一种气液一体生化自动检测装置的制作方法

本发明涉及生化检测，具体为一种气液一体生化自动检测装置。

背景技术：

1、空气和水是人类赖以生存的基本环境条件，空气及水质环境中含有大量微生物及化学物质，直接影响或威胁人与动植物的健康和生长。现阶段在特定环境生物及化学指标监测方面，相关环境监测装置系统主要为光谱在线监测采集及单一空气或水质的检测装置，缺乏生化层面兼具气体及液体采样和检测集成控制一体化的装置。

2、在气体和液体中微生物及化学物质监测方面，还没有适应特定场景一体化全自动报警检测的装置。针对环境空气及水质实际监测需求，设计气液一体生化自动检测装置，可同时检测气体或液体环境中病原微生物种类及化学物质含量。

技术实现思路

1、（一）解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种气液一体生化自动检测装置，该装置可自动完成气体或液体样本监测、采集、处理及检测分析全流程，并在下次检测时自动切换气液管路及试剂耗材，无需清洗等待或人工更换，可进行连续多次全自动检测实验，提高运行效率和灵敏度，实现空气及水质环境中生化危害高效精准的全自动检测，提高装置的智能化程度，提升环境生化监测和控制处理效率，解决了缺乏生化层面兼具气体及液体采样和检测集成控制一体化的装置的问题。

3、（二）技术方案

4、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

5、一种气液一体生化自动检测装置，包括机柜组件、生化监测、采集富集、移液处理、检测部件和控制单元；

6、所述机柜组件由柜体、气路组件和液路组件构成，用于实现监测、采集、移液间的气液联通；

7、所述生化监测由生物监测模块和化学监测模块组成，用于对环境空气中的生物粒子及化学指标进行实时监测；

8、所述采集富集由采气组件、采液组件、采样瓶、样本槽、储液瓶组成，用于采集富集环境空气或水质中的样本；

9、所述移液处理由移液模块和集成盒组成，用于进行样本转移提取处理；

10、所述检测部件包括生物检测模块和化学检测模块，用于对提取后的样本进行检测分析并上传检测数据；

11、所述控制单元包括工控机、控制器、驱动器，用于对各部分进行连接控制，实现气液一体全流程自动化监测、采集、处理和检测。

12、优选的，在所述机柜组件中，所述气路组件包括进气管路和出气管路，所述柜体设有进气口、出气口和进液口，所述进液口通过液路组件连接到采液组件，所述进气口通过进气管路分别连接到生物监测模块、化学监测模块和采气组件的对应进气口。

13、优选的，在所述生化监测中，所述生物监测模块为分档计数，设定不同粒径范围对应报警值；

14、所述化学监测模块通过传感器集成技术实时获取环境空气数据的化学指标值，监测参数可模块化配置；

15、生物监测模块和化学监测模块连接控制单元中的工控机，当空气中生物粒子的粒径范围或化学指标值超过对应预设限值时，工控机收到监测模块数据信息后，即刻发送指令到控制器依次启动采集富集及后续处理检测流程，并将同步推送报警信息到客户端平台。

16、优选的，在所述采集富集中，采气组件为多通道气路，采液组件为多通道液路，采气组件连通外部空气和采样瓶，采液组件连通采样液储液瓶和空的采样瓶，采液组件还连通了空的样本槽和采集完空气或液体的采样瓶，采液组件还连通了带样本液的样本槽和废液储液瓶；

17、采气组件中阀门连接采样瓶的前端口，采气组件中的其他部件在采样瓶的后端口通过气路依次串联，采液组件通过液路连接储液瓶、采样瓶及样本槽；

18、当生化监测监测到超标数据或手动触发启动采集富集时，采液组件用于将采样液储液瓶内的样液输送到空的采样瓶内，采气组件用于大流量采集环境气体样本到对应采样瓶中并融入到采样瓶内的采集液内，各采样瓶内的样本采集液经多通道的采液组件输送至对应样本槽完成富集流程，采集及检测废液统一排放至废液储液瓶。

19、优选的，在移液处理中，移液模块包括运动机构和移液器，移液模块连接控制单元中的驱动器和控制器，移液模块接收控制指令完成指定动作，运动机构用于实现稳定的带载空间运动及转移，运动机构配置有用于安装集成盒的可替换转载板；

20、集成盒包括支架、温控组件、枪头盒、废弃盒，支架用于放置样本槽和预制检测试剂，温控组件可控温调节满足试剂冷藏和恒温反应需求，处理过程中废弃物通过移液模块自动丢弃到废弃盒，采集到的样本经过移液处理后加样至检测部件，进行自动检测分析。

21、优选的，在所述检测部件中，所述生物检测模块为pcr仪或其他满足生物检测任务的模块，所述化学检测模块为水质分析仪或其他可检测分析水质化学物质的模块，生物检测模块和化学检测模块分别连接控制单元中的工控机对应接口，获取控制指令并自动上传检测分析数据信息，检测结果分别为阴性、阳性和正常、超标。

22、优选的，在所述控制单元中，所述工控机通过串口及网口分别连接生物监测模块及化学监测模块、采集富集与移液处理的控制器、生物检测模块及化学检测模块，实现控制指令及数据信息通讯，控制器集成采集富集与移液处理控制，通过驱动器配合完成指定动作，并自动切换气液管路及试剂耗材，无需清洗等待或人工更换，完成连续多次全自动检测实验。

23、优选的，控制单元还包括显示器、无线模块；

24、显示器连接工控机接口提供人机交互操作界面，并可直观展示系统数据信息；

25、无线模块连接工控机网口实现与外置服务器无线信息传输，将装置监测数据信息实时发送至服务器进行信息共享，且服务器平台可直接发送指令控制对应装置，实现分布式部署远程联网控制。

26、优选的，生物检测模块和化学检测模块位于移液运动机构内。

27、所述控制器集成采集富集控制与移液处理控制，所述控制器包括采集主控板、plc模块、温控板，分别连接工控机对应接口，实现采气组件、采液组件、移液模块、温控组件的通讯控制和数据传输。

28、（三）有益效果

29、与现有技术相比，本发明提供了一种气液一体生化自动检测装置，具备以下有益效果：

30、1、该气液一体生化自动检测装置，通过设置机柜组件、生化监测、采集富集、移液处理、检测部件和控制单元，生化监测实时监测环境空气中生物粒子数及化学物质，一旦超标，即刻启动采集富集、移液处理和检测部件进行自动化采集处理检测流程，针对性精准检测空气或水质中特定微生物和化学物质含量，全流程自动化监测采集处理检测及快速切换管路耗材，有效提高了检测效率及灵敏度，且针对高危、恶劣或其他特殊环境，可远程监控，不间断在线连续自动化检测，确保环境安全。

技术特征：

1.一种气液一体生化自动检测装置，其特征在于，包括机柜组件、生化监测、采集富集、移液处理、检测部件和控制单元；

2.根据权利要求所述的一种气液一体生化自动检测装置，其特征在于，在所述机柜组件中，所述气路组件包括进气管路和出气管路，所述柜体设有进气口、出气口和进液口，所述进液口通过液路组件连接到采液组件，所述进气口通过进气管路分别连接到生物监测模块、化学监测模块和采气组件的对应进气口。

3.根据权利要求所述的一种气液一体生化自动检测装置，其特征在于，在所述生化监测中，所述生物监测模块为分档计数，设定不同粒径范围对应报警值；

4.根据权利要求所述的一种气液一体生化自动检测装置，其特征在于，在所述采集富集中，采气组件为多通道气路，采液组件为多通道液路，采气组件连通外部空气和采样瓶，采液组件连通采样液储液瓶和空的采样瓶，采液组件还连通了空的样本槽和采集完空气或液体的采样瓶，采液组件还连通了带样本液的样本槽和废液储液瓶；

5.根据权利要求所述的一种气液一体生化自动检测装置，其特征在于，在移液处理中，移液模块包括运动机构和移液器，移液模块连接控制单元中的驱动器和控制器，移液模块接收控制指令完成指定动作，运动机构用于实现稳定的带载空间运动及转移，运动机构配置有用于安装集成盒的可替换转载板；

6.根据权利要求所述的一种气液一体生化自动检测装置，其特征在于，在所述检测部件中，所述生物检测模块为满足生物检测任务的模块，所述化学检测模块为可检测分析水质化学物质的模块，生物检测模块和化学检测模块分别连接控制单元中的工控机对应接口，获取控制指令并自动上传检测分析数据信息，检测结果分别为阴性、阳性和正常、超标。

7.根据权利要求所述的一种气液一体生化自动检测装置，其特征在于，在所述控制单元中，所述工控机通过串口及网口分别连接生物监测模块及化学监测模块、采集富集与移液处理的控制器、生物检测模块及化学检测模块，实现控制指令及数据信息通讯，控制器集成采集富集与移液处理控制，通过驱动器配合完成指定动作，并自动切换气液管路及试剂耗材，无需清洗等待或人工更换，完成连续多次全自动检测实验。

8.根据权利要求7所述的一种气液一体生化自动检测装置，其特征在于，控制单元还包括显示器、无线模块；

9.根据权利要求5所述的一种气液一体生化自动检测装置，其特征在于，生物检测模块和化学检测模块位于移液运动机构内。

10.根据权利要求7所述的一种气液一体生化自动检测装置，其特征在于，所述控制器集成采集富集控制与移液处理控制，所述控制器包括采集主控板、plc模块、温控板，分别连接工控机对应接口，实现采气组件、采液组件、移液模块、温控组件的通讯控制和数据传输。

技术总结本发明涉及生化检测技术领域，且公开了一种气液一体生化自动检测装置，包括机柜组件、生化监测、采集富集、移液处理、检测部件和控制单元；机柜组件由柜体、气路组件和液路组件构成，用于实现监测、采集、移液间的气液联通；生化监测由生物和化学监测模块组成，用于对环境空气中的生物粒子及化学指标进行实时监测；采集富集由气液采集富集模块组成，用于采集富集环境空气或水质中的样本；移液处理由移液模块和集成盒组成，用于进行样本转移提取处理；检测部件用于对提取后的样本进行检测分析并上传检测数据；控制单元用于对各部分进行连接控制，实现气液一体全流程自动化监测、采集、处理和检测。技术研发人员：李凡双,杜慧滨,邹宏阳,李露露,刘清杨,赖根生,王盼,李慧鹏,燕永学,胡孔新受保护的技术使用者：中国检验检疫科学研究院技术研发日：技术公布日：2024/8/21