弧菌數量快速檢測裝置的製作方法
2023-05-18 06:48:51 1
專利名稱：弧菌數量快速檢測裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及水產養殖技術領域，具體說可用於水體或其它水域環境保護和衛生行業的弧菌監測一種儀器。
背景技術：
弧菌是水產養殖中主要的細菌病原生物之一。它引起魚類的弧菌病，其主要症狀是各鰭條出血發紅，肛門紅腫，軀幹部皮膚褪色、糜爛或隆起。有的病魚體表現出血性潰瘍，腸道通常有充血，肝臟腫大呈土黃色，有出血斑。也包括溶藻弧菌、副溶血弧菌，感染大多數的養殖魚類，如虹鱒、鰻、香魚、五條鰤、大鱗大馬哈魚、銀大馬哈魚等，對紅鱂、美洲紅點鮭，鯽、銀鯽、鯉魚、烏鱧、斑馬魚、劍尾魚、扁鮫等也有威脅。弧菌病主要流行於歐、日、美、中等，一旦流行，死亡率很高。鰻弧菌病是由鰻弧菌引起的一種細菌性魚病，主要危害我國南方養殖的鰻鱺，對北方的鮭、鱒魚也有一定的危害。在對蝦養殖業中，弧菌是最主要的細菌性病害，如對蝦紅腿病死亡率達到90％；褐斑病死亡不嚴重，但降低水產品品質；對蝦螢光病(發螢光的弧菌)，高溫時僅數小時即可死亡；另外對蝦爛鰓病也以弧菌為主要病原，80年代以來，江蘇南部海域曾發生文蛤大量死亡，3～4於即死亡85％，為溶藻弧菌引起，而臺灣麗文蛤的病原菌是副溶血弧菌，總之，弧菌病一旦蔓延，就來勢猛烈，許多魚池尚來不及治菌，已死亡殆半。
由於弧菌對水產養殖業有極大的危害，人們研究了各種殺滅弧菌的方法，如投餵口服或注射弧菌疫苗，在每立方米水中潑灑1克漂白粉殺滅水中的弧菌，或用三氯異氰尿酸、磺胺甲基嘧啶、土黴素也可抑制和消滅弧菌，但是到目前為止，人們還沒有預測該病流行的依據或方法，因此，以現該病流行的前兆是殺弧菌的關鍵，當前，檢測弧菌的常規方法是平板主數法，每次耗時3～5天，生產上難以使用；更先進的DNA探針技術目前尚未推廣，且只能進行定性分析。
發明內容
本實用新型的目的是提供利用弧菌的生理特性及種群增長原理，在設定條件下，當弧菌生長到一定密度時，可以使專門的顯色劑變色，光電儀器自動檢測出變化並終止培養，由於弧菌的生長速度與設定條件有密切的關係，通過反應時間可以反推接種弧菌的密度，達到檢測的目的一種弧菌數量快速檢測器。
為完成上述的目的所採取的技術方案利用弧菌的生理特性及種群增長原理本裝置有四個部分組成，第一部分在設定條件下進行溫度控制，將生長溫度控制在10℃～38℃最適25℃左右，而鹽濃度為1％左右，生長PH值為6～10最佳PH值為8左右；第二檢測部分，當弧菌生長到一定密度時，可使專用的顯色劑變色；第三記時部分用來監測量反應器變化，用光電儀器自動檢測出變化並終止培養，為控制器決定反應終點，利用弧菌的生長速度與設定條件之間的關係；第四部分顯示部分顯示弧菌的數量，是通過反應器可反推出接種弧菌的密度時間，達到檢測的目的進行殺菌。
整機由恆溫部分、檢測部分、記時部分、顯示部分及電源組成，電源220V供電連接恆溫部分，由加熱棒JRB經溫控U15 IC555電路控制；檢測部分由U14ICLM139電壓比較器比較出控制信號，使三態門U13 IC74LS125開閉狀態，同時控制蜂鳴器U14啟動或停止；由U11IC555電路組成的記時部分發出時鐘信號，經U12 IC74LS393分頻到1秒方波信號，由方波信號經IC74LS125傳遞給顯示部分；顯示部分由五隻十進位運算單元U6～U10 IC74LS90和數字顯示單元五隻U1～U5 IC74LS247和五隻共陽極數碼管DS1～DS5組成。
本發明的優點可在3～8小時內檢出水中弧菌數量，根據弧菌生長情況和弧菌數量進行殺滅細菌，正確率高效果佳。
圖1為本發明結構電路圖。
具體實施方式
根據圖1所示，整機由恆溫部分、檢測部分、記時部分、顯示部分及電源組成，電源220V供電連接恆溫部分，由加熱棒JRB經溫控U15 IC555電路控制檢測部分由U14ICLM139電壓比較器比較出控制信號，使三態門U13 IC74LS125開閉狀態，同時控制蜂鳴器啟動或停止；由U11 IC555電路組成的記時部分發出時鐘信號，經U12 IC74LS393分頻到1秒方波信號，由方波信號經U13 IC74LS125傳遞給顯示部分；顯示部分由五隻U1～U5 IC74LS247和五隻共陽極數碼管組成。
恆溫部分的作用是使水樣在檢測期間保持在一個恆定的溫度範圍之內(32攝氏度～33攝氏度)。這樣弧菌的成長速度才有可比較性，數據才能被正確有檢測出來。本恆溫模塊由溫度檢測部分和加熱部分組成。對溫度的變化由熱敏電阻R4來感知，當溫度變化時熱敏電阻R4的電阻值也相應的變化，此時體現在由熱敏電阻R4組成的分壓電路上，電壓值也將改變。這個電壓信號將被傳送到U12 IC555電路組成的自激振蕩電路上，產生一個10秒的連續的高電平信號。這個高電平信號被連接到雙向晶閘管X1。雙向晶閘管控制著加熱部分的電源。加熱部分採用JRB電阻絲加熱，加熱電源為市電220V交流電源，加熱功率為40W。
檢測部分是儀器的核心部分，它能夠捕捉到試劑產生變化的瞬間，使儀器停止記時，並通過蜂鳴器U14宣布檢測結束。與本儀器配套使用的試劑是弧菌專用檢測試劑。此試劑平時呈淺綠色，透光度較強。把水樣放入此試劑中，當水中的弧菌含量達到一個恆定的值時，該試劑能在瞬間改變顏色。呈渾濁的黃色，此時透光度較弱，所以，在試劑的一側用黃色的發光二極體照射試劑，而在相對的另一側用光敏電阻接收透過試劑的光，當試劑由清澈變渾濁時透過的光線必然減弱，使光敏電阻的電阻值變大。而光敏電阻與另外的電阻和電位器組成分壓電路，那麼就能引起電壓的變化。這樣的話再將變化的電壓與一個基準電壓比較就能得到控制信號了。電壓比較部分採用U14A ICLM139晶片，基準電壓為+3，接於U14A IC LM139的負極輸入端，U14A IC LM139的正極輸入端接分壓電路的輸出端。IC LM139的輸出端經過一個100歐姆的上拉電阻接入到TTL晶片U13 IC74LS125的三態門的門極端，三態門的通道將連接時鐘模塊與顯示模塊。這樣就能起到控制時鐘的目的。另外IC LM139的輸出信號還將通過IC 74LS125的另一個三態門接到一個NPN三極體Q1，該三極體Q1控制一個蜂鳴器U14，當信號到達時使三極體導通，蜂鳴器報警，使用戶得知檢測過程已經結束。
記時部分的作用就是不斷的記時，並發送給顯示模塊。記時模塊的記時單位是秒。本模塊的時鐘部分由U11 IC 555晶片組成的振蕩電路產生125ms的方波信號，然後經過U12 IC 74LS393分頻晶片的8分頻，得到1秒的方波信號。該方波信號將通過由檢測模塊控制的U13 IC 74LS125到達顯示模塊，使顯示器上的時鐘不斷跳動。
顯示部分接收通過IC 74LS125三態門送達的1秒時鐘信號，根據十進位的原則使時鐘跳動，顯示模塊包含5個共陽極數碼管，最大可以顯示的秒數是99999秒，也相當於27小時46分鐘39秒。對於八小時左右的檢測過程是足夠了。顯示模塊還包括DS1～DS5驅動共陽極數碼管的U1～U5 IC 74LS47晶片和十進位記數晶片IC 74LS90。由於接線重複且簡單，電路原理圖上用總線的方式連接的這些晶片間的數據線。將U6～U10 IC 74LS90的第二腳與第三腳相連，第六腳懸空，第七腳接高電平，將使該晶片工作於十進位記數方式。另外若第七腳接抵電平將引起記數器清零，故所有的IC 74LS90的第七腳被連在一起以供手動清零。由於手動清零的時間遠遠大於TTL晶片IC 74LS125響應電平變化的最低時間，所以不考慮按鍵延時間的問題。但是為了防止人為誤觸發清零，清零開S2採用帶鎖的按鈕開關。
權利要求1.一種由電源及模塊組成的弧菌數量快速檢測裝置，其特徵在於整機由電源220V供電連接，U15 IC555模塊組成的恆控部分、由U14A ICLM139模塊和IC74LS125模塊組成的檢測部分、由U11 IC555電路和U12 IC74LS393模塊組成的記時部分、由五隻U1～U5 IC74LS247、五隻十進位運算單元U10～U1074LS90和五隻共陽極數碼管DS1～DS5組成時鐘顯示部分構成。
2.根據權利要求1所述的弧菌數量快速檢測裝置，其特徵在於恆控部分由加熱棒JRB經溫控U15 IC555電路控制。
3.根據權利要求1所述的弧菌數量快速檢測裝置，其特徵在於檢測部分由U14A ICLM139電壓比較器比較出控制信號，使三態門U13 IC74LS125開閉狀態，同時控制蜂鳴器U14啟動或停止。
4.根據權利要求1所述的弧菌數量快速檢測裝置，其特徵在於IC555電路組成的記時部分發出時鐘信號經U12 IC74LS393分頻達到一移方波信號，由方波信號經U13 IC74LS125傳遞給顯示部分。
專利摘要一種弧菌數量快速檢測裝置,其特徵整機由電源220V供電連接IC555模塊組成的恆控部分、由ICLM139模塊和IC74LS125模塊組成的檢測部分、由IC555電路和IC74LS模塊組成的記時部分、由五隻IC74LS247和五隻共陽極數碼管組成時鐘顯示部分構成。
文檔編號G01N21/25GK2519275SQ0127423
公開日2002年10月30日 申請日期2001年12月14日 優先權日2001年12月14日
發明者袁峻峰 申請人:上海師範大學