具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

现对本申请实施例提供的生物样品在线实时检测系统及检测方法进行说明。

请参阅图1，本申请实施例提供的生物样品在线实时检测系统，其包括：培养容器10，用于收容待检测样品；取样管件20，取样管件20的第一端用于伸入待检测样品的液面以下，取样管件20的第二端连接于定量组件30，取样管件20用于使待检测样品由培养容器10取样至定量组件30；定量组件30，包括定量结构，定量结构的第一端连接于取样管件20的第二端，定量结构的第二端连接于取样主机40，定量结构用于确定由培养容器10取样至定量组件30的待检测样品的量；取样主机40，包括主泵401，主泵401通过管道连接于定量组件30和分析仪60之间，主泵401用于将待检测样品由培养容器10驱动至定量组件30且用于将定量结构所确定的待检测样品驱动至分析仪60；分析仪60，用于接收待检测样品并对待检测样品进行分析以得出分析结果；补料组件70，通过管道连接于培养容器10的进料口；控制部分，主泵401、分析仪60和补料组件70均与控制部分信号连接，控制部分用于获取分析结果并根据分析结果控制补料组件70向培养容器10进行补料。

与现有技术相比，本申请实施例提供的生物样品在线实时检测系统，其通过控制部分和定量组件30的结合，通过定量结构实时确定由培养容器10取样至定量组件30的待检测样品的量，通过主泵401实时将待检测样品由培养容器10驱动至定量组件30且将定量结构所确定的待检测样品驱动至分析仪60，由分析仪60实时对待检测样品进行分析以得出分析结果，通过控制系统的实时控制，可根据分析结果实时控制补料组件70向培养容器10进行补料。其具有以下

因此，本申请提供的生物样品在线实时检测系统的有益效果在于：

第一、简化了取样工序，缩短了取样到补料的时间，解决了现有技术由于取样工序繁琐且耗时长而无法满足高频率高效取样的问题；

第二、可对单次取样量进行精准化控制，解决了现有技术由于人工取样而导致取样量无法精准的问题；

第四、整个过程自动化、一体化，解决了现有技术由于整个监控过程需要大量人工参与而导致人工成本居高的问题。

本申请实施例中，控制部分可独立于其他部件，或者，控制部分集成于取样主机40内，或者，控制部分集成于分析仪60内。

本申请实施例中，取样主机40和分析仪60可独立设置，或者，两者可集成为一体。当取样主机40和分析仪60集成为一体，则控制部分集成于该一体结构中。

一实施例中，取样管件20包括探管201、膜管202和旋阀203；其中，探管201的第一端伸入培养容器10的内部，探管201的第二端通过软管204连接于定量组件30。其中，探管201的管壁与培养容器10之间通过密封链接件密封，例如，可通过密封圈密封连接。其中，软管204优选为特氟龙管，旋阀203设置于软管204靠近探管201的一端，该旋阀203为旋转阀，旋转阀用于控制软管204的通断，其种类可任意选择，例如可选择为手动旋阀203。当然，其他实施例中，可取消旋阀203额的设置。

膜管202连接于探管201的第一端，膜管202用于伸入待检测样品的液面以下。其中，膜管202采用微孔陶瓷管，其中，微孔直径大于等于0.2μm。由于微孔直径可小至0.2μm，而一般细菌的直径在0.5微米左右，因此可以有效隔绝细菌，并可以高效的实现对培养基的过滤。当然，膜管202可采用其他其他材质或者其他形状的设计。

一实施例中，定量组件30还包括第一三通电磁阀301、第二三通电磁阀302、消毒容器303、空气过滤器304；其中，第一三通电磁阀301的常闭端a连接于取样管件20的第二端，第一三通电磁阀301的常开端b通过管道连接于第二三通电磁阀302的公共端c，第一三通电磁阀301的公共端c连接于定量结构的第一端；第二三通电磁阀302的常闭端a通过管道连接于消毒容器303，消毒容器303用于收容消毒液，第二三通电磁阀302的常开端b通过管道连接于空气过滤器304；第一三通电磁阀301和第二三通电磁阀302均与控制部分信号连接。本申请实施例采用三通电磁阀，可便捷地控制检测系统实时运行，提高控制的实时度和精确度。

其中，上述的定量结构采用小内径的管子，通过定长度配合液检装置实现定量。其他可替代方案中，可通过定时间或定重量等方式实现定量，其为本领域公知技术，此处不再赘述。

其中，空气过滤器304的滤芯采用微孔直径0.2μm的防水透气材料制成，可有效隔绝细菌。

一实施例中，定量组件30还包括第一液检仪305和第二液检仪306；其中，第二三通电磁阀302的常闭端a通过管道连接于第一液检仪305的第一端口，消毒容器303通过管道连接于第一液检仪305的第二端口；定量结构的第二端连接于第二液检仪306的第一端口，主泵401通过管道连接于第二液检仪306的第二端口；第一液检仪305和第二液检仪306均与控制部分信号连接。

一实施例中，取样主机40还包括电磁阀402，定量结构的第二端通过管道连接于电磁阀的常闭端a，主泵401通过管道连接于电磁阀的常闭端a，电磁阀和控制部分信号连接。

如图2所示，一实施例中，取样主机40包括至少两个电磁阀402，至少两个电磁阀402的至少两个常闭端a均通过管道连接于主泵401；生物样品在线实时检测系统包括至少两个取样管件20、至少两个定量组件30及至少两个补料组件70；至少两个取样管件20、至少两个定量组件30及至少两个补料组件70一一对应地连接；至少两个定量组件30中的至少两个定量结构的至少两个第二端和至少两个电磁阀402的至少两个常闭端a一一对应地连接。

本实施例中，取样主机40种设置有四个通道，每个通道都有单独控制流路的电磁阀402，该这四个通道配合独立的取样管件20、定量组件30、补料组件70及培养容器10，该四个通道的另一端通过多个三通接头汇总到主泵401的泵管上。

一实施例中，生物样品在线实时检测系统还包括样品承接组件50；样品承接组件50包括承接池504和连接于承接池504的移样针505，承接池504连接于主泵401，移样针505连接于分析仪60。

其中，本申请实施例中，样品承接组件50可集成于分析仪60中，或独立设计于分析仪60的外部。优选地，本申请中，样品承接组件50集成于分析仪60中。

一实施例中，样品承接组件50还包括排水组件501、进水组件503、溢流组件502中的至少一者。本申请中，优选地，样品承接组件50包括排水组件501、进水组件503、溢流组件502三者。

其中，排水组件501包括排水管道501a、第一驱动泵501b和第一收集容器501c，排水管道501a的第一端连接于承接池504，排水管道501a的第二端连接于第一收集容器501c，第一驱动泵501b设置于排水管道501a上；溢流组件502包括溢流管道502a、第二驱动泵502b和第二收集容器，溢流管道502a的第一端连接于承接池504，溢流管道502a的第二端连接于第二收集容器，第二驱动泵502b设置于溢流管道502a上；进水组件503包括进水管道503a、第三驱动泵503b和纯水容器503c，纯水容器503c用于收容纯水，进水管道503a的第一端连接于承接池504，进水管道503a的第二端连接于纯水容器503c，第三驱动泵503b设置于进水管道503a上；第一驱动泵501b、第二驱动泵502b和第三驱动泵503b均与控制部分信号连接。

本申请实施例中，第一收集容器501c和第二收集容器共用，当然，两者也可单独设置。

一实施例中，样品承接组件50还包括第三液检仪506，主泵401通过管道连接于第三液检仪506的第一端口，样品承接池504通过管道连接于第三液检仪506的第二端口，第三液检仪506和控制部分信号连接。

一实施例中，补料组件70包括补料管道701、补料泵702和补料容器703，补料容器703用于收容补料液；其中，补料管道701的第一端连接于培养容器10的进料口，补料管道701的第二端用于伸入补料液的液面以下；补料泵702设置于补料管道701上，补料泵702与控制部分信号连接。

本申请实施例中，每个补料通道配备一个补料泵702，其他可替代方案中，可以是不配置补料泵702，通过主泵401实现驱动补料，或者在一个补料通道中配备多数量的补料泵702。

本申请的另一目的还在于提供一种对应于上述的生物样品在线实时检测系统的检测方法，其包括：

通过控制部分启动并运行主泵401，以使主泵401将培养容器10中的待检测样品通过取样管件20驱动至定量组件30的定量结构中以进行定量；

主泵401将定量结构所定量的待检测样品由定量组件30驱动至分析仪60；

分析仪60接收待检测样品并对待检测样品进行分析而得出分析结果；

控制部分由分析仪60获取分析结果并根据分析结果控制补料组件70向培养容器10进行补料。

一实施例中，在主泵401将培养容器10中的待检测样品通过取样管件20驱动至定量组件30的定量结构中以进行定量之前，还包括：

控制部分控制电磁阀402以打开电磁阀402的常闭端a且关闭电磁阀402的常开端b；

控制部分控制第二三通电磁阀302以打开第二三通电磁阀302的常闭端a且关闭第二三通电磁阀302的常开端b；

主泵401将消毒容器303中的消毒液通过第二三通电磁阀302和第一三通电磁阀301驱动至定量结构中以进行定量；

定量结构对消毒液完成定量，第一液检仪305获取定量完成信号并发送至控制部分，控制部分根据定量完成信号控制第二三通电磁阀302以关闭第二三通电磁阀302的常闭端a且打开第二三通电磁阀302的常开端b；

主泵401将定量结构所定量的消毒液由定量结构驱动至样品承接组件50。

一实施例中，在主泵401将定量结构所定量的消毒液由定量结构驱动至样品承接组件50之后，在主泵401将培养容器10中的待检测样品通过取样管件20驱动至定量组件30的定量结构中以进行定量之前，还包括：

样品承接组件50的承接池504接收消毒液且溢流，第三液检仪506获取溢流信号并发送至控制部分，控制部分根据溢流信号控制第二驱动泵502b将溢流部分的消毒液驱动至第二收集容器，控制部分根据溢流信号控制电磁阀402以关闭电磁阀402的常闭端a且打开电磁阀402的常开端b；

控制部分控制第一驱动泵501b将承接池504内的消毒液驱动至第一收集容器501c中；

控制部分控制第三驱动泵503b将纯水容器503c内的纯水驱动至承接池504，控制部分控制第二驱动泵502b将承接池504内的纯水驱动至第二收集容器中。

一实施例中，在控制部分控制第三驱动泵503b将纯水容器503c内的纯水驱动至承接池504中，控制部分控制第二驱动泵502b将承接池504内的纯水驱动至第二收集容器中之后，在主泵401将培养容器10中的待检测样品通过取样管件20驱动至定量组件30的定量结构中以进行定量之前，还包括：

控制部分控制第一三通电磁阀301以打开第二三通电磁阀302的常闭端a且关闭第二三通电磁阀302的常开端b。

一实施例中，在主泵401将培养容器10中的待检测样品通过取样管件20驱动至定量组件30的定量结构中以进行定量之后，在主泵401将定量结构所定量的待检测样品由定量组件30驱动至分析仪60之前，还包括：

控制部分控制第一三通电磁阀301以关闭第二三通电磁阀302的常闭端a且打开第二三通电磁阀302的常开端b。

需要说明的是，取样管件20在装入培养容器10前，需要进行高温灭菌处理，也可将取样管件20装上培养容器10后，与培养容器10的灭菌工序同步，将取样管件20及其尾部的旋阀203进行在位灭菌操作。并且，补料泵702的所有管路也要进行高温灭菌处理。

以单通道为例，将上述的生物样品在线实时检测方法具体为：

一、消毒清洗和排空动作

开机后，检测系统首先自动进行消毒清洗和排空动作，控制部分根据启动信号发送指令，控制打开该通道对应的电磁阀402的常闭端a并关闭常开端b，同时控制打开第二三通电磁阀302的常闭端a并关闭常开端b。此后控制部分控制主泵401开始逆时针转动，驱动消毒容器303内的消毒液进入定量组件30的定量结构，该定量结构通过一定内径的定长度管子配合第二液检仪306实现对进入的消毒液的定量，默认定量为1mL，当然该定量可以根据情况调整。

当定量完成后，控制部分控制关闭第二三通电磁阀302的常闭端a并打开其常开端b，主泵401继续转动，消毒液的液尾通过空气过滤器304接通大气。在主泵401的持续转动下，把定量取出的消毒液泵入分析仪60内的承接池504内，同时对主泵401附近的流路进行排空。

当消毒液到达分析仪60内部的第三液检仪506处时，表示承接池504发生溢流，分析仪60内部的第二驱动泵502b开始持续转动，把填满承接池504后溢流出来多余的消毒液泵入第二收集容器内。

当第三液检仪506检测到由有液变成无液后，第二驱动泵502b再工作一小段时间后，停止转动。同时控制部分控制关闭电磁阀402的常闭端a并打开其常开端b。此时分析仪60内部的搅拌装置507开始搅拌一定时间，以对承接池504内进行搅拌消毒清洗。

随后控制部分控制分析仪60内部的第一驱动泵501b把承接池504内的消毒液排入第一收集容器501c，经过设定时间后，控制部分控制并停止第一驱动泵501b的转动。控制部分控制第三驱动泵503b把纯水泵入承接池504，同时控制第二驱动泵502b转动，将承接池504内的纯水泵入第二收集容器。经过设定时间后，控制部分控制并停止第三驱动泵503b，此时控制部分控制第二驱动泵502b持续一小段时间后也停止运行。随后控制部分控制第一驱动泵501b开始转动对承接池504进行排空，完成后进行待机状态。

二、在线取样动作

到达设定时间后进行在线取样，控制部分控制打开第一三通电磁阀301的常闭端a，同时打开第一三通电磁阀301的常闭端a，同时控制部分启动主泵401使其开始运行，将培养容器10内的待检测样品通过膜管202泵入定量组件30的定量结构内进行定量。

当通过取样管件20过滤的液头到达定量组件30的第二液检仪306处时，即完成了对样品的精确定量，默认是1mL。此时控制部分控制关闭第一三通电磁阀301的常闭端a，同时打开第一三通电磁阀301的常开端b，此时待检测样品的液尾通过空气过滤器304接通空气。

在主泵401的持续运行下，将取出来的待检测样品泵入分析仪60内部的承接池504内。在待检测样品的液头到达分析仪60内的第三液检仪506处时，溢流管道502a上的第二驱动泵502b开始持续运行，待样品装满承接池504后，泵走多余的样品以防止样品溢流到仪器内部形成污染。当管路中的样品液尾脱离第三液检仪506后，控制部分控制主泵401停止运行，同时关闭电磁阀402的常闭端a口且停止第二驱动泵502b的运行，完成取样动作等待移样针505到承接池504内移取样品。

三、分析动作

在线取样完成后，移样针505进入承接池504内进行定量取样，并将样品移至分析仪60测试位置进行分析测试。分析完成后，可将测试结果在显示器601上显示出来同时通过分析仪60端的打印机打印出来，最后对整个系统执行消毒清洗和排空动作。

四、反向控制动作

在使用前，用户可设置被测参数的预期控制浓度值，以及输入补料液的浓度值和培养罐的初始装液量。当取样的测试结果出来后，控制部分根据用户设定的预期控制参数判断是否对培养罐进行补料。如果需要进行补料，则控制部分根据补料各项参数的变化自动精确计算需要进行补料的量，并由分析仪60发送信号给控制部分，从而控制补料泵702把补料液定量的加入培养容器10，从而自动实现对培养容器10内被测参数的定量控制。

与现有技术相比，本申请提供的生物样品在线实时检测方法，通过控制部分控制主泵401和补料组件70，使主泵401将培养容器10中的待检测样品通过取样管件20驱动至定量组件30的定量结构中以进行定量，且可将定量结构所定量的待检测样品由定量组件30驱动至分析仪60，分析仪60接收待检测样品并对待检测样品进行分析而得出分析结果，控制部分由分析仪60获取分析结果并根据分析结果控制补料组件70向培养容器10进行补料。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。