一种集成环境参数的电化学传感智能舱制造技术

本发明专利技术涉及一种集成环境参数的电化学传感智能舱，包括电化学传感检测用智能舱的舱体，舱体内设置有通信控制单元、温度监控单元、气体检测单元和电化学传感检测单元，通信控制单元能与电化学传感检测智能控制系统的程序控制端通信，温度监控单元能自动调节舱体内的温度，气体检测单元能检测舱体内的二氧化碳浓度并通过通信控制单元传输至程序控制端，电化学传感检测单元能在通信控制单元的控制下自动完成电化学检测过程。集成了可监控温度和可监测气体的环境参数监测单元，所有监测到的环境变量都会上传至智能手机供用户查看，以便于后续的标准化环境变量。在舱体内进行的电化学传感器测量过程中的操作步骤全部自动化，极大地提高了检测效率。地提高了检测效率。地提高了检测效率。

【技术实现步骤摘要】
一种集成环境参数的电化学传感智能舱


[0001]本专利技术属于电化学传感实验舱改进
，尤其是一种集成环境参数的电化学传感智能舱。

技术介绍

[0002]电化学检测技术遍布于现代分析科学的许多领域，已然成为主要且常用的传感器检测方法之一。例如在环境监测、医学诊断和食品监管等分析检测领域都具有广泛的应用。与其他检测技术相比，电化学检测技术能将生物数据转换为易于处理的电信号，具有高灵敏度、低成本、可小型化等特点使其拥有广阔的应用前景。但一般实验室用的电化学传感检测系统价格昂贵、无法便携、操作步骤繁琐。
[0003]此外，我们在研究电化学传感器时往往强调传感器电极修饰却忽略了外界的环境因素对测量过程是否存在影响。事实上，温度会影响被测溶液的酸碱度值或直接影响电极表面修饰物的活性，从而改变了传感器电极的灵敏度。在严格的测量过程中，外界环境因素不可忽略。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种在舱体内设置有程序控制端、通信控制单元、温度监控单元、气体检测单元和电化学传感检测单元，程序控制端能与通信控制单元通信，在程序控制端设定舱体内的温度后，温度监控单元能在通信控制单元的控制下自动调节舱体内的温度，气体检测单元能将舱体内的CO2浓度传输至通信控制单元并由通信控制单元传输至程序控制端，通信控制单元能接收程序控制端的操作指令并发送至电化学传感检测单元，由电化学传感检测单元完成电化学检测，实现了由程序控制端远程控制并能自动完成电化学检测过程的一种集成环境参数的电化学传感智能舱。
[0005]本专利技术采取的技术方案是：
[0006]一种电化学传感检测用智能舱，其中，包括舱体，舱体内设置有通信控制单元、温度监控单元、气体检测单元和电化学传感检测单元，所述通信控制单元能与程序控制端通信，所述温度监控单元能自动调节舱体内的温度，所述气体检测单元能检测舱体内的二氧化碳浓度并通过通信控制单元传输至程序控制端，所述电化学传感检测单元能在通信控制单元的控制下自动完成电化学检测过程。
[0007]其中，所述电化学传感检测单元包括移液模块、试剂瓶传送模块和传感器承载模块，所述移液模块包括机械臂，机械臂上设置有注射器，试剂瓶传送模块包括用于承载试剂瓶的分度盘和用于驱动分度盘转动的旋转驱动部件，传感器承载模块包括槽型容器，槽形容器的上方设置有电极夹持器。
[0008]其中，所述机械臂包括横移部件和升降部件，升降部件上设置有注射器，注射器内设置有能升降的活塞，注射器的旁侧设置有活塞驱动电机和激光测距器，激光测距器与注射器连接，活塞驱动电机能驱动活塞和一个与活塞连接的反射板升降，激光测距器与反射
板能协同工作测量活塞在注射器内的位置和移动的距离。
[0009]其中，所述试剂瓶传送模块包括分度盘、托盘和旋转驱动部件，分度盘的下方与分度盘同心且间隔设置有托盘，托盘下方设置有旋转驱动部件，旋转部件能带动分度盘和托盘能同心转动。
[0010]其中，所述传感器承载模块的槽形容器内依次设置有吸头存放槽、超纯水存放槽和废液存放槽，靠近槽形容器一端的吸头存放槽的上方设置有吸头脱离器，靠近槽形容器另一端的废液存放槽的上方设置有电极夹持器。
[0011]其中，所述横移部件包括横移轨道，横移轨道上设置有能沿横移轨道横向移动的升降部件，横移轨道的一侧设置有横移驱动电机，横移驱动电机能驱动一个穿装在升降部件下端的横移丝杠转动从而使升降部件沿横移轨道横向移动；所述升降部件包括竖向的滑台，滑台上设置有能沿滑台竖向升降移动的滑块，滑台上端设置有升降驱动电机，升降驱动电机能驱动一个穿装在滑块中的升降丝杠转动从而使滑块沿滑台竖向升降移动。
[0012]其中，所述注射器固定连接在滑块上，注射器的活塞向滑块上方延伸，所述滑块上设置有活塞驱动电机，活塞驱动电机能驱动一个与活塞上端连接的活塞驱动丝杠转动从而使活塞在注射器中升降以吸取或挤出注射器内的液体；滑块旁侧设置有一个激光测距器，与该激光测距器对位的活塞上端的旁侧设置有一个反射板，反射板能与激光测距器配合测量活塞在注射器内的位置和移动的距离。
[0013]其中，所述分度盘上均匀间隔设置有多个试剂存放工位，每两个相邻的试剂存放工位之间均设置有一个吸头存放工位，每个吸头存放工位与其旁侧相邻的两个试剂存放工位的距离相同，所述托盘的外缘均匀间隔设置有多个狭缝，狭缝的数量等于试剂存放工位和吸头存放工位数量的总和，托盘旁侧与狭缝对位设置有槽型光电开关，槽形光电开关能通过识别掠过的狭缝数量从而计算分度盘转过的角度。
[0014]其中，所述电极夹持器的旁侧设置有一个偏转驱动电机，偏转驱动电机通过一个旋转轴与电极夹持器连接，偏转驱动电机能通过旋转轴带动电极夹持器偏转一定角度；所述电极夹持器的上方设置有一根玻璃管，玻璃管内通入干燥气流，玻璃管的出气口与电极夹持器所夹持的电极对位使玻璃管中吹出的干燥气流能将电极风干。
[0015]其中，所述舱体内设置有台板，台板上端面的后端设置有所述横移轨道，位于横移轨道一侧的前端的台板上端面上方设置有托盘，托盘下方的台板上设置有旋转驱动部件，位于横移轨道另一侧的前端的台板上端面上设置有槽形容器，槽形容器前端的台板上端面上设置有气体检测单元，槽形容器另一侧的台板上设置有温度监控单元，温度监控单元包括两个分别对位设置在台板上端面和下端面的散热片和位于两个散热片之间的半导体制冷片。
[0016]一种电化学传感检测智能控制系统，其中，包括程序控制端，程序控制端能与如上所述的通信控制单元通信，用户在程序控制端设定舱体内的温度后由程序控制端向通信控制单元发出指令并控制温度监控单元调节舱体内的温度，程序控制端能接收气体检测单元传输至通信控制单元的舱体内二氧化碳浓度，用户在程序控制端选择并开始电化学测试时程序控制端能向通信控制单元发出指令并控制电化学传感检测单元自动完成电化学检测过程。
[0017]本专利技术的优点和积极效果是：
[0018]本专利技术中，在一个密封的舱体内设置电化学检测单元，在舱体内集成了包括可监控温度和可监测气体的环境参数监测单元，所有监测到的环境变量都会上传至智能手机供用户查看，以便于后续的标准化环境变量。温度监控单元利用半导体制冷片与输出电压大小、极性都可调的H桥驱动模块结合，构成了闭环负反馈的温控系统，半导体制冷片在固定的情况下可单面制冷或制热，且制冷或制热的速度可调，防止了因初始偏差过大时电路电流也过大而造成的电路烧坏，同时也避免了舱体内的温度出现大幅振荡。在舱体内进行的电化学传感器测量过程中需要的一系列操作步骤全部自动化，极大地提高了工作人员的检测效率。电化学检测单元中采用步进电机作为运动执行元件，步进电机精准可控的运动使电化学检测单元出现错误的可能大大减小。通过丝杠步进电机驱动注射器活塞的精准运动，配合激光测距仪判断活塞所处位置，避免了因目标分析物溶液进入注射器内部而造成的测量误差。在分度盘上设置多个工位可以一次性装载12只试剂瓶与12只吸头，避免了“测一次，装一次”的繁琐步骤，尤其适用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电化学传感检测用智能舱，其特征在于：包括舱体，舱体内设置有通信控制单元、温度监控单元、气体检测单元和电化学传感检测单元，所述通信控制单元能与程序控制端通信，所述温度监控单元能自动调节舱体内的温度，所述气体检测单元能检测舱体内的二氧化碳浓度并通过通信控制单元传输至程序控制端，所述电化学传感检测单元能在通信控制单元的控制下自动完成电化学检测过程。2.根据权利要求1所述的一种电化学传感检测用智能舱，其特征在于：所述电化学传感检测单元包括移液模块、试剂瓶传送模块和传感器承载模块，所述移液模块包括机械臂，机械臂上设置有注射器，试剂瓶传送模块包括用于承载试剂瓶的分度盘和用于驱动分度盘转动的旋转驱动部件，传感器承载模块包括槽型容器，槽形容器的上方设置有电极夹持器。3.根据权利要求2所述的一种电化学传感检测用智能舱，其特征在于：所述机械臂包括横移部件和升降部件，升降部件上设置有注射器，注射器内设置有能升降的活塞，注射器的旁侧设置有活塞驱动电机和激光测距器，激光测距器与注射器连接，活塞驱动电机能驱动活塞和一个与活塞连接的反射板升降，激光测距器与反射板能协同工作测量活塞在注射器内的位置和移动的距离。4.根据权利要求2所述的一种电化学传感检测用智能舱，其特征在于：所述试剂瓶传送模块包括分度盘、托盘和旋转驱动部件，分度盘的下方与分度盘同心且间隔设置有托盘，托盘下方设置有旋转驱动部件，旋转部件能带动分度盘和托盘能同心转动。5.根据权利要求2所述的一种电化学传感检测用智能舱，其特征在于：所述传感器承载模块的槽形容器内依次设置有吸头存放槽、超纯水存放槽和废液存放槽，靠近槽形容器一端的吸头存放槽的上方设置有吸头脱离器，靠近槽形容器另一端的废液存放槽的上方设置有电极夹持器。6.根据权利要求3所述的一种电化学传感检测用智能舱，其特征在于：所述横移部件包括横移轨道，横移轨道上设置有能沿横移轨道横向移动的升降部件，横移轨道的一侧设置有横移驱动电机，横移驱动电机能驱动一个穿装在升降部件下端的横移丝杠转动从而使升降部件沿横移轨道横向移动；所述升降部件包括竖向的滑台，滑台上设置有能沿滑台竖向升降移动的滑块，滑台上端设置有升降驱动电机，升降驱动电机能驱动一个穿装在滑块中的升降丝杠转动从而使滑块沿滑台竖向升降移动；所述注射器固定连接在滑块上，注射器的活塞向滑块上方延伸...

【专利技术属性】
技术研发人员：李爽，付杰，白永昌，明东，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：