自動(dòng)化多層級(jí)生物樣品集濾系統(tǒng)技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種自動(dòng)化多層級(jí)生物樣品集濾系統(tǒng)，包括抽真空設(shè)備，多層級(jí)生物樣品集濾器，流量監(jiān)測(cè)裝置，氣水分離器，樣品水盛器，系統(tǒng)控制器，呼叫轉(zhuǎn)移器。本發(fā)明專利技術(shù)適用于各類生物科學(xué)實(shí)驗(yàn)的野外水樣采集和處理。在使用中，本發(fā)明專利技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)各種粒度級(jí)樣品采獲一次性完成。有效減少操作的工序，大大減少野外工作的占用面積、減少對(duì)原始樣品的污染可能，在準(zhǔn)確的基礎(chǔ)上加快工作速度；本發(fā)明專利技術(shù)對(duì)采集工作進(jìn)行全程監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)無人化操作，增加了實(shí)驗(yàn)工作的準(zhǔn)確率，同時(shí)可以減少野外工作人員的數(shù)量，在繁重的野外科考工作中大大減輕科研人員勞動(dòng)強(qiáng)度；本發(fā)明專利技術(shù)裝置能夠輕松的變換組合方式，與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)操作具有良好的親和性。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)專利技術(shù)涉及生態(tài)微生物技術(shù)和海洋調(diào)查技術(shù)。具體的說是一種可以將生物采集水樣一次性通過多級(jí)真空分層的自動(dòng)化智能集濾系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
在海洋生物科學(xué)
中，對(duì)大量的海水樣品進(jìn)行抽濾，獲得不同專業(yè)所需的原始數(shù)據(jù)，是生物科學(xué)實(shí)驗(yàn)與樣品采集的一種基本方法。迄今為止，由于缺少有針對(duì)性、適合海上與野外工作所需的生物樣品集濾器設(shè)備，相關(guān)的實(shí)驗(yàn)工作，目前還需要經(jīng)過大量的、重復(fù)的、漸進(jìn)式的方法逐一獲取。例如，目前為止從事這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)工作完全依靠簡(jiǎn)單的抽濾設(shè)備，將實(shí)驗(yàn)所需的不同粒度級(jí)樣品，分別需要進(jìn)行數(shù)次由粗漸細(xì)的集濾過程，不僅勞動(dòng)強(qiáng)度極大，還需要長(zhǎng)時(shí)間專人照看，對(duì)水樣的污染也在這個(gè)過程中難免增加。這類設(shè)備的使用，還有一個(gè)占空間較大的問題，加大了海上、野外有限實(shí)驗(yàn)空間的使用壓力。目前，能夠提供作為生物科學(xué)實(shí)驗(yàn)和海洋調(diào)查工作的自動(dòng)化多層級(jí)生物樣品集濾器未見任何報(bào)道。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足之處，本專利技術(shù)要解決的技術(shù)問題是能夠利用真空抽濾方法，通過密閉的筒狀結(jié)構(gòu)，一次性獲取不同粒度級(jí)需求的多個(gè)試驗(yàn)樣品；并可以在本專利技術(shù)裝置正常工作期間，完全實(shí)現(xiàn)無人值守。為解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)采用的技術(shù)方案是:本專利技術(shù)一種自動(dòng)化多層級(jí)生物樣品集濾系統(tǒng)，多層級(jí)生物樣品集濾器兩端接出的進(jìn)、出水管路分別與樣品盛水器和流量監(jiān)測(cè)裝置連接，流量監(jiān)測(cè)裝置通過管路與氣水分離裝置連接，氣水分離裝置與抽真空設(shè)備通過管路相連；流量檢測(cè)裝置、氣水分離器的排水控制閥、呼叫轉(zhuǎn)換器及抽真空設(shè)備分別與系統(tǒng)控制器連接；所述多層級(jí)生物樣品集濾器是由一套集濾筒和濾膜組合壓板構(gòu)成的按照初級(jí)過濾，中級(jí)過濾，末級(jí)過濾(細(xì)濾)的順序組裝起來的集濾裝置，其兩端為上、下連接段，分別引出進(jìn)、出水管路；集濾筒的底端設(shè)有一個(gè)濾膜組合壓板槽，濾膜組合壓板槽中置入濾膜組合壓板。所述集濾筒使用耐海水腐蝕的圓筒材料制成，兩端分別有外牙接口和內(nèi)牙接口，在筒壁上下兩端還分別設(shè)置環(huán)形的密封槽可以放置“O”型密封圈，集濾筒通過外牙接口和內(nèi)牙接口采用螺紋旋接緊固。所述集濾筒還可以采用鉸鏈壓緊的方式進(jìn)行連接。所述濾膜組合壓板由上組合壓板、下組合壓板和濾膜組成；上組合壓板采用中空耐腐蝕材料，上表面光滑可與集濾筒的濾膜組合壓板槽緊密結(jié)合，下表面設(shè)有凹槽與下組合壓板上表面凸槽嚙合；下組合壓板為一密布微孔的平板，下表面為光滑平面；濾膜裝置在下組合壓板的中心位置。所述濾膜組合壓板根據(jù)不同用途，可以更換不同規(guī)格的濾膜及上下組合壓板。所述多層級(jí)生物樣品集濾器可以選擇單組直接方式和多組合分組連接方式與流量監(jiān)測(cè)裝置和樣品水盛器連接。所述樣品盛水器的進(jìn)氣口設(shè)有空氣過濾器。所述氣水分離器中還包括連接在系統(tǒng)控制器上的水位監(jiān)測(cè)感應(yīng)裝置。所述系統(tǒng)控制器可以在0.5L 20L的范圍內(nèi)采樣，其采樣操作步驟為:組裝采集系統(tǒng)，設(shè)置水樣采集量；啟動(dòng)采集系統(tǒng)，當(dāng)流量監(jiān)測(cè)裝置檢測(cè)到水樣達(dá)到設(shè)定值，系統(tǒng)控制器切斷抽真空裝置的電源，停止工作同時(shí)鳴響信號(hào)；鳴響信號(hào)結(jié)束30秒內(nèi)，無人工操作介入，發(fā)出無線呼叫信號(hào)。所述系統(tǒng)控制器內(nèi)部設(shè)有干電池，外部電源斷電時(shí)，系統(tǒng)控制器通過干電池供電，發(fā)出鳴響信號(hào)，向工作人員發(fā)出提示。本專利技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn):1.使用自動(dòng)化多層級(jí)生物樣品集濾設(shè)備極大減少了樣品水樣的污染可能。由于本專利技術(shù)大部分工作處于真空狀態(tài)，唯一的空氣補(bǔ)充口開度很小，設(shè)置的過濾裝置隔絕了空氣污染源，使水樣始終處于采集的原始狀態(tài)中，樣品處理的可信度得到大大增加。2.本專利技術(shù)可以寬泛的適用于生物、微生物的數(shù)據(jù)采集工作。凡是對(duì)水樣有集濾要求的工作(無論海水還是淡水，本專利技術(shù)裝置對(duì)水的介質(zhì)沒有設(shè)限)，本專利技術(shù)均可滿足需要。3.本專利技術(shù)由于不再需要對(duì)采集水樣進(jìn)行分裝，亦不需要為獲得不同粒度級(jí)反復(fù)進(jìn)行相關(guān)的抽濾，再加上具備了對(duì)水樣總量的控制系統(tǒng)和傳呼系統(tǒng)，使實(shí)地采樣工作的勞動(dòng)強(qiáng)度大大減少，亦有效控制了實(shí)驗(yàn)差錯(cuò)率。4.本專利技術(shù)使用直徑較小的耐腐蝕組合集濾筒，各節(jié)集濾筒相加的總長(zhǎng)度不超過50cm，不僅有效減少了空間占用面積，且對(duì)實(shí)驗(yàn)室的條件不再苛求，更能夠在大量工作的需求下，同時(shí)增設(shè)多組多層級(jí)生物樣品集濾器，加快工作的進(jìn)展。5.本專利技術(shù)可以將現(xiàn)用的不同規(guī)格濾膜，實(shí)現(xiàn)最大限度地樣品水通過量。不僅有效減少采集水樣所需的時(shí)間。也保證了樣品的均勻性，可以為后續(xù)工作提供良好的支持。6.本專利技術(shù)增加了電子水位監(jiān)控，使實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)獲得更加容易、更加準(zhǔn)確。7.本專利技術(shù)可以廣泛適應(yīng)不同學(xué)科的實(shí)驗(yàn)要求，只要進(jìn)行簡(jiǎn)單的功能調(diào)整，即可成為寬泛的、科學(xué)實(shí)驗(yàn)組合數(shù)據(jù)的采集平臺(tái)。附圖說明圖1為自動(dòng)化多層級(jí)生物樣品集濾系統(tǒng)單組直接工作示意圖；圖2為自動(dòng)化多層級(jí)生物樣品集濾系統(tǒng)分組連接工作示意圖；圖3為多層級(jí)生物樣品集濾器不意圖；圖4為本專利技術(shù)集濾筒正視圖與俯視圖；圖5為本專利技術(shù)濾膜組合壓板示意圖；圖6為本專利技術(shù)裝置系統(tǒng)控制器示意圖。具體實(shí)施例如圖3所示，本專利技術(shù)的采樣主體多層級(jí)生物樣品集濾器(B)是由一套集濾筒(I)和濾膜組合壓板(2)按照初級(jí)過濾，中級(jí)過濾，末級(jí)過濾(細(xì)濾)的順序組裝起來的集濾裝置，各級(jí)集濾筒(I)的連接采用螺紋旋接或鉸鏈緊固的方式連接。集濾筒的放置不受本身姿態(tài)的限制，但一般情況下立式懸掛較容易滿足使用的需要。本實(shí)施例以螺紋旋接方式為例:如圖4所示，集濾筒(I)使用耐海水腐蝕的圓筒材料制成，兩端分別有外牙接口(11)和內(nèi)牙接口(12)，在筒壁上下兩端還分別設(shè)置環(huán)形的密封槽((13)、(14))可以放置“O”型密封圈，確保各級(jí)集濾筒⑴的連接不會(huì)漏氣；在集濾筒(I)的底端、內(nèi)牙接口(12)的頂部，設(shè)有一個(gè)濾膜組合壓板槽(15)，濾膜組合壓板槽(15)的直徑大于集濾筒(I)內(nèi)徑，小于內(nèi)牙接口(12)的內(nèi)徑，濾膜組合壓板(2)置入濾膜組合壓板槽(15)中，構(gòu)成一級(jí)集濾裝置；如圖5所示，濾膜組合壓板(2)由上組合壓板(21)、下組合壓板(22)和濾膜(23)組成；上組合壓板(21)采用中空耐腐蝕材料，上表面光滑可與集濾筒(I)的濾膜組合壓板槽(15)緊密結(jié)合，下表面設(shè)有凹槽與下組合壓板(22)上表面凸槽緊密嚙合；下組合壓板(22)為一密布微孔的平板，這些微孔的孔徑、孔距均不大于0.5_，下表面為光滑平面，承受下級(jí)集濾筒(I)連接的擠壓，達(dá)到使用不漏氣、不漏水的密封要求；濾膜(23)裝置在下組合壓板(22)的中心位置，再將上組合壓板(21)扣入下組合壓板(22)的卡槽中，確認(rèn)上下組合壓板扣好。根據(jù)不同的工作要求，可以使用所需的不同粒度級(jí)、不同尺寸規(guī)格的濾膜(23)，同時(shí)根據(jù)濾膜(23)的尺寸規(guī)格更換不同的上下組合壓板。將扣好的濾膜組合壓板(2)按照初級(jí)過濾，中級(jí)過濾，末級(jí)過濾(細(xì)濾)的順序，依次置入各級(jí)集濾筒(I)的濾膜組合壓板槽(15)中，再將各級(jí)集濾筒(I)順序組裝起來，其中首、尾兩端為連接段，由連接段引出管路與其它裝置相連，如圖3所示。如圖1所示多層級(jí)生物樣品集濾器(B)上連接段接出的管路與樣品盛水器(E)相連，下連接段引出的管路和流量監(jiān)測(cè)裝置(C)連接，流量監(jiān)測(cè)裝置(C)通過管路與氣水分離裝置(D)連接，氣水分離裝置(D)與抽真空設(shè)備(A)通過管路相連；流量檢測(cè)裝置(C)與系統(tǒng)控制器(F)的功能I端口相連，氣水分離器⑶的排水控制閥⑴與系統(tǒng)控制器(F)的功能4端口相連，呼叫轉(zhuǎn)換電路(G)與系統(tǒng)控制器(F)的本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種自動(dòng)化多層級(jí)生物樣品集濾系統(tǒng)，其特征在于：多層級(jí)生物樣品集濾器(B)兩端接出的進(jìn)、出水管路分別與樣品盛水器(E)和流量監(jiān)測(cè)裝置(C)連接，流量監(jiān)測(cè)裝置(C)通過管路與氣水分離裝置(D)連接，氣水分離裝置(D)與抽真空設(shè)備(A)通過管路相連；流量檢測(cè)裝置(C)、氣水分離器(D)的排水控制閥(I)、呼叫轉(zhuǎn)換器(G)及抽真空設(shè)備(A)分別與系統(tǒng)控制器(F)連接；所述多層級(jí)生物樣品集濾器(B)是由一套集濾筒(1)和濾膜組合壓板(2)構(gòu)成的按照初級(jí)過濾，中級(jí)過濾，末級(jí)過濾(細(xì)濾)的順序組裝起來的集濾裝置，其兩端為上、下連接段，分別引出進(jìn)、出水管路；集濾筒(1)的底端設(shè)有一個(gè)濾膜組合壓板槽(15)，濾膜組合壓板槽(15)中置入濾膜組合壓板(2)。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種自動(dòng)化多層級(jí)生物樣品集濾系統(tǒng)，其特征在于: 多層級(jí)生物樣品集濾器(B)兩端接出的進(jìn)、出水管路分別與樣品盛水器(E)和流量監(jiān)測(cè)裝置(C)連接，流量監(jiān)測(cè)裝置(C)通過管路與氣水分離裝置(D)連接，氣水分離裝置(D)與抽真空設(shè)備(A)通過管路相連；流量檢測(cè)裝置(C)、氣水分離器(D)的排水控制閥(I)、呼叫轉(zhuǎn)換器(G)及抽真空設(shè)備(A)分別與系統(tǒng)控制器(F)連接； 所述多層級(jí)生物樣品集濾器(B)是由一套集濾筒(I)和濾膜組合壓板(2)構(gòu)成的按照初級(jí)過濾，中級(jí)過濾，末級(jí)過濾(細(xì)濾)的順序組裝起來的集濾裝置，其兩端為上、下連接段，分別引出進(jìn)、出水管路；集濾筒(I)的底端設(shè)有一個(gè)濾膜組合壓板槽(15)，濾膜組合壓板槽(15)中置入濾膜組合壓板(2)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)化多層級(jí)生物樣品集濾系統(tǒng)，其特征在于:所述集濾筒(I)使用耐海水腐蝕的圓筒材料制成，兩端分別有外牙接口(11)和內(nèi)牙接口(12)，在筒壁上下兩端還分別設(shè)置環(huán)形的密封槽((13)、(14))可以放置“O”型密封圈，集濾筒⑴通過外牙接口(11)和內(nèi)牙接口(12)采用螺紋旋接緊固。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的自動(dòng)化多層級(jí)生物樣品集濾系統(tǒng)，其特征在于:所述集濾筒(I)還可以采用鉸鏈壓緊的方式進(jìn)行連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)化多層級(jí)生物樣品集濾系統(tǒng)，其特征在于:所述濾膜組合壓板(2)由上組合壓板(21)、下組合壓板(22)和濾膜(23)組成；上組合壓板(21)采用中空耐腐蝕材料，上表面光滑可與集濾筒(I)的濾膜組合壓...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：董逸，肖天，吳鈞，岳東海，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中國科學(xué)院海洋研究所，
類型：發(fā)明
國別省市：