專利名稱：一種便攜式生物采樣器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種采樣器，尤其涉及一種虛擬撞擊的便攜式生物采樣器。
背景技術(shù)：
在人類社會(huì)的不斷向前發(fā)展的同時(shí)，由于人類對(duì)自然環(huán)境的無(wú)節(jié)制索取，使得人 類社會(huì)生存環(huán)境的日漸惡化。越來(lái)越多的新發(fā)傳染病出現(xiàn)，傳播速度越來(lái)越快，威脅著全人 類的生命和健康。2003年爆發(fā)的SARS流行和2004年發(fā)生高致病性禽流感以及2009年出 現(xiàn)的甲型Hmi流感給全世界各國(guó)人民的健康、經(jīng)濟(jì)發(fā)展乃至國(guó)家生物安全造成了現(xiàn)實(shí)的 和潛在的威脅。“9. 11”事件后，恐怖分子不斷變換手法，使用高致病性微生物在人員密集的 地區(qū)制造恐怖襲擊，嚴(yán)重威脅社會(huì)安寧、國(guó)家安全和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。由于微生物恐怖威脅的存 在和頻繁發(fā)生，許多國(guó)家已經(jīng)把生物防御作為重要的戰(zhàn)略組成部分。生物致病性物質(zhì)可以通過(guò)多種途徑傳播，其中空氣傳播最隱形、最廣泛、危害面積 最大?？諝庵屑扔蟹巧飸腋×Ｗ?，也有生物懸浮粒子，還有兩者的復(fù)合體。其中的有害生 物粒子被吸入人體，將引發(fā)各種各樣的疾病。因而需要將這些有害微生物粒子有效地分離 出來(lái)并收集到特定的液體中，用以在線分析和離線分析，以有效地控制生物致病因子引起 的傳染疾病的發(fā)生，減少對(duì)人類的危害。這需要采集大量的空氣樣本，收集足夠量的微生物 氣溶膠粒子，以提高微生物氣溶膠粒子的檢測(cè)靈敏度，可靠有效地分離目標(biāo)微生物。然而， 目前應(yīng)用較多的微生物采樣器為撞擊式或沖擊式采樣器，都屬于慣性撞擊，容易引起粒子 滯留，達(dá)不到徹底分離的目的；氣流太大容易造成的將黏附采樣介質(zhì)的水分吹干，使已采集 的粒子再懸浮隨氣流逃失，或者因水分散失導(dǎo)致微生物干燥死亡，而小流量采樣器采集樣 品容易造成漏檢；中控需要通過(guò)有線通信才能實(shí)現(xiàn)對(duì)采樣器的控制，具有一定的局限性，并 且體積龐大不適于戶外或流動(dòng)場(chǎng)所使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種便攜式生物采樣器，采用兩級(jí)分離濃縮的虛擬技術(shù)分離 濃縮氣流，以克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的分離不徹底，氣流太大容易造成的將黏附采樣介質(zhì)的 水分吹干，小流量采樣器采集樣品容易造成漏檢；體積龐大不適于戶外或流動(dòng)場(chǎng)所使用的 不足。本發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)一種便攜式生物采樣器，包括采樣箱體、采樣系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，所述采樣箱體分為 兩個(gè)艙，一個(gè)艙的艙門為有機(jī)玻璃艙門，另一個(gè)艙的艙門為非有機(jī)玻璃艙門；所述采樣系統(tǒng) 包括采樣裝置和采樣控制裝置，所述采樣裝置包括采樣頭和采樣風(fēng)機(jī)，所述控制裝置包括 中控、電源和通信模塊，所述采樣控制裝置包括控制器和溶液瓶裝置，所述控制器與采樣風(fēng) 機(jī)相連；所述中控設(shè)于采樣箱體內(nèi)，所述通信模塊設(shè)于采樣箱體外，與設(shè)于箱體內(nèi)底部的泵 控制器和閥控制器相連，所述通信模塊為串行通信或無(wú)線通信模塊，所述電源設(shè)于箱體后 端，所述電源為交流或直流電源。
所述采樣裝置設(shè)于采樣箱體中部，所述溶液瓶裝置設(shè)于有機(jī)玻璃艙門的艙內(nèi)，所 述采樣頭一端暴露于空氣中，另一端與采樣風(fēng)機(jī)相連，所述采樣風(fēng)機(jī)設(shè)于采樣箱體的為非 有機(jī)玻璃艙門的艙內(nèi)。所述控制器由壓力傳感器、溫度傳感器和流量傳感器組成，所述溶液瓶裝置包括 試液瓶、儲(chǔ)液瓶及采樣泵，所述樣品試液瓶通過(guò)氣流管與采樣頭相連，所述樣品試液瓶頂部 設(shè)有加液閥，底部設(shè)有放液閥，所述采樣泵通過(guò)氣水分離器與樣品試液瓶相連，所述儲(chǔ)液瓶 一側(cè)與過(guò)濾器相連，另一側(cè)通過(guò)注射泵與樣品儲(chǔ)液瓶相連。所述中控包括微處理器和顯示器，所述微處理器位于箱體非有機(jī)玻璃艙門的艙 內(nèi)，所述顯示器位于箱體外側(cè)，顯示器下設(shè)有按鍵。本發(fā)明的有益效果為采用兩級(jí)分離濃縮的虛擬沖擊技術(shù)將擬收集的粒子濃縮至 較小的氣流中，既可以適用于常規(guī)的小流量采樣器采集，也避免了氣流太大所造成的將黏 附采樣介質(zhì)的水分吹干，導(dǎo)致已采集的粒子再懸浮隨氣流逃失或水分散失使微生物死亡的 問(wèn)題；采樣流量大，克服了小流量采樣器樣本采集量小可能造成的漏檢問(wèn)題，提高了儀器采 樣的效率；采用交流或直流電源供電，能適應(yīng)大電流放電，滿足風(fēng)機(jī)在啟動(dòng)瞬間對(duì)大電流的 需求，且適用性強(qiáng)；采用串行通信或無(wú)線通信技術(shù)用于替代電纜或連線的短距離通信方式， 具有低成本、抗干擾能力強(qiáng)、微功耗的優(yōu)點(diǎn)。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例所述便攜式生物采樣器的主視圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例所述便攜式生物采樣器的俯視圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例便攜式生物采樣器采樣的流程圖。
具體實(shí)施方式
； 如圖1-2所示，本發(fā)明實(shí)施例所述的便攜式生物采樣器，包括采樣箱體1、采樣系 統(tǒng)和控制系統(tǒng)，所述采樣箱體1分為兩個(gè)艙，一個(gè)艙的艙門為有機(jī)玻璃艙門2，另一個(gè)艙的 艙門為非有機(jī)玻璃艙門；所述采樣系統(tǒng)包括采樣裝置和采樣控制裝置，所述采樣裝置設(shè)于 采樣箱體1中部，所述采樣裝置包括采樣頭3和采樣風(fēng)機(jī)，所述采樣頭3 —端暴露于空氣 中，另一端與采樣風(fēng)機(jī)相連，所述采樣風(fēng)機(jī)設(shè)于采樣箱體1的非有機(jī)玻璃艙門的艙內(nèi)；所述 控制裝置包括中控、電源和通信模塊4，所述采樣控制裝置包括控制器5和溶液瓶裝置，所 述控制器5與采樣風(fēng)機(jī)相連，所述溶液瓶裝置設(shè)于采樣箱體1內(nèi)；所述中控設(shè)于采樣箱體1 內(nèi)，所述通信模塊設(shè)于采樣箱體1外，與設(shè)于箱體內(nèi)底部的泵控制器和閥控制器相連，所述 通信模塊為串行RS-232和藍(lán)牙無(wú)線通信模塊，所述電源6設(shè)于箱體后端。所述控制器5由壓力傳感器、溫度傳感器和流量傳感器組成，所述溶液瓶裝置包 括試液瓶7、儲(chǔ)液瓶8及采樣泵，所述樣品試液瓶7通過(guò)氣流管與采樣頭3相連，所述樣品 試液瓶7頂部設(shè)有加液閥，樣品試液瓶7底部設(shè)有放液閥，所述采樣泵通過(guò)氣水分離器與樣 品試液瓶7相連，所述儲(chǔ)液瓶8 一側(cè)與過(guò)濾器9相連，另一側(cè)通過(guò)注射泵10與樣品儲(chǔ)液瓶 7相連。所述中控包括微處理器和顯示器11，所述微處理器位于箱體非有機(jī)玻璃艙門的艙 內(nèi)，所述顯示器11位于箱體外側(cè)，顯示器下設(shè)有按鍵12。
本發(fā)明采樣部分的采樣頭主要技術(shù)參數(shù)設(shè)置為采樣氣流QO為lOOL/min，弱氣流 Q2為5L/min，擬采樣粒徑1 μ m 10 μ m。如圖 3所示本發(fā)明實(shí)施例所述的便攜式生物器，在通電的狀態(tài)下，根據(jù)實(shí)際需要， 使用按鍵12設(shè)置適當(dāng)值給微處理器，微處理器將設(shè)置值經(jīng)通信模塊4傳輸信號(hào)給控制器5， 控制器5再將需要的壓力、溫度或流量經(jīng)傳感器傳輸給采樣風(fēng)機(jī)，采樣風(fēng)機(jī)抽風(fēng)，一定值的 氣流被采樣頭3采集，被采集的氣流經(jīng)氣流管注入樣品試液瓶7 ；儲(chǔ)液瓶8中的液位傳感器 B傳信號(hào)給中控系統(tǒng)，溶液經(jīng)過(guò)濾器9過(guò)濾注入儲(chǔ)液瓶8中；樣品試液瓶8上的液位傳感器 將液位信號(hào)傳給中控系統(tǒng)，根據(jù)顯示器11上的液位信號(hào)，開(kāi)啟加液閥，儲(chǔ)液瓶中的溶液注 射泵將溶液注入樣品試液瓶7中，使試液的流量，溫度和濃度能達(dá)到一個(gè)適當(dāng)?shù)闹?，或者?據(jù)顯示器11上的液位信號(hào)開(kāi)啟放液閥放液；樣品試液瓶11中混合后的氣液根據(jù)中控系統(tǒng) 所給的信號(hào)經(jīng)氣液分離器傳輸給采樣泵采集，從而完成空氣中生物粒子的采集，并且能根 據(jù)中控系統(tǒng)顯示器11的信號(hào)，藍(lán)牙模塊傳輸?shù)男盘?hào)來(lái)達(dá)到采樣的實(shí)時(shí)、在線及短距無(wú)線控 制。以上所述的實(shí)施例，只是本發(fā)明較優(yōu)選的具體實(shí)施方式
的一種，本領(lǐng)域的技術(shù)人 員在本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)進(jìn)行的通常變化和替換，如各部件的結(jié)構(gòu)、設(shè)置位置及其連接 都是可以有所變化的，在本發(fā)明技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，凡根據(jù)本發(fā)明原理對(duì)個(gè)別部件進(jìn)行的 改進(jìn)和等同變換都應(yīng)包含在本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種便攜式生物采樣器，包括采樣箱體、采樣系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，所述采樣系統(tǒng)包括采 樣裝置和采樣控制裝置，所述采樣裝置包括采樣頭和采樣風(fēng)機(jī)，所述控制裝置包括中控、電 源和通信模塊，所述中控設(shè)于采樣箱體內(nèi)，其特征在于所述采樣控制裝置包括控制器和溶 液瓶裝置，所述控制器與采樣風(fēng)機(jī)相連；所述通信模塊設(shè)于采樣箱體外，與設(shè)于箱體內(nèi)部的 泵控制器和閥控制器相連，所述通信模塊為串行通信或無(wú)線通信模塊，所述電源設(shè)于箱體 后端，所述電源為交流或直流電源。
2.如權(quán)利要求1所述便攜式生物采樣器，其特征在于可大量采集空氣樣本，收集一定 量的氣溶膠粒子。
3.如權(quán)利要求1、2所述便攜式生物采樣器，其特征在于采樣器采樣流量可實(shí)現(xiàn)在線調(diào)整。
4.如權(quán)利要求1所述便攜式生物采樣器，其特征在于顯示器下設(shè)有按鍵，能夠進(jìn)行系 統(tǒng)日期、時(shí)間、采樣時(shí)間、放液時(shí)間等參數(shù)設(shè)置。
5.如權(quán)利要求1、2所述便攜式生物采樣器，其特征在于采樣控制系統(tǒng)包括可用于檢 測(cè)風(fēng)機(jī)狀態(tài)的流量、壓力和溫度的傳感器、采樣泵和注射泵控制器、加液閥和放液閥控制器 及用于測(cè)量樣品試液瓶液位的傳感器。
6.如權(quán)利要求1所述便攜式生物采樣器，其特征在于短距操作時(shí)可通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)進(jìn) 行通信及數(shù)據(jù)傳輸。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種便攜式生物采樣器，包括采樣箱體、采樣系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，所述采樣系統(tǒng)包括采樣裝置和采樣控制裝置，所述采樣裝置包括采樣頭和采樣風(fēng)機(jī)，所述控制裝置包括中控、電源和通信模塊，所述采樣控制裝置包括控制器和溶液瓶裝置；所述通信模塊為串行通信或無(wú)線通信模塊，所述電源可為交流或直流電源。本發(fā)明采用兩級(jí)分離濃縮的虛擬沖擊技術(shù)分離濃縮氣流，避免了氣流太大所造成的將黏附采樣介質(zhì)的水分吹干的問(wèn)題；采樣流量大克服了小流量采樣器樣本采集量小可能造成的漏檢，采樣效率高；采用交流或直流電源供電，適用性強(qiáng)；采用串行通信或無(wú)線通訊技術(shù)，成本低、便于在攜帶和移動(dòng)中保持通信和數(shù)據(jù)傳輸暢通。
文檔編號(hào)C12M1/26GK102134554SQ201010100769
公開(kāi)日2011年7月27日 申請(qǐng)日期2010年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月25日
發(fā)明者劉強(qiáng), 劉毅, 劉航, 張曉清, 李勁松, 李曉靜, 鹿建春 申請(qǐng)人:中國(guó)人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院微生物流行病研究所, 北京匯豐隆生物科技發(fā)展有限公司, 北京匯豐隆經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司