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申请/专利权人：重庆科技大学

摘要：本发明提供了一种全自动清洗离心光度计的使用方法，使用的光度计包括分离心电机室、离心室、电器室、光源室、光源电机室、清洗室，共六个工作室，有多个检测光路，能够同时检测6个或8个毫升级样品。本发明方法有准备、加样、离心、检测、清洗等几个步骤。本发明解决了生物实验，小剂量检测实验批次多难题；解决了现场水质重金属离子及其它可溶性污染物检测的分光光度计小型化便携的难题；解决了光度法检测中生物试剂的安全操作，需要全自动清洗的难题；方法具有步骤灵活、操作便捷的特点。

主权项：1.一种全自动清洗离心光度计的使用方法，使用的光度计包括分离心电机室（1）、离心室（2）、电器室（3）、光源室（4）、光源电机室（5）、清洗室（6）六个工作室；其特征在于：所述分光光度计机体呈长方体形状或椭圆柱体形状，或圆柱体形状；内部由底板、顶盖（10）和侧面机壳（9）形成的机体内腔，被一个竖密封隔板（7）分成左右一大一小2个工作室，大的工作室又被一个横密封隔板（8）分成上下2个腔室，分别是下层的离心电机室（1）和上层的离心室（2）；小的工作室被一个竖密封隔板（7）分成左右两个一小一大两个腔室，左边1个约占小工作室体积13小腔室是电器室（3）；右边的23腔室又被一个横密封隔板（8）分成上下2个腔室，下层是光源电机室（5），上层又被一个竖密封隔板（7）平分成中、右两个腔室，中间的是光源室（4），右边的是清洗室（6）；离心电机室（1）在底板上安装固定有1个高速离心微电机（11）和一个微型步进电机（113）；高速离心微电机（11）的高速离心微电机轴（111）固定了一个高速离心齿轮（112），能够和微型步进电机（113）的微型步进电机轴（114）上固定的步进电机齿轮（115）配合咬合；离心室（2）配有检测密封盖（24）、清洗密封盖（26）和离心密封盖（27）三种密封盖；检测密封盖（24）的下底面圆心处安装有检测棒（23）；清洗密封盖（26）的圆心处加工安装有一个清洗三通阀（260）贯穿盖顶；清洗三通阀（260）在盖底是一通的管口，在盖顶一侧是两个通道的管口，分别有固定标记连接来自清洗室（6）的清洗液管（613）和废液管（617）；离心密封盖（27）上端面加工有盖把手（270）；离心室（2）安装有1个圆柱型离心罐（12）和配套的离心罐盖（20），离心罐（12）安放在固定在横密封隔板（8）上面的旋转轴承盘（21）上；离心罐（12）底部圆心通过连结垂直穿过横密封隔板（8）的高速离心微电机轴（111），与高速离心微电机（11）相连；电器室（3）里面安装有集成电路控制板（15）、电源控制器（16）；集成电路控制板（15）有蓝牙模块、和预留的功能扩展插口；光源室（4）里安装有1个圆柱型光源罐（17）和一个光源室密封盖（18）；光源罐（17）安放在固定在横密封隔板（8）上面的旋转轴承盘（21）上；光源罐（17）底部圆心通过连结垂直穿过横密封隔板（8）的光源微电机轴（191），与安装固定在光源电机室（5）底板上的光源微电机（19）相连；顶盖（10）分为左右2块，在顶盖（10）左右表面上分别安装有对应离心室（2）的离心和检测触摸屏（13），对应电器室（3）和光源室（4）的电路控制触摸屏（14）；清洗室（6）里面通过卡扣安装有1个清洗液瓶（611）和1个废液回收瓶（615）；两个瓶子的盖子上分别安装有清洗液吸水微泵（612）和废液吸水微泵（616），清洗液吸水微泵（612）的一头连着清洗液管（613），一头连着清洗液瓶（611）内的清洗液吸针（614）；清洗液管（613）的另外一头能够插入清洗三通阀（260）的一个测口，密封相通；废液吸水微泵（616）的一头连接废液管（617），另外一头连接废液回收瓶（615）内口的排水管，废液管（617）的另外一头能够插入清洗三通阀（260）的另外一个测口，密封相通；在废液回收瓶（615）的瓶身和瓶盖上都标注有醒目的废液标志（618）；所述离心罐（12）主要由圆柱型罐体和圆柱中心轴的感光腔（121）和检测样品匣（22）组成；感光腔（121）是在圆柱型离心罐（12）轴心处加工的空腔，里面能够放置一个倒置的安装有光敏二极管（230）的检测棒（23）或多通路液面感光报警器（201）；在感光腔（121）的罐体四周以360°等分加工有6个或8个竖直向下的、朝罐体侧面开口的、大小尺寸一致的检测样品匣槽，其尺寸与检测样品匣（22）尺寸精密配合；检测样品匣槽能够通过卡扣形式固定插入的检测样品匣（22）；离心罐（12）根据检测样品匣（22）的数量划分规格，离心罐（12）与高速离心微电机轴（111）通过紧固螺孔螺帽或用插销卡簧固定连接，能够拆离更换不同规格的离心罐（12）；所述离心罐（12）配有按离心罐（12）的检测样品匣（22）数量划分的不同规格的配套离心罐盖（20）；离心罐盖（20）的圆心处加工安装了一个常闭型的微型三通电磁阀（203），微型三通电磁阀（203）能够通过电磁阀多路通道（2021）控制离心罐盖（20）内部的2条气液管（202）的开和关；2条气液管（202）在离心罐盖（20）中加工有2个半径不同的圆型管道；2条圆型管道下底面加工有向下的数量和位置与离心罐（12）的检测样品匣（22）的加液通气管（228）和废液排出管（229）的向上管口一致的连接管口，能够和离心罐（12）的检测样品匣（22）的加液通气管（228）和废液排出管（229）的向上管口一一对应，密封相连；在离心罐盖（20）下底面圆心处安装有一个多通路液面感光报警器（201），盖上离心罐盖（20）能够放入感光腔（121），与检测样品匣（22）的加液槽（221）的高度23处对齐；所述检测样品匣（22）是一个独立的、的可拆卸的扁盒状的长方体，每个检测样品匣（22）大小尺寸一致、以长边竖直、插在离心罐（12）感光腔（121）罐体四周一圈的等分对称的检测样品匣槽内；在检测样品匣（22）长方体长边的向上一端加工有一个矩形离心槽，离心槽分成加液槽（221）过滤液分流槽（223）两段，在这两段中间连接处，加工有一个能够安装竖直的过滤网（222）的卡槽；加液槽（221）的一边靠近离心罐（12）圆柱轴心，另外对称一边朝离心罐（12）圆柱轴心外侧，离心槽在加液槽（221）朝离心罐（12）圆柱轴心外侧边过滤网（222）处延伸后，其矩形槽底面以一个顶角朝离心罐（12）圆柱轴心外侧，底边与过滤网（222）平齐的三角形，沿着三角形两个侧边向下加工，与检测样品匣（22）的矩形边围出左右两个不相通的三棱柱槽，分别为左储液槽（224）和右储液槽（225）；剩下的与加液槽（221）的底面平齐的、俯视呈三角形的部分是过滤液分流槽（223）；在过滤液分流槽（223）朝离心罐（12）圆柱轴心外侧，检测样品匣（22）里加工有开口竖直向上的加液通气管（228）和废液排出管（229）；在左储液槽（224）和右储液槽（225）底部、分割两槽的三角形墙的顶点处向下连接一个蛇形管（227），蛇形管（227）向上开口被三角形墙分割成在左储液槽（224）和右储液槽（225）底部的左右两个开口；在检测样品匣（22）下部中间位置，加工安装有一个水平的、与检测样品匣（22）上下两个端面平行、并于检测样品匣（22）以罐体四周以360°等分排布放置的等分线重合的比色管（226），比色管（226）横向贯穿检测样品匣（22），并在检测样品匣（22）朝向感光腔（121）和朝向罐体侧面开口的两边都加工开有通光孔；对应的在感光腔（121）内壁上对应比色管（226）开口位置也加工有开孔，每个对应比色管（226）的感光腔（121）内壁开孔处安装有一个焦点在检测棒（23）上的光敏二极管（230）的聚焦凸透镜（122）；蛇形管（227）下口连接比色管（226）；比色管（226）一端上面接蛇形管（227），另一端有一个上接口连接加液通气管（228），一个下接口连接废液排出管（229）；废液排出管（229）绕过比色管（226）和加液通气管（228）都竖直向上，在检测样品匣（22）上顶面高出一个管口接头；高出上顶面的各管口接头有橡胶密封软垫圈，能够与数量和管口位置相同的、同型号离心罐盖（20）内加工安装的气液管（202）的出口接头，通过密封软垫圈密封对接；最终气液管（202）都与安装在离心罐盖（20）圆心处的微型三通电磁阀（203）的电磁阀多路通道（2021）相通；电磁阀多路通道（2021）受一个电磁阀总进出口（2601）控制；电磁阀总进出口（2601）能够与清洗密封盖（26）上的清洗三通阀（260）密封相连，接通；所述加液通气管（228）和废液排出管（229）有对应直径不同的、按检测样品匣（22）数量规格配套的大小两种不同规格的管口密封橡胶圈（30），管口密封橡胶圈（30）上加工有对应加液通气管（228）和废液排出管（229）的管口密封圆盖（301），管口密封圆盖（301）能够套盖在加液通气管（228）和废液排出管（229）高出检测样品匣（22）顶面的管口上，封闭加液通气管（228）和废液排出管（229）；所述检测棒（23）呈一个圆棒型，一个端面安装了一个光敏二极管（230），另一端面是加工有导电铜针（232）的检测棒基座（231）；检测棒基座（231）能够通过基座端面加工的卡槽，方便将导电铜针（232）插入离心室（2）检测专用的检测密封盖（24）的底面中心的固定卡槽中，能够导电并将检测棒（23）固定在检测密封盖（24）的下面；检测密封盖（24）盖好时，检测棒（23）能够保持垂直检测密封盖（24）倒置于感光腔（121）内；检测密封盖（24）通过盖顶面的转接器（240）与电器室（3）中电器相连的电线（25）接通；在围绕光敏二极管（230）一侧180°旁边安装有一个焦点在光敏二极管（230）上的光敏二极管凹面反射镜（233）；光敏二极管（230）正对比色管（226）在一条水平线上；所述光源罐（17）主要由圆柱型罐体和圆柱中心轴的光源腔（170）和光源通道（171）组成；光源腔（170）是在圆柱型光源罐（17）轴心处加工的空腔，里面能够放置一个倒置的安装有光源灯（281）的光源棒（28）；在光源腔（170）的罐体四周以360°等分加工有6个或8个光源通道（171）；每个光源通道（171）水平从光源腔（170）一端向外贯穿光源罐（17）的罐体，在光源罐（17）侧面开口，开口处安装有焦点在光源灯（281）的光源凸透镜（173）；每个光源通道（171）在靠光源罐（17）外侧、在同一个圆周上都加工有一个垂直贯穿光源通道（171）的滤光片槽（172）；滤光片槽（172）能够竖直放置不同单色波长的滤光片（174），并保障滤光片（174）的片平面垂直光源通道（171）的轴线；光源罐（17）以光源通道（171）的数量分成不同规格，光源通道（171）数量与离心罐（12）有相同检测样品匣（22）数量的是同一规格；即同一规格的光源罐（17）和离心罐（12）其光源通道（171）和检测样品匣（22）的数量一致，编号一一对应；在光源通道（171）垂直分隔离心室（2）和光源室（4）的竖密封隔板（7）的位置上，安装有一个水平、与光源通道（171）同轴的、贯穿竖密封隔板（7）的全内反射通光管（29）；全内反射通光管（29）在光源室（4）的一端面与光源通道（171）的光源凸透镜（173）贴近，在离心室（2）另外一端面与离心罐（12）外侧的比色管（226）贴近；离心罐（12）上的所有比色管（226）和光源罐（17）上的所有光源通道（171），都保障在与全内反射通光管（29）在同一条水平的同轴线上；所述光源棒（28）呈一个圆棒型，一个端面安装了一个光源灯（281），另一端面是光源棒基座（283），加工有光源棒导电锥（284）；光源棒基座（283）能够通过基座端面加工的卡槽，方便将光源棒导电锥（284）插入光源室（4）的光源室密封盖（18）的底面中心的固定卡槽中，联通导电并将光源棒（28）固定在光源室密封盖（18）下面；光源室密封盖（18）盖好时，光源棒（28）能够保持垂直光源室密封盖（18）倒置于光源腔（170）内；光源室密封盖（18）通过光源棒导电锥（284）的连结电线（25），与电器室（3）中电器相接通；在围绕光源灯（281）一侧180°旁边安装有一个焦点在光源灯（281）上的光源灯凹面镜（282）；光源灯（281）正对光源通道（171）在一条水平线上；一种全自动清洗离心光度计的使用方法包括如下步骤：第一步，光路准备：打开顶盖（10），根据实验检测物质的种类和数量，确定检测通道数，根据检测通道选择光源通道（171）、和检测样品匣（22）的数量一致的同一规格的光源罐（17）、离心罐（12）、离心罐盖（20）、和2个对应检测样品匣（22）数量的同规格、但直径不同的管口密封橡胶圈（30）；按照检测样品匣（22）上的顺时针编号，一一对应插入相同编号的检测样品匣槽中；然后取用2个管口数量规格一致的管口密封圆盖（301）密封住每个加液通气管（228）和废液排出管（229）的管口；根据分配在各个检测样品匣（22）编号的待检测物质所需单色光波长，在对应的顺时针相同编号光源通道（171）的滤光片槽（172）中插入选好的滤光片（174）；最后，按照左右对着全内反射通光管（29）的两端口，离心罐（12）检测样品匣（22）槽的1号编号与光源罐（17）光源通道（171）的1号编号相对；将离心罐（12）和光源罐（17）分别安装锁死固定在高速离心微电机轴（111）和光源微电机轴（191）上；第二步，电路准备：将安装好光源灯（281）的光源棒（28）插入光源室密封盖（18）固定，将连接电线（25）的光源室密封盖（18）盖上，封闭光源室；将安装好光敏二极管（230）的检测棒（23）插入检测密封盖（24）固定，盖上检测密封盖（24）；将连接电线（25）的转接器（240）插入盖上检测密封盖（24）与导电铜针（232）接通；光源室（4）和离心室（2）操作全部完成后，盖上顶盖（10）；打开设备电源，打开电路控制触摸屏（14），选择与检测样品匣（22）的数量一致的集成电路控制板（15）和电源控制器（16）的控制参数，打开光源控制软件，打开光源灯（281）；打开离心和检测触摸屏（13），选择事先录入系统的待检测物质的标准曲线和检测方法策略，在离心和检测触摸屏（13）按校准模式，离心电机室（1）的微型步进电机（113）的微型步进电机轴（114）左右小角度旋转缓慢升起，带动步进电机齿轮（115）升起并在摆动中与高速离心微电机（11）的高速离心齿轮（112）咬合，咬合后停止摆动；随后，微型步进电机（113）同光源室（4）的光源微电机（19），顺、逆时针相对小角度来回旋转，光敏二极管检测到光强最大时，微型步进电机（113）和光源微电机（19）将锁定初始位置；然后以这个初始位置开始，按圆周等分线逐个开始检测各个编号的检测样品匣（22）的比色管（226）的空白数据，清零；第三步，加样：打开顶盖（10），取走检测密封盖（24）；根据各检测样品匣（22）的分离需要，选择放置好过滤网（222）；向离心罐（12）各个编号的检测样品匣（22）的左储液槽（224）和右储液槽（225）定量加入需要反应的试剂，向加液槽（221）定量加入待分离检测试样液；加完试剂和待测样品液后，去掉1个加液通气管（228）管口密封橡胶圈（30），迅速将离心罐盖（20）中气液管（202）的管口与加液通气管（228）和废液排出管（229）的管口对齐，将离心罐盖（20）盖好锁紧，盖上离心室（2）的离心密封盖（27）；第四步，离心：打开离心和检测触摸屏（13）选择离心模式，离心电机室（1）的微型步进电机（113）的微型步进电机轴（114）缓慢下降，带动步进电机齿轮（115）下降，脱离与高速离心微电机（11）的高速离心齿轮（112）的咬合；根据实验检测参数设置各个电机的旋转参数，检查常闭型的微型三通电磁阀（203）未启用状态是通路全部关闭；通过离心和检测触摸屏（13）设定的好转速和时间，开始离心；加液槽（221）待分离检测试样溶液通过过滤网（222）离心过滤到过滤液分流槽（223）中，然后过滤的试样溶液被过滤液分流槽（223）的三角形底面分流到左储液槽（224）和右储液槽（225）中；微型三通电磁阀（203）关闭状态，过滤液滞留在左储液槽（224）和右储液槽（225）中，与准备时前期加入的试剂混合；通过离心和检测触摸屏（13）控制微型三通电磁阀（203）打开，加液通气管（228）通过气液管（202）、电磁阀多路通道（2021），电磁阀总进出口（2601），最后通过侧面机壳（9）上的离心室通气管（31）与大气相通；此时在左储液槽（224）和右储液槽（225）中混合的过滤液，会同时流入蛇形管（227）内，在蛇形管（227）向下流的过程中，充分混合反应，最后充满在比色管（226）中；第五步，检测：打开顶盖（10），拿走离心密封盖（27），去掉离心罐盖（20）；盖上第一步操作的检测密封盖（24）；将连接电线（25）的转接器（240）插入盖上检测密封盖（24）与导电铜针（232）接通电源；盖好顶盖（10）；在离心和检测触摸屏（13）按键确定前面选择好的待检测物质的标准曲线和检测方法；在电路控制触摸屏（14）打开光源控制软件，按下检测按键，光源灯（281）和光敏二极管（230）固定不动，离心罐（12）检测样品匣（22）与光源罐（17）光源通道（171）从1号编号开始，逐个一一相对；各个经过光源通道（171）滤光片（174）的单色光，对应穿过检测样品匣（22）的比色管（226）光强被检测并转化为电信号；检测持续时间为5s~10s，重复2次到10次以后，循环检测采样数据结束，仪器根据早先保存的标准溶液的工作曲线自动计算浓度，并在离心和检测触摸屏（13）上显示；同时，通过电器室（3）中集成电路控制板（15）上的蓝牙模块将数据发送出去；第六步，结束清洗：检测完成，打开顶盖（10），拿走检测密封盖（24）；将离心罐盖（20）中的各个气液管（202）的管口与离心罐（12）各个编号的检测样品匣（22）的加液通气管（228）和废液排出管（229）的管口对齐，最后将离心罐盖（20）盖好锁紧，盖上离心室（2）的清洗密封盖（26）；离心罐盖（20）上的微型三通电磁阀（203）的电磁阀总进出口（2601）与清洗密封盖（26）顶上的清洗三通阀（260）连通；按照清洗三通阀（260）侧边2个阀门标记，分别固定插入来自清洗室（6）的清洗液管（613）和废液管（617），密闭锁紧；盖好顶盖（10），按离心和检测触摸屏（13）上的清洗键，微型三通电磁阀（203）初始状态是通道全关闭，此时每个检测样品匣（22）的废液排出管（229）与微型三通电磁阀（203）的连接通道照常关闭，清洗密封盖（26）的清洗三通阀（260）连接的废液管（617）通道照常关闭状态，按键指令通电同时打开了清洗三通阀（260）连接的清洗液管（613）通道、微型三通电磁阀（203）打开了连接加液通气管（228）的通道、清洗液瓶（611）瓶盖上的清洗液吸水微泵（612）启动；来自清洗三通阀（260）的清洗液通过加液通气管（228）加入到比色管（226），向上一直到清洗液的液面涨到加液槽（221），当液面到达加液槽（221）23的警戒位置，多通路液面感光报警器（201）报警，微型三通电磁阀（203）关闭连接加液通气管（228）的通道，打开废液排出管（229）的通道；于此同步清洗密封盖（26）的清洗三通阀（260）关闭清洗液管（613）通道，打开废液管（617）通道，随后废液回收瓶（615）瓶盖上的废液吸水微泵（616）启动，开始抽出清洗的废液；抽出废液完毕，再次关闭废液排出管（229）和废液管（617）的通道，再次循环以上过程清洗；根据设定的清洗次数如此反复循环清洗；清洗结束，依次关闭光源灯（281）、离心和检测触摸屏（13）、电路控制触摸屏（14）、设备电源；打开顶盖（10），拿开清洗密封盖（26），打开离心罐盖（20），取出检测样品匣（22）晾干备用；打开光源室密封盖（18）取出滤光片保存备用；最后各盖再依旧盖上，合上顶盖（10），等下次使用选择调整。

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