CN108254218A - 复合式取样器及智能便器 - Google Patents

Abstract

一种复合式取样器，包括：取样器本体；固相采样单元，包括可滑动地顶紧于所述取样器本体的抓取头，所述抓取头远离所述取样器本体的一端具有开口腔体；液相采样单元，包括储液仓与吸液头，所述储液仓设置于所述取样器本体上，所述吸液头由所述抓取头驱动而可滑动地使所述储液仓内形成负压腔，所述吸液头两端分别连通液态物与所述负压腔。一种智能便器，包括便器本体，所述便器本体上设有以上任一项所述的复合式取样器。本发明提供的复合式取样器及智能便器，具有复合式的固液一体取样结构，应用范围广、制造成本低，尤其适用于排泄物取样环节。

Description

复合式取样器及智能便器

技术领域

本发明属于取样器技术领域，具体地来说，是一种复合式取样器及智能便器。

背景技术

取样器是一种取样设备，被广泛应用于生活生产的各个领域。针对不同行业领域，取样器发展出不同种类，包括粉末取样器、烟气取样器、矿浆取样器等众多形式。

其中，按取样相态进行分类较为常见。目前的取样器仅能单一地应用于固态采样或液态采样，无法于同一构造下实现对不同相态物质的取样。这种情形造成取样过程需要采用多种不同的取样器，且每一取样器需要单独开模制造，使成本居高不下。

特别地，在医疗应用场合，例如是排泄物的取样过程，多仍采用手动方式。手动方式容易发生倾倒打翻，对环境造成污染。现有的排泄物取样器仍然十分匮乏，难以满足迅速增长的检验需要。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种复合式取样器及智能便器，具有复合式的固液一体取样结构，应用范围广、制造成本低，尤其适用于排泄物取样环节。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种复合式取样器，包括：

取样器本体；

固相采样单元，包括可滑动地顶紧于所述取样器本体的抓取头，所述抓取头远离所述取样器本体的一端具有开口腔体；

液相采样单元，包括储液仓与吸液头，所述储液仓设置于所述取样器本体上，所述吸液头由所述抓取头驱动而可滑动地使所述储液仓内形成负压腔，所述吸液头两端分别连通液态物与所述负压腔。

作为上述技术方案的改进，所述抓取头与所述吸液头通过过盈配合关系套接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述取样器本体设有贯通孔，所述抓取头与所述储液仓分居所述贯通孔的轴向两端，所述吸液头可滑动地保持于所述贯通孔内。

作为上述技术方案的进一步改进，所述取样器本体包括限位螺套，所述限位螺套用于锁紧所述储液仓。

作为上述技术方案的进一步改进，所述抓取头与所述取样器本体之间设有弹性元件，所述弹性元件的弹性力与所述抓取头的滑动方向平行。

作为上述技术方案的进一步改进，所述吸液头为吸液管，所述储液仓接近所述吸液管的一端设置端塞，所述吸液管可滑动地贯穿所述端塞而形成所述负压腔，所述吸液管两端分别连通所述液态物与所述负压腔。

作为上述技术方案的进一步改进，所述端塞对所述吸液管的紧固力不小于所述弹性力。

作为上述技术方案的进一步改进，所述吸液头为活塞杆，所述活塞杆的活塞位于所述储液仓内，所述活塞杆的杆段具有中空腔，所述中空腔两端分别开口而连通所述液态物与所述负压腔。

作为上述技术方案的进一步改进，所述储液仓的周壁与所述活塞之间的阻尼大于所述弹性力。

一种智能便器，包括便器本体，所述便器本体上设有以上任一项所述的复合式取样器。

本发明的有益效果是：

通过具有一体运动的抓取头与吸液头，实现同一取样方式下的固液一体取样，亦可单独应用于固态或液态取样过程，结构紧凑、应用灵活，具有广阔的应用范围，以一体结构而减少分别制造的成本，尤其对于排泄物的取样过程提供极大的帮助。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明实施例提供的复合式取样器的爆炸结构示意图；

图2是本发明实施例提供的复合式取样器的剖视结构示意图；

图3是本发明实施例3提供的复合式取样器的剖视结构示意图；

图4是本发明实施例4提供的智能便器的剖视结构示意图。

主要元件符号说明：

1000-智能便器，0100-复合式取样器，0110-取样器本体，0111-贯通孔，0112-限位螺套，0113-第一端孔，0114-第二端孔，0120-固相取样单元，0121-抓取头，0122-弹性元件，0130-液相采样单元，0131-储液仓，0131a-负压腔，0131b-端塞，0132-吸液头，0132a-活塞，0132b-杆段，0200-便器本体。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对复合式取样器及智能便器进行更全面的描述。附图中给出了复合式取样器及智能便器的优选实施例。但是，复合式取样器及智能便器可以通过许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对复合式取样器及智能便器的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在复合式取样器的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例1

请结合参阅图1～2，本实施例提供一种复合式取样器0100，该复合式取样器0100包括取样器本体0110、固相取样单元0120及液相采样单元0130，用于提供一种固液两用的取样器，实现一体式的复合采样。以下对该复合式取样器0100的具体构造进行详细介绍。

取样器本体0110用于安装固定复合式取样器0100的各个组件，并与外部设备实现紧固或供使用者进行握持。示范性地，复合式取样器0100应用于自动取样设备中。对应地，取样器本体0110紧固于自动取样设备上，并随自动取样设备的推送机构运动，进而带动固相取样单元0120及液相采样单元0130一并接近待采样固态物，以便进行取样。

固相取样单元0120用于采集固相标样，至少包括可滑动地顶紧于取样器本体0110的抓取头0121，抓取头0121远离取样器本体0110的一端具有开口腔体。其中，开口腔体用于容纳固相标样。示范性地，固相标样为固态粪便。示范性地，开口腔体具有定容设计，使固相取样单元0120进一步具有定量采集特性。在另一个示范例中，固相取样单元0120的定量采集尚可通过改变其有效行程而实现。

抓取头0121的形式众多，依实际应用环境而定。例如，抓取头0121采用活动爪形式，通过活动张合而抓取固相标样，活动爪之间的空间即为开口腔体；又如，抓取头0121采用套管形式，以套取方式定量取样，套管的内腔即为开口腔体。

示范性地，抓取头0121随取样器本体0110一并运动而接近待采样固态物。抓取头0121接触并压迫待采样固态物，待采样固态物随即反向作用于抓取头0121，迫使抓取头0121接近并顶紧于取样器本体0110。此中，待采样固态物受压而逐渐进入开口腔体内，实现固相取样。

应当理解，抓取头0121与取样器本体0110之间的滑动，包括直线运动、螺旋旋转运动等形式。示范性地，抓取头0121可直线往复运动地顶紧于取样器本体0110上。示范性地，抓取头0121可螺旋旋转地顶紧于取样器本体0110上。补充说明，在螺旋旋转运动方式下，抓取头0121与取样器本体0110上分别设置螺旋槽，形成螺旋旋转配合关系。

示范性地，抓取头0121与取样器本体0110之间设有弹性元件0122，弹性元件0122的弹性力与抓取头0121的滑动方向平行。具体地，弹性元件0122于抓取头0121与取样器本体0110之间施加弹性牵引作用，即于抓取头0121接近而顶紧取样器本体0110的过程实施导向而避免偏移，并于抓取头0121完成取样后以弹性力使抓取头0121实现复位。示范性地，弹性元件0122为复位弹簧。

示范性地，取样器本体0110上设有第一端孔0113，用于容纳弹性元件0122。抓取头0121通过弹性元件0122而可滑动地保持于第一端孔0113内，受第一端孔0113的限位作用而避免取样过程的失位偏移。

液相采样单元0130包括储液仓0131与吸液头0132，用于采集液态物。其中，储液仓0131设置于取样器本体0110上，用于储放吸取的液态物。示范性地，储液仓0131具有封闭容腔，避免液态物发生泄漏或受到污染，保证储存质量。示范性地，液态物为尿液。

吸液头0132用于吸取液态物，具有贯穿其两端的中空腔，中空腔两端开口。吸液头0132由抓取头0121驱动而可滑动地使储液仓0131内形成负压腔0131a，中空腔两端开口分别连通液态物与负压腔0131a。其中，负压腔0131a可以是储液仓0131的部分或全部区域。负压腔0131a的气压小于液态物表面压力，使中空腔的两端开口之间形成负压，以迫使液态物沿中空部流动。

示范性地，在复合式取样器0100取样时，抓取头0121驱动吸液头0132一并运动。中空腔的一端开口进入储液仓0131内，使储液仓0131与液态物通过中空腔保持连通。由于储液仓0131内气压较低，与外部气压相比较，储液仓0131内形成负压腔0131a。在内外压差的作用下，中空腔得以实现快速的吸液动作，使液态物进入负压腔0131a而得以储存。

抓取头0121对吸液头0132的驱动作用可通过多种形式实现，即如一体连接、装配连接等形式。优选地，抓取头0121与吸液头0132通过过盈配合关系套接。在过盈配合下，抓取头0121与吸液头0132具有一体的运动关系。特别地，在足够的作用力下，抓取头0121与吸液头0132尚具有相互分离的能力，为分步式分离取样提供结构基础。进一步地，抓取头0121与吸液头0132具有共轴关系。

示范性地，取样器本体0110设有第二端孔0114，用于容纳储液仓0131。进一步地，第一端孔0113与第二端孔0114具有共轴关系，使固相取样单元0120与液相取样单元形成沿轴向的分布关系。优选地，取样器本体0110包括限位螺套0112，限位螺套0112用于锁紧储液仓0131。对应地，第二端孔0114的外壁设有螺纹槽，与限位螺套0112螺纹连接而锁紧储液仓0131。

示范性地，取样器本体0110设有贯通孔0111，抓取头0121与储液仓0131分居贯通孔0111的轴向两端，吸液头0132可滑动地保持于贯通孔0111内。进一步地，贯通孔0111两端连接第一端孔0113与第二端孔0114，吸液头0132一并贯穿第一端孔0113、贯通孔0111与第二端孔0114，实现吸液过程。

特别地，当取样对象为固液混合物时，其中的固态物由抓取头0121采集，其中的液态物由吸液头0132吸取。其中的悬浊液部分(包含较小颗粒物)可由吸液头0132一并吸取，具有复合式的使用价值。

特别地，由于复合式取样器0100可一并适应于固态采样与液态采样应用环境，既增加了适用范围，又以较大的制造数量降低制造单价，具有显著的成本优势。

实施例2

在实施例1的基础上，本实施例提供一种具有改进结构的复合式取样器0100，其区别在于吸液头0132的具体构造。以下仅对区别之处进行详细介绍，其余在实施例1中已述之处，此处不再赘述。

请结合参阅图2，在本实施例中，吸液头0132为吸液管，形成两端开口的管状结构。吸液管的管径依实际应用环境而定，在排泄物应用场合中，吸液管的管径可小至1～2mm，保证采样效率。

储液仓0131接近吸液管的一端设置端塞0131b，吸液管可滑动地贯穿端塞0131b而形成负压腔0131a，吸液管两端分别连通液态物与负压腔0131a。优选地，吸液管接近端塞0131b的一端具有尖锐形状。示范性地，吸液管通过过盈配合套设于抓取头0121上。

在初始状态下，端塞0131b保持密封，使储液仓0131内保持封闭。应用时，吸液管随抓取头0121运动而刺穿端塞0131b，使储液仓0131内空间通过吸液管与外界连通。由于内外压差的影响，储液仓0131内具有负压而形成负压腔0131a，液态物在压力作用下进入储液仓0131。进一步地，储液仓0131在初始状态保持真空，保证内外压差与储存洁净度。

示范性地，端塞0131b由弹性材料制成，具有弹性变形能力。当抓取头0121复位时，吸液管随之抽离端塞0131b。具有弹性的端塞0131b迅速弹性封合，使储液仓0131保持密封，避免液态物发生泄漏。

示范性地，端塞0131b对吸液管的紧固力不小于弹性力。当抓取头0121复位时，吸液管受到端塞0131b的阻尼作用，无法随抓取头0121一并运动。抓取头0121与吸液管逐渐分离，使吸液管停留于端塞0131b上并相互咬合，储液仓0131由此取得较佳的密封效果。

实施例3

在实施例1的基础上，本实施例提供一种具有改进结构的复合式取样器0100，其区别在于吸液头0132的具体构造。以下仅对区别之处进行详细介绍，其余在实施例1中已述之处，此处不再赘述。

请结合参阅图3，在本实施例中，吸液头0132为活塞杆。活塞杆由活塞0132a与杆段0132b组成，活塞杆的活塞0132a位于储液仓0131内，活塞杆的杆段0132b可滑动地保持于储液仓0131上。杆段0132b具有中空腔，中空腔两端分别开口而连通液态物与负压腔0131a。

应当理解，储液仓0131与外界始终通过中空腔而连通。示范性地，活塞杆的杆段0132b通过过盈配合套设于抓取头0121上。应用时，活塞杆随抓取头0121运动，储液仓0131接近吸液头0132的一端与活塞0132a包围而成的腔体的气压下降，该腔体内部具有负压而形成负压腔0131a，液态物在压力作用下进入储液仓0131，实现液相取样。

示范性地，储液仓0131的周壁与活塞0132a之间的阻尼大于弹性力。当抓取头0121复位时，活塞杆受到储液仓0131周壁的阻尼作用，无法随抓取头0121一并运动。抓取头0121与活塞杆逐渐分离，使活塞0132a驻留于当前位置，避免对储液仓0131内的液态物造成压迫，使液态物得以良好保存。

实施例4

请结合参阅图4，本实施例提供一种智能便器1000，该智能便器1000包括便器本体0200及实施例1～3任一者所介绍的复合式取样器0100。复合式取样器0100设置于便器本体0200上，使智能便器1000具有粪便与尿液的复合取样功能。

便器本体0200安装于建筑物内，提供使用者的排泄硬件。应当理解，根据如厕方式的不同，智能便器1000可采用坐便器或蹲便器的结构形式。相应地，便器本体0200亦具有坐便器或蹲便器的结构。

在这里示出和描述的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种复合式取样器，其特征在于，包括：

取样器本体；

固相采样单元，包括可滑动地顶紧于所述取样器本体的抓取头，所述抓取头远离所述取样器本体的一端具有开口腔体；

液相采样单元，包括储液仓与吸液头，所述储液仓设置于所述取样器本体上，所述吸液头由所述抓取头驱动而可滑动地使所述储液仓内形成负压腔，所述吸液头两端分别连通液态物与所述负压腔。

2.根据权利要求1所述的复合式取样器，其特征在于，所述抓取头与所述吸液头通过过盈配合关系套接。

3.根据权利要求1所述的复合式取样器，其特征在于，所述取样器本体设有贯通孔，所述抓取头与所述储液仓分居所述贯通孔的轴向两端，所述吸液头可滑动地保持于所述贯通孔内。

4.根据权利要求1所述的复合式取样器，其特征在于，所述取样器本体包括限位螺套，所述限位螺套用于锁紧所述储液仓。

5.根据权利要求1所述的复合式取样器，其特征在于，所述抓取头与所述取样器本体之间设有弹性元件，所述弹性元件的弹性力与所述抓取头的滑动方向平行。

6.根据权利要求1所述的复合式取样器，其特征在于，所述吸液头为吸液管，所述储液仓接近所述吸液管的一端设置端塞，所述吸液管可滑动地贯穿所述端塞而形成所述负压腔，所述吸液管两端分别连通所述液态物与所述负压腔。

7.根据权利要求6所述的复合式取样器，其特征在于，所述抓取头与所述取样器本体之间设有弹性元件，所述弹性元件的弹性力与所述抓取头的滑动方向平行，所述端塞对所述吸液管的紧固力不小于所述弹性力。

8.根据权利要求1所述的复合式取样器，其特征在于，所述吸液头为活塞杆，所述活塞杆的活塞位于所述储液仓内，所述活塞杆的杆段具有中空腔，所述中空腔两端分别开口而连通所述液态物与所述负压腔。

9.根据权利要求8所述的复合式取样器，其特征在于，所述抓取头与所述取样器本体之间设有弹性元件，所述弹性元件的弹性力与所述抓取头的滑动方向平行，所述储液仓的周壁与所述活塞之间的阻尼大于所述弹性力。

10.一种智能便器，其特征在于，包括便器本体，所述便器本体上设有权利要求1-9任一项所述的复合式取样器。