一種檢測紫外線殺滅細(xì)菌效果的裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種檢測紫外線殺滅細(xì)菌效果的裝置，包括紫外線強(qiáng)度檢測裝置、時(shí)間設(shè)定裝置和殺菌率計(jì)算模塊，紫外線強(qiáng)度檢測裝置檢測紫外消毒儀器的紫外線強(qiáng)度并將紫外線強(qiáng)度數(shù)據(jù)輸入殺菌率計(jì)算模塊，時(shí)間設(shè)定裝置將所設(shè)定的時(shí)間數(shù)值輸入殺菌率計(jì)算模塊中，殺菌率計(jì)算模塊根據(jù)紫外線照射強(qiáng)度和紫外線照射時(shí)間計(jì)算殺菌率；紫外線強(qiáng)度檢測裝置包括紫外光電探測器、差分放大電路和檢測電路，紫外光電探測器連接差分放大電路，差分放大電路連接檢測電路，紫外光電探測器接收紫外光并將紫外光轉(zhuǎn)換為電信號(hào)發(fā)送到差分放大電路進(jìn)行放大處理，放大處理后信號(hào)輸入檢測電路中進(jìn)行檢測。本實(shí)用新型的裝置可以保證紫外線消毒設(shè)備殺滅細(xì)菌的有效性，使原本無法觀測效果的殺菌過程有了評(píng)價(jià)裝置，還可以避免細(xì)菌全部殺滅后繼續(xù)消耗能量，增加紫外線消毒設(shè)備的實(shí)用性。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明專利涉及一種殺菌效果檢測技術(shù)，具體涉及一種檢測紫外線殺滅細(xì)菌效果 的裝置。 一種檢測紫外線殺滅細(xì)菌效果的裝置

【背景技術(shù)】
[0002] 眾所周知，紫外線具有滅菌功能，比如利用紫外線（波長范圍380nm - 200nm)中 的UV-C波長（200-280nm)對(duì)微生物的輻射損傷和破壞核酸的功能使微生物死亡，從而達(dá)到 殺菌效果。在現(xiàn)代生活中，出現(xiàn)了利用紫外線進(jìn)行殺菌消毒的消毒燈、消毒柜等產(chǎn)品。但是， 這些產(chǎn)品的紫外燈管是有使用壽命的，隨著使用時(shí)間的延長，燈管逐漸老化，光線強(qiáng)度將損 失30% -50%，當(dāng)紫外光強(qiáng)度達(dá)不到300J/cm2的國家消毒標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，微生物會(huì)出現(xiàn)光復(fù)活現(xiàn) 象，這樣就無法完成徹底消毒的作用了。因此需要明確紫外線消毒產(chǎn)品的殺菌效果。
[0003] 以金黃色葡萄球菌為例，該球菌是人類的一種重要病原菌，廣泛存在于各種介質(zhì) 之中，由于金黃色葡萄球菌能夠產(chǎn)生血漿凝固酶、葡萄球菌溶血素、殺白細(xì)胞素、腸毒素、表 皮溶解毒素、毒性休克綜合癥毒素 I (Toxic shock syndrome toxinl，TTSTl)及葡激酶、 透明質(zhì)酸酶等各種毒素，可引起成人和嬰幼兒各種感染性疾病，常見疾病有中毒性腸炎、 剝脫性皮炎等，嚴(yán)重的可引起全身中毒性休克、多組織器官壞死、重度皮膚燙傷樣綜合癥 (Staphylococcal Scalded Skin Syndrome,簡稱SSSS)等致死性疾病。據(jù)美國食品藥品管 理局（FDA) 2009年5月報(bào)道，在美國德克薩斯州16所幼兒園共5824例患兒發(fā)生的食物中毒 案例中，有1364例系金黃色葡萄球菌引發(fā)，其中8例死于該菌食源性腸道感染，最后以重癥 全身中毒性休克而不治。在各部門的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)中，金黃色葡萄球菌的數(shù)量都是重要標(biāo)準(zhǔn)之 一。而金黃色葡萄球菌通常的殺滅方式就是紫外線消毒，現(xiàn)有檢測各種消毒產(chǎn)品的殺菌效 果，尤其是實(shí)時(shí)殺滅金黃色葡萄球菌的效果，還沒有利用傳感器光電方法來實(shí)現(xiàn)，消毒燈、 消毒柜等消毒設(shè)施也從未明確標(biāo)示出過金黃色葡萄球菌等各種細(xì)菌被殺滅的程度，因此可 能導(dǎo)致消毒工作走入誤區(qū)。由于檢測消毒效果的方法不夠精確，因此產(chǎn)生了很多紫外線消 毒設(shè)施使用的誤區(qū)，如紫外線消毒燈老化后，仍然按照正常消毒步驟進(jìn)行消毒，從而導(dǎo)致殺 菌程度不足，引起病原體的繼續(xù)傳播。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明目的是提供一種通過利用電子儀器技術(shù)檢測紫外線強(qiáng)度，根據(jù)紫外線強(qiáng)度 判斷細(xì)菌殺滅效果的裝置，準(zhǔn)確檢測出細(xì)菌在紫外線照射下被殺滅的百分比，避免由于細(xì) 菌殺滅程度不足而導(dǎo)致的病原體繼續(xù)傳播，以保證紫外消毒設(shè)備達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的消毒作用。
[0005] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種檢測紫外線殺滅細(xì)菌效果的裝置，包括紫外線 強(qiáng)度檢測裝置、時(shí)間設(shè)定裝置和殺菌率計(jì)算模塊，紫外線強(qiáng)度檢測裝置檢測紫外消毒儀器 的紫外線強(qiáng)度并將紫外線強(qiáng)度數(shù)據(jù)輸入殺菌率計(jì)算模塊，時(shí)間設(shè)定裝置將所設(shè)定的時(shí)間數(shù) 值輸入殺菌率計(jì)算模塊中，殺菌率計(jì)算模塊根據(jù)紫外線照射強(qiáng)度和紫外線照射時(shí)間計(jì)算殺 菌率；紫外線強(qiáng)度檢測裝置包括紫外光電探測器、差分放大電路和檢測電路，紫外光電探測 器連接差分放大電路，差分放大電路連接檢測電路，紫外光電探測器接收紫外光并將紫外 光轉(zhuǎn)換為電信號(hào)發(fā)送到差分放大電路進(jìn)行放大處理，放大處理后信號(hào)輸入檢測電路中進(jìn)行 檢測。
[0006] 所述檢測紫外線殺滅細(xì)菌效果的裝置還包括顯示裝置，顯示裝置與殺菌率計(jì)算模 塊連接，顯示殺菌率。
[0007] 所述殺菌率計(jì)算模塊為一計(jì)算器。
[0008] 所述殺菌率計(jì)算模塊為一固化有殺菌率公式的計(jì)算器。
[0009] 所述紫外光電探測器采用GaN/AlGaN異質(zhì)結(jié)光電二極管接收紫外線。
[0010] 所述紫外線強(qiáng)度檢測裝置包括一外殼，紫外光電探測器設(shè)置在外殼上，差分放大 電路和檢測電路設(shè)置在外殼內(nèi)。
[0011] 所述紫外線強(qiáng)度檢測裝置包括一定位支桿，所述定位支桿設(shè)置在外殼上。定位支 桿用于定位紫外消毒儀器與紫外光電探測器之間的距離。
[0012] 所述差分放大電路和檢測電路集成為一體。
[0013] 所述外殼上設(shè)置指示燈，檢測電路連接并控制指示燈。
[0014] 本發(fā)明的有益效果為：
[0015] 本發(fā)明可以保證紫外線消毒設(shè)備殺滅細(xì)菌，使原本無法觀測效果的殺菌過程有了 評(píng)價(jià)裝置，還可以避免細(xì)菌全部殺滅后繼續(xù)消耗能量，增加紫外線消毒設(shè)備的實(shí)用性。
[0016] 本發(fā)明的紫外線檢測裝置利用紫外探測器對(duì)紫外消毒儀器進(jìn)行檢測，可以實(shí)時(shí)探 測紫外消毒強(qiáng)度，并且工作于室溫條件、操作簡單、體積小、安裝方便、使用壽命長，從而使 得消毒更穩(wěn)定、徹底，達(dá)到國家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。
[0017] 近年來，II Ι-ν族氮化物寬禁帶半導(dǎo)體（Eg>2. 3eV)的研究進(jìn)展異常迅速。其中以 GaN為代表的GaN基寬禁帶半導(dǎo)體材料的制備及器件的研制已成為目前全球半導(dǎo)體研究的 前沿和熱點(diǎn)。GaN基材料屬于直接禁帶半導(dǎo)體材料，禁帶寬度從3. 4eV - 6. 2eV連續(xù)可調(diào)， 輻射復(fù)合高、電擊穿強(qiáng)度高（?3X 106V/cm)、漏電流小、電子漂移飽和速度高、導(dǎo)熱性能 好、化學(xué)及物理性質(zhì)穩(wěn)定且抗輻射強(qiáng)度高，這使得GaN基材料制備的各種器件可應(yīng)用于大 功率、高頻、高溫等惡劣環(huán)境，且在科研和應(yīng)用領(lǐng)域都取得了突出的成果，從而使GaN基材 料成為繼第一代Ge、Si單質(zhì)半導(dǎo)體材料、第二代GaAs、InP、InAs等化合物半導(dǎo)體材料之后 的第三代半導(dǎo)體材料。
[0018] GaN適宜的禁帶寬度和直接型能帶結(jié)構(gòu)，使得這一新材料十分適合于發(fā)展可見光 區(qū)短波段和紫外波段的光電器件，例如藍(lán)光發(fā)光二極管（LED)和紫外光電探測器等，并且， 紫外光電探測器的研制已達(dá)到實(shí)用水平。紫外光電探測器是利用GaN/AlGaN異質(zhì)結(jié)光電二 極管工作的光電探測器，它性能穩(wěn)定、使用方便、壽命長，已開始應(yīng)用于國防、科研、民用等 各種領(lǐng)域。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019] 圖1是本發(fā)明的紫外線強(qiáng)度檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020] 圖2是本發(fā)明的紫外線強(qiáng)度檢測裝置的電路原理圖。
[0021] 圖3是本發(fā)明的檢測紫外線殺滅細(xì)菌效果的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0022] 如圖1所示，紫外消毒儀器紫外光強(qiáng)的檢測裝置包括定位支桿2、紫外光電探測器 3、 差分放大電路4和檢測電路5。檢測裝置利用紫外光電探測器3將紫外消毒儀器1發(fā)出 的紫外光轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，并以指示燈顯示，從而對(duì)紫外消毒儀器的消毒能力進(jìn)行判定。
[0023] 檢測裝置中紫外光電探測器3、差分放大電路4及檢測電路5集成在一獨(dú)立模塊 中，其電路原理圖見圖2所示，并由定位支桿2定位于特定距離處。紫外消毒儀器1發(fā)出的 紫外光照射到定位準(zhǔn)確的探測模塊中的紫外光電探測器3的接收窗口上，輸出的電信號(hào)利 用差分放大電路4進(jìn)行放大處理，最終利用檢測電路5進(jìn)行檢測輸出。
[0024] 檢測裝置包括一外殼8,紫外光電探測器3設(shè)置在外殼8上，差分放大電路4和檢 測電路5設(shè)置在外殼8內(nèi)。定位支桿2也設(shè)置在外殼8上，用于定位檢測系統(tǒng)紫外消毒儀 器1與紫外光電探測器3之間的距離。
[0025] 外殼8上設(shè)置有兩個(gè)指示燈，若紫外光強(qiáng)度滿足要求，則綠燈6顯示，若紫外光強(qiáng) 度低于標(biāo)準(zhǔn)要求，則紅燈7顯示，指示需要更換紫外消毒燈管。兩個(gè)指示燈與檢測電路5連 接。
[0026] 紫外光電探測器3由GaN/AlGaN異質(zhì)結(jié)光電二極管制備而成，它與差分放大電路 4、 檢測電路5集成在探測模塊中，由定位支桿2定位與制定距離處，并接收光源1輸出的特 定波長的紫外光，將紫外光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，并送入差分放大電路4中。差分放大電路4 接收紫外光電探測器3輸出的電信號(hào)，進(jìn)行差分處理放大，并送入檢測電路中。檢測電路5 比較差分放大電路4輸出的電信號(hào)值與國家標(biāo)準(zhǔn)紫外光強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的電信號(hào)值，若大于等于 標(biāo)準(zhǔn)值，則輸出信號(hào)顯示綠燈6亮，若小于標(biāo)準(zhǔn)之，則輸出信號(hào)顯示紅燈7亮。紫外消毒儀 器1不同的紫外燈管輸出波長及強(qiáng)度不同，但消毒燈管的輸出波長均在200-280nm的UV-C 波段，其中以254nm左右的紫外線消毒能力最佳。
[0027] 檢測紫外線殺滅細(xì)菌效果的裝置，如圖3所示，包括紫外線強(qiáng)度檢測裝置9、時(shí)間 設(shè)定裝置10、殺菌率計(jì)算模塊11和顯示裝置12,紫外線強(qiáng)度檢測裝置9檢測檢測紫外消毒 儀器的紫外線強(qiáng)度并將紫外線強(qiáng)度數(shù)據(jù)輸入殺菌率計(jì)算模塊11，時(shí)間設(shè)定裝置10將所設(shè) 定的時(shí)間數(shù)值輸入殺菌率計(jì)算模塊11中，殺菌率計(jì)算模塊11根據(jù)紫外線照射強(qiáng)度、紫外線 照射時(shí)間與細(xì)菌殺滅率之間的關(guān)系計(jì)算殺菌率，紫外線強(qiáng)度檢測裝置9的具體結(jié)構(gòu)如上述 描述，在此不再贅述。顯示裝置12與殺菌率計(jì)算模塊11連接，顯示經(jīng)過計(jì)算獲得的殺菌率。
[0028] 殺菌率計(jì)算模塊11可以為一固化有殺菌率公式的計(jì)算器，該計(jì)算器可以與檢測 電路5集成在一起。固化的殺菌率公式可以由試驗(yàn)結(jié)果獲得，比如紫外線照射強(qiáng)度（P)、紫 外線照射時(shí)間（t)與細(xì)菌殺滅率（Q)之間的關(guān)系；Q=K*P*t，其中K對(duì)于確定種類的細(xì)菌而 言，為常數(shù)，t的單位是分鐘，P單位是微瓦/平方厘米，K的單位是平方厘米八微瓦*分 鐘），Q的單位是％。對(duì)于金黃色葡萄球菌而言，K=0. 538。對(duì)于枯草菌，K=0. 277。對(duì)于大 腸桿菌而言，Κ=0. 634。
【權(quán)利要求】
1. 一種檢測紫外線殺滅細(xì)菌效果的裝置，其特征在于，包括紫外線強(qiáng)度檢測裝置、時(shí)間 設(shè)定裝置和殺菌率計(jì)算模塊，紫外線強(qiáng)度檢測裝置檢測紫外消毒儀器的紫外線強(qiáng)度并將紫 外線強(qiáng)度數(shù)據(jù)輸入殺菌率計(jì)算模塊，時(shí)間設(shè)定裝置將所設(shè)定的時(shí)間數(shù)值輸入殺菌率計(jì)算模 塊中，殺菌率計(jì)算模塊根據(jù)紫外線照射強(qiáng)度和紫外線照射時(shí)間計(jì)算殺菌率；紫外線強(qiáng)度檢 測裝置包括紫外光電探測器、差分放大電路和檢測電路，紫外光電探測器連接差分放大電 路，差分放大電路連接檢測電路，紫外光電探測器接收紫外光并將紫外光轉(zhuǎn)換為電信號(hào)發(fā) 送到差分放大電路進(jìn)行放大處理，放大處理后信號(hào)輸入檢測電路中進(jìn)行檢測。
2. 如權(quán)利要求1所述的檢測紫外線殺滅細(xì)菌效果的裝置，其特征在于，所述檢測紫外 線殺滅細(xì)菌效果的裝置還包括顯示裝置，顯示裝置與殺菌率計(jì)算模塊連接，顯示殺菌率。
3. 如權(quán)利要求1所述的檢測紫外線殺滅細(xì)菌效果的裝置，其特征在于，所述殺菌率計(jì) 算模塊為一計(jì)算器。
4. 如權(quán)利要求1所述的檢測紫外線殺滅細(xì)菌效果的裝置，其特征在于，所述紫外光電 探測器采用GaN/AlGaN異質(zhì)結(jié)光電二極管接收紫外線。
5. 如權(quán)利要求1所述的檢測紫外線殺滅細(xì)菌效果的裝置，其特征在于，所述紫外線強(qiáng) 度檢測裝置包括一外殼，紫外光電探測器設(shè)置在外殼上，差分放大電路和檢測電路設(shè)置在 外殼內(nèi)。
6. 如權(quán)利要求5所述的檢測紫外線殺滅細(xì)菌效果的裝置，其特征在于，所述紫外線強(qiáng) 度檢測裝置包括一定位支桿，所述定位支桿設(shè)置在外殼上。
7. 如權(quán)利要求1所述的檢測紫外線殺滅細(xì)菌效果的裝置，其特征在于，所述差分放大 電路和檢測電路集成為一體。
8. 如權(quán)利要求5所述的檢測紫外線殺滅細(xì)菌效果的裝置，其特征在于，所述外殼上設(shè) 置指示燈，檢測電路連接并控制指示燈。
【文檔編號(hào)】A61L2/28GK203885887SQ201320811386
【公開日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2013年12月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月12日
【發(fā)明者】羅旭, 王平, 許金通, 林才, 周鐵麗 申請(qǐng)人:羅旭