专利名称：一种多功能空气微生物采样箱的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种采样箱，特别是关于一种多功能空气微生物采样箱。
在现有技术中，各种微生物气溶胶采样器按其采样原理，可以分为液体冲击 式采样器、固体撞击式采样器、沉降式采样器、离心式采样器、大容量式采样器 和和滤膜式采样器六大类型。
目前国内外所应用的各种微生物采样器，在室外环境采样时都面临着以下四 个问题1、采样动力需要外接；2、没有配备可用于室外环境采样的介质，或无 法携带采集的样本；3、不能校准采样流量；4、只能采集一种空气样本，不能满 足对细菌、真菌、病毒和毒素空气样本采集和现场快速检测的需要。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种多功能空气微生物采样箱。 为实现上述目的，本发明采取以下技术方案 一种多功能空气微生物采样箱， 其特征在于它包括I号和II号两个箱体；所述I号箱体内包括有一多功能空气 微生物采样器、 一个二级固体撞击式采样器、 一硅胶管、 一充电器和一多功能空 气微生物采样器支架；所述II号箱体内包括有若干个全玻璃液体冲击式采样器、 一水过滤采样器、 一液体冲击式采样器支架、若干瓶消毒液、若干个平皿、若干 只塑料离心管及辅助工具。
所述多功能空气微生物采样器包括一外壳，所述外壳的一侧面上设置有一液 晶显示器和一控制板；所述外壳内设置有一电路板、 一可充电镍氢电池和一采样 泵；所述外壳上设置有一 RS232接口和一电源接口；所述液晶显示器、控制板分 别通过电路与所述电路板连接；所述电路板上设置有一微处理器控制模块、 一电 源控制模块和一温湿度测量模块；所述RS232接口通过电路与所述微处理控制模 块连接；所述镍氢电池通过电路分别与所述电源控制模块、电源接口连接；所述 采样泵与所述电路板连通；所述采样泵连通一进气管和一出气管；所述进气管上 设置有一稳流器、 一流量传感器和一温度、压力传感器。
所述二级固体撞击式采样器包括一采样器上级和一采样器下级，所述采样器 上级和一采样器下级之间通过多头螺纹相连接；所述采样器上级的顶部设置有一 截面呈倒漏斗形的采集器盖，所述采集器盖上具有一进气口，所述进气口上设置 有一进气口盖；所述采样器下级的底部设置有一底座，所述底座上设置有一抽气 □。
所述全玻璃液体冲击式采样器，所述全玻璃液体冲击式采样器包括一筒状玻 璃采集管，所述筒状玻璃采集管的顶部具有一进气管，所述进气管下部具有一抽 气管；所述筒状玻璃采集管的中部和下部沿圆周方向分别呈灯笼状凸起。
所述水过滤采样器包括一储水瓶，所述储水瓶的进口端通过螺纹固定一过滤 漏斗，所述储水瓶的进口端与所述过滤漏斗相连接处设置有一密封圈；所述过滤 漏斗的一侧具有一过滤抽气口，所述过滤漏斗与所述过滤抽气口相连接处设置有 一抽气口密封圈；所述过滤漏斗的进口端通过螺纹固定一过滤进水杯，所述过滤 漏斗的进口端与所述过滤进水杯相连接处设置有一进水杯密封圈；所述过滤漏斗 与所述过滤进水杯之间设置有一过滤网，所述过滤网上具有一滤膜。
所述辅助工具包括镊子、剪刀、交流适配器。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点1、本发明将二级撞击式采 样、液体冲击式采样和水过滤采样等三种空气采样装置集成在两个箱体内，并可 以实现自定义采样，利用本发明的采样装置可以采集空气中的细菌、真菌和病毒， 并可采集和浓縮环境污染水体中的微生物，因此可满足各种不同情况下空气采样 的使用要求，特别是在紧急情况下的现场采样，使用特别简捷方便。2、本发明中 的二级固体撞击式采样器，由于其上级与下级之间，通过多头螺纹相连接，因此 具有连接力均匀、连接严密可靠、结构简单、方便的优点。3、本发明中的全玻璃 液体冲击式采样器，由于其中部和下部分别呈灯笼状凸起，因此可以减少由于气 流冲击而使采样液体产生的泡沬，避免了一般直筒状液体冲击式采样器采样时， 液体泡沫由出气管溢出的问题。4、本发明中的水过滤采样器，可以采集并浓縮环 境污染水体中的微生物，可在现场进行培养分离目标微生物，实现现场直接快速 检测。5、本发明在微处理器控制模块的调控下，通过电子流量传感器跟踪测量、 实时监测采样流量，从而使多功能空气微生物采样器具有自动恒流控制功能，可 自动控制、修正或设定空气采样流量。6、本发明在空气采样过程中，可以根据累 计采样体积，并通过温湿度测量模块采集到的流量计前的温度和压力，将空气采 样体积自动换算为标准状态下的采样体积。7、本发明由于设置了电源控制模块和 可充电镍氢电池以及充电器，因此具有交直流电两用功能，并可监控镍氢电池的 工作状态，自动控制充放电过程。8、本发明的采样泵具有高可靠性，能够保证长 达120min连续运转。9、本发明具体操作时，可通过液晶显示器对运行过程进行 实时监视，并能在液晶显示器上显示出中文提示菜单式操作界面，显示采样测量
数据，读取直观，并且液晶显示器为点阵式OLED显示屏，可适合各种状况下工作。 10、本发明可外接微型打印机打印出采样测量数据，或向上位机传送测量数据， 或自动记录30组采样结果，关机后不会丢失，操作方便。11、本发明由于配备有 多种现场采样所必须的辅助用品，因此携带方便，可满足现场快速采样的要求。 12、本发明配备不同的采样头，可以实现不同的功能，做到一机多用。综上所述， 本发明具有操作简单、便携的特点，可直接用于现场快速检测，能够广泛应用于 环保、医疗卫生、食品工业、发酵工业、制药工业和农牧业以及有关研究部门。
图1是本发明I号箱体内部结构的示意图 图2是本发明II号箱体内部结构的示意图 图3是本发明的空气微生物采样器的结构示意图 图4是本发明的二级固体撞击式采样器的结构示意图 图5是本发明的全玻璃液体冲击式采样器的结构示意图 图6是本发明的水过滤采样器的结构示意图
具体实施例方式
下面结合附图和实施例，对本发明进行详细地描述。
实施例1:
如图1、图2所示，是一种多功能空气微生物采样箱，它包括I号箱体1和
n号箱体2。
i号箱体i内包括一多功能空气微生物采样器ii、 一个二级固体撞击式采样
器12、 一硅胶管13、 一充电器14和一在室外采样时用来支撑多功能空气微生物 采样器ll的支架15。
II号箱体2内包括若干个全玻璃液体冲击式采样器21、 一水过滤采样器22、 一用来支撑全玻璃液体冲击式采样器21的支架23、若干瓶消毒液24、若干个平 皿25、若干塑料离心管26、 一镊子27和一剪刀28等辅助工具，并且每个离心管 26内放置有10ml采样液。I号箱体1和II号箱体2内还包括有其他附件29，附 件29包括本发明的使用说明书16 (如图l所示)、交流适配器等。
如图3所示，是实施例l中I号箱体l内的多功能空气微生物采样器ll，它 包括一外壳31，外壳31的一侧面上设置一液晶显示器32和一控制板33。液晶显 示器32及控制板33分别通过电路与一设置在外壳31内的电路板34连接。电路 板34上设置有一微处理器控制模块35、 一电源控制模块36和一温湿度测量模块 37。外壳31内设置一与电路板34连通的采样泵38，该采样泵38连通一进气管39，并通过进气管39釆集空气。采样泵38还连通一出气管340，并通过出气管 340排出气体。进气管39上设置一稳流器341、 一流量传感器342和一温度、压 力传感器343。外壳31上设置有一通过电路与微处理器控制模块35连接的RS232 接口 344，该RS232接口 344可以外接微型打印机。外壳31内还设置有一通过电 路与电源控制模块36连接的可充电镍氢电池345，该可充电镍氢电池345可以通 过电源接口 346连接外接充电器14。
如图4所示，是实施例1中I号箱体1内的二级固体撞击式采样器12，它的 作用是采集空气中的细菌和真菌。二级固体撞击式采样器12包括一采样器上级41 和一采样器下级42，采样器上级41和一采样器下级42之间通过多头螺纹43相连 接。这种通过多头螺纹43相连接的结构，与现有技术中采用的三个弹簧爪结构相 扣紧的方式比较，具有连接力均匀、连接严密可靠、结构简单和方便的优点。采 样器上级41的顶部设置有一截面呈倒漏斗形的采集器盖44，采集器盖44上具有 一进气口45，进气口 45上设置有一进气口盖46。采样器下级42的底部设置有一 底座47，底座47上设置有一抽气口 48。
如图5所示，是实施例1中II号箱体2内的全玻璃液体冲击式采样器21，它 的作用是采集空气中的病毒、细菌和真菌等微生物。液体冲击式采样器21包括一 筒状玻璃采集管51，筒状玻璃采集管51的顶部具有一进气管52，进气管52下部 具有一抽气管53。筒状玻璃采集管51的中部和下部，沿圆周方向分别呈灯笼状凸 起54、 55。与现有技术中的直筒状液体冲击式采样器相比，实施例l中的液体冲 击式采样器21，由于其中部和下部分别具有灯笼状凸起54、 55，因此当空气进入 采集管51，通过采集管51底部的采样液进行采样时，可以减少由于气流冲击而使 采样液体产生的泡沫，避免了一般直筒状液体冲击式采样器采样时，液体泡沫由 出气管53溢出的问题。
如图6所示，是实施例1中II号箱体2内的水过滤采样器22，它的作用是采 集和浓縮环境污染水体中的微生物。水过滤采样器22包括一储水瓶61，在储水瓶 61的进口端通过螺纹固定一过滤漏斗62，在储水瓶61的进口端与过滤漏斗62相 连接处设置有一密封圈63。过滤漏斗62的一侧具有一过滤抽气口 64，在过滤漏 斗62与过滤抽气口 64相连接处设置有一抽气口密封圈65。在过滤漏斗62的进口 端通过螺纹固定一过滤进水杯66，在过滤漏斗62的进口端与过滤进水杯66相连 接处设置有一进水杯密封圈67。在过滤漏斗62与过滤进水杯66之间设置有一过 滤网68，过滤网68上具有一滤膜69。 ，
综上所述，本发明设置了撞击式采样、液体冲击式采样和水过滤采样三种采 样装置，这三种装置可根据需要修改釆样时间，另外还可根据需要定义釆样流量 和时间，为自定义采样，可满足各种不同情况下空气采样的使用要求，操作简单、方便。
上述实施例中采用微处理器控制模块35对其运行过程实施控制，在具体使用 时通过控制板33实施操作。在微处理器控制模块35的调控下，通过电子流量传 感器342跟踪测量、实时监测采样流量，并根据负载或电源变化自动控制、修正 或按照设定值进行恒流空气采样，从而使多功能空气微生物采样器11具有自动恒 流控制功能，其空气采样的流量为28. 3L/tnin或10L/min。空气采样过程中，根据 累计采样体积，并通过温湿度测量模块37采集到的流量计前的温度和压力，将空 气采样体积自动换算为标准状态下的采样体积。
上述实施例可以通过电源控制模块36控制交直流电两用功能，在无交流电的 情况下使用镍氢电池345，以保证正常工作，并用微处理器控制模块35实施智能 电池管理，监控镍氢电池345的工作状态，自动控制充放电过程。
上述实施例的采样泵38，是具有高可靠性的旋片调速直流采样泵，它能够保 证长达120min连续运转的可靠性。
上述实施例在具体操作时，可通过液晶显示器32对运行过程进行实时监视， 并能在液晶显示器32上显示出中文提示菜单式操作界面，显示采样测量数据，读 取直观，并可通过外接微型打印机打印出采样测量数据，或向上位机传送测量数 据，或自动记录30组采样结果，关机后不会丢失，操作方便。
上述实施例中液晶显示器32为点阵式OLED显示屏，可适合各种状况下工作。
实施例2:
利用本发明多功能空气微生物采样箱可以采集空气中的细菌和真菌，其具体 操作过程如下(如图1 图4所示)
(1) 拧开二级固体撞击式采样器12的上级41与下级42之间的多头螺纹43， 将两个平皿25分别放入二级固体撞击式采样器12内的上、下两层的采样腔中， 然后将采样器12的上级41与下级42之间的多头螺纹43拧紧，再将采样器12连
接到支架15上;
(2) 用硅胶管13将二级固体撞击式采样器12下部的抽气口 48与多功能空 气微生物采样器ll的进气管39 口连接，打开采样器12的进气口盖46;
(3) 打开多功能空气微生物采样器11的开关，按"模式"键选择安德森采 样模式，设置采样时间，按"启动"键开始采样，此时，多功能空气微生物采样 器11面板上显示采样时间、采样流量和采样体积，采样流量会在10s内达到 28.3L/min，到采样时间时仪器自动停止采样；
(4) 在多功能空气微生物采样器11的控制下，空气由二级固体撞击式采样 器12的进气口 45进入到二级固体撞击式采样器12，空气经过两次撞击，空气中 的微生物粒子撞击保留在平皿25的营养介质上，采样后的空气经抽气口 48被抽 出；
(5) 将平皿25从二级固体撞击式采样器12中取出，放入培养箱中培养后， 即可进行细菌和真菌的菌落计数和分析。
实施例3:
利用本发明多功能空气微生物采样箱可以采集空气中的微生物、病毒等，具 体操作过程如下(如图1 图3、图5所示)
(1) 将一个全玻璃液体冲击式采样器21上的进气管52抽出，将一只塑料离 心管26内的10ml采样液倒入全玻璃液体冲击式采样器21中，再插入进气管52;
(2) 将全玻璃液体冲击式采样器21放在支架23上，支架23安装在三脚架
上；
(3) 用硅胶管13将液体冲击式采样器21的抽气管53与多功能采样器11的 进气管39 口连接；
(4) 打开多功能空气微生物采样器11的开关，按"模式"键选择冲击式采 样模式，设置采样时间，按"启动"键开始采样，此时，多功能空气微生物采样 器11面板上显示采样时间、采样流量和采样体积，采样流量会在10s内达到 10L/min，到采样时间时仪器自动停止采样。
(5) 在多功能空气微生物采样器11的控制下，通过抽气管53使液体冲击式 采样器21内形成负压，于是空气由进气管52进入到采集管51中，空气经过采样 液时，空气中的病原微生物被保留在采样液中，然后采样后的空气经抽气管53被 抽出采集管51。
(6) 收集含有病原微生物的采样液，带回实验室进行培养分离目标微生物， 也可以现场进行培养分离目标微生物，直接用于现场快速检测。
上述实施例中，采样的流量为7L/min 10L/rain，采用的液体冲击式采样器 21，其高度为185mm，最大直径为34mm。
上述实施例中，采用的液体冲击式采样器21，由于其中部和下部分别具有灯 笼状凸起54、 55，因此当空气进入采集管51，通过采集管51底部的采样液进行 采样时，可以减少由于气流冲击而使采样液体产生的泡沫，避免了一般直筒状液体冲击式采样器采样时，液体泡沫由出气管53溢出的问题。
实施例4:
利用本发明多功能空气微生物采样箱，采集环境污染水体中的微生物，具体 操作过程如下(如图1 图3、图6所示)
(1) 将水过滤采样器22放在支架23上，支架23安装在三脚架上；
(2) 用硅胶管13将水过滤采样器22的过滤抽气口 64与多功能采样器11的 进气管39 口连接；
(3) 向过滤进水杯66内注入被采集的水样；
(4) 打开多功能空气微生物采样器11的开关，按"模式"键选择水过滤采 样模式，设置采样时间，按"启动"键开始采样，此时，多功能空气微生物采样 器ll面板上显示采样时间、采样流量和采样体积，到采样时间时仪器自动停止采 样；
(5) 在多功能空气微生物采样器ll的控制下，通过从过滤抽气口 64抽气， 使储水瓶61内形成负压，于是过滤进水杯66内被采集的水样通过过滤网68上的 滤膜69流下，水中的微生物被阻留到滤膜69上。过滤进水杯66和储水瓶61都 可以拆卸，储水瓶61内的水满以后，可以将其拆下将水倒掉，然后再旋拧上储水 瓶61继续过滤。在采样过程中，可根据用量分次向过滤进水杯66内注水。
(6) 取出滤膜69，带回实验室进行培养分离目标微生物，也可以现场进行培 养分离目标微生物，直接用于现场快速检测。
本发明适用的工作条件是，环境温度-20 45°C，环境湿度0 85%。 本发明配备有多种现场采样所必须的辅助用品，携带方便，可满足现场快速 采样的要求。
本发明配备不同的采样头，可以实现不同的功能，做到一机多用，可广泛应 用于环保、医疗卫生、食品工业、发酵工业、制药工业和农牧业以及有关研究部 门。
权利要求
1、一种多功能空气微生物采样箱，其特征在于它包括I号和II号两个箱体；所述I号箱体内包括有一多功能空气微生物采样器、一个二级固体撞击式采样器、一硅胶管、一充电器和一多功能空气微生物采样器支架；所述II号箱体内包括有若干个全玻璃液体冲击式采样器、一水过滤采样器、一液体冲击式采样器支架、若干瓶消毒液、若干个平皿、若干只塑料离心管及辅助工具。
2、 如权利要求1所述的一种多功能空气微生物采样箱，其特征在于所述多 功能空气微生物采样器包括一外壳，所述外壳的一侧面上设置有一液晶显示器和 一控制板；所述外壳内设置有一电路板、 一可充电镍氢电池和一采样泵；所述外 壳上设置有一 RS232接口和一电源接口 ；所述液晶显示器、控制板分别通过电路与所述电路板连接； 所述电路板上设置有一微处理器控制模块、 一电源控制模块和一温湿度测量 模块；所述RS232接口通过电路与所述微处理控制模块连接；所述镍氢电池通过电 路分别与所述电源控制模块、电源接口连接；所述采样泵与所述电路板连通；所述采样泵连通一进气管和一出气管；所述 进气管上设置有一稳流器、 一流量传感器和一温度、压力传感器。
3、 如权利要求1所述的一种多功能空气微生物采样箱，其特征在于所述二 级固体撞击式采样器包括一采样器上级和一采样器下级，所述采样器上级和一采 样器下级之间通过多头螺纹相连接；所述采样器上级的顶部设置有一截面呈倒漏斗形的采集器盖，所述采集器盖 上具有一进气口，所述进气口上设置有一进气口盖；所述采样器下级的底部设置有一底座，所述底座上设置有一抽气口。
4、 如权利要求2所述的一种多功能空气微生物采样箱，其特征在于所述二级固体撞击式采样器包括一釆样器上级和一采样器下级，所述采样器上级和一采样器下级之间通过多头螺纹相连接；所述采样器上级的顶部设置有一截面呈倒漏斗形的采集器盖，所述采集器盖 上具有一进气口，所述进气口上设置有一进气口盖；所述采样器下级的底部设置有一底座，所述底座上设置有一抽气口。
5、 如权利要求1或2或3或4所述的一种多功能空气微生物采样箱，其特征 在于所述全玻璃液体冲击式采样器，所述全玻璃液体冲击式采样器包括一筒状 玻璃采集管，所述筒状玻璃采集管的顶部具有一进气管，所述进气管下部具有一 抽气管；所述筒状玻璃采集管的中部和下部沿圆周方向分别呈灯笼状凸起。
6、 如权利要求1或2或3或4所述的一种多功能空气微生物采样箱，其特征 在于所述水过滤采样器包括一储水瓶，所述储水瓶的进口端通过螺纹固定一过 滤漏斗，所述储水瓶的进口端与所述过滤漏斗相连接处设置有一密封圈；所述过 滤漏斗的一侧具有一过滤抽气口，所述过滤漏斗与所述过滤抽气口相连接处设置 有一抽气口密封圈；所述过滤漏斗的进口端通过螺纹固定一过滤进水杯，所述过 滤漏斗的进口端与所述过滤进水杯相连接处设置有一进水杯密封圈；所述过滤漏 斗与所述过滤进水杯之间设置有一过滤网，所述过滤网上具有一滤膜。
7、 如权利要求5所述的一种多功能空气微生物采样箱，其特征在于所述水 过滤采样器包括一储水瓶，所述储水瓶的进口端通过螺纹固定一过滤漏斗，所述 储水瓶的进口端与所述过滤漏斗相连接处设置有一密封圈；所述过滤漏斗的一侧 具有一过滤抽气口 ，所述过滤漏斗与所述过滤抽气口相连接处设置有一抽气口密 封圈；所述过滤漏斗的进口端通过螺纹固定一过滤进水杯，所述过滤漏斗的进口 端与所述过滤进水杯相连接处设置有一进水杯密封圈；所述过滤漏斗与所述过滤 进水杯之间设置有一过滤网，所述过滤网上具有一滤膜。
8、 如权利要求1或2或3或4或7所述的一种多功能空气微生物采样箱，其 特征在于所述辅助工具包括镊子、剪刀、交流适配器。
9、 如权利要求5所述的一种多功能空气微生物采样箱，其特征在于所述辅 助工具包括镊子、剪刀、交流适配器。
10、 如权利要求6所述的一种多功能空气微生物采样箱，其特征在于所述 辅助工具包括镊子、剪刀、交流适配器。
全文摘要
本发明涉及一种多功能空气微生物采样箱，它包括I号和II号两个箱体；I号箱体内包括一多功能空气微生物采样器、一个二级固体撞击式采样器、一硅胶管、一充电器和一多功能空气微生物采样器支架；II号箱体内包括若干个全玻璃液体冲击式采样器、一水过滤采样器、一液体冲击式采样器支架、若干瓶消毒液、若干个平皿、若干只塑料离心管及辅助工具。本发明固化了二级撞击式采样、液体冲击式采样和水过滤采样等三种方式，可采集空气中的细菌、真菌和病毒，并可采集和浓缩环境污染水体中的微生物，具有操作简单、便携的特点，可直接用于现场快速检测，能够广泛应用于环保、医疗卫生、食品工业、发酵工业、制药工业和农牧业以及有关研究部门。
文档编号C12M1/34GK101338275SQ20081011874
公开日2009年1月7日 申请日期2008年8月20日 优先权日2008年8月20日
发明者何春雷, 娜 李, 李劲松, 温占波, 赵建军, 鹿建春 申请人:中国人民解放军军事医学科学院微生物流行病研究所