一种多通道水中病毒富集系统装置的制作方法

1.本实用新型属于水中病毒处理技术领域，具体涉及一种多通道水中病毒富集系统装置。


背景技术：

2.自新冠疫情爆发以来，已经给人类社会造成了巨大的损失和威胁，人们对于病毒引起的各类流行疾病防范需求日益迫切。目前，科学研究和新闻报道案例已经证实，新型冠状病毒不仅能通过感染者咳嗽或打喷嚏时产生的飞沫传播，也可通过病毒污染的水体直接接触传播。另外，因城镇化的进程不断加速，居民人口不断集中，避免因水源污染已成为保障饮水安全的核心问题。因此，对水体中的病毒进行快速有效的检测，是阻断病原体传播，减少疾病流行的首要条件。
3.由于水中病毒的浓度往往很低，且不同类型水体浊度差别较大，往往需要使用不同的方式进行富集浓缩后才能进行病毒检测，常见的富集方法有絮凝沉淀、吸附洗脱法、超滤法等。其中，絮凝沉淀法主要通过调节ph值并向水中加入化学物质，形成絮凝沉淀，再通过收集絮凝体而富集病毒。其原理主要是，病毒被絮凝状物质吸附包围，同时絮凝剂表面均带有一定的电荷，而病毒又具有不同的等电点，两者之间存在电荷吸引力。吸附洗脱法主要利用电滤膜的吸附性浓缩病毒，然后通过调节ph值或向水样中加入多价盐离子可改变病毒表面所带的电荷量，从而改变吸附剂与病毒的吸附强度将其洗脱下来。超滤法主要是靠物理的筛分作用，不需要调节水样的ph值，也不需要向水样中加入阳离子物质，仅仅与病毒颗粒的大小以及滤膜孔径的大小有关，适用于饮用水等其他较为洁净的水样中病毒颗粒的富集。
4.基于以上这些方法原理，申请的发明专利和市面上开发的产品有：中国专利申请(申请号202021615922.0，公布日2021年1月1日)公开了一种用于病毒和细菌监测的污水采集装置，其优点在于通过活塞泵和滤膜结合的方式，能实现连续的进行采样；其缺点是，富集到采样装置中的富集膜，可能需要二次洗脱和二次富集才能进行下一步检测。中国专利申请(申请号202023077529.3，公布日2021年10月1日)公开了一种便携式水样浓缩病毒富集装置，其优点在于能通过微型真空泵替代人工推力推动注射器进行富集，能降低部分实验工作量，提升效率；其缺点是对于浊度较大的污水进行富集，会存在堵塞滤膜现象，造成效率降低。中国专利申请(申请号202110166865.5，公布日2021年5月18日)公开了一种水体中病毒快速富集预处理设备，其优点是处理成本低、自动化程度高；其缺点为单通道，只能一次处理一个样品，同时，处理完一个样品后，需要手动更换机器中的滤纸，才能进行下一个操作，另外，由于设备较大，无法放在通风橱中操作，没有考虑到仪器处理过程中，对操作人员的感染和对环境污染风险。
5.目前市场上也有一款基于电荷膜法开发的设备，其优点是成本低，操作简便，其缺点是只适用于水质浊度较低的水体，不然容易出现堵塞滤膜现象。如果用来处理高浊度污水只能通过更换滤膜，或者事先对样品进行离心和粗滤处理后，去除杂质物后才能进入仪
器处理，但是因为处理的流程步骤过多，造成样品中富集的目标物质损失过多，会降低病毒检测的回收率。另外一款基于吸附洗脱法开发的设备，也存在上述类似的问题(需要对于污水进行预处理)，此外，处理成本也高。
6.更为重要的是，面对一些突发性疫情爆发事件，会存在样品数量多，要求时间短的应急情况。面对通过对区域性环境水样进行病毒日常监测，从而实现提前预警疫情的方案模式，也会存在对水样进行连续批量富集操作的需求。而且，由于目前对于已经富集后的样品均可实现批量化检测，这就对水样的前处理操作能否快速有效批量地富集水中病毒提出了很高的要求。
7.此外，鉴于大多数病毒的致病性，如何减少检测人员与样本的高频接触，尽可能用仪器操作代替人工操作，形成更为简单、封闭、安全的富集流程也是开发水中病毒富集装置时需要着重考虑的问题。


技术实现要素：

8.针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的是提供一种多通道水中病毒富集系统装置，在避免样品交叉污染的同时，能够提升批量富集水体中病毒的效率，而且还能显著降低水样富集成本、降低操作人员感染风险、减少环境污染。
9.为达到以上目的，本实用新型采用的技术方案是：一种多通道水中病毒富集系统装置，包括：装置箱体、试剂单元、样品单元、反应单元、收集单元，所述试剂单元、样品单元、反应单元、收集单元布置于装置箱体中；所述装置箱体底部安装有垂直隔板，所述试剂单元、样品单元分别设于垂直隔板两侧；所述装置箱体中部安装有水平隔板；
10.所述试剂单元包括纯水桶、消毒剂罐、第一药剂储罐、第二药剂储罐、絮凝剂储罐，所述试剂单元安装有第一隔膜泵、第二隔膜泵、第一定量注射泵、第二定量注射泵、第三定量注射泵；第一4通道蠕动泵、第二4通道蠕动泵、五联阀组；第一隔膜泵的入口端通过软管与纯水桶相连，第一隔膜泵的输出端通过软管与水清洗槽连接；第二隔膜泵的入口端通过软管与消毒剂罐相连，第二隔膜泵的输出端通过软管与消毒剂清洗槽连接；第一定量注射泵经由第一个五联阀组输入阀门控制的管路连接第一药剂储罐，第一个五联阀组四个输出阀门分别控制的四个出口管路分别穿过四个反应杯密封盖上的第一药剂孔；第二定量注射泵经由第二个五联阀组输入阀门控制的管路连接第二药剂储罐，第二个五联阀组四个输出阀门分别控制的四个出口管路分别穿过四个反应杯密封盖上的第二药剂孔；第三定量注射泵分别经由第三个五联阀组输入阀门控制的管路连接絮凝剂储罐，第三个五联阀组四个输出阀门分别控制的四个出口管路分别穿过四个反应杯密封盖上的絮凝剂孔；
11.所述样品单元包括样品盘、水清洗槽、消毒剂清洗槽、第一滑轨、采样瓶、采样瓶橡胶盖、第三滑台、第四滑台、4个进样针，第一滑轨固定安装于装置箱体上，装置箱体通过第一滑轨滑动连接样品盘，样品盘包括多行采样瓶架，每行采样瓶架设有等间距的4个采样瓶孔，用于放置采样瓶；进样针等间距并排安装在进样针架上，相邻进样针之间间距为每行采样瓶架中相邻采样瓶孔的中心距离；所述进样针架右端固接于第三滑台滑块上，第三滑台固定安装于第四滑台滑块上，第四滑台固定安装所述垂直隔板上；4个进样针出口端分别与4个进样管道输入端连接，4个进样管道分别夹在第一4通道蠕动泵的4个通道中，4个进样管道输出端分别穿过四个反应杯密封盖上的进样孔；
12.所述反应单元包括12个反应杯、反应杯密封盖、圆形反应转盘、反应转盘电机、ph计支架、ph计、第五滑台，所述圆形反应转盘的支架固定安装在所述水平隔板上，反应转盘电机安装于圆形反应转盘下方，圆形反应转盘包括大小相同的12个反应杯孔，12个所述反应杯孔的圆心等间距均匀分布在圆形反应转盘圆周的同心圆上；ph计支架为“十”字型支架，用于支撑并固定ph计电极，位于圆形反应转盘正上方；“十”字型支架的4个端部分别与4个反应杯密封盖顶部固定连接，第五滑台固定安装在装置箱体1背板上，所述ph计支架的一端固接于第五滑台滑块上；
13.所述收集单元包括收集盘、废液槽、第二滑轨、离心管、离心管橡胶盖、第一滑台、第二滑台、4个出样针，第二滑轨固定安装于装置箱体上，装置箱体通过第二滑轨滑动连接收集盘，收集盘包括多行离心管架，每行离心管架设有等间距的4个离心管孔，用于容纳离心管；出样针等间距并排安装在出样针架上，相邻出样针之间间距为每行离心管架相邻离心管孔的中心距离；出样针架右端固接于第一滑台滑块上，第一滑台固定安装于第二滑台滑块上，第二滑台固定安装于所述垂直隔板上部；4个出样针入口端分别连接4个出样管道的输出端，4个出样管道分别夹在第二4通道蠕动泵的4个通道中，4个出样管道输入端分别穿过四个反应杯密封盖上的出样孔。
14.进一步，所述第一药剂储罐用于贮存盐酸；所述第二药剂储罐用于贮存氢氧化钠；所述絮凝剂储罐用于贮存絮凝剂，所述絮凝剂为氯化铝。
15.进一步，纯水桶、消毒剂罐、第一药剂储罐、第二药剂储罐、絮凝剂储罐内均安装液位传感器，用于提示低液位预警。
16.进一步，所述反应单元位于所述水平隔板上方，所述试剂单元位于所述水平隔板下方，所述收集单元位于所述样品单元上方；
17.所述样品盘包括4行采样瓶架，所述收集盘包括4行离心管架；
18.所述样品盘上方、所述收集盘上方、所述圆形反应转盘上均安装有紫外灯。
19.进一步，所述第三滑台上安装有槽光电传感器，用于设定第一上下移动原点、第一上下移动终点；所述第四滑台上安装有槽光电传感器，用于设定第一前后移动原点、第一前后移动终点；
20.第一滑台上安装有槽光电传感器，用于设定第二上下移动原点、第二上下移动终点，第二滑台上安装有槽光电传感器，用于设定第二前后移动原点、第二前后移动终点；
21.所述第五滑台上安装有槽光电传感器，用于设定第三上下移动原点、第三上下移动终点。
22.进一步，所述反应杯包括第一反应杯、第二反应杯、第三反应杯、第四反应杯、第五反应杯、第六反应杯、第七反应杯、第八反应杯、第九反应杯、第十反应杯、第十一反应杯、第十二反应杯，顺时针依次放置于12个所述反应杯孔中；
23.其中，第二反应杯、第五反应杯、第八反应杯、第十一反应杯为清洗杯。
24.进一步，所述圆形反应转盘的底部安装有万向轮。
25.进一步，所述反应单元还包括磁力搅拌子、磁力搅拌器，所述磁力搅拌子放置于反应杯内部，磁力搅拌器安装于圆形反应转盘的支架上，位于反应杯正下方。
26.进一步，每个所述离心管孔的孔口圆周上套接有防滑胶圈。
27.进一步，所述装置还包括控制单元。
28.本实用新型的有益效果在于：采用本实用新型提供的多通道水中病毒富集系统装置，可有效降低水中病毒富集成本，减少实验人员与样本的高频接触，在避免样品交叉污染的同时，实现自动化的和批量化富集水中病毒的目的。本实用新型提供的多通道水中病毒富集系统装置，通过设置试剂单元、样品单元、反应单元、收集单元，采用4通道同时运行，实现自动化消毒、清洗、采样、反应、收集、排废液、快速自动调节ph值及搅拌等功能，为最后富集的絮凝体步骤做准备，可减少实验人员工作量、提升批量富集水体中病毒的效率。而且，采用所述装置能连续处理样品，可实现样品反应与反应容器消毒同时进行，能节省等待时间。本实用新型提供的装置应用于全反应流程中时，通过橡胶密封盖防止液体飞溅和气溶胶挥发，同时结合紫外灯的照射消杀作用，能有效避免多样品之间的相互交叉污染现象，并能降低操作人员感染风险、减少环境污染。
附图说明
29.图1是本实用新型实施方式所述多通道水中病毒富集系统装置主体结构俯视图。
30.图2是本实用新型实施方式所述多通道水中病毒富集系统装置主体结构正视图。
31.图3是本实用新型实施方式所述多通道水中病毒富集系统装置主体结构侧视图。
32.图4是本实用新型实施方式所述多通道水中病毒富集系统装置主体结构后视图。
33.图5是本实用新型实施方式所述圆形反应转盘俯视图。
34.图6是本实用新型实施方式所述圆形反应转盘正视图。
35.图7是本实用新型实施方式所述样品盘侧视图。
36.图8是本实用新型实施方式所述收集盘侧视图。
37.其中，1-装置箱体；2-进样针；3-出样针；4-收集盘；5-离心管；6-样品盘；7-采样瓶；8-第一滑台；9-第二滑台；10-第三滑台；11-第四滑台；12-第五滑台；13-反应转盘电机；14-ph计支架；15-ph计；16-反应杯；17-反应杯密封盖；18-圆形反应转盘；19-紫外灯；20-第一药剂储罐；21-第二药剂储罐；22-絮凝剂储罐；23-纯水桶；24-消毒剂罐；25-磁力搅拌器；26-第一4通道蠕动泵；27-第二4通道蠕动泵；28-五联阀组；29-废液管道；30-控制单元；31-第一隔膜泵；32-第二隔膜泵；33-第一定量注射泵；34-第二定量注射泵；35-第三定量注射泵；36-液位传感器；401-防滑胶圈；402-废液槽；403-第二滑轨；501-离心管橡胶盖；502-第一批离心管；503-第二批离心管；504-第三批离心管；505-第四批离心管；601-水清洗槽；602-消毒剂清洗槽；603-第一滑轨；701-采样瓶橡胶盖；702-第一批采样瓶；703-第二批采样瓶；704-第三批采样瓶；705-第四批采样瓶；1601-第一反应杯；1602-第二反应杯；1603-第三反应杯；1604-第四反应杯；1605-第五反应杯；1606-第六反应杯；1607-第七反应杯；1608-第八反应杯；1609-第九反应杯；1610-第十反应杯10；1611-第十一反应杯；1612-第十二反应杯；1701-第一药剂孔；1702-第二药剂孔；1703-絮凝剂孔；1704-进样孔；1705-出样孔；1801-万向轮；1802-磁力搅拌子。
具体实施方式
38.为使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行进一步清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。
39.如图1～8所示，本实用新型实施方式提供的一种多通道水中病毒富集系统装置，所述装置包括：装置箱体1、试剂单元、样品单元、反应单元、收集单元，所述试剂单元、样品单元、反应单元、收集单元布置于装置箱体1中。其中，装置箱体1底部安装有垂直隔板，所述试剂单元、样品单元分别设于垂直隔板两侧；所述装置箱体中部安装有水平隔板，所述反应单元位于水平隔板上方，所述试剂单元位于水平隔板下方；所述收集单元位于样品单元上方。
40.(1)试剂单元：主要包括纯水桶23、消毒剂罐24、第一药剂储罐20、第二药剂储罐21、絮凝剂储罐22；
41.所述试剂单元还安装有：第一隔膜泵31、第二隔膜泵32、第一定量注射泵33、第二定量注射泵34、第三定量注射泵35；第一4通道蠕动泵26、第二4通道蠕动泵27；
42.其中，第一隔膜泵31的入口端通过软管与纯水桶23相连，第一隔膜泵31的输出端通过软管与水清洗槽601连接，通过第一隔膜泵31可将纯水桶23中的纯水添加至水清洗槽601；第二隔膜泵32的入口端通过软管与消毒剂罐24相连，第二隔膜泵32的输出端通过软管与消毒剂清洗槽602连接，通过第二隔膜泵32可将消毒剂罐24中的消毒剂添加至消毒剂清洗槽602中。
43.所述第一药剂储罐20用于贮存盐酸；所述第二药剂储罐21用于贮存氢氧化钠；所述絮凝剂储罐22用于贮存絮凝剂，所述絮凝剂为氯化铝。
44.所述试剂单元还安装有三个五联阀组28，第一定量注射泵33经由第一个五联阀组28输入阀门控制的管路连接第一药剂储罐20，第一个五联阀组28四个输出阀门分别控制的四个出口管路穿过四个反应杯密封盖17上的第一药剂孔1701；第二定量注射泵34经由第二个五联阀组28输入阀门控制的管路连接第二药剂储罐21，第二个五联阀组28四个输出阀门分别控制的四个出口管路穿过四个反应杯密封盖17上的第二药剂孔1702；第三定量注射泵35分别经由第三个五联阀组28输入阀门控制的管路连接絮凝剂储罐22，第三个五联阀组28四个输出阀门分别控制的四个出口管路穿过四个反应杯密封盖17上的絮凝剂孔1703。
45.其中，第一定量注射泵33经由第一个五联阀组28输入阀门控制的管路从第一药剂储罐20中抽吸入盐酸，然后通过第一个五联阀组28的四个输出阀门分别控制的管路(管路出口端穿过第一药剂孔1701)依次注入第一反应杯1601、第四反应杯1604、第七反应杯1607、第十反应杯1610中，或依次注入第三反应杯1603、第六反应杯1606、第九反应杯1609、第十二反应杯1612中。同理，第二定量注射泵34经由第二个五联阀组28输入阀门控制的管路从第二药剂储罐21中抽吸入氢氧化钠，然后通过由第二个五联阀组28的四个输出阀门分别控制的管路(管路出口端穿过第二药剂孔1702)依次注入第一反应杯1601、第四反应杯1604、第七反应杯1607、第十反应杯1610中，或依次注入第三反应杯1603、第六反应杯1606、第九反应杯1609、第十二反应杯1612中。第三定量注射泵35经由第三个五联阀组28输入阀门控制的管路从絮凝剂储罐22中抽吸入氯化铝，然后通过由第三个五联阀组28的四个输出阀门分别控制的管路(管路出口端穿过絮凝剂孔1703)依次注入第一反应杯1601、第四反应杯1604、第七反应杯1607、第十反应杯1610中，或依次注入第三反应杯1603、第六反应杯1606、第九反应杯1609、第十二反应杯1612中。
46.进一步，纯水桶23、消毒剂罐24、第一药剂储罐20、第二药剂储罐21、絮凝剂储罐22内均安装液位传感器36，用于提示试剂的低液位预警，当纯水桶23、消毒剂罐24、第一药剂
储罐20、第二药剂储罐21、絮凝剂储罐22中试剂不足时，液位传感器36会发出预警，以提前提醒及时补充药剂，避免出现因药剂不足而导致的富集失败现象，避免对稀有的样品造成浪费。
47.(2)样品单元：主要包括样品盘6、水清洗槽601、消毒剂清洗槽602、第一滑轨603、采样瓶7、采样瓶橡胶盖701，采样瓶7包括第一批采样瓶702、第二批采样瓶703、第三批采样瓶704、第四批采样瓶705。
48.如图2、图3和图7所示，装置箱体1固定安装有第一滑轨603，装置箱体1通过第一滑轨603滑动连接样品盘6，便于取出或放置采样瓶7。消毒剂清洗槽602、水清洗槽601固定安装在第一滑轨603上，依次布置在样品盘6后方。通过设置第一滑轨603，可方便在样品盘6上摆放采样瓶7，同时可将采样瓶7单独取下放在消毒柜里处理后再放置到装置中，可进一步降低实验前后对环境的污染和人员受感染的风险。
49.进一步，样品盘6上方安装有紫外灯19，避免多样品的交叉污染，同时降低对接触装置的操作人员的感染风险。
50.如图7所示，样品盘6包括4行采样瓶架，分别用于放置第一批采样瓶702、第二批采样瓶703、第三批采样瓶704、第四批采样瓶705，每行采样瓶架设有等间距的4个采样瓶孔，用于容纳4个同批次的采样瓶。
51.所述样品单元还包括第三滑台10、第四滑台11、4个进样针2，进样针2等间距并排安装在进样针架上，相邻进样针2之间间距为样品盘6内每行采样瓶架相邻采样瓶孔的中心距离；进样针架右端固定连接于第三滑台10滑块上。第四滑台11固定安装在装置箱体1的垂直隔板上，第三滑台10固定安装于第四滑台11滑块上，构成第一xy轴滑台，用于带动进样针2分别进行前后、上下移动：在第三滑台10电机驱动下，第三滑台10螺杆的旋转运动转化为第三滑台10滑块向上或向下的直线运动，从而带动进样针架沿第三滑台10上下移动(进样针2沿y轴方向移动)；同理，在第四滑台11电机带动下，第四滑台11螺杆的旋转运动转化为第四滑台11滑块向前或向后的直线运动，从而带动进样针架沿第四滑台11前后移动(进样针2沿x轴方向移动)。
52.4个进样针2出口端分别与4个进样管道输入端连接，4个进样管道中部分别夹在第一4通道蠕动泵26的4个通道中，4个进样管道输出端贯穿反应杯密封盖17上的进样孔1704。
53.进一步，在第三滑台10上安装有两个槽光电传感器，分别设定第一上下移动原点、第一上下移动终点；第四滑台11上安装有两个槽光电传感器，分别设定第一前后移动原点、第一前后移动终点，用于限定进样针2运动的上下、前后极限运动位置。进样针架右端与第一上下移动原点、第一前后移动原点重合时设定为进样针默认起始位置，所述进样针默认起始位置位于水清洗槽601正上方；处于进样针默认起始位置时，进样针2入口端高出采样瓶橡胶盖701不少于2cm。进样针架右端与第一上下移动原点、第一前后移动终点重合时，四个进样针2位于第一批采样瓶702正上方。进样针2在完成每一批样品的采样、进样管道清洗及消毒、反应杯清洗及消毒、出样管道清洗及消毒动作后，在第三滑台10电机、第四滑台11电机驱动下回到进样针默认起始位置。
54.采样工作原理：当需要对第一批样品进行采样时，第四滑台11电机带动进样针2从进样针默认起始位置向前运动40cm(即第一前后移动终点)，到达第一批采样瓶702正上方，然后第三滑台10电机再带动进样针2向下运动至第一上下移动终点，此时进样针2入口端贯
穿采样瓶橡胶盖701伸入第一批采样瓶702底部进行采样；同时，4个进样针2出口端分别与4个进样管道输入端连接，在第一4通道蠕动泵26作用下，通过进样针2可将4个第一批采样瓶702中样品经贯穿进样孔1704的进样管道分别注入第一反应杯1601、第四反应杯1604、第七反应杯1607、第十反应杯1610中，或分别注入第三反应杯1603、第六反应杯1606、第九反应杯1609、第十二反应杯1612中，从而实现第一批采样瓶704中样品的进样。
55.同理，通过第四滑台11电机分别带动进样针2从进样针默认起始位置向前运动30cm、20cm、10cm，然后第三滑台10电机再带动进样针2向下运动至上下移动终点，可分别实现控制进样针2贯穿采样瓶橡胶盖701伸入第二批采样瓶703、第三批采样瓶704、第四批采样瓶705底部对第二批样品、第三批样品或第四批样品进行采样；再在第一4通道蠕动泵26作用下，通过进样针2可分别将第二批采样瓶703、第三批采样瓶704、第四批采样瓶705中样品注入反应杯中，从而实现不同批次样品的进样功能。
56.进一步，通过第三滑台10电机、第四滑台11电机分别带动进样针2进行上下、前后移动，4个进样针2可分别进入水清洗槽601、消毒剂清洗槽602中，再在第一4通道蠕动泵26作用下，通过进样针2可依次抽取水清洗槽601和消毒剂清洗槽602中的液体至进样管道、反应杯16、出样管道，从而实现进样管道、反应杯16、出样管道的清洗、消毒功能。
57.(3)反应单元：主要包括反应杯16、反应杯密封盖17、圆形反应转盘18、反应转盘电机13、ph计支架14、ph计15，所述反应杯16包括第一反应杯1601、第二反应杯1602、第三反应杯1603、第四反应杯1604、第五反应杯1605、第六反应杯1606、第七反应杯1607、第八反应杯1608、第九反应杯1609、第十反应杯1610、第十一反应杯1611、第十二反应杯1612；反应杯密封盖17上包括第一药剂孔1701、第二药剂孔1702、絮凝剂孔1703、进样孔1704、出样孔1705、ph计孔。
58.如图1、图2、图3、图5和图6所示，圆形反应转盘18包括大小相同的12个反应杯孔，12个所述反应杯孔的圆心在圆形反应转盘18圆周的同心圆上，且12个所述反应杯孔的圆心等间距均匀分布在所述同心圆上，用于顺时针依次放置第一反应杯1601、第二反应杯1602、第三反应杯1603、第四反应杯1604、第五反应杯1605、第六反应杯1606、第七反应杯1607、第八反应杯1608、第九反应杯1609、第十反应杯1610、第十一反应杯1611、第十二反应杯1612；其中，第二反应杯1602、第五反应杯1605、第八反应杯1608、第十一反应杯1611用作清洗杯，专门用于清洗和浸泡ph电极，减少实验干扰因素的同时，也方便对ph电极的日常保护，其余的反应杯用作样品反应容器。
59.ph计支架14为“十”字型支架，用于支撑并固定ph计15电极，位于圆形反应转盘18正上方；“十”字型支架的4个端部分别与4个反应杯密封盖17顶部固定连接，且与第一药剂孔1701、第二药剂孔1702、絮凝剂孔1703、进样孔1704、出样孔1705对应开设相应的孔洞，以便于输送纯水、消毒剂、盐酸、氢氧化钠、氯化铝的管路穿过；ph计15电极依次穿过ph计支架14、反应杯密封盖17上的ph计孔。
60.所述反应单元还包括固定安装在装置箱体1背板上的第五滑台12，所述ph计支架14的一端固接于第五滑台12滑块上，进样前，四个反应杯密封盖17分别位于第一反应杯1601、第四反应杯1604、第七反应杯1607、第十反应杯1610的正上方。
61.圆形反应转盘18的支架固定连接在装置箱体1的水平隔板上；反应转盘电机13安装于圆形反应转盘18中心下方，用于驱动圆形反应转盘18进行旋转以切换不同的反应杯，
可实现不同批次样品的反应，还可实现反应杯、ph计15电极、出样管道清洗功能。
62.进一步，圆形反应转盘18的底部安装有万向轮1801，对圆形反应转盘18起到支撑及配合改变方向作用。
63.进一步，在第五滑台12上安装有两个槽光电传感器，分别设定第三上下移动原点、第三上下移动终点，用于限定ph计15电极上下极限运动位置。第五滑台12滑块位于第三上下移动原点时，为ph计15电极默认起始位置；第五滑台12滑块运行至第三上下移动终点时，ph计15电极底部位于反应杯16的二分之一高度处，此时四个反应杯密封盖17盖在四个反应杯16上。在第五滑台12电机驱动下，第五滑台12螺杆的旋转运动转化为第五滑台12滑块向上或向下的直线运动，从而带动ph计15电极上下移动。
64.进一步，所述反应单元还包括磁力搅拌子1802、磁力搅拌器25，所述磁力搅拌子1802放置于反应杯16内部，磁力搅拌器25安装于圆形反应转盘18的支架上，位于反应杯16正下方，用于驱动磁力搅拌子1802，使反应杯16中的样品搅拌混匀。进行搅拌、反应时，反应杯密封盖17密封正在反应的反应杯16，避免搅拌过程中可能出现的液体飞溅和气溶胶挥发，从而降低样品之间的交叉污染现象。此外，通过磁力搅拌子对样品的搅拌混匀功能，实现能在一个机器上完成多个数量样品的絮凝体操作，大幅减轻了操作人员的工作量，提升了实验效率。
65.进一步，所述圆形反应转盘18上安装有紫外灯19，以避免多样品的交叉污染，同时降低对接触装置的操作人员的感染风险。
66.反应工作原理：若第一批样品输入第一反应杯1601、第四反应杯1604、第七反应杯1607、第十反应杯1610中进行反应，通过第三滑台10电机、第四滑台11电机带动四个进样针2伸入第一批采样瓶702底部进行采样，第五滑台12电机带动ph计15电极向下移动至第三上下移动终点，在第一4通道蠕动泵26作用下，通过进样针2和进样管道向第一反应杯1601、第四反应杯1604、第七反应杯1607、第十反应杯1610中注入第一批样品；然后，在五联阀组28控制下，通过第一定量注射泵33、第二定量注射泵34、第三定量注射泵35分别向上述四个反应杯中均注入盐酸、氢氧化钠、氯化铝，在磁力搅拌子1802、磁力搅拌器25提供的搅拌条件下，实现对样品的ph值的快速调节、生成絮凝体反应。第一批样品反应完毕，并对第一批反应液出样后，通过第三滑台10电机、第四滑台11电机带动进样针2进入水清洗槽601，在第一4通道蠕动泵26作用下，通过进样针2和进样管道向上述四个反应杯中注入纯水，实现进样针2、进样管道、上述四个反应杯、出样管道、出样针3的清洗，清洗后的废液通过出样针3排放至废液槽402；再通过第三滑台10电机、第四滑台11电机带动进样针2进入消毒剂清洗槽602中，在第一4通道蠕动泵26作用下，通过进样针2和进样管道向上述四个反应杯中注入消毒剂，实现进样针2、进样管道、上述四个反应杯、出样管道、出样针3的消毒，消毒后的废液排放至废液槽402。
67.然后，第五滑台12电机带动ph计15电极向上移动至第三上下移动原点，反应转盘电机13驱动圆形反应转盘18逆时针旋转30
°
，此时四个反应杯密封盖17分别位于第二反应杯1602、第五反应杯1605、第八反应杯1608、第十一反应杯1611的正上方，通过第五滑台12电机带动ph计15电极向下移动至第三上下移动终点，通过第三滑台10电机、第四滑台11电机带动进样针2进入水清洗槽601，在第一4通道蠕动泵26作用下，通过进样针2和进样管道向上述四个清洗杯中注入纯水，实现进样针2、进样管道、出样管道、出样针3的二次清洗，清
洗后的废液通过出样针3排放至废液槽402。
68.随后，再通过第五滑台12电机带动ph计15电极向上移动至第三上下移动原点，反应转盘电机13驱动圆形反应转盘18逆时针旋转30
°
，此时四个反应杯密封盖17分别位于第三反应杯1603、第六反应杯1606、第九反应杯1609、第十二反应杯1612的正上方，重复上述进样、反应、出样、清洗、消毒流程，可依次处理第二批采样瓶703中的第二批样品、第三批采样瓶704中的第三批样品、第四批采样瓶705中的第四批样品，实现不同批次样品的反应，能大幅缩减时间。
69.进一步，第一批样品在第一反应杯1601、第四反应杯1604、第七反应杯1607、第十反应杯1610中反应完并出样、清洗结束后，通过进样针2向第一反应杯1601、第四反应杯1604、第七反应杯1607、第十反应杯1610中加入的消毒剂可以不排出，对第一反应杯1601、第四反应杯1604、第七反应杯1607、第十反应杯1610进行进一步浸泡消毒；通过第五滑台12电机带动ph计15电极上下移动、反应转盘电机13驱动圆形反应转盘18逆时针旋转30
°
，使四个反应杯密封盖17分别盖在第二反应杯1602、第五反应杯1605、第八反应杯1608、第十一反应杯1611上，通过进样针2和进样管道向四个清洗杯中注入纯水，实现进样针2、进样管道、出样管道、出样针3的二次清洗，清洗后的废液通过出样针3排放至废液槽402；然后通过第五滑台12电机带动ph计15电极上下移动、反应转盘电机13驱动圆形反应转盘18逆时针旋转30
°
，使四个反应杯密封盖17分别盖在第三反应杯1603、第六反应杯1606、第九反应杯1609、第十二反应杯1612上，通过第三滑台10电机、第四滑台11电机带动进样针2伸入第二批采样瓶703底部采样，将第二批样品输送至第三反应杯1603、第六反应杯1606、第九反应杯1609、第十二反应杯1612中进行反应，第二批样品在第三反应杯1603、第六反应杯1606、第九反应杯1609、第十二反应杯1612中反应完并出样、清洗结束后，通过进样针2向第三反应杯1603、第六反应杯1606、第九反应杯1609、第十二反应杯1612中加入的消毒剂浸泡；再通过第五滑台12电机带动ph计15电极上下移动、反应转盘电机13驱动圆形反应转盘18顺时针旋转60
°
，使四个反应杯密封盖17分别盖在第一反应杯1601、第四反应杯1604、第七反应杯1607、第十反应杯1610上，将消毒后的废液通过出样针3排放至废液槽402；依此交替模式循环操作，从而实现不同批次样品反应与反应容器消毒同时进行，节省等待时间，提升效率。
70.(4)收集单元：主要包括收集盘4、离心管5、离心管橡胶盖501，所述离心管5包括第一批离心管502、第二批离心管503、第三批离心管504、第四批离心管505。
71.如图2、图3和图8所示，装置箱体1上固定安装有第二滑轨403，装置箱体1通过第二滑轨403滑动连接收集盘4，便于取出或放置离心管5。废液槽402固定安装在第二滑轨403上，位于收集盘4后方。通过设置第二滑轨403，可方便在收集盘4上摆放离心管5，同时可将离心管5单独取下放在消毒柜里处理后再放入装置中，可进一步降低实验前后对环境的污染和人员受感染的风险。
72.进一步，收集盘4上方安装有紫外灯19，避免多样品的交叉污染，同时降低对接触装置的操作人员的感染风险。
73.如图8所示，收集盘4包括4行离心管架，分别用于放置第一批离心管502、第二批离心管503、第三批离心管504、第四批离心管505，每行离心管架设有等间距的4个离心管孔，用于容纳4个同批次的离心管。
74.进一步，每个所述离心管孔的孔口圆周上套接有防滑胶圈401，用于提升出样针3
和离心管5之间配合的协调性，可避免出样针3再扎入离心管橡胶盖501中时带动离心管5，从而避免出现离心管5脱落或者位置移动而造成的漏液现象。
75.所述收集单元还包括第一滑台8、第二滑台9、4个出样针3，出样针3等间距并排安装在出样针架上，相邻出样针3之间间距为收集盘4内每行离心管架相邻离心管孔的中心距离；出样针架右端固定连接于第一滑台8滑块上。第二滑台9固定安装于装置箱体1的垂直隔板上部，第一滑台8固定安装于第二滑台9滑块上，构成第二xy轴滑台，用于带动出样针3分别进行前后、上下移动：在第一滑台8电机驱动下，第一滑台8螺杆的旋转运动转化为第一滑台8滑块向上或向下的直线运动，从而带动出样针架沿第一滑台8上下移动(出样针3沿y轴方向移动)；同理，在第二滑台9电机带动下，第二滑台9螺杆的旋转运动转化为第二滑台9滑块向前或向后的直线运动，从而带动出样针架沿第二滑台9前后移动(出样针3沿x轴方向移动)。
76.4个出样针3入口端分别连接4个出样管道的输出端，4个出样管道中部分别夹在第二4通道蠕动泵27的4个通道中，4个出样管道输入端贯穿反应杯密封盖17上的出样孔1705。
77.进一步，在第一滑台8上安装有两个槽光电传感器，分别设定第二上下移动原点、第二上下移动终点；第二滑台9上安装有两个槽光电传感器，分别设定第二前后移动原点、第二前后移动终点，用于限定出样针3运动的上下、前后极限运动位置。出样针架右端与第二上下移动原点、第二前后移动原点重合时设定为出样针默认起始位置，所述出样针默认起始位置位于废液槽402正上方；处于出样针默认起始位置时，出样针3入口端高出离心管橡胶盖501不少于2cm。
78.出样工作原理：当第一反应杯1601、第四反应杯1604、第七反应杯1607、第十反应杯1610中的第一批样品反应完毕，需要对得到的第一批反应液进行出样时，第二滑台9电机带动出样针3从出样针默认起始位置向前运动40cm(即第二前后移动终点)，到达第一批离心管502正上方，然后第一滑台8电机再带动出样针3向下运动至第二上下移动终点，此时出样针3出口端贯穿离心管橡胶盖501伸入第一批离心管502进行出样。同时，4个出样针3入口端分别连接4个出样管道的输出端，4个出样管道输入端分别贯穿出样孔1705伸入第一反应杯1601、第四反应杯1604、第七反应杯1607、第十反应杯1610底部，在第二4通道蠕动泵27作用下，通过4个出样针3可分别将第一反应杯1601、第四反应杯1604、第七反应杯1607、第十反应杯1610中反应液经出样管道分别收集到四个第一批离心管502中，从而实现第一反应杯1601、第四反应杯1604、第七反应杯1607、第十反应杯1610中第一批反应液的出样。
79.同理，第二滑台9电机带动出样针3从出样针默认起始位置向前运动30cm、20cm、10cm，然后第一滑台8电机再带动出样针3向下运动至第二上下移动终点，可分别实现控制出样针3出口端贯穿离心管橡胶盖501伸入第二批离心管503、第三批离心管504、第四批离心管505进行出样；在第二4通道蠕动泵27作用下，通过出样针3和出样管道可将第二批反应液、第三批反应液、第四批反应液分别收集到第二批离心管503、第三批离心管504、第四批离心管505中，从而实现不同批次样品的出样功能。
80.进一步，通过第一滑台8电机、第二滑台9电机分别带动出样针3进行上下、前后移动，4个出样针3可回到出样针默认起始位置，将对进样针、进样管道、反应杯16、出样管道进行清洗、消毒后的废液排放至废液槽402。
81.进一步，所述装置还包括控制单元30，所述控制单元30通过导线与外部电路连接；
第一滑台8电机、第二滑台9电机、第三滑台10电机、第四滑台11电机、第五滑台12电机、圆形反应转盘电机13、ph计15的电源开关、紫外灯19电源开关、磁力搅拌器25、第一4通道蠕动泵26、第二4通道蠕动泵27、五联阀组28电源、第一隔膜泵31电源、第二隔膜泵32电源、第一定量注射泵33电源、第二定量注射泵34电源、第三定量注射泵35电源、液位传感器36电源均与控制单元30呈电性连接。根据本实施方式中提供的进样、反应、出样、清洗、消毒、排废液操作流程和控制逻辑，本领域的工业设计技术人员可以通过公知的工业控制程序对本装置的运行过程进行工业自动化控制，可减轻操作人员的工作量，提升实验效率。
82.在一个可选的实施例中，要控制第三滑台10电机带动进样针2向上运动时，控制单元30给第三滑台10电机相连接的端口发送特定电平信号，第三滑台10电机接到此信号后做出响应，开始带动第三滑台10内部螺纹杆顺时针旋，从而带动进样针2向上运动。
83.本实用新型所述的装置并不限于具体实施方式中所述的实施例，上述实施例只是对本实用新型的举例说明，本实用新型也可以以其他的特定方式或其他的特定形式实施，而不偏离本实用新型的要旨或本质特征。任何与权利要求的意图和范围等效的变化也应包含在本实用新型的范围内。