琐的问题。

本实用新型解决技术问题采用如下技术方案：一种自启动分光光度计，包括分光光度计箱体、位于箱体上部的测量平台底座以及一端连接在所述测量平台底座上的测量臂；

所述分光光度计箱体内设有光谱仪，所述光谱仪设有内置开关，所述内置开关控制光谱仪的开启和关闭；

所述测量臂内部下方设有触发器，所述测量平台底座内部上方设有与所述触发器对应的感应装置；

所述触发器内部设有信号发射器，所述感应装置内部设有芯片，所述芯片通过导线连接所述光谱仪内置开关；

所述感应装置通过接收所述触发器发出的信号控制所述光谱仪内置开关的开启。

进一步的，所述分光光度计箱体内部还设有点样测试光源和比色皿测试光源，外部设有电源开关、模式调节按钮、外部接线装置及指示灯，所述箱体上方内嵌设有一对比色皿卡槽，所述比色皿卡槽上方设有遮光片，所述比色皿卡槽下方设有可见光感应器，所述可见光感应器通过导线连接所述光谱仪内置开关。

进一步的，所述芯片上设有计时器、信号接收器件、信号转换器件及信号传输器件；所述触发器下端及所述感应装置上端设有通孔，所述触发器下端的通孔正对所述感应装置上端的通孔。

进一步的，所述测量臂内部设有测量臂光纤，所述测量臂光纤尾部位于所述测量臂与所述测量平台底座连接一侧，所述测量臂光纤头部位于所述测量臂另一侧，所述测量平台底座中设有入射光纤及出射光纤。

进一步的，所述点样测试光源正对所述入射光纤下端，所述比色皿测试光源位于所述比色皿卡槽的一侧。

进一步的，所述光谱仪侧方设有点样测试光源接收孔、比色皿测试光源接收孔及线路板，所述点样测试光源接收孔正对所述出射光纤下端，所述比色皿测试光源接收孔与所述比色皿测试光源对应的位于所述比色皿卡槽的另一侧，所述线路板通过内置数据线连接所述外部接线装置。

进一步的，所述入射光纤及出射光纤的上端以及所述测量臂光纤的头部和尾部下端设有通孔，所述入射光纤上端的通孔正对所述测量臂光纤尾部下端的通孔，所述出射光纤上端的通孔正对所述测量臂光纤头部下端的通孔；所述测量臂光纤的头部通孔下端及所述出射光纤的通孔上端设有圆形透光片；所述出射光纤通孔上端的圆形透光片正中心设有滴样点，所述滴样点正对所述出射光纤头部。

进一步的，所述测量臂下方，位于所述测量臂光纤头部和尾部之间位置设有防震棒，所述测试平台底座上面设有防震凹槽，所述防震棒正对所述防震凹槽。

进一步的，所述测量臂与所述测量平台底座通过转轴连接，所述转轴下部位于所述测量臂上设有一水平伸缩卡栓，所述测试平台底座上对应所述卡栓位置处设有一卡槽，所述测量臂打开关闭的角度为0-90°。

进一步的，还包括外接系统，所述外接系统包括显示装置、数据处理装置和信号传输装置，所述外接系统通过所述外部接线装置连接所述分光光度计。

本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型提供一种自启动分光光度计，基于触发器与感应装置的配合，可以实现自启动测量样品，闭合测量臂时触发光源启动，无需额外操作，数据可以直接传到外部连接的分析记录设备中，由于闭合测量臂后发送测量命令时间间隔极短，小于1秒，样品在空气中暴露的时间短，因此获得的数据稳定性极佳，在测量时，可以选择两种模式，微量测试和比色皿测试，无需多人操作，在大批量测试时，更是节省了大量的时间。

附图说明

图1为自启动分光光度计剖面图；

图2为自启动分光光度计整体示意图；

图3为测量臂光纤头部与出射光纤上端局部放大示意图；

图中标记示意为：1-分光光度计箱体，101-点样测试光源，102-比色皿测试光源，103-光谱仪，1031-内置开关，104-电源开关，105-模式调节按钮，106-外部接线装置，107-指示灯，108-比色皿卡槽，109-遮光片，110-点样测试光源接收孔，111-比色皿测试光源接收孔；2-测量平台底座，201-感应装置，2011-芯片，202-入射光纤，203-出射光纤，204-防震凹槽；3-测量臂，301-触发器，3011-信号发射器，302-测量臂光纤，303-防震棒；4-通孔；5-圆形透光片，501-滴样点；6-转轴；7-水平卡栓。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型的技术方案作进一步阐述。

实施例1

本实施例提供了一种自启动分光光度计，如图1和2所示，包括分光光度计箱体1、位于箱体1上部的测量平台底座2以及一端连接在所述测量平台底座2上的测量臂3；所述分光光度计箱体1内设光谱仪103，所述光谱仪103设有内置开关1031；所述测量臂3内部下方设有触发器301，所述测量平台底座2内部上方设有与所述触发器301对应的感应装置201，所述触发器301内部设有信号发射器3011，所述感应装置201内部设有芯片2011，所述芯片2011上设有计时器、信号接收器件、信号转换器件及信号传输器件；所述芯片2011通过导线连所述光谱仪内置开关1031；所述感应装置201通过接收所述触发器301发出的信号控制所述光谱仪内置开关1031的开启，从而控制分光光度计自启动；所述信号发射器可以为电磁信号发射器或磁性元件等常见磁性信号发射器；也可以为正弦信号发射器、低频信号发射器、高频信号发射器、函数信号发射器等常见电信号发射器；还可以为激光、红外、紫外、可见光等光信号发射器。

当测量臂3打开时，触发器301远离感应装置，感应装置201上的信号接收器件无法接收到触发器301中信号发射器3011发出的信号，光谱仪内置开关1031不启动，点样测试光源101和光谱仪103均保持关闭，仪器不进行测试，反之，当测量臂3闭合时，触发器301内信号发射器3011发送的信号传递到芯片2011上的信号接收器件上，通过信号转换器件转换为电信号，再通过信号传输器件传递到光谱仪内置开光上，光谱仪内置开关1031启动，同时点样测试光源101开启，分光光度计自启动开始对样品进行测试，并分析记录数据；所述信号接收器件为磁感应器、电磁感应器、红外感应器、光感器或无线信号接收器等；所述计时器用于计量测量臂翻开后感应装置的无感应时间，当无感应时间小于2秒时，关闭测量臂则分光光度计测试不启动，当无感应时间大于2秒时，分光光度计自动默认为测量准备状态，闭合测量臂后，分光光度计测试启动。基于触发器及感应装置的配合，分光光度计可以实现自启动，在添加样品后，操作人员无需在仪器的操作界面上再次点击启动操作，样品在空气中暴露时间短，受到外界影响小，尤其是在测试有毒有害样品时，无需多个人员操作，简化了操作过程，测试效果稳定，数据准确度高。

所述触发器301下端及所述感应装置201上端设有通孔4，所述触发器301下端的通孔4正对所述感应装置201上端的通孔4。

所述分光光度计箱体1外部设有电源开关104、模式调节按钮105、外部接线装置106及指示灯107，指示灯有两个，分别对应点样测试模式和比色皿测试模式，通过模式调节按钮105可以调节两种测试模式，当对应的测试模式开启时，对应的指示灯107会亮起，当模式为待机状态时，则两个指示灯107均熄灭；所述箱体上方内嵌设有一对比色皿卡槽108，所述比色皿卡槽108上方设有遮光片109，所述比色皿卡槽108下方设有可见光感应器，遮光片109用于在测试过程中遮挡外部的光，同时也用于在分光光度计不使用的时候遮挡灰尘，防止灰尘进入分光光度计内部，对仪器造成损伤；所述可见光感应器通过导线连接所述光谱仪内置开关1031，可见光感应器内部设有光电转换器，当遮光片109开启时，外部的可见光射进比色皿卡槽109，射入到可见光感应器上，光电转换器可以将接收的光信号转换为关闭装置电信号，传递到光谱仪内置开关上，使得光谱仪内置开关保持关闭状态，同时比色皿测试光源保持关闭，分光光度计不启动测试程序，当遮光片关闭时，外部可见光无法射入比色皿卡槽108，感应器上的光电转换器不识别光信号，从而发射启动装置电信号，传递到光谱仪内置开关1031上，光谱仪开启，同时比色皿光源开启，分光光度计测试程序开启，对比色皿中样品进行测试。

测试时，调节模式调节按钮，模式调节按钮包括三个档位，分别为点样测试模式、比色皿测试模式及待机模式；当开启点样测试模式时，在滴样点上滴加样品后，闭合测量臂，测量平台底座内部的感应装置芯片上的信号接收器件接收到触发器中发出的信号，通过芯片上的信号转换器转换成电信号，从而通过信号传输器件传递到点样测试光源，点样测试光源开启，并自动进行测试，测试光通过闭合的光通道传递到样品处，样品吸收部分测试光后，剩余测试光通过出射光纤进入到光谱仪上的点样测试光源接收孔中，光谱仪对剩余测试光进行分析，转换成数据信号输出；当开启比色皿测试模式时，将比色皿放入比色皿卡槽，关闭遮光片，遮光片控制比色皿测试光源开启，测试光透过比色皿，并被比色皿中测试样品吸收，剩余测试光进入光谱仪的比色皿测试光源接收孔中，由光谱仪进行分析及数据输出；当开启待机模式时，无论测量臂和遮光片的状态如何，仪器都默认为不进行测试。基于上述测试方法，自启动分光光度计测试模式可控，可以根据样品自身性质，调节测试模式，自由切换，简单快捷。

如图3所示，所述测量臂3内部设有测量臂光纤302，所述测量臂光纤302尾部位于所述测量臂3与所述测量平台底座2连接一侧，所述测量臂光纤302头部位于所述测量臂3另一侧，所述测量平台底座2中设有入射光纤202及出射光纤203；所述入射光纤202及出射光纤203的上端以及所述测量臂光纤302的头部和尾部下端设有通孔4，所述入射光纤202上端的通孔4正对所述测量臂光纤302尾部下端的通孔4，所述出射光纤203上端的通孔4正对所述测量臂光纤302头部下端的通孔4，当测量臂3闭合时，入射光纤202、测量臂光纤302和出射光纤203可以形成闭合的光通道；所述测量臂光纤203的头部通孔4下端及所述出射光纤203的通孔4上端设有圆形透光片5，所述圆形透光片5材质为石英等透光性极强的材料；所述出射光纤203的通孔4上端的圆形透光片正5中心设有滴样点501，所述滴样点501用于进行微量测试时准确滴加样品，测试时可以通过移液枪或滴管将待测样品滴加到滴样点上，闭合测量臂自启动进行测试，所述滴样点正对所述出射光纤通孔。

所述点样测试光源101正对所述入射光纤202下端，所述比色皿测试光源102位于所述比色皿卡槽108的一侧并与所述遮光片109通过导线连接；所述光谱仪103侧方设有点样测试光源接收孔110及比色皿测试光源接收孔111，所述点样测试光源接收孔正对所述出射光纤尾部，所述比色皿测试光源接收孔与所述比色皿测试光源对应位于所述比色皿卡槽的另一侧。

所述仪器使用超微量光程为1mm/0.2mm，两个测试光源均为氙气闪光灯系统，所述光谱仪为全光谱扫描仪，扫描范围在190nm～850nm之间，光谱仪侦测器使用3648像素线性CCD列阵。

具体的，所述测量臂3下方，位于所述测量臂光纤302头部和尾部之间位置设有防震棒303，所述测试平台底座上面设有防震凹槽204，所述防震棒303正对所述防震凹槽204；防震棒303及防震槽204可以避免测量臂3在快速关闭时发生震动，而损伤仪器或对样品造成影响，同时也可以防止样品在测量臂3快速关闭的情况下，被溅射到仪器周围，对外部环境造成污染。

具体的，所述测量臂3与所述测量平台底座2通过转轴6连接，所述转轴6下部位于所述测量臂3上设有一水平伸缩卡栓7，所述测试平台底座上对应所述卡栓位置处设有一卡槽，所述卡栓7完全插入所述卡槽中，卡栓7及卡槽可以起到固定作用，所述测量臂3打开关闭的角度为0-90°，可以确保测量臂3的转动空间在分光光度计上方，不对周围的仪器或物品造成影响；当测量臂3打开一定角度之后，伸缩卡栓7可以固定测量臂3的打开角度，防止测量臂3受重力影响自动闭合，当测量臂3打开最大角度后，方可关闭测量臂3。

进一步的，还包括外接系统，所述外接系统包括外部电源、显示装置、数据处理装置和信号传输装置，所述外接系统通过所述外部接线装置106与分光光度计连接，所述数据处理装置包括智能测量系统、DSS数据安全系统、RTA实时分析系统及IAS干扰分析系统；外接系统通过数据线连接在箱体外部的外部接线装置上，所述外部系统为电脑安装程序及、平板APP或专门的具有显示功能的数据处理分析仪器，光谱仪测试后数据进入外接系统，通过数据处理装置对数据进行处理，包括数据整理，标定，线性处理，结果处理等常用功能，可以根据测试需求自行设置，外接系统还具有数据储存功能，可以将分析后的数据进行整体的储存，包括标样储存，线性储存等，在下次测试前可以将数据调出，直接使用，可以避免二次标定。

测试开始前，在外部系统中选择标定、线性分析及样品测试等多种测试，并设置系统参数，选定测试光吸收范围，并配制测试溶液；启动分光光度计箱体外部的电源，选择测试模式，当模式选点为点样测试模式时，打开测量臂，触发器远离感应装置，感应装置无法接受触发器发出的信号，从而控制测试光源切断发出测试光，将配置好的测试样品滴加到透光片中心处的滴样点上，闭合测量臂，测量臂光纤头部下端通孔表面的透光片及入射光纤上端通孔表面的透光片之间均匀分布了样品，同时，感应装置接收到触发器发出的信号，分光光度计自启动测试，测试光源发出测试光，测试光从闭合的光通路中穿过样品进入光谱仪中，光谱仪对入射光进行分析，转换成数据，数据传输到外部系统中进行分析，标定；通常情况下，更换样品需要一定时间，因此，当测量臂开启后，计时器自动开始计时，当开启时间大于两秒后再关闭测量臂，则仪器默认为开始测试，当开启时间小于等于两秒时关闭测量臂则仪器默认为不进行测试；当模式选定为比色皿测试模式时，打开比色皿上部的遮光片，将盛有待测样品的比色皿插入比色皿卡槽，关闭遮光片，比色皿测试光源开启，发出的测试光穿过比色皿，部分被待测样品吸收，剩余测试光进入光谱仪中，光谱仪对光进行分析，转换成数据模式输出；当待机模式开启时，可在仪器刚启动的条件下对仪器进行预热。

其过程用应用RTA实时分析系统，对图谱叠加，变异系数及线性回归进行统计分析，可以快速提供数据分析，并显示测试结果，同时由于外部系统所带有的IAS干扰分析系统，可以自动屏蔽液体内微粒子、絮状物或气泡等干扰项，从而提高精度；外部系统还可以编辑程序，将测试的数据转换成蛋白浓度、细胞培养物浓度、转化率、粘度、菌落数、等输出；外部系统包括DSS数据安全系统，分光光度计在使用过程中，自启动后可自行实时保存测量数据，无论遇到停电、电脑死机或误删数据等状况时，DSS数据安全系统可以恢复之前的数据及参数设定。

经测试，所述自启动分光光度计可以在五秒内测试一项数据，可检测dsDNA、ssDNA、RNA等不同类型核酸浓度，细胞培养物浓度，纯化后蛋白浓度，被BCA、Bradford或Low人员标定的蛋白样品标准曲线，可以运用基本酶动力学分析法以及细胞密度检测；其波长精度为1nm，波长分辨率可达0.3nm以内，吸光精度为2％(0.76在257nm)，吸光率分辨精度可达0.002Abs(1mm path)。

以上实施例的先后顺序仅为便于描述，不代表实施例的优劣。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，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，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种自启动分光光度计，其特征在于，包括分光光度计箱体、位于箱体上部的测量平台底座以及一端连接在所述测量平台底座上的测量臂；

所述分光光度计箱体内设有光谱仪，所述光谱仪设有内置开关，所述内置开关控制光谱仪的开启和关闭；

所述测量臂内部下方设有触发器，所述测量平台底座内部上方设有与所述触发器对应的感应装置；

所述触发器内部设有信号发射器，所述感应装置内部设有芯片，所述芯片通过导线连接所述光谱仪内置开关；

所述感应装置通过接收所述触发器发出的信号控制所述光谱仪内置开关的开启。

2.根据权利要求1所述的自启动分光光度计，其特征在于，所述分光光度计箱体内部还设有点样测试光源和比色皿测试光源，外部设有电源开关、模式调节按钮、外部接线装置及指示灯，所述箱体上方内嵌设有一对比色皿卡槽，所述比色皿卡槽上方设有遮光片，所述比色皿卡槽下方设有可见光感应器，所述可见光感应器通过导线连接所述光谱仪内置开关。

3.根据权利要求1所述的自启动分光光度计，其特征在于，所述芯片上设有计时器、信号接收器件、信号转换器件及信号传输器件；所述触发器下端及所述感应装置上端设有通孔，所述触发器下端的通孔正对所述感应装置上端的通孔。

4.根据权利要求2所述的自启动分光光度计，其特征在于，所述测量臂内部设有测量臂光纤，所述测量臂光纤尾部位于所述测量臂与所述测量平台底座连接一侧，所述测量臂光纤头部位于所述测量臂另一侧，所述测量平台底座中设有入射光纤及出射光纤。

5.根据权利要求4所述的自启动分光光度计，其特征在于，所述点样测试光源正对所述入射光纤下端，所述比色皿测试光源位于所述比色皿卡槽的一侧。

6.根据权利要求5所述的自启动分光光度计，其特征在于，所述光谱仪侧方设有点样测试光源接收孔、比色皿测试光源接收孔及线路板，所述点样测试光源接收孔正对所述出射光纤下端，所述比色皿测试光源接收孔与所述比色皿测试光源对应的位于所述比色皿卡槽的另一侧，所述线路板通过内置数据线连 接所述外部接线装置。

7.根据权利要求5所述的自启动分光光度计，其特征在于，所述入射光纤及出射光纤的上端以及所述测量臂光纤的头部和尾部下端设有通孔，所述入射光纤上端的通孔正对所述测量臂光纤尾部下端的通孔，所述出射光纤上端的通孔正对所述测量臂光纤头部下端的通孔；所述测量臂光纤的头部通孔下端及所述出射光纤的通孔上端设有圆形透光片；所述出射光纤通孔上端的圆形透光片正中心设有滴样点，所述滴样点正对所述出射光纤头部。

8.根据权利要求7所述的自启动分光光度计，其特征在于，所述测量臂下方，位于所述测量臂光纤头部和尾部之间位置设有防震棒，所述测试平台底座上面设有防震凹槽，所述防震棒正对所述防震凹槽。

9.根据权利要求7所述的自启动分光光度计，其特征在于，所述测量臂与所述测量平台底座通过转轴连接，所述转轴下部位于所述测量臂上设有一水平伸缩卡栓，所述测试平台底座上对应所述卡栓位置处设有一卡槽，所述测量臂打开关闭的角度为0-90°。

10.根据权利要求7所述的自启动分光光度计，其特征在于，还包括外接系统，所述外接系统包括显示装置、数据处理装置和信号传输装置，所述外接系统通过所述外部接线装置连接所述分光光度计。