一种便携式抽滤水样保温装置的制作方法

本实用新型属于水质资源监测技术领域，具体涉及一种便携式抽滤水样保温装置。

背景技术：

在水体污染和改造的研究中，常常涉及对水体中颗粒、有机物、其他可溶性元素、微生物及浮游生物等采集取样工作。由于水体体积和重量较大等原因，水样的携带、运输和保存一直是相关人员需要考虑的重要问题。而且由于后期研究水体中的对象不同，对水样本身的保存质量提出了更高的要求，传统水样的保存质量，一般通过加入稳定剂或其他化学药剂，来保证水样的某些参数的稳定性和可靠性，然后拿回到实验室进行抽滤等一系列的分析过程，但对于某些微生物和浮游生物来说，水样温度的改变，将发生不可逆的变化。

水体取样的地点往往位于偏远地区，采样的气候不同，给保存温度方面带来了较大不便和困难，而且常规的玻璃材质砂芯过滤装置，由于玻璃材质易碎，不适合运输和野外使用。虽然也有人采用冷藏设备来对抽滤水样进行低温保存，但目前的这些冷藏设备不是体积较大，需要电源，就是无法精准调节水样保存温度，无法满足检测人员在野外环境下的携带和使用。因此设计一种适用于各种环境温度下都能使用的便携式抽滤保温一体装置，就显得具有极大的实用价值和现实意义。

技术实现要素：

针对现有技术存在的缺陷，本实用新型提供了一种便携式抽滤水样保温装置，以避免抽滤水样因温度差异大发生变质，尽量保证抽滤水样处于的原始状态，确保检测的真实性。

为解决上述技术问题，实现上述技术效果，本实用新型通过以下技术方案实现：

一种便携式抽滤水样保温装置，包括上漏斗、上漏斗盖、过滤组件、保冷抽滤瓶和保冷抽滤瓶盖；

所述保冷抽滤瓶包括隔热外壳、玻璃内胆和蓄冷单元，所述玻璃内胆设置在所述隔热外壳内，所述隔热外壳和所述玻璃内胆的顶部均为敞口，所述玻璃内胆外部的底面与所述所述隔热外壳内部的底面固定连接，所述玻璃内胆的外壁与所述隔热外壳的内壁之间留有间隙，形成一圈蓄冷单元插槽，所述蓄冷单元可更换地安插在所述蓄冷单元插槽内，所述蓄冷单元的安插数量可根据所抽滤水样的保存温度需求来决定，且所述蓄冷单元插槽与所述蓄冷单元为间隙配合，既便于所述pcm蓄冷单元的插入和抽出，又可避免所述pcm蓄冷单元在所述蓄冷单元安插孔的过分晃动；

所述保冷抽滤瓶盖的下表面设置有一圈用于密封所述玻璃内胆顶部敞口的密封塞，并且所述保冷抽滤瓶盖的下表面设置有一个可垂入所述蓄冷单元插槽内的温度传感器，所述保冷抽滤瓶盖的上表面设置有一个用于显示所述温度传感器所测温度的温度显示器；

所述过滤组件包括下漏斗、砂芯过滤器和抽滤罩，所述砂芯过滤器固定设置在所述下漏斗的上部，所述砂芯过滤器设置有可更换的微孔滤膜，所述抽滤罩设置在所述下漏斗的细管外部，所述抽滤罩的顶部与所述下漏斗的斗底密封连接，所述抽滤罩的侧壁上向外伸出一个用于与抽滤泵连接的抽真空嘴，所述抽滤罩的底部为敞口；

抽滤水样时，所述玻璃内胆的顶部敞口与所述抽滤罩的底部敞口螺纹连接，所述下漏斗的顶部敞口与所述上漏斗的底部敞口螺纹连接，所述上漏斗盖盖设在所述上漏斗的顶部敞口上，所述抽真空嘴通过气管与抽滤泵连接；保存水样时，所述保冷抽滤瓶盖盖设在所述保冷抽滤瓶上，且所述温度传感器向下垂入所述蓄冷单元插槽内，所述保冷抽滤瓶盖的盖壁与所述隔热外壳的顶部敞口螺纹连接，所述密封塞塞入所述玻璃内胆的顶部敞口中形成密封。

进一步的，所述上漏斗上设置有刻度。

进一步的，所述砂芯过滤器为石英砂芯过滤器。

进一步的，所述蓄冷单元为pcm蓄冷管或pcm蓄冷包。

进一步的，所述pcm蓄冷管由透明塑料管、管盖和pcm材料构成，所述透明塑料管采用耐冷、防震型的pvc材质，所述pcm材料装载在所述透明塑料管中，并通过管盖旋紧密封。

进一步的，所述透明塑料管的纵截面呈圆形，其直径略小于所述蓄冷单元插槽的宽度，或所述透明塑料管的纵截面呈扇形，其弧度与所述蓄冷单元插槽的弧度相吻合，且其厚度略小于所述蓄冷单元插槽的宽度。

进一步的，所述隔热外壳为双层不锈钢外壳，采用304不锈钢材质，且两层不锈钢层之间抽真空，形成隔温层。

进一步的，所述隔热外壳外部设置有一根便于所述保冷抽滤瓶携带的提拉绳。

进一步的，所述温度显示器为一个与所述温度传感器信号连接的数字温度显示器，且所述保冷抽滤瓶盖内设置有用于为所述数字温度显示器供电的温度计电源，所述保冷抽滤瓶盖的上表面设置有用于控制所述温度计电源通断的温度计开关。

进一步的，所述保冷抽滤瓶盖上设置有一个用于为所述温度计电源充电的充电插口。

进一步的，所述玻璃内胆的敞口处和所述隔热外壳的敞口处均设置有外螺纹，所述保冷抽滤瓶盖的盖壁上设置有可与所述隔热外壳敞口处外螺纹相配合的内螺纹，所述抽滤罩的底部敞口处设置有可与所述玻璃内胆敞口处外螺纹相配合的内螺纹，所述下漏斗的顶部敞口处设置有内螺纹，所述上漏斗的底部敞口处设置有可与所述下漏斗顶部敞口处内螺纹的外螺纹。

pcm（phasechangematerial），即相变材料，是指温度不变的情况下而改变物质状态并能提供潜热的物质。转变物理性质的过程称为相变过程，这时相变材料将吸收或释放大量的潜热。因此pcm材料在我国已经列为国家级研发利用序列，这种材料一旦在人类生活被广泛应用，将成为节能环保的最佳绿色环保载体。

本实用新型所采用的pcm材料可在低温环境下释放大量的热，即pcm材料从液态转变为颗粒状的固态，也可在高温环境下吸收大量的热，即pcm材料从颗粒状的固态变为液态，因此具备了优异的蓄冷储热或温度调控的功能。并且因为该pcm材料的相变过程温度较为稳定，所以利用该种pcm材料对待测水样进行冷藏较为可靠。另外，也正由于该pcm材料的相变潜热较大，因此本实用新型所采用pcm蓄冷单元的体积可以做的较小，有利于减轻重量和方便携带。

本实用新型利用pcm材料优异的蓄冷能力，在使用前先对pcm蓄冷单元进行蓄冷（如放置于冰箱中），在使用时将已蓄冷的pcm蓄冷单元插入保冷抽滤瓶内的蓄冷单元插槽中，冷量便会持续传递到玻璃内胆中，以达到对抽滤水样冷藏保存的目的。

本实用新型可提供多级保冷时长，用户可根据保冷时间的需求，选择数量不等的pcm蓄冷单元插入蓄冷单元插槽中便可实现24-72小时的保冷时长。同时，本实用新型还可提供多级保冷温度，用户可根据保冷温度的需求，选择具有不同保冷温度的pcm蓄冷液，便可实现低温冷藏4℃以下，和正常冷藏4-10℃的保冷温度。

本实用新型的有益效果为：

1、本实用新型将便携式抽滤装置和保温装置相结合，一方面克服了常规的抽滤装置重量大、不便携带的限制，另一方面降低了采样环境对水样的影响变化，即可用于各种环境下的池塘、河流、湖泽和海洋等水域的水样过滤处理，实现对水体中微藻、真菌、原生动物等微生物以及有机碎屑、泥沙颗粒等悬浮物的分离，又可以可以将抽滤后的水样立刻采取精准且可调的低温保存，不仅体积小巧，便于携带，而且保冷性能优异，可以有效避免抽滤水样因运输途中温度差异较大而发生的变质问题，最大程度地维持了抽滤水样的原始状态，从而确保了水质检测分析的真实性，大大减少样品在携带、保存和运输等环节的负担，可极大程度地保证取样质量和效率

2、本实用新型采用模块化设计，大部分零件均可以拆装和更换使用，不仅结构简单，成本较低，而且组装方便，操作简单。

3、本实用新型增设有温度传感器和温度显示器，可以实时监测保冷抽滤瓶中水体的温度，以便检测人员能够随时根据内部温度，调节蓄冷单元的数量及种类。而且本装置的温度传感器之伸入蓄冷单元插槽内进行测温，并没有伸入玻璃内胆中直接测量水体温度，从而确保抽滤水样不被二次污染。

4、本实用新型所采用的蓄冷单元为pcm蓄冷管或pcm蓄冷包，pcm材料的相变潜热较大，因此在保证优异的蓄冷能力的同时，pcm蓄冷单元可以做的小型轻便，进而本装置保冷抽滤瓶的整体尺寸就可以更加紧凑，更加轻量化，成本也较低。

5、本实用新型的蓄冷单元设计成可插拔的形式，而且将其尺寸标准化，便于更换和重复使用。因此用户可以根据实际的保冷需求（即保冷温度和时长），对pcm蓄冷单元的种类和数量进行选择，通过对pcm蓄冷单元的合理配置，可以实现最小化的能量浪费。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本实用新型的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型在抽滤水样时的组合示意图；

图2为本实用新型在抽滤水样时的结构爆炸图；

图3为本实用新型在保存水样时的组合示意图；

图4为本实用新型在保存水样时的结构爆炸图；

图5为本实用新型的保冷抽滤瓶盖的一种实施例的俯视图；

图6为本实用新型的蓄冷单元的一种实施例的示意图；

图7为图6所示的蓄冷单元安插在保冷抽滤瓶时的俯视图；

图8为本实用新型的蓄冷单元的另一种实施例的示意图；

图9为图7所示的的蓄冷单元安插在保冷抽滤瓶时的俯视图；

图10为本实用新型的保冷抽滤瓶盖的另一种实施例的结构示意图；

图11为图10所示的保冷抽滤瓶盖的俯视图。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本实用新型。此处所作说明用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

参见图1-5所示，一种便携式抽滤水样保温装置，包括上漏斗1、上漏斗盖、过滤组件3、保冷抽滤瓶4和保冷抽滤瓶盖5；

所述保冷抽滤瓶4包括隔热外壳41、玻璃内胆42和蓄冷单元43，所述玻璃内胆42设置在所述隔热外壳41内，所述隔热外壳41和所述玻璃内胆42的顶部均为敞口，且均设置有外螺纹，所述玻璃内胆42外部的底面与所述所述隔热外壳41内部的底面固定连接，所述玻璃内胆42的外壁与所述隔热外壳41的内壁之间留有间隙，形成一圈蓄冷单元插槽45，所述蓄冷单元43可更换地安插在所述蓄冷单元插槽45内，所述蓄冷单元43的安插数量可根据所抽滤水样的保存温度需求来决定，且所述蓄冷单元插槽45与所述蓄冷单元43为间隙配合，既便于所述pcm蓄冷单元的插入和抽出，又可避免所述pcm蓄冷单元在所述蓄冷单元安插孔的过分晃动；

所述保冷抽滤瓶盖5的盖壁上设置有可与所述隔热外壳41敞口处外螺纹相配合的内螺纹，所述保冷抽滤瓶盖5的下表面设置有一圈用于密封所述玻璃内胆42顶部敞口的密封塞51，并且所述保冷抽滤瓶盖5的下表面设置有一个可垂入所述蓄冷单元插槽45内的温度传感器52，所述保冷抽滤瓶盖5的上表面设置有一个用于显示所述温度传感器52所测温度的温度显示器53；

所述过滤组件3包括下漏斗31、砂芯过滤器32和抽滤罩33，所述砂芯过滤器32固定设置在所述下漏斗31的上部，所述砂芯过滤器32设置有可更换的微孔滤膜34，所述下漏斗31的顶部敞口处设置有内螺纹，所述抽滤罩33设置在所述下漏斗31的细管外部，所述抽滤罩33的顶部与所述下漏斗31的斗底密封连接，所述抽滤罩33的侧壁上向外伸出一个用于与抽滤泵连接的抽真空嘴35，所述抽滤罩33的底部为敞口且设置有可与所述玻璃内胆42敞口处外螺纹相配合的内螺纹；

所述上漏斗1的底部敞口处设置有可与所述下漏斗31顶部敞口处内螺纹的外螺纹，所述上漏斗盖2可盖合在所述上漏斗1的顶部敞口上；

抽滤水样时，所述玻璃内胆42的顶部敞口与所述抽滤罩33的底部敞口螺纹连接，所述下漏斗31的顶部敞口与所述上漏斗1的底部敞口螺纹连接，所述上漏斗盖2盖设在所述上漏斗1的顶部敞口上，所述抽真空嘴35通过气管与抽滤泵连接；保存水样时，所述保冷抽滤瓶盖5盖设在所述保冷抽滤瓶4上，且所述温度传感器52向下垂入所述蓄冷单元插槽45内，所述保冷抽滤瓶盖5的盖壁与所述隔热外壳41的顶部敞口螺纹连接，所述密封塞51塞入所述玻璃内胆42的顶部敞口中形成密封。

作为进一步的实施例，所述上漏斗1上设置有刻度11。

作为进一步的实施例，所述砂芯过滤器32为石英砂芯过滤器。

作为进一步的实施例，所述蓄冷单元43为pcm蓄冷管或pcm蓄冷包。

作为进一步的实施例，参见图6-9所示，所述pcm蓄冷管由透明塑料管431、管盖432和pcm材料433构成，所述透明塑料管431采用耐冷、防震型的pvc材质，所述pcm材料433装载在所述透明塑料管431中，并通过管盖432旋紧密封。

作为进一步的实施例，所述透明塑料管431的纵截面呈圆形，其直径略小于所述蓄冷单元插槽45的宽度，或所述透明塑料管431的纵截面呈扇形，其弧度与所述蓄冷单元插槽45的弧度相吻合，且其厚度略小于所述蓄冷单元插槽45的宽度。

作为进一步的实施例，所述隔热外壳41为双层不锈钢外壳，采用304不锈钢材质，且两层不锈钢层之间抽真空，形成隔温层。

作为进一步的实施例，所述隔热外壳41外部设置有一根便于所述保冷抽滤瓶4携带的提拉绳。

作为进一步的实施例，参见图10-11所示，所述温度显示器53为一个与所述温度传感器52信号连接的数字温度显示器，且所述保冷抽滤瓶盖5内设置有用于为所述数字温度显示器供电的温度计电源54，所述保冷抽滤瓶盖5的上表面设置有用于控制所述温度计电源54通断的温度计开关55。

作为进一步的实施例，所述保冷抽滤瓶盖5上设置有一个用于为所述温度计电源54充电的充电插口56。

本实用新型的工作过程如下：

根据本次抽滤水样对保存温度及保存时长的需求，选择合适数量及合适种类的蓄冷单元43，并事先安插到保冷抽滤瓶4的蓄冷单元插槽45内，然后拧紧保冷抽滤瓶盖5，并连同上漏斗1、上漏斗盖2和过滤组件3一起携带至待测水源地，在这期间，蓄冷单元43为玻璃内胆42的内部进行预冷。

当需要对水样进行抽滤时，先拧下保冷抽滤瓶盖5，并将过滤组件3的抽滤罩33与保冷抽滤瓶4的玻璃内胆42螺纹连接，然后在过滤组件3的砂芯过滤器32上更换一层新的微孔滤膜34，并将过滤组件3的下漏斗31与上漏斗螺纹连接，接着在上漏斗1中倒入带抽滤的水样，并盖上上漏斗盖2，最后用气管将过滤组件3的抽真空嘴35与抽滤泵连接，并启动抽滤泵，将位于上漏斗1中的水样逐渐抽滤至玻璃内胆42中。

当水样抽滤完毕后，陆续拆下气管、过滤组件3、上漏斗、上漏斗盖2和旧的微孔滤膜34，并立即将保冷抽滤瓶盖5拧紧在保冷抽滤瓶4上，保冷抽滤瓶盖5下表面的密封塞51会同时塞入玻璃内胆42的敞口中形成密封，不仅避免水样流出，而且确保了瓶口顶部的保冷效果，最后将装有水样的保冷抽滤瓶4带回实验室。

在保冷抽滤瓶4被携带的过程中，工作人员可以根据保冷抽滤瓶盖5上的温度显示器53，随时观察保冷抽滤瓶4内的温度是否为水样保存所需的温度，如出现温度异常，则工作人员可以临时调整蓄冷单元43的数量和种类，从而达到精准控制水样保存温度的目的。本装置的温度传感器52是垂入蓄冷单元插槽45内进行测温的，而不是直接深入玻璃内胆42中的水样进行测温，其目的是为了防止破坏水样的原始状态，最大程度保证水样的真实性。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。