一种生物样品采集装置

    专利2025-11-13  4


    本技术涉及水质监测设备,具体为一种生物样品采集装置。


    背景技术:

    1、在大量的科学研究与水质环境监测工作中,通常都需采集一定数量的不同深度的水样用于水质的分析,对水样进行物理性质的监测、金属化合物的监测、非金属无机物的监测、有机化合物的监测、生物监测和水文、气象参数的测定,以及底质监测,目前大多是进行表层与底层采样。

    2、如公开号为cn110057620a提出的一种底层水样采集装置,旨在提供一种可以有效解决重锤触底时会激起泥浆水,而影响采水器所采集水样的质量的问题的底层水样采集装置。它包括牵引绳、支撑基座、设置在支撑基座上的支架、设置在支架上的竖直缸体、与竖直缸体配合的上活塞体与下活塞体、连接上活塞体与下活塞体的活塞连杆、设置在支撑基座上的竖直导套、滑动设置在竖直导套内的滑动顶杆及用于锁定滑动顶杆的自锁紧机构,滑动顶杆包括上顶杆及与上顶杆同轴的下顶杆,上顶杆的上端与下活塞体的下端面相连接,自锁紧机构包括设置在支撑基座上的水平导套、滑动设置在水平导套内的锁紧杆、设置在锁紧杆外侧面上的环形挡块、套设在锁紧杆上并位于环形挡块。

    3、该装置只能对底层采样,从而导致的水质样品单一,由于同一水源处不同深度的水质不同,所含有的微量物质也有差别,继而导致实验数据单一而不够客观,故而提出一种可在不同深度进行水质采样的装置。


    技术实现思路

    1、(一)解决的技术问题

    2、针对现有技术的不足,本实用新型提供了一种生物样品采集装置,该装置具备在一次入水过程中对不同深度水质进行采样等优点,解决了只对底层采样而导致的水质样品单一,不同深度水质不同,所含有的微量物质也有差别,继而导致实验数据单一而不够客观的问题。

    3、(二)技术方案

    4、本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下:一种生物样品采集装置,包括胶囊壳体,所述胶囊壳体顶端螺纹连接有密封盖,所述密封盖顶端固定连接有连接环,所述胶囊壳体内固定连接有将胶囊壳体分为控制腔和储水腔的隔板,所述储水腔底端开设有与其内腔连通的进水口,所述进水口内设有第一电磁阀,所述隔板上表面设有与储水腔连通的充气组件,所述隔板内设有延伸至储水腔内部的水位传感器,所述隔板上表面固定连接有安置座,所述安置座上表面开设有呈横向等距离分布的内螺纹圆槽,所述安置座内开设有从其左端连通至储水腔并与内螺纹圆槽连通的气道,所述隔板内在气道的内部设有第三电磁阀,所述内螺纹圆槽内均设有与之螺纹连接采样存储组件,所述控制腔内腔右壁设有与气道连通且与外界连通的排气组件,所述排气组件输出端设有单向阀,所述控制腔内腔右壁设有与采样存储组件连通且与控制腔外侧连通的采样阀门组件,所述隔板上表面固定连接有基座,所述基座顶端设有与采样阀门组件传动的控制组件,所述隔板上表面固定连接有与第一电磁阀、充气组件、排气组件、第三电磁阀和控制组件均电连通的控制模块。

    5、本实用新型的有益效果是:在连接环拴上牵引绳,将该装置垂直放入需要采集水样的水域,控制模块控制第一电磁阀与第三电磁阀打开、排气组件工作,储水腔内形成负压,外界水通过进水口进入储水腔内部,当该装置自生重量大于其浮力时,该装置开始下沉,通过水位传感器对储水腔内水位的感应得知该装置下沉深度,当该装置下沉至需要采样的深度时,控制模块控制第一电磁阀与第三电磁阀关闭,然后控制组件开始工作继而控制采样阀门组件将外界与采样存储组件连通,排气组件继续工作,使采样存储组件内部形成负压,将水从外界通过采样阀门组件吸入至采样存储组件内部,当对这个深度采样结束后,需对更深的深度采样时,控制模块控制第一电磁阀与第三电磁阀打开,以及通过控制组件控制采样阀门组件切断外界与采样存储组件的连通,该装置继续下沉,接下来的采样与上述步骤一致,当所有采样结束,需要对该装置进行收回时,控制模块控制第一电磁阀打开、第三电磁阀关闭并通过控制组件控制采样阀门组件切断外界与采样存储组件的连通,同时控制模块控制充气组件开始工作,将充气组件的气体充入储水腔内,使储水腔内的水在气体推动下从进水口排出,通过水位传感器对储水腔内水位的感应,当储水腔内水排出完成,控制模块控制第一电磁阀关闭并使充气组件停止对储水腔充气,继而使得该装置自身重力小于其浮力,该装置开始向水面上升,最后通过牵引绳将该装置回收,该装置具备在一次入水过程中对不同深度的水可进行采样的特点。

    6、在上述技术方案的基础上,本实用新型还可以做如下改进。

    7、进一步,所述充气组件包括气瓶、第一连接管、第二电磁阀,所述控制腔内腔右壁固定连接右气瓶,所述气瓶下端螺纹连接有与储水腔连通的第一连接管,所述隔板内在第一连接管处设有与控制模块电连接的第二电磁阀。

    8、采用上述进一步方案的有益效果是,控制模块控制第二电磁阀打开,继而将气瓶里的压缩气体通过第一连接管输送入储水腔,将储水腔内的水用压缩气体排挤出去,从而做到减少该装置自身重力,当自身重力小于浮力时该装置向水面上升,具备将储水腔内水快速排出从而使该装置上浮回到水面的特点。

    9、进一步,所述排气组件包括固定板、抽气泵、第二连接管,所述控制腔内腔右壁固定连接有固定板,所述固定板上端固定连接有与控制腔外侧连通的抽气泵,所述抽气泵输入端固定连接有与气道连通的第二连接管。

    10、采用上述进一步方案的有益效果是,当该装置需要下沉时,控制模块控制第一电磁阀与第三电磁阀打开,同时抽气泵开始工作,抽气泵通过第二连接管与气道将储水腔内的空气抽出排至外侧,这个过程中水从进水口进入到储水腔内,从而使该装置自身重力增加以至于大于其浮力,最后达到使该装置下沉的效果,当该装置需要采样时,控制模块控制第一电磁阀与第三电磁阀关闭,抽气泵继续工作,具备在储水腔进水时将空气排出特点。

    11、进一步,所述采样存储组件包括样本存放瓶、瓶口、抽气口、活塞,所述内螺纹圆槽内均螺纹连接有样本存放瓶,所述样本存放瓶顶端均设有与采样阀门组件连通的瓶口,所述样本存放瓶底端开设有与气道连通的抽气口,所述样本存放瓶内滑动连接有与之紧密贴合的活塞。

    12、采用上述进一步方案的有益效果是,在对水进行采样时,抽气泵通过第二连接管、气道和抽气口与内螺纹圆槽螺纹连接的样本存放瓶连通,通过抽气泵将样本存放瓶内活塞下方的气体抽出,活塞在样本存放瓶内向下滑动,使样本存放瓶内形成负压,然后控制组件开始工作继而控制采样阀门组件将外界与采样存储组件连通,使外侧水进入到样本存放瓶内,具备吸入并存放采样水的特点。

    13、进一步,所述控制组件包括步进电机、齿轮,所述基座顶端固定连接有与控制模块电连接步进电机,所述步进电机输出端固定连接有齿轮。

    14、进一步,所述采样阀门组件包括阀体块、流道孔、第三连接管、阀芯,所述控制腔内腔右壁固定连接右阀体块,所述阀体块左侧开设有呈纵向等距离分布且与控制腔外侧连通的流道孔,所述流道孔左端均固定连接有与瓶口螺纹连接的第三连接管,所述阀体块内滑动连接有阀芯,所述阀芯左侧开设有与流道孔适配的通孔,所述阀芯前侧固定连接有纵向等距离分布且与齿轮适配的啮合齿,所述啮合齿与齿轮啮合。

    15、采用上述进一步方案的有益效果是,在该装置进行采样时,步进电机带动齿轮做正传或反转,从而带动阀芯在阀体块内上下运动,当阀芯带着通孔与流道孔连通时,采样水可通过流道孔、通孔、第三连接管进入到样本存放瓶内,从而可在不同的深度使采样水通过不同的流道孔进入到不同的样本存放瓶,当该深度采样结束时,流道孔与通孔在阀芯带动下断开连接,当下次采样,重复上述步骤将通孔与另一个流道孔连通,具备将不同深度的样本输送到不同的样本存放瓶内。


    技术特征:

    1.一种生物样品采集装置,包括胶囊壳体(1),其特征在于:所述胶囊壳体(1)顶端螺纹连接有密封盖(2),所述密封盖(2)顶端固定连接有连接环(3),所述胶囊壳体(1)内固定连接有将胶囊壳体(1)分为控制腔(4)和储水腔(5)的隔板(6),所述储水腔(5)底端开设有与其内腔连通的进水口(7),所述进水口(7)内设有第一电磁阀(8),所述隔板(6)上表面设有与储水腔(5)连通的充气组件(9),所述隔板(6)内设有延伸至储水腔(5)内部的水位传感器(13),所述隔板(6)上表面固定连接有安置座(14),所述安置座(14)上表面开设有呈横向等距离分布的内螺纹圆槽(14b),所述安置座(14)内开设有从其左端连通至储水腔(5)并与内螺纹圆槽(14b)连通的气道(14a),所述隔板(6)内在气道(14a)的内部设有第三电磁阀(15),所述内螺纹圆槽(14b)内均设有与之螺纹连接采样存储组件(16),所述控制腔(4)内腔右壁设有与气道(14a)连通且与外界连通的排气组件(10),所述排气组件(10)输出端设有单向阀,所述控制腔(4)内腔右壁设有与采样存储组件(16)连通且与控制腔(4)外侧连通的采样阀门组件(19),所述隔板(6)上表面固定连接有基座(17),所述基座(17)顶端设有与采样阀门组件(19)传动的控制组件(18),所述隔板(6)上表面固定连接有与第一电磁阀(8)、充气组件(9)、排气组件(10)、第三电磁阀(15)和控制组件(18)均电连通的控制模块(12)。

    2.根据权利要求1所述的一种生物样品采集装置,其特征在于:所述充气组件(9)包括气瓶(901)、第一连接管(902)、第二电磁阀(903),所述控制腔(4)内腔右壁固定连接右气瓶(901),所述气瓶(901)下端螺纹连接有与储水腔(5)连通的第一连接管(902),所述隔板(6)内在第一连接管(902)处设有与控制模块(12)电连接的第二电磁阀(903)。

    3.根据权利要求1所述的一种生物样品采集装置,其特征在于:所述排气组件(10)包括固定板(101)、抽气泵(102)、第二连接管(103),所述控制腔(4)内腔右壁固定连接有固定板(101),所述固定板(101)上端固定连接有与控制腔(4)外侧连通的抽气泵(102),所述抽气泵(102)输入端固定连接有与气道(14a)连通的第二连接管(103)。

    4.根据权利要求1所述的一种生物样品采集装置,其特征在于:所述采样存储组件(16)包括样本存放瓶(161)、瓶口(162)、抽气口(163)、活塞(164),所述内螺纹圆槽(14b)内均螺纹连接有样本存放瓶(161),所述样本存放瓶(161)顶端均设有与采样阀门组件(19)连通的瓶口(162),所述样本存放瓶(161)底端开设有与气道(14a)连通的抽气口(163),所述样本存放瓶(161)内滑动连接有与之紧密贴合的活塞(164)。

    5.根据权利要求1所述的一种生物样品采集装置,其特征在于:所述控制组件(18)包括步进电机(181)、齿轮(182),所述基座(17)顶端固定连接有与控制模块(12)电连接步进电机(181),所述步进电机(181)输出端固定连接有齿轮(182)。

    6.根据权利要求5所述的一种生物样品采集装置,其特征在于:所述采样阀门组件(19)包括阀体块(191)、流道孔(192)、第三连接管(193)、阀芯(194),所述控制腔(4)内腔右壁固定连接右阀体块(191),所述阀体块(191)左侧开设有呈纵向等距离分布且与控制腔(4)外侧连通的流道孔(192),所述流道孔(192)左端均固定连接有与瓶口(162)螺纹连接的第三连接管(193),所述阀体块(191)内滑动连接有阀芯(194),所述阀芯(194)左侧开设有与流道孔(192)适配的通孔(194a),所述阀芯(194)前侧固定连接有纵向等距离分布且与齿轮(182)适配的啮合齿(194b),所述啮合齿(194b)与齿轮(182)啮合。


    技术总结
    本技术涉及水质监测设备技术领域,且公开了。该生物样品采集装置,包括胶囊壳体,其特征在于:所述胶囊壳体顶端螺纹连接有密封盖,所述密封盖顶端固定连接有连接环,所述胶囊壳体内固定连接有将胶囊壳体分为控制腔和储水腔的隔板,所述储水腔底端开设有与其内腔连通的进水口,所述进水口内设有第一电磁阀,所述隔板上表面设有与储水腔连通的充气组件,所述隔板内设有延伸至储水腔内部的水位传感器,所述隔板上表面固定连接有安置座,所述安置座上表面开设有呈横向等距离分布的内螺纹圆槽,该装置只能对底层采样,从而导致的水质样品单一,由于同一水源处不同深度的水质不同,所含有的微量物质也有差别,继而导致实验数据单一而不够客观,故而提出一种可在不同深度进行水质采样的装置。

    技术研发人员:万难难
    受保护的技术使用者:江西省科学院微生物研究所(江西省流域生态研究所)
    技术研发日:20230901
    技术公布日:2024/4/29
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