一种苯基硫脲溶液浓度检测装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种苯基硫脲溶液浓度检测装置和方法。该装置包括计算机、采集单元和采集工作台，采集单元包括细胞电极板、声表面波谐振器和转换单元，采集工作台包括底座，底座上设置有放置槽和升降器，放置槽上方设有滴液室，滴液室通过连接机构与升降器相连，滴液室底部设有与滴液室连通的微量泵，微量泵底部设有与微量泵连通的滴液头，滴液室顶部设有进液口，滴液室内还设有清洗机构和排水机构，滴液室上方设有圆盘，圆盘上绕圆心设有若干个储液腔，储液腔底部与进液口对应的位置设有出液口，出液口上设有出液电磁阀，滴液室顶部设有驱动圆盘转动的驱动电机。本发明专利技术结构简单，成本低，能够快速准确的检测出苯基硫脲溶液的浓度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及溶液浓度检测
，尤其涉及一种苯基硫脲溶液浓度检测装置和方法。
技术介绍
现有的苯基硫脲溶液浓度检测技术方法有仪器分析检测法和化学检测法，仪器分析检测法虽然操作简单，但是存在设备体积大、费用昂贵、检测精度低的缺陷；化学检测法存在操作繁琐，重复性差的不足。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有苯基硫脲溶液浓度检测装置成本高、检测精度较低的技术问题，提供了一种苯基硫脲溶液浓度检测装置和方法，其结构简单，成本低，能够快速准确的检测出苯基硫脲溶液的浓度。为了解决上述问题，本专利技术采用以下技术方案予以实现：本专利技术的一种苯基硫脲溶液浓度检测装置，包括计算机、采集单元和采集工作台，所述采集单元包括细胞电极板、声表面波谐振器和转换单元，所述采集工作台包括底座，所述底座上设置有放置槽和升降器，所述放置槽上方设有滴液室，所述滴液室通过连接机构与升降器相连，所述滴液室底部设有与滴液室连通的微量泵，所述微量泵底部设有与微量泵连通的滴液头，所述滴液室顶部设有进液口，所述滴液室内还设有清洗机构和排水机构，所述滴液室上方设有圆盘，所述圆盘上绕圆心设有若干个储液腔，所述储液腔底部与进液口对应的位置设有出液口，所述出液口上设有出液电磁阀，所述滴液室顶部设有驱动圆盘转动的驱动电机，所述声表面波谐振器分别与细胞电极板和转换单元电连接，所述计算机分别与转换单元、微量泵、清洗机构、排水机构、出液电磁阀、驱动电机和升降器电连接。在本技术方案中，预先取得不同浓度的苯基硫脲溶液，将不同浓度的苯基硫脲溶液分别倒入圆盘上的各个储液腔内，将细胞电极板放置在放置槽内，且细胞电极板位于滴液头下方。升降器控制滴液室升降，从而调整滴液头的位置，使滴液头与细胞电极板之间的距离为最佳值。启动苯基硫脲溶液浓度检测装置工作，计算机控制圆盘上与滴液室对应的储液腔上的出液电磁阀开启(与滴液室对应的储液腔上的出液口与滴液室上的进液口对准)，储液腔内的苯基硫脲溶液通过进液口注入滴液室。接着计算机控制微量泵工作，微量泵控制滴液头每间隔2.1秒滴液一次，每次滴液量为0.05ml，总共滴液260次。滴液室内的苯基硫脲溶液通过滴液头滴到细胞电极板上，细胞电极板产生特异性电流响应，电流响应被声表面波谐振器捕捉到以频率形式输出到转换单元，转换单元检测频率信号，并输出频率响应曲线到计算机。计算机在接收到的频率响应曲线上采样，得到120个采样值，将采样值作为输入数据S(t)，输入二阶线性系统随机共振模型d2x(t)dt2+[4r2+2ξ(t)+bξ2(t)]dx(t)dt+ω4x(t)=Acos(Ωt)+cS(t)]]>中，并使二阶线性系统随机共振模型共振，得到该苯基硫脲溶液的输出信噪比SNR=rλΩ+2qa2bc(Ω3-Ω)1+2qa2b+5r-a2.]]>滴液结束后，排水机构将滴液室内剩余的苯基硫脲溶液排出，清洗机构对滴液室进行清洗吹干。接着，计算机通过驱动电机驱动圆盘顺时针转动一定角度，使下一个储液腔转动到与滴液室对应的位置，接着重复上述步骤检测出该储液腔内苯基硫脲溶液的输出信噪比，然后排水机构将滴液室内剩余的苯基硫脲溶液排出，清洗机构对滴液室进行清洗吹干。如此循环直到检测出圆盘上所有储液腔内的苯基硫脲溶液的输出信噪比，预先取得的苯基硫脲溶液的浓度分别为k1，k2，...，kN，其对应的输出信噪比分别为SNR1，SNR2，...，SNRN，计算机将点(k1，SNR1)，(k2，SNR2)，...，(kN，SNRN)拟合成一条直线，根据拟合的直线得到苯基硫脲溶液的预测模型：检测未知浓度的待测苯基硫脲溶液时，只要将待测苯基硫脲溶液倒入与圆盘上与滴液室对应的储液腔内，重复上述步骤得到该苯基硫脲溶液的输出信噪比SNR，将该输出信噪比SNR代入苯基硫脲溶液的预测模型：从而计算出待测苯基硫脲溶液的浓度k。本专利技术构简单，成本低，每次滴液完成后，清洗机构会对滴液室进行清洗吹干，保证下一次注入滴液室的苯基硫脲溶液的浓度不会受到杂质干扰，提高了检测精度，检测装置由计算机控制自动工作，检测速度快，提高了检测效率。作为优选，所述细胞电极板包括基板，所述基板上设有工作电极、对电极和两个参比电极，所述工作电极包括前端的圆形部，该圆形部由泡沫铜制成，该泡沫铜上镀有一层镀金层，所述镀金层上设有小鼠菌状味蕾味觉受体细胞，所述对电极的前端和参比电极的前端呈弧形围绕在圆形部外侧，所述工作电极前端、对电极前端和参比电极前端外侧涂有油漆涂层。对电极、参比电极和工作电极的上表面均高于基板上表面0.5至1厘米，基板由ST切型石英制成，对电极和参比电极由钨制成，工作电极由泡沫铜材料制成，泡沫铜为均匀分布的三维网状孔结构，其具有多层稳定的网状结构且连接紧密，网状结构不易变形及塌陷，这使得细胞能够进入泡沫铜结构内部，使得细胞能更好的附着在电极上，镀金层相比泡沫铜毒性更低，与细胞接触使得细胞活性更好，也使得检测灵敏度更好。作为优选，所述转换单元包括振荡电路和频率检测器，所述声表面波谐振器通过振荡电路与频率检测器电连接，所述频率检测器与计算机电连接。作为优选，所述清洗机构包括进气口和进水口，所述滴液室通过一个连接管路与进气口和进水口连通，所述进气口与气泵相连，所述进水口与水泵相连，所述水泵与水箱相连，所述进气口设有进气电磁阀，所述进水口设有进水电磁阀，所述气泵、水泵、进气电磁阀和进水电磁阀分别与计算机电连接。对滴液室进行清洗时，先关闭进气电磁阀，启动水泵、开启进水电磁阀，水泵向滴液室内注入清水清洗，接着排水机构将水排出，关闭水泵和进水电磁阀，启动气泵、开启进气电磁阀，气泵向滴液室内通入空气将滴液室吹干。作为优选，所述清洗机构还包括设置在滴液室内的搅拌机构，所述搅拌机构包括水平设置的中空的横杆和纵向设置的中空的纵杆，所述横杆中段的底部通过轴承套设在纵杆的顶端，所述横杆内的空腔与纵杆内的空腔连通，所述横杆一端的前侧面和横杆另一端的后侧面设有若干个通孔，所述通孔与横杆内空腔连通，所述纵杆设置在滴液室底部，所述纵杆内的空腔通过连接管路与进气口和进水口连通。清洗时，清水从纵杆通入横杆，并从横杆的通孔内排出，清水从通孔内排出时带动横杆转动，当滴液室内清水达到一定量时，横杆转动搅拌清水，使滴液室清洗更彻底。在排本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种苯基硫脲溶液浓度检测装置，其特征在于：包括计算机(1)、采集单元和采集工作台，所述采集单元包括细胞电极板(2)、声表面波谐振器(3)和转换单元(4)，所述采集工作台包括底座(5)，所述底座(5)上设置有放置槽(6)和升降器(45)，所述放置槽(6)上方设有滴液室(7)，所述滴液室(7)通过连接机构与升降器(45)相连，所述滴液室(7)底部设有与滴液室(7)连通的微量泵(8)，所述微量泵(8)底部设有与微量泵连通的滴液头(9)，所述滴液室(7)顶部设有进液口(10)，所述滴液室(7)内还设有清洗机构和排水机构，所述滴液室(7)上方设有圆盘(11)，所述圆盘(11)上绕圆心设有若干个储液腔(12)，所述储液腔(12)底部与进液口(10)对应的位置设有出液口(13)，所述出液口(13)上设有出液电磁阀(14)，所述滴液室(7)顶部设有驱动圆盘转动的驱动电机(15)，所述声表面波谐振器(3)分别与细胞电极板(2)和转换单元(4)电连接，所述计算机(1)分别与转换单元(4)、微量泵(8)、清洗机构、排水机构、出液电磁阀(14)、驱动电机(15)和升降器(45)电连接。

【技术特征摘要】
1.一种苯基硫脲溶液浓度检测装置，其特征在于：包括计算机(1)、
采集单元和采集工作台，所述采集单元包括细胞电极板(2)、声
表面波谐振器(3)和转换单元(4)，所述采集工作台包括底座(5)，
所述底座(5)上设置有放置槽(6)和升降器(45)，所述放置槽
(6)上方设有滴液室(7)，所述滴液室(7)通过连接机构与升
降器(45)相连，所述滴液室(7)底部设有与滴液室(7)连通
的微量泵(8)，所述微量泵(8)底部设有与微量泵连通的滴液头
(9)，所述滴液室(7)顶部设有进液口(10)，所述滴液室(7)
内还设有清洗机构和排水机构，所述滴液室(7)上方设有圆盘
(11)，所述圆盘(11)上绕圆心设有若干个储液腔(12)，所述
储液腔(12)底部与进液口(10)对应的位置设有出液口(13)，
所述出液口(13)上设有出液电磁阀(14)，所述滴液室(7)顶
部设有驱动圆盘转动的驱动电机(15)，所述声表面波谐振器(3)
分别与细胞电极板(2)和转换单元(4)电连接，所述计算机(1)
分别与转换单元(4)、微量泵(8)、清洗机构、排水机构、出液
电磁阀(14)、驱动电机(15)和升降器(45)电连接。
2.根据权利要求1所述的一种苯基硫脲溶液浓度检测装置，其特征
在于：所述细胞电极板(2)包括基板(16)，所述基板(16)上
设有工作电极(17)、对电极(18)和两个参比电极(19)，所述
工作电极(17)包括前端的圆形部，该圆形部由泡沫铜制成，该
泡沫铜上镀有一层镀金层，所述镀金层上设有小鼠菌状味蕾味觉
受体细胞，所述对电极(18)的前端和参比电极(19)的前端呈

\t弧形围绕在圆形部外侧，所述工作电极(17)前端、对电极(18)
前端和参比电极(19)前端外侧涂有油漆涂层(20)。
3.根据权利要求1所述的一种苯基硫脲溶液浓度检测装置，其特征
在于：所述转换单元(4)包括振荡电路和频率检测器，所述声表
面波谐振器(3)通过振荡电路与频率检测器电连接，所述频率检
测器与计算机(1)电连接。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种苯基硫脲溶液浓度检测装置，
其特征在于：所述清洗机构包括进气口(21)和进水口(22)，所
述滴液室(7)通过一个连接管路与进气口(21)和进水口(22)
连通，所述进气口(2)与气泵(23)相连，所述进水口(22)
与水泵(24)相连，所述水泵(24)与水箱相连，所述进气口(21)
设有进气电磁阀(25)，所述进水口(22)设有进水电磁阀(26)，
所述气泵(23)、水泵(24)、进气电磁阀(25)和进水电磁阀(26)<...

【专利技术属性】
技术研发人员：傅均，郑钢英，金姣姣，葛阳杨，惠国华，
申请(专利权)人：浙江工商大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33