本發明公開了一種基于生物舌的丙硫氧嘧啶濃度檢測裝置及檢測方法，所述丙硫氧嘧啶濃度檢測裝置與計算機電連接；包括試驗臺，設于試驗臺上的檢測盒、聲表面波諧振器、電子計數器、振蕩器和細胞電極芯片；振蕩器和聲表面波諧振器構成振蕩回路，計數器與振蕩回路電連接，聲表面波諧振器與細胞電極芯片電連接，計數器與計算機電連接。本發明具有操作簡單，檢測靈敏性好，檢測精度高，檢測速度快；裝置穩定性好，重復性好的特點。

1.一種基于生物舌的丙硫氧嘧啶濃度檢測裝置的檢測方法，所述丙硫氧嘧啶濃度檢測
裝置與計算機電連接；丙硫氧嘧啶濃度檢測裝置包括試驗臺，設于試驗臺上的檢測盒、聲表
面波諧振器(1)、電子計數器(2)、振蕩器(3)和細胞電極芯片(4)；振蕩器和聲表面波諧振器
構成振蕩回路，計數器與振蕩回路電連接，聲表面波諧振器與細胞電極芯片電連接，計數器
與計算機(5)電連接；
所述細胞電極芯片包括基板(6)、設于基板上表面的鎢對電極(7)、鎢參比電極(8)和工
作電極(9)；所述細胞電極芯片平放于位于檢測盒內，檢測盒(10)上設有可正對工作電極滴
下丙硫氧嘧啶溶液的微量泵(11)，檢測盒下部設有出液口(12)；所述工作電極包括泡沫銅
層和設于泡沫銅層上的濺射金層，濺射金層的各個網孔內均設有小鼠舌面菌狀味蕾苦味味
覺受體細胞；所述工作電極包括聚氨酯泡沫層、設于聚氨酯泡沫層上的濺射銅層、設于濺射
銅層上的濺射金層；濺射金層的各個網孔內均設有小鼠舌面菌狀味蕾苦味味覺受體細胞；
基板下表面上由內至外依次設有聚氨酯泡沫層和濺射銅層；
所述試驗臺(15)上設有L形支撐臂(16)，支撐臂上設有圓盤(17)，圓盤上設有n個分別
盛有不同濃度的丙硫氧嘧啶溶液的吊瓶(18)；支撐臂中部設有位于圓盤下方的上端開口的
容器(14)，容器內設有與進氣管連接的攪拌裝置(19)，攪拌裝置上設有若干個出氣孔(20)，
容器下部設有出液管(28)，微量泵與容器下端相連通；支撐臂通過可帶動圓盤水平旋轉的
電機(29)與圓盤相連接，各個吊瓶下端、出液管及進氣管上均設有電磁閥(30)，計算機分別
與微量泵、電機和各個電磁閥電連接；其特征是，
所述細胞電極的制備過程如下：
用于濺射金處理的濺射室內依次設有濺射儀、靶盤固定座、電極托板，電極托板通過第
一電機的水平轉軸與濺射室連接，靶盤固定座通過第二電機的水平轉軸與濺射室連接；濺
射室上還設有觀察窗口；第一電機的水平轉軸和第二電機的水平轉軸同軸；
(1-1)將純度≥99.99％，直徑為4.5至5.0cm，厚度為0.5至0.7cm的金靶盤安裝到靶盤
固定座上，將包括ST切型石英制成的基板、設于基板上的對電極、參比電極和泡沫銅材料制
成的工作電極的電極芯片安裝到電極托板上，使工作電極面向靶盤并露出電極托板之外；
(1-2)利用離子泵對濺射室抽真空，使真空度達到4.2×10^-5Pa以下；向濺射室充入純度
≥99.99％的氬氣；
(1-3)使濺射儀的功率由W呈階梯式逐漸下降，靶盤上的金原子被濺射到工作電極上；
在濺射的過程中，第二電機帶動靶盤勻速旋轉，第一電機帶動電極芯片以大于第二電機的
轉速先同向旋轉，再反向旋轉，然后再同向旋轉；得到濺射金后的電極芯片；
(1-4)將濺射金后的電極芯片進行干燥、浸泡、殺菌處理后，將用小鼠舌面菌狀味蕾苦
味味覺受體細胞制成的細胞懸液滴到工作電極上，培養2至3小時，得到細胞電極；
檢測方法包括如下步驟：
(2-1)在圓盤的n個吊瓶中依次盛有濃度逐漸升高的丙硫氧嘧啶溶液，計算機按照濃度
升高的順序為各個吊瓶由1至n依次編號，計算機中存儲有1至n吊瓶中的丙硫氧嘧啶溶液濃
度k₁，k₂，...，k_n，吊瓶序號i的初始值為1，i＝1，…，n；
(2-2)計算機控制出液管的電磁閥關閉，通過電機控制圓盤轉動，使編號為i的吊瓶與
容器對準，計算機控制該吊瓶的電磁閥打開，吊瓶內的丙硫氧嘧啶溶液被倒進容器中；
(2-3)計算機控制與30至37℃空氣連通的進氣管的電磁閥打開，攪拌裝置邊攪拌邊向
溶液內充入空氣，4至5分鐘后計算機控制進氣管的電磁閥關閉；
(2-4)計算機控制微量泵每隔時間T向工作電極滴下0.05ml的丙硫氧嘧啶溶液，當滴完
300至320滴后計算機控制微量泵停止滴液；在滴液的同時，計數器采集振蕩回路的頻率響
應曲線，計算機在頻率響應曲線上采集若干個頻率值，將各個頻率值構成頻率信號S(t)；
(2-5)計算機中預設有二階線性隨機共振模型
將S(t)輸入二階線性隨
機共振模型并便二階線性隨機共振模型共振；
其中，x(t)是振動質點的位移，Ω為角頻率，r和ω分別是設定的衰減系數和線性振動
質點的頻率，c是設定的信號調解系數，b是設定的二次噪聲ξ²(t)的系數，ξ(t)為三歧噪聲，
ξ(t)∈{-a，0，a}，a＞0，噪聲的歧化過程遵循泊松分布，其概率分布為p_s(a)＝p_s(-a)＝q，p_s
(0)＝1-2q，其中0＜q＜0.5；
噪聲均值與相關性遵循<ξ(t)>＝0，<ξ(t)ξ(t+τ)>＝2qa²e^-λτ；
其中λ為相關率，三歧噪聲ξ(t)的平直度為
當模型共振時，質點在某個位置產生共振，此時角頻率Ω、衰減系數r、相關率λ、系數b、
常數a、q都已經確定；
計算機利用公式計算并得到輸出信噪比SNR_i；計算機查詢
編號為i的丙硫氧嘧啶溶液的濃度k_i，并將k_i和SNR_i存儲到計算機中；
(2-6)當i＜n，使i值增加1，計算機控制出液管的電磁閥打開，多余的溶液從容器中流
出，轉入步驟(2-2)；否則，轉入步驟(2-7)；
(2-7)計算機讀取存儲的丙硫氧嘧啶溶液濃度k₁，k₂，...，k_n；計算機利用點(k₁，SNR₁)，
(k₂，SNR₂)，...，(k_n，SNR_n)擬合成直線，根據擬合的直線得出丙硫氧嘧啶濃度預測模型：

(2-8)將微量泵與盛有待檢測丙硫氧嘧啶溶液W的容器連通，并利用(2-2)檢測得到頻
率信號S(t)_w，將S(t)_w輸入步驟(2-5)的二階線性隨機共振模型，使二階線性隨機共振模型
共振；
并利用公式計算并得到與丙硫氧嘧啶溶液對應的輸出信
噪比SNR_w；
(2-9)將SNR_w代入中，計算得到丙硫氧嘧啶溶液W的濃度k_w。
2.根據權利要求1所述的基于生物舌的丙硫氧嘧啶濃度檢測裝置的檢測方法，其特征
是，所述攪拌裝置為設于容器下部內的T形攪拌管(31)，所述容器內設有豎筒(32)，豎筒上
邊緣設有向外水平延伸的翻邊(33)，T形攪拌管的下邊緣設有與翻邊相適配的向內水平延
伸的環形邊(34)，環形邊上表面與翻邊下表面間隙配合；
豎筒上部設有擋圈(35)，擋圈上表面與環形邊下表面相接觸；豎筒下部與進氣管相連
接；
各個出氣孔分別位于T形攪拌管一端的外周面后部和另一端的外周面前部。
3.根據權利要求2所述的基于生物舌的丙硫氧嘧啶濃度檢測裝置的檢測方法，其特征
是，所述T形攪拌管外周面上部及下部均設有若干個出氣孔。
4.根據權利要求1所述的基于生物舌的丙硫氧嘧啶濃度檢測裝置的檢測方法，其特征
是，聲表面波諧振器包括壓電基片、叉指換能器、2個反射柵、設于反射柵兩側的4個增益柵
和分別設置于兩個反射柵的遠離叉指換能器一側的兩個吸聲件；對電極和工作電極分別與
設于叉指換能器上的2個連接端電連接。
5.根據權利要求1所述的基于生物舌的丙硫氧嘧啶濃度檢測裝置的檢測方法，其特征
是，所述T為0.8至1.2秒。
6.根據權利要求1所述的基于生物舌的丙硫氧嘧啶濃度檢測裝置的檢測方法，其特征
是，所述n為8至18。
7.根據權利要求1或2或3或4或5或6所述的基于生物舌的丙硫氧嘧啶濃度檢測裝置的
檢測方法，其特征是，步驟(2-4)中計算機在頻率響應曲線上采集等間隔分布的96至120個
頻率值。