CN102559486A - 全自动空气微生物采样器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全自动空气微生物采样器。所述采样器包括样品采集***和样液分配***；所述样品采集***包括采样头、风机、冲击采样瓶、储液瓶、注射泵和采样泵；所述采样头的两个出口分别与所述风机和冲击采样瓶相连通；所述采样泵的气体入口与所述冲击采样瓶相连通；所述储液瓶依次与所述注射泵和冲击采样瓶相连通；所述样液分配***包括蠕动泵和注射装置；所述蠕动泵与所述冲击采样瓶相连通，所述蠕动泵的出口通过管路与所述注射装置相连接。本发明提供的采样器中的采样头可采用两级虚拟撞击原理，从而可减少了粒子的壁损、获得较高的粒径切割效率。同时采样流量大，提高了微生物粒子采集浓度，有利于进一步实验分析，提高仪器灵敏度和准确性。

Description

全自动空气微生物采样器

技术领域

本发明涉及一种全自动空气微生物采样器，特别涉及一种用于生物安全实验室环境空气采样的空气微生物采样器，以便检测分析可能存在的生物危害物质。

背景技术

在人类社会的不断向前发展的同时，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。为了应对新发传染病，世界各国建立了大量的高等级生物安全实验室，由此也引起了实验室废气对环境的污染以及对人类健康的危害，如1979年前苏联斯维尔德洛夫斯克城炭疽病暴发流行；2007年英国萨里郡暴发***疫情。2005年后我国高等级生物安全实验室(包括BSL-3、ABSL-3、BSL-4和ABSL-4实验室)的建设数量达到100多个，因此对实验室内外环境的空气监控、样本采集和处理，已成为保障人员、环境生物安全的关键，迫在眉睫。

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，用以实验分析，以有效地控制生物致病因子引起的传染疾病的发生。

这需要定期采集大量的空气样本以便于实验分析，及时控制生物危害。然而，目前应用较多的微生物采样器通过滤膜过滤，采集到的菌较少不利于检测，或采用撞击式采样器，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。

发明内容

本发明的目的是提供一种全自动大流量的空气微生物采样器，它能自动在一定间隔内多次从空气中浓缩分离出目标物质与采样液混合形成样品液，以便于进行实验分析。

本发明提供的一种全自动空气微生物采样器，包括样品采集***和样液分配***；

所述样品采集***包括采样头、风机、冲击采样瓶、储液瓶、注射泵和采样泵；所述采样头的两个出口分别与所述风机和冲击采样瓶相连通；所述采样泵的气体入口与所述冲击采样瓶相连通；所述储液瓶依次与所述注射泵和冲击采样瓶相连通；

所述样液分配***包括蠕动泵和注射装置；所述蠕动泵与所述冲击采样瓶相连通，所述蠕动泵的出口通过管路与所述注射装置相连接。

上述的全自动空气微生物采样器中，所述采样泵与所述冲击采样瓶的连通处可设于所述冲击采样瓶的中上部，以使所述采样泵抽取所述冲击采样瓶中的空气而形成一定的负压。

上述的全自动空气微生物采样器中，所述采样头与所述冲击采样瓶相连通的管路延伸至所述冲击采样瓶的中下部，以使所述采样头中的目标物质在负压的作用下进入所述冲击采样瓶后与采样液进行混合以得到样品液。

上述的全自动空气微生物采样器中，所述注射装置为双注射针头，可同时采集多个样品；所述蠕动泵通过三通阀与所述双注射针头相连通，所述三通阀将样品液分配成两路液体分别传输至所述双注射针头内。

上述的全自动空气微生物采样器中，所述三通阀可为三通电磁阀。

上述的全自动空气微生物采样器中，所述双注射针头分别与能使其在横向方向上移动的横向传动结构和能使其在纵向方向上移动的纵向传动结构相连接。

上述的全自动空气微生物采样器中，所述样品采集***可与流量控制模块、温度控制模块和/或时间控制模块相连接；所述样液分配***与时间控制模块相连接。

上述的空气微生物采样器中，所述风机、采样泵和注射泵与所述流量控制模块相连接，可实现对空气样品和采样液的流量控制。

上述的全自动空气微生物采样器中，所述风机、采样泵和注射泵与所述时间控制模块相连接，可实现对采样时间和采样时间等参数的控制；所述蠕动泵与所述时间控制模块相连接，可实现对样液分配时间的控制。

上述的全自动空气微生物采样器中，所述冲击采样瓶与所述温度控制模块相连接，可对所述冲击采样瓶中的样品液的温度进行控制，当起温度低于零度时，则启动加热程序；当其温度过高时，则启动冷却程序。

本发明具有以下优点：

(1)本发明提供的采样器中的采样头可采用两级虚拟撞击原理，从而可减少了粒子的壁损、获得较高的粒径切割效率。同时采样流量大，提高了微生物粒子采集浓度，有利于进一步实验分析，提高仪器灵敏度和准确性；

(2)本发明实现了从样品采集到样液分配、保存的全自动控制，通过预设采样时间和采样间隔采集到不同时间点环境空气样品，然后经过精密传动装置实现对不同时间采集到的样品进行分配，控制***记录样品位置与采集时间，从而实现对一段时间内环境空气的检测分析；

(3)本发明增加了一套温度控控模块装置，既可以实现仪器低温(零度以下)工作采样，又可以控制温度在较低温度(零度以上)以利于样品的长时间保存。

附图说明

图1为本发明提供的全自动空气微生物采样器的结构示意图。

图中各标记如下：1采样头、2风机、3冲击采样瓶、4注射泵、5储液瓶、6采样泵、7蠕动泵、8三通电磁阀、9双注射针头、10样品液收集管。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明，但本发明并不局限于以下实施例。

本实施例提供的全自动空气微生物采样器包括样品采集***和样液分配***；该样品采集***包括采样头1、风机2、冲击采样瓶3、储液瓶5、注射泵4和采样泵6；采样头1的两个出口分别与风机2和冲击采样瓶3相连通，且采样头1与冲击采样瓶3相连通的管路延伸至冲击采样瓶3的底部；采样泵6的气体入口与冲击采样瓶3的顶部相连通，气体出口游离于空气中，可实现对冲击采样瓶3进行抽气以形成负压，则采样头1中的样品会以相应的流量通入至冲击采样瓶3中，采样头1中的另一部分样品则通过风机2的作用排放至空气中；储液瓶5依次与注射泵4和冲击采样瓶3相连通，储液瓶5中的采样液在注射泵4的作用下会泵入至冲击采样瓶3中，从而与样品混合得到样品液；风机2、采样泵6和注射泵4均与流量控制模块(图中未示出)和时间控制模块(图中未示出)相连接；其中流量控制模块用于实现对样品流量和样品液流量的精确控制；时间控制模块用于实现对采样时间和采样间隔时间等参数的控制，从而可采集到不同时间内的不同空气微生物样品；冲击采样瓶3与温度控制模块相连接，用于实现对样品液的温度的控制，当其温度低于过于预设温度时，可分别启动加热程序和冷却程序；样液分配***包括蠕动泵7和注射装置；蠕动泵7与冲击采样瓶3相连通，蠕动泵7的出口通过三通电磁阀8与双注射针头9相连通；双注射针头9分别与能使其在横向方向上移动的横向传动结构(图中未示出)和能使其在纵向方向上移动的纵向传动结构(图中未示出)相连接，横向传动结构可实现双注射针头9的针头定位，纵向传动结构可实现双注射针头9的样液注入；蠕动泵7也与时间控制模块(图中未示出)相连接，可实现对样液分配时间的控制。

上述的全自动空气微生物采样器中，采样头1的类型和具体结构可根据实际需要进行选择，以实现对不同粒径的目标物的采集；注射装置还可为与多通阀相连通的多注射针头。

使用上述全自动空气微生物采样器时，首先通过时间控制模块预先设定每个样品的采样时间和样品间的采样时间间隔，通过流量控制模块预先设定风机2和采样泵6的采样量；采样开始后，同时启动风机2和采样泵6，将采样头1采集到的空气中的微生物粒子传输至冲击采样瓶3内，待到达设定时间后自动停止采样；然后启动注射泵4，储液瓶5中的采样液在其作用下注入至击采样瓶3中与采集到的微生物粒子混合得到样品液；此时启动蠕动泵7，将样品液从冲击采样瓶3下方出口排出，通过三通电磁阀8与双注射针头9将样品液注入到样品液收集管10中；采样过程中，冲击采样瓶3内的温度可通过温度控制模块进行监控，若温度低于或过于预设温度时，可分别启动加热程序和冷却程序，保证样品液处于正常的状态。

Claims (10)

1.一种全自动空气微生物采样器，其特征在于：所述采样器包括样品采集***和样液分配***；

所述样品采集***包括采样头、风机、冲击采样瓶、储液瓶、注射泵和采样泵；所述采样头的两个出口分别与所述风机和冲击采样瓶相连通；所述采样泵的气体入口与所述冲击采样瓶相连通；所述储液瓶依次与所述注射泵和冲击采样瓶相连通；

所述样液分配***包括蠕动泵和注射装置；所述蠕动泵与所述冲击采样瓶相连通，所述蠕动泵的出口通过管路与所述注射装置相连接。

2.根据权利要求1所述的采样器，其特征在于：所述采样泵与所述冲击采样瓶的连通处设于所述冲击采样瓶的中上部。

3.根据权利要求1或2所述的采样器，其特征在于：所述采样头与所述冲击采样瓶相连通的管路延伸至所述冲击采样瓶的中下部。

4.根据权利要求1-3中任一所述的采样器，其特征在于：所述注射装置为双注射针头；所述蠕动泵通过三通阀与所述双注射针头相连通。

5.根据权利要求4所述的采样器，其特征在于：所述三通阀为三通电磁阀。

6.根据权利要求4或5所述的采样器，其特征在于：所述双注射针头分别与能使其在横向方向上移动的横向传动结构和能使其在纵向方向上移动的纵向传动结构相连接。

7.根据权利要求1-6中任一所述的采样器，其特征在于：所述样品采集***与流量控制模块、温度控制模块和/或时间控制模块相连接；所述样液分配***与时间控制模块相连接。

8.根据权利要求7所述的采样器，其特征在于：所述风机、采样泵和注射泵与所述流量控制模块相连接。

9.根据权利要求7或8所述的采样器，其特征在于：所述风机、采样泵和注射泵与所述时间控制模块相连接；所述蠕动泵与所述时间控制模块相连接。

10.根据权利要求7-9中任一所述的采样器，其特征在于：所述冲击采样瓶与所述温度控制模块相连接。

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