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龙图腾网获悉华南师范大学;广东朗斯姆生化技术有限公司申请的专利用于数字化教学的便携式QCM微量物质监测装置及方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119028215B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-12-12发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411277561.6，技术领域涉及：G09B25/00；该发明授权用于数字化教学的便携式QCM微量物质监测装置及方法是由赵豪杰;施羽;李祥馨;雷思宇;陈依淋;陈舒仪;郭宝盈;范军;章伟光设计研发完成，并于2024-09-12向国家知识产权局提交的专利申请。

本用于数字化教学的便携式QCM微量物质监测装置及方法在说明书摘要公布了：本发明提供一种用于数字化教学的便携式QCM微量物质监测装置及方法，装置包括检测模块、传感器驱动模块，基于单片机的下位机控制模块和上位机控制模块，以及供电模块；装置的原理是石英晶体有固定的基础谐振频率，待测物质分子挥发后被吸附到晶体表面，晶片的重量增加，晶体的谐振频率会随之下降，在频率信号的曲线图中表现为明显的下降变化，由此可以反映被测物质的质量变化；本发明集成了物质检测、硬件控制和教学功能，能够适应多种使用场景；通过集成化的硬件系统和用户友好的数字化教学平台，实现了对微量物质高精度监测的便捷操作、数据的直观展示和交互控制、功能多样化以及系统的持续更新和功能升级，从而满足现代数字化教学需求。

本发明授权用于数字化教学的便携式QCM微量物质监测装置及方法在权利要求书中公布了：1.一种用于数字化教学的便携式QCM微量物质监测装置，其特征在于，包括：检测模块、传感器驱动模块，基于单片机的下位机控制模块和上位机控制模块，以及供电模块； 所述检测模块包括检测容器和QCM检测探头；所述检测容器中盛放有待测物质，用于模拟检测环境；所述QCM检测探头固定设置在所述检测容器内部，QCM检测探头内设置有石英晶体传感器，用于根据石英晶体的频率变化检测待测物质的质量变化； 所述QCM检测探头与传感器驱动模块电连接，并将检测到的频率信号传输至传感器驱动模块；传感器驱动模块为石英晶体传感器提供激励信号，使石英晶体传感器在特定的谐振频率下振荡； 所述QCM检测探头的结构包括：外壳，USB接口，以及设置在外壳内部的检测电路、检测池和石英晶体传感器； 所述USB接口与检测电路集成设置；所述USB接口与传感器驱动模块电连接，用于传输频率信号； 所述石英晶体传感器放置在检测池内部；所述石英晶体传感器的接口与检测电路的输入端固定连接； 所述外壳为可拆卸结构，用于更换检测池内石英晶体传感器的传感晶片涂覆类型； 所述传感器驱动模块还与下位机控制模块电连接，下位机控制模块用于控制所述传感器驱动模块，以及实时采集所述频率信号并传输至上位机控制模块； 所述上位机控制模块与下位机控制模块通信连接，上位机控制模块用于接收和处理下位机控制模块发送的频率信号，并进行可视化展示，实现数字化教学； 所述供电模块用于分别为传感器驱动模块、下位机控制模块和上位机控制模块供电； 所述传感器驱动模块具体为皮尔斯振荡器电路； 所述石英晶体传感器具体为AT切割石英晶体； 所述下位机控制模块具体为STM32单片机； 所述上位机控制模块具体为微处理器RaspberryPi，所用操作系统为RaspberryPiOS； 所述上位机控制模块中内置有基于Qt平台开发的教学应用软件； 所述教学应用软件用于实现以下操作：数据处理、异常处理、开机自启动、多次实验再运行、多媒体投屏和软件一键升级； 所述教学应用软件的数据处理包括： 通过预设的上下位机约定协议，所述教学应用软件对下位机控制模块发送的频率信号实时读取和解析计算，计算出频率变化的差值ΔF，并筛选出频率的最大值和最小值； 基于教学应用软件中预设的Qxlsx模块将所有频率信号及其解析计算的结果共同导出为Excel文件；所述Excel文件包含频率信号的采集时间和频率值； 所述数据处理采用多线程处理模式，用于确保教学应用软件主界面的流畅响应，避免主界面阻塞。

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