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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201620084364.7 (22)申请日 2016.01.28 (73)专利权人 刘奇 地址 450000 河南省郑州市金水区黄河路 70号院4号楼42号 (72)发明人 刘奇邵杰 (74)专利代理机构 郑州联科专利事务所(普通 合伙) 41104 代理人 刘建芳 (51)Int.Cl. C12M 1/36(2006.01) C12M 1/34(2006.01) (54)实用新型名称 一种用于微生物培养单发射器式快速检测 系统 (57)摘要 本实用新型公开了一种用于微生物培养。
2、单 发射器式快速检测系统， 由培养室、 检测单元、 信 号处理单元和显示单元组成； 所述的信号处理单 元包括激光控制器、 D/A数模转换器和DSP数字信 号处理模块； 所述的红外探测器设置在环状支撑 板的内测且在准直器输出光路上。 本实用新型通 过在培养室中设置由半导体激光器、 光纤、 准直 透镜、 A/D模数转换器和红外探测器组成的检测 单元， 实时对培养室中的培养瓶中二氧化碳浓度 进行监测。 培养室通过设置旋转台， 减速电机带 动旋转台进行标定的旋转， 从而使旋转台上能够 放置多个培养瓶， 能够批量的对培养瓶依次自动 进行培养和实时监测各个培养瓶中的细菌浓度 的大小， 而且检测灵敏度高、 。
3、检测周期短、 准确度 高和检测成本低廉。 权利要求书1页 说明书3页 附图2页 CN 205398635 U 2016.07.27 CN 205398635 U 1.一种用于微生物培养单发射器式快速检测系统， 其特征在于： 由培养室、 检测单元、 信号处理单元和显示单元组成； 所述的信号处理单元包括激光控制器、 D/A数模转换器和 DSP数字信号处理模块； 所述的检测单元包括半导体激光器、 光纤、 准直透镜、 A/D模数转换器和红外探测器； 所 述的DSP数字信号处理模块的输出端通过D/A数模转换器连接激光控制器的输入端， 所述的 激光控制器的输出端连接半导体激光器的输入端； 所述的半导体激光。
4、器的输出端通过光纤 连接准直透镜； 准直透镜设置在培养室的侧壁上； 所述的培养室下方设置有控制柜， 培养室内底部设置有减速机， 减速机输出轴设置有 旋转台， 旋转台上水平设置有环状支撑板， 环状支撑板上方设置有多个夹紧装置， 所述夹紧 装置通过驱动控制电路与控制室内中央处理器相连接； 所述的旋转台为多层层状结构， 每一层均设置有环状支撑板， 环状支撑板上方设置有 多个夹紧装置； 且最上层的环状支撑板的外侧设置有准直器， 对应的环状支撑板的内侧设 置有红外探测器， 红外探测器的后方还设置有折射装置， 所述的准直器、 红外探测器和折射 装置三者在同一水平线上； 其余层的环状支撑板的内侧设置有红外探。
5、测器， 对应的红外探 测器内测和环状支撑板的外侧均设置有折射装置， 且其在同一水平线上； 所述红外探测器的输出端通过A/D模数转换器与DSP数字信号处理模块的输入端相连， 所述的DSP数字信号处理模块的输出端与显示单元的输入端相连。 2.根据权利要求1所述的用于微生物培养单发射器式快速检测系统， 其特征在于： 所述 的夹紧装置包括固定板， 固定板两端分别设置有两个弹性加持臂， 所述两个弹性加持臂的 距离不大于培养瓶的瓶颈大小。 3.根据权利要求2所述的用于微生物培养单发射器式快速检测系统， 其特征在于： 所述 的固定板为两个， 两个固定板上下设置， 且两个固定板均与环状支撑板固定连接。 4.根。
6、据权利要求3所述的用于微生物培养单发射器式快速检测系统， 其特征在于： 所述 的弹性加持臂为8字型或r字型。 5.根据权利要求4所述的用于微生物培养单发射器式快速检测系统， 其特征在于： 所述 的显示单元包括液晶显示器和声光告警器。 权利要求书 1/1 页 2 CN 205398635 U 2 一种用于微生物培养单发射器式快速检测系统 技术领域 0001 本实用新型涉及医疗器械设备技术领域， 尤其涉及一种用于微生物培养单发射器 式快速检测系统。 背景技术 0002 血培养检查是用于检验血液样品中有无细菌存在的一种微生物学检查方法， 对于 快速检测临床上严重危及患者生命的败血症、 菌血症患者血液。
7、中是否有细菌生长以明确诊 断有着十分重要的作用。 0003 近些年来， 随着科技的进步、 微生物学的发展以及各交叉领域的出现， 微生物学 家、 计算机专家和工程技术人员相结合， 已经研制出众多自动化、 集成化的智能型全自动血 培养仪。 自动血培养仪主要由培养系统或恒温孵育器和检测系统组成。 0004 但是现有的自动血培养仪大多都是进行单个少数实验器件， 如单独的试管、 器皿 等人工进行存取， 单次实验， 单次检查， 而且其培养和检查也是分开实施， 因而没有能够进 行自动或者大批量批次自动检测的装置。 实用新型内容 0005 本实用新型的目的是提供一种用于微生物培养单发射器式快速检测系统， 能够。
8、对 批量的培养瓶依次自动进行培养和实时监测各个培养瓶中的细菌浓度的大小， 而且检测灵 敏度高、 检测周期短、 准确度高和检测成本低廉。 0006 本实用新型采用的技术方案为： 0007 一种用于微生物培养单发射器式快速检测系统， 由培养室、 检测单元、 信号处理单 元和显示单元组成； 所述的信号处理单元包括激光控制器、 D/A数模转换器和DSP数字信号 处理模块； 0008 所述的检测单元包括半导体激光器、 光纤、 准直透镜、 A/D模数转换器和红外探测 器； 所述的DSP数字信号处理模块的输出端通过D/A数模转换器连接激光控制器的输入端， 所述的激光控制器的输出端连接半导体激光器的输入端； 。
9、所述的半导体激光器的输出端通 过光纤连接准直透镜； 准直透镜设置在培养室的侧壁上； 0009 所述的旋转台为多层层状结构， 每一层均设置有环状支撑板， 环状支撑板上方设 置有多个夹紧装置； 且最上层的环状支撑板的外侧设置有准直器， 对应的环状支撑板的内 侧设置有红外探测器， 红外探测器的后方还设置有折射装置， 所述的准直器、 红外探测器和 折射装置三者在同一水平线上； 其余层的环状支撑板的内侧设置有红外探测器， 对应的红 外探测器内测和环状支撑板的外侧均设置有折射装置， 且其在同一水平线上； 0010 所述的培养室下方设置有控制柜， 培养室内底部设置有减速机， 减速机输出轴设 置有旋转台， 旋。
10、转台上水平设置有环状支撑板， 环状支撑板上方设置有多个夹紧装置， 所述 夹紧装置通过驱动控制电路与控制室内中央处理器相连接； 0011 所述红外探测器的输出端通过A/D模数转换器与DSP数字信号处理模块的输入端 说明书 1/3 页 3 CN 205398635 U 3 相连， 所述的DSP数字信号处理模块的输出端与显示单元的输入端相连。 0012 所述的夹紧装置包括固定板， 固定板两端分别设置有两个弹性加持臂， 所述两个 弹性加持臂的距离不大于培养瓶的瓶颈大小。 0013 所述的固定板为两个， 两个固定板上下设置， 且两个固定板均与环状支撑板固定 连接。 0014 所述的弹性加持臂为8字型或r。
11、字型。 0015 所述的显示单元包括液晶显示器和声光告警器。 0016 本实用新型通过设置培养室， 在培养室中设置由半导体激光器、 光纤、 准直透镜、 A/D模数转换器和红外探测器组成的检测单元， 从而能够实时针对培养室中的培养瓶中二 氧化碳浓度进行监测， 并把监测结果通过显示单元进行线条画的显示， 使操作人员能够一 眼看出培养室中每个培养瓶的二氧化碳浓度变化情况。 培养室通过设置旋转台， 通过减速 电机带动旋转台进行标定的旋转， 从而使旋转台上能够放置多个培养瓶， 且对每个培养瓶 进行区分， 从而能够批量的对培养瓶依次自动进行培养和实时监测各个培养瓶中的细菌浓 度的大小， 而且检测灵敏度高、。
12、 检测周期短、 准确度高和检测成本低廉。 附图说明 0017 图1为本实用新型所述培养室的结构示意图； 0018 图2为本实用新型所述培养室的俯视使用状态图； 0019 图3为本实用新型的电路原理框图。 具体实施方式 0020 如图1、 2和3所示， 一种用于微生物培养快速检测系统， 由培养室4、 检测单元、 信号 处理单元和显示单元组成； 所述的信号处理单元包括激光控制器、 D/A数模转换器和DSP数 字信号处理模块； 0021 所述的检测单元包括半导体激光器、 光纤、 准直透镜3、 A/D模数转换器和红外探测 器2； 所述的DSP数字信号处理模块的输出端通过D/A数模转换器连接激光控制器的。
13、输入端， 所述的激光控制器的输出端连接半导体激光器的输入端； 所述的半导体激光器的输出端通 过光纤连接准直透镜3； 准直透镜3设置在培养室的侧壁上； 0022 所述的半导体激光器通过光纤与输出法兰相连接， 再通过输入光纤将激光传输至 准直透镜3。 所述的半导体激光器的中心波长为2004nm， 作为二氧化碳的探测激光源， 利用 激光控制器将激光器输出中心波长调谐至二氧化碳的最佳吸收线处； 所述的DSP数字信号 处理模块通过D/A数模转换器同时产生10Hz的三角波信号和20kHz的正弦波信号加载至激 光控制器， 实现对半导体激光器输出波长的缓慢扫描和频率调制。 0023 所述的旋转台1为多层层状结。
14、构， 每一层均设置有环状支撑板7， 环状支撑板7上方 设置有多个夹紧装置； 且最上层的环状支撑板7的外侧设置有准直器3， 对应的环状支撑板7 的内侧设置有红外探测器2， 红外探测器2的后方还设置有折射装置11， 所述的准直器3、 红 外探测器2和折射装置11三者在同一水平线上； 其余层的环状支撑板的内侧设置有红外探 测器2， 对应的红外探测器内测， 环状支撑板的外侧均设置有折射装置11， 且其在同一水平 线上。 所述的折射装置11可以为三棱镜， 即每一层的红外线经过红外探测器2测量后， 均通 说明书 2/3 页 4 CN 205398635 U 4 过设置在红外探测器2光路后方的三棱镜进行折射。
15、， 调整每一层的折射角度， 把上一层的红 外激光折射到临近的设置在准直器3下方的下层三棱镜上， 在通过下层的三棱镜进行二次 折射， 把红外激光再变为水平的直线照射， 发射到当前层的红外探测器2上， 使第二层的培 养瓶8也能通过红外激光进行监测， 依次类推， 则整个装置都可实现监测， 而仅仅需要一个 准直器3， 半导体激光发射器的输出光路也仅仅需要一路输出光口， 节省成本， 且又不影响 监测的效果。 0024 所述的培养室4下方设置有控制柜6， 培养室内底部设置有减速机5， 减速机5输出 轴设置有旋转台1， 旋转台1上水平设置有环状支撑板7， 环状支撑板7上方设置有多个夹紧 装置， 所述夹紧装置。
16、通过驱动控制电路与控制室内中央处理器相连接； 控制柜可以控制减 速机5的转动和抖动频率， 从而实现旋转台1上的各个培养瓶8的位置， 以及针对培养瓶8进 行抖动沉淀。 此为血培养的基础步骤， 所以具体的不再赘述。 0025 本实用新型在固定放置的在环状支撑板上的培养瓶两侧分别装有准直透镜和红 外探测器， 激光通过输入光纤传输至准直透镜经聚焦后进入红外探测器， 培养瓶放置于检 测单元中心位置， 经准直后的激光从培养瓶上方的非培养液空间穿过， 并由对面窗片上的 红外探测器接收， 将激光信号转换为电信号， 最终将电信号传输至信号处理单元进行信号 处理。 所述的A/D模数转换器将红外探测器2传输的电信号。
17、转换成数字信号， 并将其传输至 DSP数字信号处理模块进行信号处理， 最终DSP数字信号处理模块将二氧化碳的浓度信息传 输至显示单元。 上述如何通过激光侧二氧化碳的浓度为现有技术， 此测量的方法也不是本 实用新型的保护内容， 所以此处不再赘述举例的测量方法和步骤。 0026 在准直器3输出光路上； 所述红外探测器2的输出端通过A/D模数转换器与DSP数字 信号处理模块的输入端相连， 所述的DSP数字信号处理模块的输出端与显示单元的输入端 相连。 所述的显示单元包括液晶显示器和声光告警器。 所述的液晶显示器实时显示DSP数字 信号处理模块传输的二氧化碳浓度曲线信息， 若二氧化碳浓度超出预设的浓度。
18、值， 则声光 告警器进行声光告警， 以及时检测出培养瓶中细菌的存在。 0027 所述的夹紧装置包括固定板10， 固定板10两端分别设置有两个弹性加持臂9， 所述 两个弹性加持臂9的距离不大于培养瓶8的瓶颈大小。 通过环状支撑板7对培养瓶8进行支撑 放置， 通过弹性加持臂9对培养瓶进行夹紧固定， 而且在固定板10上可以用于放置标签， 标 签用于区分培养瓶。 0028 所述的固定板10为两个， 两个固定板上下设置， 且两个固定板均与环状支撑板7固 定连接， 每个固定板两端分别设置有两个弹性加持臂9， 设置上下两层夹紧装置， 通过四个 弹性加持臂9对一个培养瓶固定， 使其固定更加稳固， 在培养瓶随着。
19、环状支撑板旋转时更加 稳定。 0029 所述的弹性加持臂为8字型或者r字型。 8字型或者r字型的弹性加持臂使两个弹性 加持臂9之间形成一个类似 “圆形” 的夹持空间， 用于对培养瓶进行夹紧稳固。 0030 本实用新型包括在培养瓶进行培养的同时， 针对培养瓶进行实时的监测， 而且通 过本装置， 使多个培养瓶均可以进行同时操作， 分别监控， 而且通过旋转台的旋转位置切换 不同的培养瓶进行监测， 整体上不仅监测的灵敏度高、 检测周期短、 准确度高， 而且检测成 本低的血培养仪检测系统， 实时检测培养瓶内细菌的代谢产物二氧化碳浓度并结合声光告 警， 确保及时检测培养瓶中细菌的存在， 以缩短患者确诊病情的时间。 说明书 3/3 页 5 CN 205398635 U 5 图1 说明书附图 1/2 页 6 CN 205398635 U 6 图2 图3 说明书附图 2/2 页 7 CN 205398635 U 7 。