CN102134554A - 一种便携式生物采样器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种便携式生物采样器，包括采样箱体、采样***和控制***，所述采样***包括采样装置和采样控制装置，所述采样装置包括采样头和采样风机，所述控制装置包括中控、电源和通信模块，所述采样控制装置包括控制器和溶液瓶装置；所述通信模块为串行通信或无线通信模块，所述电源可为交流或直流电源。本发明采用两级分离浓缩的虚拟冲击技术分离浓缩气流，避免了气流太大所造成的将黏附采样介质的水分吹干的问题；采样流量大克服了小流量采样器样本采集量小可能造成的漏检，采样效率高；采用交流或直流电源供电，适用性强；采用串行通信或无线通讯技术，成本低、便于在携带和移动中保持通信和数据传输畅通。

Description

一种便携式生物采样器

技术领域

本发明涉及一种采样器，尤其涉及一种虚拟撞击的便携式生物采样器。

背景技术

在人类社会的不断向前发展的同时，由于人类对自然环境的无节制索取，使得人类社会生存环境的日渐恶化。越来越多的新发传染病出现，传播速度越来越快，威胁着全人类的生命和健康。2003年爆发的SARS流行和2004年发生高致病性禽流感以及2009年出现的甲型H1N1流感给全世界各国人民的健康、经济发展乃至国家生物安全造成了现实的和潜在的威胁。“9.11”事件后，***不断变换手法，使用高致病性微生物在人员密集的地区制造恐怖袭击，严重威胁社会安宁、国家安全和经济的发展。由于微生物恐怖威胁的存在和频繁发生，许多国家已经把生物防御作为重要的战略组成部分。

生物致病性物质可以通过多种途径传播，其中空气传播最隐形、最广泛、危害面积最大。空气中既有非生物悬浮粒子，也有生物悬浮粒子，还有两者的复合体。其中的有害生物粒子被吸入人体，将引发各种各样的疾病。因而需要将这些有害微生物粒子有效地分离出来并收集到特定的液体中，用以在线分析和离线分析，以有效地控制生物致病因子引起的传染疾病的发生，减少对人类的危害。这需要采集大量的空气样本，收集足够量的微生物气溶胶粒子，以提高微生物气溶胶粒子的检测灵敏度，可靠有效地分离目标微生物。然而，目前应用较多的微生物采样器为撞击式或冲击式采样器，都属于惯性撞击，容易引起粒子滞留，达不到彻底分离的目的；气流太大容易造成的将黏附采样介质的水分吹干，使已采集的粒子再悬浮随气流逃失，或者因水分散失导致微生物干燥死亡，而小流量采样器采集样品容易造成漏检；中控需要通过有线通信才能实现对采样器的控制，具有一定的局限性，并且体积庞大不适于户外或流动场所使用。

发明内容

本发明的目的是提供一种便携式生物采样器，采用两级分离浓缩的虚拟技术分离浓缩气流，以克服现有技术中存在的分离不彻底，气流太大容易造成的将黏附采样介质的水分吹干，小流量采样器采集样品容易造成漏检；体积庞大不适于户外或流动场所使用的不足。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种便携式生物采样器，包括采样箱体、采样***和控制***，所述采样箱体分为两个舱，一个舱的舱门为有机玻璃舱门，另一个舱的舱门为非有机玻璃舱门；所述采样***包括采样装置和采样控制装置，所述采样装置包括采样头和采样风机，所述控制装置包括中控、电源和通信模块，所述采样控制装置包括控制器和溶液瓶装置，所述控制器与采样风机相连；所述中控设于采样箱体内，所述通信模块设于采样箱体外，与设于箱体内底部的泵控制器和阀控制器相连，所述通信模块为串行通信或无线通信模块，所述电源设于箱体后端，所述电源为交流或直流电源。

所述采样装置设于采样箱体中部，所述溶液瓶装置设于有机玻璃舱门的舱内，所述采样头一端暴露于空气中，另一端与采样风机相连，所述采样风机设于采样箱体的为非有机玻璃舱门的舱内。

所述控制器由压力传感器、温度传感器和流量传感器组成，所述溶液瓶装置包括试液瓶、储液瓶及采样泵，所述样品试液瓶通过气流管与采样头相连，所述样品试液瓶顶部设有加液阀，底部设有放液阀，所述采样泵通过气水分离器与样品试液瓶相连，所述储液瓶一侧与过滤器相连，另一侧通过注射泵与样品储液瓶相连。

所述中控包括微处理器和显示器，所述微处理器位于箱体非有机玻璃舱门的舱内，所述显示器位于箱体外侧，显示器下设有按键。

本发明的有益效果为：采用两级分离浓缩的虚拟冲击技术将拟收集的粒子浓缩至较小的气流中，既可以适用于常规的小流量采样器采集，也避免了气流太大所造成的将黏附采样介质的水分吹干，导致已采集的粒子再悬浮随气流逃失或水分散失使微生物死亡的问题；采样流量大，克服了小流量采样器样本采集量小可能造成的漏检问题，提高了仪器采样的效率；采用交流或直流电源供电，能适应大电流放电，满足风机在启动瞬间对大电流的需求，且适用性强；采用串行通信或无线通信技术用于替代电缆或连线的短距离通信方式，具有低成本、抗干扰能力强、微功耗的优点。

附图说明

图1是本发明实施例所述便携式生物采样器的主视图；

图2是本发明实施例所述便携式生物采样器的俯视图；

图3是本发明实施例便携式生物采样器采样的流程图。

具体实施方式；

如图1-2所示，本发明实施例所述的便携式生物采样器，包括采样箱体1、采样***和控制***，所述采样箱体1分为两个舱，一个舱的舱门为有机玻璃舱门2，另一个舱的舱门为非有机玻璃舱门；所述采样***包括采样装置和采样控制装置，所述采样装置设于采样箱体1中部，所述采样装置包括采样头3和采样风机，所述采样头3一端暴露于空气中，另一端与采样风机相连，所述采样风机设于采样箱体1的非有机玻璃舱门的舱内；所述控制装置包括中控、电源和通信模块4，所述采样控制装置包括控制器5和溶液瓶装置，所述控制器5与采样风机相连，所述溶液瓶装置设于采样箱体1内；所述中控设于采样箱体1内，所述通信模块设于采样箱体1外，与设于箱体内底部的泵控制器和阀控制器相连，所述通信模块为串行RS-232和蓝牙无线通信模块，所述电源6设于箱体后端。

所述控制器5由压力传感器、温度传感器和流量传感器组成，所述溶液瓶装置包括试液瓶7、储液瓶8及采样泵，所述样品试液瓶7通过气流管与采样头3相连，所述样品试液瓶7顶部设有加液阀，样品试液瓶7底部设有放液阀，所述采样泵通过气水分离器与样品试液瓶7相连，所述储液瓶8一侧与过滤器9相连，另一侧通过注射泵10与样品储液瓶7相连。

所述中控包括微处理器和显示器11，所述微处理器位于箱体非有机玻璃舱门的舱内，所述显示器11位于箱体外侧，显示器下设有按键12。

本发明采样部分的采样头主要技术参数设置为采样气流Q0为100L/min，弱气流Q2为5L/min，拟采样粒径1μm～10μm。

如图3所示本发明实施例所述的便携式生物器，在通电的状态下，根据实际需要，使用按键12设置适当值给微处理器，微处理器将设置值经通信模块4传输信号给控制器5，控制器5再将需要的压力、温度或流量经传感器传输给采样风机，采样风机抽风，一定值的气流被采样头3采集，被采集的气流经气流管注入样品试液瓶7；储液瓶8中的液位传感器B传信号给中控***，溶液经过滤器9过滤注入储液瓶8中；样品试液瓶8上的液位传感器将液位信号传给中控***，根据显示器11上的液位信号，开启加液阀，储液瓶中的溶液注射泵将溶液注入样品试液瓶7中，使试液的流量，温度和浓度能达到一个适当的值，或者根据显示器11上的液位信号开启放液阀放液；样品试液瓶11中混合后的气液根据中控***所给的信号经气液分离器传输给采样泵采集，从而完成空气中生物粒子的采集，并且能根据中控***显示器11的信号，蓝牙模块传输的信号来达到采样的实时、在线及短距无线控制。

以上所述的实施例，只是本发明较优选的具体实施方式的一种，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换，如各部件的结构、设置位置及其连接都是可以有所变化的，在本发明技术方案的基础上，凡根据本发明原理对个别部件进行的改进和等同变换都应包含在本发明技术方案的保护范围内。

Claims (6)

1.一种便携式生物采样器，包括采样箱体、采样***和控制***，所述采样***包括采样装置和采样控制装置，所述采样装置包括采样头和采样风机，所述控制装置包括中控、电源和通信模块，所述中控设于采样箱体内，其特征在于：所述采样控制装置包括控制器和溶液瓶装置，所述控制器与采样风机相连；所述通信模块设于采样箱体外，与设于箱体内部的泵控制器和阀控制器相连，所述通信模块为串行通信或无线通信模块，所述电源设于箱体后端，所述电源为交流或直流电源。

2.如权利要求1所述便携式生物采样器，其特征在于：可大量采集空气样本，收集一定量的气溶胶粒子。

3.如权利要求1、2所述便携式生物采样器，其特征在于：采样器采样流量可实现在线调整。

4.如权利要求1所述便携式生物采样器，其特征在于：显示器下设有按键，能够进行***日期、时间、采样时间、放液时间等参数设置。

5.如权利要求1、2所述便携式生物采样器，其特征在于：采样控制***包括可用于检测风机状态的流量、压力和温度的传感器、采样泵和注射泵控制器、加液阀和放液阀控制器及用于测量样品试液瓶液位的传感器。

6.如权利要求1所述便携式生物采样器，其特征在于：短距操作时可通过无线网络进行通信及数据传输。

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