一种光学检测微生物培养容器及制造方法与流程

本发明涉及微生物检测领域，具体涉及一种光学检测微生物培养容器及制造方法。

背景技术：

1、在微生物培养的在线光学检测领域，现有的培养容器多采用传统玻璃吹制工艺成型的锥形瓶。在空间与结构上，现有技术通常在玻璃培养瓶的底部向内凹陷或向外凸起，以形成供光束穿过的局部通道；在工作流程上，外部检测设备的光源与接收器分别布置于该通道的两侧，检测光束穿过通道内的培养液，系统基于透射光强的衰减程度来计算培养液的光密度（od值），从而实现菌体浓度的连续在线监测。

2、由于现有技术采取了基于无机玻璃吹制工艺一体成型底部通道的结构方案，在实际制造和检测状态下，其易与高精度光学检测的尺寸一致性要求产生冲突。玻璃熔体在吹制过程中的流变特性、表面张力以及模具内的局部冷却收缩率难以进行精确的约束。当试图在瓶底形成具有多个不同宽度的阶梯状或深腔通道时，玻璃材料在转角和深腔处的壁厚分布容易产生无序波动，导致固化后的通道内腔宽度尺寸产生离散型偏差。在光学检测时，通道宽度的随机误差会导致光束穿过培养液的实际路径检测光程偏离理论设计值，导致最终计算出的吸光度数据产生失真，为了修正结构制造缺陷带来的光学干扰，现有的检测流程通常需要增加针对每一个玻璃培养瓶进行逐一标定和光学系数校准的步骤，从而导致系统操作复杂度上升。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对现有技术存在的缺陷，提供一种光学检测微生物培养容器及制造方法，解决现有技术中玻璃吹制工艺难以保证多光程检测通道尺寸一致性，导致光学检测精度受限且需依赖繁琐后期校准的问题。

2、本发明的第一目的是提供一种光学检测微生物培养容器，采用以下方案：

3、包括瓶身和瓶底，瓶底设有供检测光束穿过的检测区域；

4、检测区域设有至少两组不同宽度的检测通道，检测通道由向容器内部的凹陷结构和/或向容器外部的凸起结构形成；

5、检测通道内部构成连通容器内部的流体空间，以容纳培养液，检测通道沿检测光束穿过方向的相对两侧壁之间的间距为检测光程；

6、检测区域由透明工程塑料材质一体成型，检测光束穿透检测通道的侧壁和其内部填充的培养液。

7、进一步地，所述至少两组检测通道呈共线分布，共线分布的方向沿瓶底的径向或弦向延伸；当检测通道为三组及以上时，各组检测通道依据其检测光程的大小依次排布，使凹陷结构或凸起结构的侧壁呈阶梯状结构。

8、进一步地，所述瓶身与瓶底为分别独立成型的部件，瓶底的边缘与瓶身的边缘通过超声焊接、热熔焊接、胶接、螺纹连接或卡接方式密封固定。

9、进一步地，所述容器包括分别独立成型的左半壳和右半壳，左半壳与右半壳拼接固定，左半壳与右半壳的拼接缝位于检测区域外。

10、本发明的第二目的是提供一种光学检测微生物培养容器的制造方法，用于制造如第一目的所提供光学检测微生物培养容器，包括：

11、将透明工程塑料原料注入内部具有对应型腔的注塑模具进行注塑成型；

12、通过注塑模具的型腔在瓶底的检测区域一次成型出至少两组不同宽度的凹陷结构和/或凸起结构，使凹陷结构和/或凸起结构的侧壁成型为连续且封闭的实体结构，作为检测区域；

13、待冷却固化后，进行开模脱模操作，获得整体透明的容器或能够拼合形成容器的独立部件。

14、本发明的第三目的是提供一种光学检测微生物培养容器，采用以下方案：

15、包括瓶身和瓶底，瓶底设有供检测光束穿过的检测区域；

16、检测区域设有至少两组不同宽度的检测通道，检测通道由向容器内部的凹陷结构和/或向容器外部的凸起结构形成；

17、检测通道内部构成连通容器内部的流体空间，以容纳培养液，检测通道沿检测光束穿过方向的相对两侧壁之间的间距为检测光程；

18、瓶底由不透明材质制成，检测通道相对连侧壁上开设有通孔，通孔内密封嵌设有透明镜片，透明镜片构成供检测光束穿过培养液的光学窗口。

19、进一步地所述至少两组检测通道呈共线分布，共线分布的方向沿瓶底的径向或弦向延伸；当检测通道为三组及以上时，各组检测通道依据其检测光程的大小依次排布，使凹陷结构或凸起结构的侧壁呈阶梯状结构。

20、进一步地所述瓶身和瓶底为分别独立成型的部件，瓶底通过机加工成型，瓶底的边缘与瓶身的边缘通过超声焊接、热熔焊接、胶接、螺纹连接或卡接方式密封固定。

21、本发明的第四目的是提供一种光学检测微生物培养容器的制造方法，用于制造如第一目的所提供光学检测微生物培养容器，包括：

22、采用不透明材质加工成型出瓶底，并在瓶底加工出至少两组不同宽度的凹陷结构和/或凸起结构；

23、在凹陷结构和/或凸起结构的相对两侧壁上开设通孔，通孔沿检测光束穿透方向贯通侧壁；

24、将透明镜片嵌设并密封固定于通孔内，形成光学窗口。

25、进一步地，在开设通孔的步骤中，在加工成型出瓶底后通过钻孔加工方式开设出通孔；

26、在将透明镜片嵌设并密封固定于通孔内的步骤中，采用嵌件注塑工艺将透明镜片置于模具内与不透明材质一体注塑成型，或者采用粘接剂将成型后的透明镜片粘接固定于通孔内。

27、与现有技术相比，本发明具有的优点和积极效果是：

28、针对目前在线检测培养容器采用玻璃材质而难以保证所形成的检测通道尺寸一致性的问题，本发明利用透明工程塑料材质一体注塑成型检测区域，使限定检测光程的相对两侧壁直接由具有较高刚性的注塑模具型腔固化形成，相较于传统玻璃吹制工艺受制于流体张力的不可控性，该结构将光学通道的内部流体宽度转化为受注塑模具约束的工程尺寸，在源头上降低了不同批次容器间的光程公差，使得批量生产的培养容器在不经过逐一光学标定的前提下，仍能维持较高的检测基准一致性，改善了在线光学检测的系统稳定性与数据可靠性。

1.一种光学检测微生物培养容器，其特征在于，包括瓶身和瓶底，瓶底设有供检测光束穿过的检测区域；

2.如权利要求1所述的光学检测微生物培养容器，其特征在于，所述至少两组检测通道呈共线分布，共线分布的方向沿瓶底的径向或弦向延伸；当检测通道为三组及以上时，各组检测通道依据其检测光程的大小依次排布，使凹陷结构或凸起结构的侧壁呈阶梯状结构。

3.如权利要求1或2所述的光学检测微生物培养容器，其特征在于，所述瓶身与瓶底为分别独立成型的部件，瓶底的边缘与瓶身的边缘通过超声焊接、热熔焊接、胶接、螺纹连接或卡接方式密封固定。

4.如权利要求1或2所述的光学检测微生物培养容器，其特征在于，所述容器包括分别独立成型的左半壳和右半壳，左半壳与右半壳拼接固定，左半壳与右半壳的拼接缝位于检测区域外。

5.一种光学检测微生物培养容器的制造方法，其特征在于，用于制造如权利要求1-4中任一项所述的光学检测微生物培养容器，包括：

6.一种光学检测微生物培养容器，其特征在于，包括瓶身和瓶底，瓶底设有供检测光束穿过的检测区域；

7.如权利要求6所述的光学检测微生物培养容器，其特征在于，所述至少两组检测通道呈共线分布，共线分布的方向沿瓶底的径向或弦向延伸；当检测通道为三组及以上时，各组检测通道依据其检测光程的大小依次排布，使凹陷结构或凸起结构的侧壁呈阶梯状结构。

8.如权利要6所述的光学检测微生物培养容器，其特征在于，所述瓶身和瓶底为分别独立成型的部件，瓶底通过机加工成型，瓶底的边缘与瓶身的边缘通过超声焊接、热熔焊接、胶接、螺纹连接或卡接方式密封固定。

9.一种光学检测微生物培养容器的制造方法，其特征在于，用于制造如权利要求6-8中任一项所述的光学检测微生物培养容器，包括：

10.如权利要求9所述的光学检测微生物培养容器的制造方法，其特征在于，在开设通孔的步骤中，在加工成型出瓶底后通过钻孔加工方式开设出通孔；