一种用于检测水中抗生素浓度的设备制造技术

本发明专利技术公开了一种用于检测水中抗生素浓度的设备。所述设备包括：下座、上盖、旋转轴、光源、散射光提取装置、探测器以及电路主板，所述下座通过所述旋转轴与所述上盖连接；所述下座设置有一凹槽，所述凹槽的底部铺设有一层金属板以作为电场的一极；所述上盖正对所述下座上表面的位置设置有一层金属板以作为电场的另一极；所述光源安装于所述上盖正对所述凹槽的位置；所述散射光提取装置，安装于所述上盖正对所述凹槽的位置；所述探测器，安装于所述上盖上；以及所述电路主板，与所述探测器连接。本发明专利技术通过石墨烯配合电场增强技术对水样品中抗生素的拉曼散射光进行增强，从而使得所述设备具有极低的检测限与极高的灵敏度和准确度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及检测领域，具体地，设及一种用于检测水中抗生素浓度的设备。
技术介绍
抗生素被广泛应用于控制人类、禽畜和水生动物的细菌性疾病。但是，经过长期的 使用，人们发现抗生素对人类的健康和环境有很多的危害。很多抗生素对人类都有毒性反 应，而且大量使用抗生素会产生抗药性。因此，世界各国纷纷出台政策禁止或限制抗生素的 使用。 目前国内外检测残留的抗生素的方法主要包括生物测定法(微生物学测定法、放 射受体测定法等）、理化检测法(波谱法、色谱法及其联用技术等）W及免疫分析法(放射免 疫测定法、酶联免疫测定法、巧光免疫测定法等）。生物测定法是利用某些生物对抗生素的 特殊反应来定性地或定量地测定抗生素的方法。理化检测法是在实验室的一定环境条件 下，借助各种仪器、设备和试剂，W及运用物理、化学的方法来检测评价商品质量的一种方 法。另外，也有人通过光谱方法来进行检测，尤其是拉曼光谱。由于光谱方法不受水分子的 影响，能够很好地对水中的元素进行测量。因此，对水中抗生素的检测开展了大量的研究， 但主要还是在实验室中进行常规的拉曼分析，也有人将表面增强材料引入到检测中，主要 是金或者银的溶胶质膜，用于对拉曼信号增强。 然而，生物测定法需要将被测物作用于某种生物，而且还需要观察生物的生理反 应。因此，生物测定法的检测灵敏度较低，耗时非常长，而且受个体和操作方法的影响比较 大。理化检测法虽然准确度高、灵敏度高，但是仪器设备和操作程序比较复杂，检测费用昂 贵，耗时长，不能进行快速的检测分析，而且还要求检验人员具备扎实的基础理论知识和熟 练的操作技术。免疫分析法操作复杂，同时存在假阳性率高的缺陷。常规的拉曼光谱检测方 法主要还是用于实验室分析，准确性和便携性都有很大的制约性。由于现场测量的复杂性 限制了大型高精密仪器的使用，现有的技术仍然不能满足现场测量的需要。另外，虽然使用 表面增强材料使检测限有了一定的改善，但是，一些灵敏度较高的基底的制备过程较为复 杂，对其粗糖度有较高的要求，且针对性较强，同时，检测过程中对抑和溫度都要求比较严 格，难W应用在现场检测。
技术实现思路
[000引本专利技术的目的是提供一种用于检测水中抗生素浓度的设备。所述设备通过石墨締 配合电场增强技术对水样品的拉曼散射光进行增强，不仅能够实现现场检测，而且还具有 极低的检测限与极高的灵敏度和准确度。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种用于检测水中抗生素浓度的设备。所述设 备包括:下座、上盖、旋转轴、光源、散射光提取装置、探测器W及电路主板，所述下座通过所 述旋转轴与所述上盖连接;所述下座设置有一凹槽，所述凹槽的底部铺设有一层金属板W 作为电场的一极;所述上盖正对所述下座上表面的位置设置有一层金属板W作为电场的另 一极;所述光源安装于所述上盖正对所述凹槽的位置;所述散射光提取装置，安装于所述上 盖正对所述凹槽的位置，用于在所述光源发射入射光的情况下，接收来自所述凹槽的水样 品中的散射光，并从所述散射光中提取拉曼散射光;所述探测器，安装于所述上盖上，用于 接收所述拉曼散射光，并将所述拉曼散射光转换成电信号；W及所述电路主板，与所述探测 器连接，用于根据所述电信号和预设关系式计算得到所述水样品中抗生素的浓度。 其中，所述凹槽底部的金属板的上表面涂抹有一层由双层石墨締固化在二氧化娃 上形成的表面增强材料。 其中，所述设备还包括:卡扣，安装于所述旋转轴上，用于在检测所述水样品中抗 生素浓度的情况下，锁紧所述下座和所述上盖，W使得所述下座和所述上盖贴合后不能相 对移动。 其中，所述设备还包括把手，所述把手由所述上盖尾部适当延长形成。 其中，所述光源为激光波长为785nm的U)激光二极管。 其中，所述把手内固定有可充电电池，所述可充电电池用于为所述LD激光二极管、 探测器W及电路主板提供电源。 其中，所述散射光提取装置包括:接收透镜、光线调理器、偏振片轮、分光光栅W及 聚焦透镜，所述接收透镜，用于接收来自所述凹槽的水样品中的散射光;所述光线调理器， 位于所述接收透镜的中屯、线上，用于调理所述散射光;所述偏振片轮，位于所述光线调理器 的中屯、线上，用于从所述散射光中提取偏振光;所述分光光栅，W不与所述偏振片轮中屯、线 垂直的角度位于所述偏振片轮中屯、线上，用于分离不同波长的偏振光W得到拉曼散射光； 所述聚焦透镜，用于聚集所述拉曼散射光。 其中，所述设备还包括:触控显示屏，与所述电路主板连接，用于输入用户选择的 抗生素种类信息，并显示所述水样品中抗生素的浓度。 其中，所述电路主板包括:信号放大装置，用于放大来自所述探测器的电信号；噪 声消除装置，与所述信号放大装置连接，用于消除经放大后的电信号的噪声；数据存储装 置，用于存储预设的关系式和计算得到的所述水样品中抗生素的浓度；W及控制装置，与所 述噪声消除装置和所述数据存储连接，用于根据用户选择的抗生素种类信息从所述数据存 储装置存储的预设关系式中选择与抗生素种类信息相对应的预设关系式，并根据消除噪声 的电信号和与抗生素种类信息相对应的预设关系式计算得到所述水样品中相应抗生素的 浓度。 其中，所述控制装置还用于根据用户选择的抗生素种类信息调节所述电场的电压 及从所述偏振片轮中选择相应的偏振片。 通过上述技术方案，从水样品的散射光中提取拉曼散射光，并将拉曼散射光转换 成电信号W及根据电信号和预设关系式计算得到水样品中抗生素的浓度，不仅能够实现现 场检测，而且还具有极低的检测限与极高的灵敏度和准确度。【附图说明】 图1是本专利技术提供的用于检测水中抗生素浓度的设备的结构示意图。[001引附图标记说明 1正极铜板 2表面增强材料3样品托片 4负极铜板 5光源 6光源滤波片 7出射透镜 8光线调理器 9分光光栅 10偏振片轮 11聚焦透镜 12面阵探测器 13电路主板 14触控显示屏 15可充电电池16旋转轴 17电源及数据接口 18下座 19上盖【具体实施方式】 W下结合附图对本专利技术的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描 述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。 图1是本专利技术提供的用于检测水中抗生素浓度的设备的结构示意图。如图1所示， 本专利技术提供的用于检测水中抗生素浓度的设备包括:下座18、上盖19、旋转轴16、光源5、散 射光提取装置、探测器W及电路主板13,所述下座18通过所述旋转轴16与所述上盖19连接； 所述下座18设置有一凹槽，所述凹槽的底部铺设有一层金属板W作为电场的一极;所述上 盖19正对所述下座18上表面的位置设置有一层金属板W作为电场的另一极;所述光源5安 装于所述上盖19正对所述凹槽的位置;所述散射光提取装置，安装于所述上盖19正对所述 凹槽的位置，用于在所述光源5发射入射光的情况下，接收来自所述凹槽的水样品中的散射 光，并从所述散射光中提取拉曼散射光;所述探测器，安装于所述上盖19上，用于接收所述 拉曼散射光，并将所述拉曼散射光转换成电信号；W及所述电路主板13,与所述探测器连 接，用于根据所述电信号和预设关系式计算得到所述水样品中抗生素的浓度。藉此，所述设 备不仅能够实现现场检测，而且还具有极低的检测限与极高的灵敏度和准确度。 在具体的实施方式中，所述下座本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于检测水中抗生素浓度的设备，其特征在于，所述设备包括：下座、上盖、旋转轴、光源、散射光提取装置、探测器以及电路主板，所述下座通过所述旋转轴与所述上盖连接；所述下座设置有一凹槽，所述凹槽的底部铺设有一层金属板以作为电场的一极；所述上盖正对所述下座上表面的位置设置有一层金属板以作为电场的另一极；所述光源安装于所述上盖正对所述凹槽的位置；所述散射光提取装置，安装于所述上盖正对所述凹槽的位置，用于在所述光源发射入射光的情况下，接收来自所述凹槽的水样品的散射光，并从所述散射光中提取拉曼散射光；所述探测器，安装于所述上盖上，用于接收所述拉曼散射光，并将所述拉曼散射光转换成电信号；以及所述电路主板，与所述探测器连接，用于根据所述电信号和预设关系式计算得到所述水样品中抗生素的浓度。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵贤德，董大明，杜晓凡，鲍锋，郎筠，郑文生，单飞飞，
申请(专利权)人：北京农业智能装备技术研究中心，
类型：发明
国别省市：北京;11