CN103439175B - 一种便携式浮游生物定量样品的浓缩装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种便携式浮游生物定量样品的浓缩装置，该装置包括支架部分与虹吸部分，支架部分由水平支架与垂直支架组成，每个垂直支架上端焊接环状管，用固定螺栓将垂直支架以一定的间距固定于水平支架上；虹吸部分包含乳胶管，流速调节器，气囊和螺旋止水夹，乳胶管与流速调节器连接，乳胶管穿过流速调节器，在乳胶管上连接气囊，在气囊另一端连接乳胶管，乳胶管上放置螺旋止水夹，将乳胶管用扎带固定于水平支架与垂直支架上。结构简单，成本低廉，携带便捷，组装快速，使用方便，高效准确，能有效的适用于水生生物学固定样本的浓缩定量。可大幅度的削减野外定量样品的随身携带量，提高了工作效率。

Description

一种便携式浮游生物定量样品的浓缩装置

技术领域

本发明涉及一种浓缩分离装置，特别涉及一种水生生物学研究中定量样品的浓缩，适用于在非固定场所条件所限时需要大量进行浓缩的水生生物学定量样品。

背景技术

虹吸是一种流体力学现象，可以不借助泵的作用而抽吸液体，实现液体的转移。虹吸原理可以运用到方方面面，大到水利工程，小到居家排水，合理的利用其物理特性，可以轻松移动流体物质，省时省力。

在水生生物学研究中，经常需要采集一定体积的水体样本并固定浓缩，制备成一定体积的浓缩样本，以便于对浮游生物进行定性与定量检测。在传统的浓缩方法中需要使用沉淀器，并且反复的沉淀与定容方能制备出样本，而沉淀器体积较大，材质为玻璃容易破碎，野外调查监测和样品采集工作中这种沉淀器不便于随身携带，而将样品带回实验室进行浓缩操作会延误样本的制备，大大降低了样品的准确度与代表性。同时，野外实际监测采样中，样品量较大，携带样品成为一个大难题，大量样品的携带制约了野外监测的高效进行，增加了采样人员的负担。因此，急需一种便携式的样品浓缩装置，以解决在野外监测采样中的样品浓缩需求。

发明内容

本发明的目的是在于提供了一种分离浮游植物或浮游动物固定样本中沉淀物与上清液的装置，结构简单，成本低廉，携带便捷，组装快速，使用方便，高效准确，能有效的适用于水生生物学固定样本的浓缩定量。可大幅度的削减了野外定量样品的随身携带，减小了劳动强度，提高了工作效率。

为达到上述目的，本发明通过以下的方案来实现：

一种便携式浮游生物定量样品的浓缩装置，该装置包括：支架部分与虹吸部分；支架部分由水平支架与垂直支架组成，水平支架由一整根伸缩杆组成，在每个垂直支架上端焊接一个环状管，环状管与垂直支架相互垂直，环状管为直径大于水平支架伸缩管的环状金属管，环状金属管上有一个螺丝孔，用固定螺栓可将垂直支架分别固定于水平支架上。浓缩装置组装前，根据第一样品瓶、第二样品瓶、第三样品瓶、第四样品瓶之间的间距，调整水平支架的长度与垂直支架的间距，并用固定螺栓固定。根据第一样品瓶、第二样品瓶、第三样品瓶、第四样品瓶的深度，结合量筒确定第一样品瓶、第二样品瓶、第三样品瓶、第四样品瓶中最终所需剩余的液体量，调节垂直支架深入第一样品瓶、第二样品瓶、第三样品瓶、第四样品瓶的深度。

虹吸部分包含第一乳胶管、第二乳胶管、第三乳胶管、第四乳胶管，第一流速调节器、第二流速调节器、第三流速调节器、第四流速调节器，第一气囊、第二气囊、第三气囊、第四气囊和第一螺旋止水夹、第二螺旋止水夹、第三螺旋止水夹、第四螺旋止水夹，虹吸部分的连接关系是：长度为100cm-200cm的第一乳胶管、第二乳胶管、第三乳胶管、第四乳胶管，在其一端分别与第一流速调节器、第二流速调节器连接、第三流速调节器、第四流速调节器连接，第一流速调节器、第二流速调节器、第三流速调节器、第四流速调节器靠调节滚轮与第一流速调节器、第二流速调节器、第三流速调节器、第四流速调节器的后壁之间的距离来控制第一乳胶管、第二乳胶管、第三乳胶管、第四乳胶管受挤压的程度，从而控制流速。第一乳胶管、第二乳胶管、第三乳胶管、第四乳胶管分别穿过第一流速调节器、第二流速调节器、第三流速调节器、第四流速调节器，在第一流速调节器、第二流速调节器、第三流速调节器、第四流速调节器后方的第一乳胶管、第二乳胶管、第三乳胶管、第四乳胶管上分别连接第一气囊、第二气囊、第三气囊、第四气囊的一端通气口，在第一气囊、第二气囊、第三气囊、第四气囊的另一端的通气口分别连接一段第一乳胶管、第二乳胶管、第三乳胶管、第四乳胶管，第一乳胶管、第二乳胶管、第三乳胶管、第四乳胶管上分别放置第一螺旋止水夹、第二螺旋止水夹、第三螺旋止水夹、第四螺旋止水夹。虹吸部分组装完成后分别将第一乳胶管、第二乳胶管用、第三乳胶管、第四乳胶管用第一扎带、第二扎带、第三扎带、第四扎带和水平支架扎带固定于调整好的水平支架上，第一样品瓶、第二样品瓶、第三样品瓶、第四样品瓶分别使用第一乳胶管、第二乳胶管、第三乳胶管、第四乳胶管。

所述的可伸缩支架由伸缩管组成，具有可调节性，分为水平部分与垂直部分，可向横向或者纵向调整长度与高度。流速调节器用于控制流速,气囊与螺旋止水夹一起组成虹吸启动装置，该装置为虹吸作用的启动提供了简单便捷的方法。

所述的第一垂直支架、第二垂直支架、第三垂直支架、第四垂直支架为直径4mm的可伸缩式的伸缩杆，材质为不锈钢。

所述的第一乳胶管、第二乳胶管、第三乳胶管、第四乳胶管为乳胶管，其材质为乳胶，为圆形无皱乳胶管，直径3mm，长度根据具体需求确定。

所述的第一气囊、第二气囊、第三气囊、第四气囊材质为聚乙烯塑料，容积为40ml。

使用时将本装置缓慢放入样品瓶内，缓慢放入可确保不对已沉淀的溶液造成扰动。支架的水平支架部分接触瓶口，使整个支架具有向上的作用力，能在使用过程中保持稳定状态。然后打开螺旋止水夹，将流速调节器调整到最大流量，用手挤出气囊中的空气，夹紧螺旋止水夹，同时松开气囊，在大气压的作用下，样品瓶中的上清液就会通过乳胶管进入气囊中，然后打开螺旋止水夹，在大气压的作用下，样品瓶中的上清液会连续不断的进入乳胶管后流出，当上清液减少到竖直支架部分的最下方时，虹吸作用停止。在虹吸过程中根据需求，调整流速调节器，以控制流速，以减小液体流动对于溶液的扰动作用，确保溶液浓缩效果。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：

本装置结构简单，成本低廉，携带便捷，组装快速，使用方便，高效准确，准确的分离沉淀物与上清液，并且流速调节器可以确保虹吸的流量、速度可控，能在高效分离的前提下保证分离的质量。本装置轻便且易于携带，适用于水生生物学研究中的野外调查，及时的浓缩水生生物学定量样品能有效的保证样品的保真度，同时能大大的减少野外作业人员携带样品的负担，能很好的提高野外作业效率。

根据实际使用情况，在水生生物学野外监测调查中，利用本装置及时有效的浓缩定量样品，能够提高野外作业的效率40%以上，并且能显著的减少因携带大量的定性样品所产生的交通与人员开支。

附图说明

图1为一种便携式浮游生物定量样品的浓缩装置结构示意图；

图2为一种便携式浮游生物定量样品的浓缩装置支架侧视示意图；

其中：1a-第一样品瓶，1b-第二样品瓶，1c-第三样品瓶，1d-第四样品瓶；

2a-第一扎带，2b-第二扎带，2c-第三扎带，2d-第四扎带，2e-水平支架扎带；

3a-水平支架，3b-第一垂直支架，3c-第二垂直支架，3d-第三垂直支架，3e-第四垂直支架；

4a-第一乳胶管，4b-第二乳胶管，4c-第三乳胶管，4d-第四乳胶管；

5a-第一流速调节器，5b-第二流速调节器，5c-第三流速调节器，5d-第四流速调节器；

6a-第一气囊，6b-第二气囊，6c-第三气囊，6d-第四气囊；

7a-第一螺旋止水夹，7b-第二螺旋止水夹，7c-第三螺旋止水夹，7d-第四螺旋止水夹；

8a-环状管，8b-固定螺栓；

具体实施方式

下面根据附图对本发明作进一步的详细描述：

一种便携式浮游生物定量样品的浓缩装置，该装置包括：支架部分与虹吸部分；支架部分由水平支架3a与第一垂直支架3b、第二垂直支架3c、第三垂直支架3d、第四垂直支架3e组成，水平支架3a由一整根伸缩杆组成，每个垂直支架上端焊接一个环状管8a，环状管8a为直径大于水平支架3a（伸缩管）的环状金属管，环状管上有一个螺丝孔，用固定螺栓8b可分别将第一垂直支架3b、第二垂直支架3c、第三垂直支架3d、第四垂直支架3e固定于水平支架3a上。浓缩装置组装前，根据第一样品瓶1a、第二样品瓶1b、第三样品瓶1c、第四样品瓶1d之间的间距，分别调整水平支架3a的长度与第一垂直支架3b、第二垂直支架3c、第三垂直支架3d、第四垂直支架3e的间距，并用固定螺栓8b固定。根据第一样品瓶1a、第二样品瓶1b、第三样品瓶1c、第四样品瓶1d的深度，结合量筒确定第一样品瓶1a、第二样品瓶1b、第三样品瓶1c、第四样品瓶1d中最终所需剩余的液体量，调节第一垂直支架3b、第二垂直支架3c、第三垂直支架3d、第四垂直支架3e深入第一样品瓶1a、第二样品瓶1b、第三样品瓶1c、第四样品瓶1d的深度。

虹吸部分包含第一乳胶管4a、第二乳胶管4b、第三乳胶管4c、第四乳胶管4d，第一流速调节器5a、第二流速调节器5b、第三流速调节器5c、第四流速调节器5d，第一气囊6a、第二气囊6b、第三气囊6c、第四气囊6d和第一螺旋止水夹7a、第二螺旋止水夹7b、第三螺旋止水夹7c、第四螺旋止水夹7d。虹吸部分的连接关系为：一定长度（100cm-200cm）的第一乳胶管4a、第二乳胶管4b、第三乳胶管4c、第四乳胶管4d，在其一端分别与第一流速调节器5a、第二流速调节器5b连接、第三流速调节器5c、第四流速调节器5d连接。第一流速调节器5a、第二流速调节器5b、第三流速调节器5c、第四流速调节器5d靠调节滚轮与第一流速调节器5a、第二流速调节器5b、第三流速调节器5c、第四流速调节器5d的后壁之间的距离来控制第一乳胶管4a、第二乳胶管4b、第三乳胶管4c、第四乳胶管4d受挤压的程度，从而控制流速。第一乳胶管4a、第二乳胶管4b、第三乳胶管4c、第四乳胶管4d分别穿过第一流速调节器5a、第二流速调节器5b、第三流速调节器5c、第四流速调节器5d，在第一流速调节器5a、第二流速调节器5b、第三流速调节器5c、第四流速调节器5d后方的第一乳胶管4a、第二乳胶管4b、第三乳胶管4c、第四乳胶管4d上分别连接第一气囊6a、第二气囊6b、第三气囊6c、第四气囊6d的一端通气口，在第一气囊6a、第二气囊6b的、第三气囊6c、第四气囊6d另一端的通气口分别连接一段第一乳胶管4a、第二乳胶管4b、第三乳胶管4c、第四乳胶管4d，第一乳胶管4a、第二乳胶管4b、第三乳胶管4c、第四乳胶管4d上分别放置第一螺旋止水夹7a、第二螺旋止水夹7b、第三螺旋止水夹7c、第四螺旋止水夹7d。虹吸部分组装完成后分别将第一乳胶管4a、第二乳胶管4b、第三乳胶管4c、第四乳胶管4d用第一扎带2a、第二扎带扎带2b、第三扎带2c、第四扎带2d固定于调整好的可调节水平支架3a与第一垂直支架3b、第二垂直支架3c、第三垂直支架3d、第四垂直支架3e上，第一样品瓶1a、第二样品瓶1b、第三样品瓶1c、第四样品瓶1d分别使用第一乳胶管4a、第二乳胶管4b第三乳胶管4c、第四乳胶管4d。

使用时将本装置缓慢放入第一样品瓶1a、第二样品瓶1b、第三样品瓶1c、第四样品瓶1d内，缓慢放入可确保不对已沉淀的溶液造成扰动。可调节支架的水平支架3a部分接触瓶口，使整个水平支架3a具有向上的作用力，能在使用过程中保持稳定状态。然后打开第一螺旋止水夹7a、第二螺旋止水夹7b、第三螺旋止水夹7c、第四螺旋止水夹7d，将第一流速调节器5a、第二流速调节器5b、第三流速调节器5c、第四流速调节器5d调整到最大流量，用手挤压出第一气囊6a、第二气囊6b、第三气囊6c、第四气囊6d中的空气（打开第一螺旋止水夹7a、第二螺旋止水夹7b、第三螺旋止水夹7c、第四螺旋止水夹7d再挤压第一气囊6a、第二气囊6b、第三气囊6c、第四气囊6d中的空气能确保空气从乳胶管连接大气部分排出，避免空气进入样品溶液而扰动样品），然后夹紧第一螺旋止水夹7a、第二螺旋止水夹7b、第三螺旋止水夹7c、第四螺旋止水夹7d，同时松开第一气囊6a、第二气囊6b、第三气囊6c、第四气囊6d，在大气压的作用下，第一样品瓶1a、第二样品瓶1b、第三样品瓶1c、第四样品瓶1d中的上清液就会通过第一乳胶管4a、第二乳胶管4b、第三乳胶管4c、第四乳胶管4d进入第一气囊6a、第二气囊6b、第三气囊6c、第四气囊6d中，然后打开第一螺旋止水夹7a、第二螺旋止水夹7b、第三螺旋止水夹7c、第四螺旋止水夹7d，在大气压的作用下，第一样品瓶1a、第二样品瓶1b、第三样品瓶1c、第四样品瓶1d中的上清液会连续不断的进入乳胶管后流出，当上清液减少到竖直支架部分的最下方时，虹吸作用停止。在虹吸过程中根据需求，调整第一流速调节器5a、第二流速调节器5b、第三流速调节器5c、第四流速调节器5d以控制流速，使虹吸作用在低流速下进行，以减小液体流动对于溶液的扰动作用，确保溶液浓缩的效果。

Claims (4)

1.一种便携式浮游生物定量样品的浓缩装置，该装置包括支架部分与虹吸部分，其特征在于：支架部分由水平支架(3a)与第一垂直支架(3b)、第二垂直支架(3c)、第三垂直支架(3d)、第四垂直支架(3e)组成，水平支架(3a)由一整根伸缩杆组成，每个垂直支架上端焊接一个环状管(8a)，环状管(8a)为直径大于水平支架(3a)的环状金属管，环状管上有螺丝孔，螺栓(8b)分别将第一垂直支架(3b)、第二垂直支架(3c)、第三垂直支架(3d)、第四垂直支架(3e)固定于水平支架(3a)上，水平支架(3a)的长度与第一垂直支架(3b)、第二垂直支架(3c)、第三垂直支架(3d)、第四垂直支架(3e)的间距用固定螺栓(8b)固定；虹吸部分包含第一乳胶管(4a)、第二乳胶管(4b)、第三乳胶管(4c)、第四乳胶管(4d)，第一流速调节器(5a)、第二流速调节器(5b)、第三流速调节器(5c)、第四流速调节器(5d)，第一气囊(6a)、第二气囊(6b)、第三气囊(6c)、第四气囊(6d)和第一螺旋止水夹(7a)、第二螺旋止水夹(7b)、第三螺旋止水夹(7c)、第四螺旋止水夹(7d)，第一乳胶管(4a)、第二乳胶管(4b)、第三乳胶管(4c)、第四乳胶管(4d)，在一端分别与第一流速调节器(5a)、第二流速调节器(5b)、第三流速调节器(5c)、第四流速调节器(5d)连接，第一乳胶管(4a)、第二乳胶管(4b)、第三乳胶管(4c)、第四乳胶管(4d)分别穿过第一流速调节器(5a)、第二流速调节器(5b)、第三流速调节器(5c)、第四流速调节器(5d)，在第一流速调节器(5a)、第二流速调节器(5b)、第三流速调节器(5c)、第四流速调节器(5d)后方的第一乳胶管(4a)、第二乳胶管(4b)、第三乳胶管(4c)、第四乳胶管(4d)上分别连接第一气囊(6a)、第二气囊(6b)、第三气囊(6c)、第四气囊(6d)的一端通气口，在第一气囊(6a)、第二气囊(6b)、第三气囊(6c)、第四气囊(6d)另一端的通气口分别连接第一乳胶管(4a)、第二乳胶管(4b)、第三乳胶管(4c)、第四乳胶管(4d)，第一乳胶管(4a)、第二乳胶管(4b)、第三乳胶管(4c)、第四乳胶管(4d)上分别放置第一螺旋止水夹(7a)、第二螺旋止水夹(7b)、第三螺旋止水夹(7c)、第四螺旋止水夹(7d)，将第一乳胶管(4a)、第二乳胶管(4b)、第三乳胶管(4c)、第四乳胶管(4d)分别用水平支架扎带(2e)、第一扎带(2a)、第二扎带(2b)、第三扎带(2c)、第四扎带(2d)固定于水平支架(3a)与第一垂直支架(3b)、第二垂直支架(3c)、第三垂直支架(3d)、第四垂直支架(3e)上。

2.根据权利要求1所述的一种便携式浮游生物定量样品的浓缩装置，其特征在于：所述的第一垂直支架(3b)、第二垂直支架(3c)、第三垂直支架(3d)、第四垂直支架(3e)与水平支架(3a)均采用直径4mm的伸缩杆，材质为不锈钢。

3.根据权利要求1所述的一种便携式浮游生物定量样品的浓缩装置，特征在于：所述的第一乳胶管(4a)、第二乳胶管(4b)、第三乳胶管(4c)、第四乳胶管(4d)为圆形无皱乳胶管，直径3mm。

4.根据权利要求1所述的一种便携式浮游生物定量样品的浓缩装置，其特征为：所述的第一气囊(6a)、第二气囊(6b)、第三气囊(6c)、第四气囊(6d)为聚乙烯塑料，容积为40ml。