CN108913549A - 一种极端环境微生物采样器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及微生物采集设备,具体地说是一种极端环境微生物采样器,上固定法兰、下固定法兰及导向法兰通过连接柱B相连,样品管夹持于下固定法兰与导向法兰之间,上移动法兰可相对移动地位于上固定法兰与下固定法兰之间,上移动法兰通过连接柱A与位于样品管下方的样品管底座相连,样品管底座上设有样品管盖;样品管内容置有可相对移动的真空活塞杆,真空活塞杆的一端与上移动法兰连接,另一端与样品管的内壁密封连接;拉绳穿过上固定法兰后与上移动法兰相连。本发明的采集是由人工拉动拉绳(从而带动上移动法兰、真空活塞杆和样品管底座)同步相对固定单元位移实现的。本发明操作简单、使用、高效,适用范围广泛。
Description
技术领域
本发明涉及微生物采集设备,具体地说是一种极端环境微生物采样器。
背景技术
近年来,随着海洋探测技术及生物科学的发展,科学家对海洋微生物的了解越来越深入。特别是深海热液(大洋黑烟囱)以及周边生物群落的发现,引发了科学家对“万物生长靠太阳”的怀疑和对“黑暗食物链”乃至生命起源的无限遐想。探索诸如海底热液喷口、黄石公园热泉等极端环境微生物的奥秘成为多学科(海洋、生物、地质、医药、材料)的共同热点。为此,各种各样的微生物采样器应运而生。如:能保温保压的深海原位采样器;可搭载CTD的采水桶;以及与ROV机械臂配合应用的插管采样器。然而,简洁、高效、普适的极端环境微生物采样器才符合科学家们的使用要求。
发明内容
为了满足海洋微生物采样器的使用要求,本发明的目的在于提供一种极端环境微生物采样器。该极端环境微生物取样器通过拉动样品管内的真空活塞杆,将目标微生物样品抽入样品管中,同时连动样品管底座,最终将目标微生物样品密封保存到样品管中。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:
本发明包括样品管底座、样品管盖、连接柱A、导向法兰、真空活塞杆、样品管、连接柱B、下固定法兰、上移动法兰、拉绳及上固定法兰,其中上固定法兰、下固定法兰及导向法兰通过连接柱B相连,所述样品管夹持于该下固定法兰与导向法兰之间,所述上移动法兰可相对移动地位于上固定法兰与下固定法兰之间,该上移动法兰通过连接柱A与位于所述样品管下方的样品管底座相连,所述样品管底座上设有样品管盖;所述样品管内容置有可相对移动的真空活塞杆,该真空活塞杆的一端与所述上移动法兰连接,另一端与所述样品管的内壁密封连接;所述拉绳穿过上固定法兰后与所述上移动法兰相连,所述上移动法兰通过拉绳拉动带动真空活塞杆及样品管底座同步移动,该真空活塞杆与样品管相对移动将目标样品吸入样品管,并通过所述样品管底座上的样品管盖将样品管密封;
其中:所述上固定法兰上安装有便于拿持的手柄,所述拉绳穿入该手柄,再由所述上固定法兰穿过;
所述样品管外部设有样品管保护套,该样品管保护套与样品管共同由所述下固定法兰与导向法兰夹持固定;
所述真空活塞杆的一端设有直径大于真空活塞杆直径的真空活塞拉手,所述上移动法兰包括上移动法兰上盘及上移动法兰下盘,该上移动法兰上盘的下表面开设有与所述真空活塞拉手连接的凹槽,所述上移动法兰下盘上开设有与真空活塞杆直径相配合的通孔;
所述上移动法兰上盘及上移动法兰下盘的边缘分别开有供连接柱B穿过的孔以及与所述连接柱A连接的孔;
所述下固定法兰包括下固定法兰上盘及下固定法兰下盘,该下固定法兰上盘上开设有供所述真空活塞杆穿过的通孔,所述下固定法兰下盘上开设有与样品管顶端外径相配合的通孔;
所述下固定法兰上盘及下固定法兰下盘的边缘分别开有供连接柱A穿过的孔以及与所述连接柱B连接的孔;
所述导向法兰中间开设有与样品管底端外径相配合的通孔,边缘分别开设有供连接柱A穿过的孔以及与所述连接柱B连接的孔;
所述样品管底座中间开设有与样品管盖过盈配合的槽,边缘开设有与所述连接柱A连接的孔;所述样品管底座的边缘外表面呈齿轮状结构;
所述真空活塞杆的行程与样品管底座盖紧样品管的距离相等。
本发明的优点与积极效果为:
1.本发明通过手动拉线完成移动单元相对固定单元的移动,在完成将目标微生物样品吸入样品管的同时,同步将样品管盖加盖到样品管上。
2.本发明操作简捷、使用高效;样品的采集和样品管的加盖密封是在原位同步完成的;采样操作人员无需接触极端环境(高温、高压、强酸、强碱等)。
3.本发明可搭载到多种极端环境迁移设备(如ROV、AUV、CTD等)上,具有普适性;本发明在取非极端环境微生物样品时,可直接选配商用PVC注射器替代高惰性样品管,经济实惠。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图;
图2为本发明的结构剖视图;
其中:1为样品管底座,2为O型橡胶环,3为样器管盖,4为连接柱A,5为导向法兰,6为真空活塞杆,7为样品管,8为样品管保护套,9为连接柱B,10为下固定法兰下盘,11为下固定法兰上盘,12为真空活塞拉手,13为上移动法兰下盘,14为上移动法兰上盘,15为拉绳连接扣,16为拉绳,17为上固定法兰,18为手柄。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详述。
如图1、图2所示,本发明包括固定单元和移动单元,其中固定单元包括可延长的手柄18、上固定法兰17、下固定法兰、导向法兰5、样品管7和样品管保护套8,移动单元包括拉绳16、U型的拉绳连接扣15、上移动法兰、真空活塞杆6、样品管底座1和样品管盖3;移动单元通过连接柱A4串联固定到一起,固定单元通过连接柱B9串联固定成一体。上固定法兰17、下固定法兰、导向法兰5及样品管底座1由上至下设置,上移动法兰、下固定法兰、导向法兰5及样品管底座1均呈圆盘状,上固定法兰17为长方形、两端为弧状。上固定法兰17的功能是连接固定手柄18及连接柱B9。下固定法兰和导向法兰5的作用是固定并保护样品管7。上移动法兰的功能是连接并固定真空活塞杆6。样品管7和样品管保护套8的固定都是由下固定法兰与导向法兰5的夹压实现的。样品管底座1同时具有固定样品管盖3和必要时刮擦目标微生物基底两个功能。导向法兰5同时具有加固整个采样器和导向的功能。
上固定法兰17、下固定法兰及导向法兰5通过连接柱B9相连,它们三者之间的相对位置是固定不变的;样品管7夹持于该下固定法兰与导向法兰5之间,上移动法兰可相对移动地位于上固定法兰17与下固定法兰之间,该上移动法兰通过连接柱A4与位于样品管7下方的样品管底座1相连,样品管底座1上设有样品管盖3。样品管7内容置有可相对移动的真空活塞杆6,该真空活塞杆6的一端与上移动法兰连接,另一端套设有O型橡胶环2、与样品管7的内壁密封连接。样品管7外部设有样品管保护套8,该样品管保护套8与样品管7共同由下固定法兰与导向法兰5夹持固定。
本实施例中,上固定法兰17的两端各固接一根连接柱B9。上移动法兰包括上移动法兰上盘14及上移动法兰下盘13,上移动法兰上盘14及上移动法兰下盘13的边缘沿圆周方向分别均匀开设了四个孔,其中两个相对的孔供两根连接柱B9穿过,另外两个相对的孔各固接一根连接柱A4。下固定法兰包括下固定法兰上盘11及下固定法兰下盘10,下固定法兰上盘11及下固定法兰下盘10的边缘分别均匀开设了四个孔,其中两个相对的孔供两根连接柱A4穿过,另外两个相对折孔分别与两根连接柱B9固接。导向法兰5的边缘沿圆周方向均匀开设了四个孔,其中两个相对的孔供两根连接柱A4穿过,另外两个相对的孔分别与两根连接柱B9固接。两根连接柱A4的下端均固接于样品管底座1,连接柱A4可相对导向法兰5、下固定法兰、样品管7及样品管保护套8沿轴向移动,上移动法兰、真空活塞杆6及样品管底座1可相对连接柱B9沿轴向移动。下固定法兰上盘11的上下两表面以及上移动法兰下盘的上下两表面均为平面。
真空活塞杆6的一端设有直径大于真空活塞杆6直径的真空活塞拉手12,上移动法兰上盘14的下表面中间开设有与真空活塞拉手12连接的凹槽,上移动法兰下盘13的中间开设有与真空活塞杆6直径相配合的圆形通孔。下固定法兰上盘11的中间开设有供真空活塞杆6穿过的圆形通孔,下固定法兰下盘10上开设有与样品管7顶端外径相配合的通孔,导向法兰5中间开设有与样品管7底端外径相配合的通孔。
样品管底座1中间开设有与样品管盖3过盈配合的槽,样品管盖3的外部套设有O型橡胶环2;样品管盖3与样品管底座1的固定靠两者的加工公差和两者材料的弹性差异来实现。样品管底座1的边缘开设有与连接柱A4连接的孔,样品管底座1的边缘外表面呈齿轮状结构,便于在取样后将样品管底座1由样品管7上拔下来,取出样品。
上固定法兰17上固接有便于拿持的手柄18,拉绳16穿入该手柄18,再由上固定法兰17穿过,通过拉绳连接扣15与上移动法兰上盘14上表面连接。本发明的手柄18由连接螺帽和可延伸的多节不锈钢管或PVC管构成。真空活塞杆6和样品管盖3的密封都是通过O型橡胶环实现的。
本发明的样品管底座1、样品管盖3、导向法兰5、样品管7、下固定法兰、上移动法兰、上固定法兰17的轴向中心线共线。
本发明的连接柱A4为设有高低台阶的圆形钢柱,连接柱B为设有高低台阶的六棱钢柱,圆形钢柱、六棱钢柱的高低台阶是为了提高操作效率设计的。
本发明的O型橡胶环2采用中软橡胶材料,以保证其密封性;样品管7根据实验的要求不同,可采用PVC、聚四氟乙烯或玻璃等惰性材料;其他部分可采用不锈钢、钛合金或尼龙等防锈材质。
本发明的工作原理为:
组装微生物采样器,并将样品管7预置在“开”的位置上(本发明设计的真空活塞杆6的行程与样品管底座1盖紧样品管7的距离相等),连接所需长度的手柄18(手柄由多根长一米的不锈钢管经外螺帽连接而成,其长度可根据目标距离调节),通过手柄18将微生物采样器推送到水下目标的位置(必要时推拉手柄以样品管底座1达到悬浮目标微生物的目的);静置平衡后,一手固定采样器,一手紧拉拉绳16,造成移动单元与固定单元的相对位移,真空活塞杆6与样品管7的相对位移将目标样品吸入样品管7。与此同时,样品管盖3在样品管底座1的带动下到达样品管7的下端口,并盖紧样品管7。
本发明可根据样品环境,采用不同材质和尺寸。本发明操作简捷、高效,适合多种采样条件。
Claims (10)
1.一种极端环境微生物采样器,其特征在于:包括样品管底座(1)、样品管盖(3)、连接柱A(4)、导向法兰(5)、真空活塞杆(6)、样品管(7)、连接柱B(9)、下固定法兰、上移动法兰、拉绳(16)及上固定法兰(17),其中上固定法兰(17)、下固定法兰及导向法兰(5)通过连接柱B(9)相连,所述样品管(7)夹持于该下固定法兰与导向法兰(5)之间,所述上移动法兰可相对移动地位于上固定法兰(17)与下固定法兰之间,该上移动法兰通过连接柱A(4)与位于所述样品管(7)下方的样品管底座(1)相连,所述样品管底座(1)上设有样品管盖(3);所述样品管(7)内容置有可相对移动的真空活塞杆(6),该真空活塞杆(6)的一端与所述上移动法兰连接,另一端与所述样品管(7)的内壁密封连接;所述拉绳(16)穿过上固定法兰(17)后与所述上移动法兰相连,所述上移动法兰通过拉绳(16)拉动带动真空活塞杆(6)及样品管底座(1)同步移动,该真空活塞杆(6)与样品管(7)相对移动将目标样品吸入样品管(7),并通过所述样品管底座(1)上的样品管盖(3)将样品管(7)密封。
2.根据权利要求1所述的极端环境微生物采样器,其特征在于:所述上固定法兰(17)上安装有便于拿持的手柄(18),所述拉绳(16)穿入该手柄(18),再由所述上固定法兰(17)穿过。
3.根据权利要求1所述的极端环境微生物采样器,其特征在于:所述样品管(7)外部设有样品管保护套(8),该样品管保护套(8)与样品管(7)共同由所述下固定法兰与导向法兰(5)夹持固定。
4.根据权利要求1所述的极端环境微生物采样器,其特征在于:所述真空活塞杆(6)的一端设有直径大于真空活塞杆(6)直径的真空活塞拉手(12),所述上移动法兰包括上移动法兰上盘(14)及上移动法兰下盘(13),该上移动法兰上盘(14)的下表面开设有与所述真空活塞拉手(12)连接的凹槽,所述上移动法兰下盘(13)上开设有与真空活塞杆(6)直径相配合的通孔。
5.根据权利要求4所述的极端环境微生物采样器,其特征在于:所述上移动法兰上盘(14)及上移动法兰下盘(13)的边缘分别开有供连接柱B(9)穿过的孔以及与所述连接柱A(4)连接的孔。
6.根据权利要求1所述的极端环境微生物采样器,其特征在于:所述下固定法兰包括下固定法兰上盘(11)及下固定法兰下盘(10),该下固定法兰上盘(11)上开设有供所述真空活塞杆(6)穿过的通孔,所述下固定法兰下盘(10)上开设有与样品管(7)顶端外径相配合的通孔。
7.根据权利要求6所述的极端环境微生物采样器,其特征在于:所述下固定法兰上盘(11)及下固定法兰下盘(10)的边缘分别开有供连接柱A(4)穿过的孔以及与所述连接柱B(9)连接的孔。
8.根据权利要求1所述的极端环境微生物采样器,其特征在于:所述导向法兰(5)中间开设有与样品管(7)底端外径相配合的通孔,边缘分别开设有供连接柱A(4)穿过的孔以及与所述连接柱B(9)连接的孔。
9.根据权利要求1所述的极端环境微生物采样器,其特征在于:所述样品管底座(1)中间开设有与样品管盖(3)过盈配合的槽,边缘开设有与所述连接柱A(4)连接的孔;所述样品管底座(1)的边缘外表面呈齿轮状结构。
10.根据权利要求1所述的极端环境微生物采样器,其特征在于:所述真空活塞杆(6)的行程与样品管底座(1)盖紧样品管(7)的距离相等。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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