(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210984957.9 (22)申请日 2022.08.17 (71)申请人 山东师范大学 地址 250014 山东省济南市历下区文化 东 路88号 (72)发明人 于观留　陈蕾　李华　刘飞　 杨桂文　宋志成　 (74)专利代理 机构 济南鲁科专利代理有限公司 37214 专利代理师 董先红 (51)Int.Cl. C12M 1/36(2006.01) C12M 1/34(2006.01) C12M 1/26(2006.01) C12M 1/12(2006.01)C12M 1/00(2006.01) (54)发明名称 基于自控传输反馈原理的便携式气载微生 物快速监测装置 (57)摘要 基于自控传输反馈原理的便携式气载微生 物快速监测装置， 所述监测装置包括： 壳体， 在壳 体上方设有活动把手， 以方便壳体的携带和移 动， 在壳体上中心位置设有控制器， 在控制器上 设有多个分区， 所述分区用于放置不同类型的功 能组件； 在控制器上连接有计时组件， 所述计时 组件用于向控制器传输周期性时钟 信号， 以在每 一个周期性时钟 信号内完成一次信号检测； 在控 制器上通过通讯组件连接有外接设备， 以将检测 结果进行远程上传到用户端； 在控制器上通过指 令传输组件将算法程序输入到控制器内； 在控制 器上连接有显示组件， 所述显示组件用于显示出 检测结果。 权利要求书2页 说明书6页 附图8页 CN 115261213 A 2022.11.01 CN 115261213 A 1.基于自控传输反馈原理的便携式气载微生物快速监测装置， 其特征在于， 所述监测 装置包括： 壳体， 在壳体上方设有活动把手， 以方便 壳体的携带和移动， 在壳体上中心位置设有控 制器， 在控制器上设有多个分区， 所述分区用于放置不同类型的功能组件； 在控制器上连接 有计时组件， 所述计时组件用于向控制器传输周期性时钟信号， 以在每一个周期性时钟信 号内完成一次信号检测； 在控制器上通过通讯组件连接有外接设备， 以将检测结果进行远 程上传到用户端； 在控制器上通过指令传输组件将算法程序输入到控制 器内； 在控制 器上 连接有显示组件， 所述显示组件用于 显示出检测结果； 采样组件， 所述采样组件用于采集获取环境中空气样品的微生物气溶胶， 所述采样组 件包括采样器， 所述采样器包括收集瓶和采样瓶， 在收集瓶和采样瓶之间通过连接管相连 接， 在连接管上设有气泵， 所述气泵用于通过采样瓶采集微生物气溶胶， 在 采样瓶内设有与 连接管相连通的第一采样管和第二采样管， 所述第二采样管的管径大于第一采样管的管 径， 以采用双管连通构造推动微生物气溶胶运动， 提升采样效率； 在第一采样管和第二采样 管内分别设有过 滤网， 以消除杂质； 检测组件， 所述检测组件用于通过检测ATP相对荧光强度值来得到空气样品中的菌落 数， 所述检测组件包括基体和ATP荧光检测 仪， 所述ATP荧光检测 仪通过驱动器和信号传输 线与控制 器相连， 在基体上等间距设有多个检测槽， 所述检测槽用于放置采集微生物气溶 胶完成后的采样器， 每个检测槽内分别通过接触板和弹簧连接有触发组件， 所述触发组件 用于当采样器与接触板相抵接时向控制器发出触发信号使ATP荧光检测仪进入工作状态进 行检测。 2.根据权利要求1所述的基于自控传输反馈原理的便携式气载微生物快速监测装置， 其特征在于： 在活动把手的两端分别设有转轴， 在活动把手的底部通过伸缩连杆与壳体顶 部相连， 以方便壳体的携带和移动。 3.根据权利要求1所述的基于自控传输反馈原理的便携式气载微生物快速监测装置， 其特征在于： 所述计时组件为计时器， 所述通讯组件包括无线收发器、 USB接口和RS232接 口， 所述触发组件 包括AD转换器和压力传感器。 4.根据权利要求3所述的基于自控传输反馈原理的便携式气载微生物快速监测装置， 其特征在于： 所述控制器的型号为STM32F103C8T6， 在控制器上设有64个引脚， 所述控制器 通过四号引脚与指令传输组件相连， 所述控制 器通过十五号引脚与触发组件相连， 所述控 制器通过二十号引脚和二十一号引脚与无线收发器相连， 所述控制器通过三十三号引脚与 显示组件相连， 所述控制器通过三十八号引脚与驱动器相连， 所述控制 器通过四十五号引 脚与计时器相连。 5.根据权利要求4所述的基于自控传输反馈原理的便携式气载微生物快速监测装置， 其特征在于： 所述指令传输组件包括指令输入器， 所述指令输入器的型号为TLP290， 在指 令 输入器上设有四个引脚， 所述指令输入器的一号引脚为算法程序输入引脚， 在指令输入器 的一号引脚和 二号引脚之间并联有第九电阻、 第十电阻和第四电容， 在指令输入器的三号 引脚和四号引脚之 间并联有第五电容和第八电阻， 所述指 令输入器的三号引脚与控制器的 四号引脚相连。 6.根据权利要求4所述的基于自控传输反馈原理的便携式气载微生物快速监测装置，权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115261213 A 2其特征在于： 所述AD转换器的型号为AD8551， 在AD转换器上设有8个引脚， 所述AD转换器通 过六号引脚与控制器的十五号引脚相连， 所述AD转换器通过三号引脚与压力传感器相连， 所述压力传感器的型号 为MIK‑P300。 7.根据权利要求4所述的基于自控传输反馈原理的便携式气载微生物快速监测装置， 其特征在于： 所述无线收发器的型号为ESP8266， 在无线收发器上设有8个引脚， 所述无线收 发器通过四号引脚与控制器的二十号引脚相连， 所述无线收发器通过八号引脚与控制器的 二十一号引脚相连。 8.根据权利要求4所述的基于自控传输反馈原理的便携式气载微生物快速监测装置， 其特征在于： 所述驱动器的型号为ULN2003， 在驱动器上设有16个引脚， 所述驱动器通过一 号引脚与控制器的三十八号引脚相连， 在驱动器的十六号引脚上连接有第一继电器， 在第 一继电器上设有相并联的第四电阻和第一二极管， 在第一继电器上设有设备接口， 所述设 备接口用于连接ATP荧 光检测仪 。 9.根据权利要求4所述的基于自控传输反馈原理的便携式气载微生物快速监测装置， 其特征在于： 所述计时器的型号为DS1302， 在计时器上设有8个引 脚， 所述计时器的六号引 脚和七号引脚之间设有第四电容和 第四电阻， 所述计时器的七号引脚与控制器的四十五号 引脚相连。 10.根据权利要求1所述的基于自控传输反馈原理 的便携式气载微生物快速监测装置， 其特征在于： 在ATP相 对荧光强度值和菌落数之间建立了回归函数， 以保证ATP相 对荧光强 度值和菌落数一一对应， 从而可通过颜色变化来体现微生物污染程度， 所述回归函数通过 结合采样时间和气流量确定， 所述回归函数为Y＝450.48X ‑699.392， 其中Y为被检空气样品 中的菌落数(CFU/m3)， X为ATP相对荧 光强度值(RLU/mL)。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115261213 A 3