CN110093269A - 一种水体微生物取样、培养及检测一体化装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水体微生物取样、培养及检测一体化装置，包括箱体，箱体一侧设有第一通孔，箱体另一侧设有第二通孔，第一通孔处安装有第一法兰，第一法兰上固定安装连接管一端，连接管另一端连接波纹管一端，波纹管另一端安装有采样头，且采样头采用锥形结构，箱体内腔从左往右依次设置取样仓、储液仓、培养仓和检测仓，第二通孔处安装第二法兰，第二法兰上连接排放管，本发明结构设计新颖，操作方便，能够实现对水体微生物的取样、培养和检测，集多种功能于一体，能够有效的提高工作效率，便于推广。

Description

一种水体微生物取样、培养及检测一体化装置

技术领域

本发明涉及微生物检测技术领域，具体为一种水体微生物取样、培养及检测一体化装置。

背景技术

近年来，地震、泥石流、洪涝等自然灾害 ；以及重大污染、传染病爆发、群体中毒等在国内外也不断发生 ；当灾害来临时为了确保水源、人们的身体健康及食品的安全，就必须现场对水质和食品进行各种卫生指标进行检测，尤其在出现自然灾害的现场进行检测，待检的样品不能及时送往实验室进行检测，因此，有必要设计一种一体化的取样、培养和检测装置来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水体微生物取样、培养及检测一体化装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种水体微生物取样、培养及检测一体化装置, 包括箱体，所述箱体一侧设有第一通孔，所述箱体另一侧设有第二通孔，所述第一通孔处安装有第一法兰，所述第一法兰上固定安装连接管一端，所述连接管另一端连接波纹管一端，所述波纹管另一端安装有采样头，且所述采样头采用锥形结构，所述连接管通过管道连接采样泵，所述箱体内腔从左往右依次设置取样仓、储液仓、培养仓和检测仓，所述第二通孔处安装第二法兰，所述第二法兰上连接排放管；

所述取样仓包括第一仓体，所述第一仓体底部固定在底部支架上，所述底部支架上安装有电机安装座，所述电机安装座上安装有电机，所述第一仓体内腔底部安装有搅拌桨，所述搅拌桨通过转轴连接电机的电机轴，所述第一仓体内部还设有进液管，所述进液管一端与第一法兰连接，另一端伸入第一仓体下方且位于搅拌桨上方。

优选的，所述储液仓包括第二仓体，所述第二仓体上方设有第一连接管和第二连接管，所述第一连接管和第二连接管均采用U形管，所述第一连接管一端伸入第一仓体内部，另一端伸入第二仓体内部，所述第一连接管通过第一管道连接第一泵体，所述第二连接管一端伸入第二仓体底部，另一端伸入培养仓内部，所述第二连接管通过第二管道连接第二泵体。

优选的，所述培养仓包括第三仓体，所述第三仓体上端设有仓盖，所述第三仓体内腔底部设有培养皿，所述培养皿内盛装有培养液，所述培养皿底部安装有加热板，所述第三仓体内壁分别安装温度传感器和湿度传感器，所述第三仓体内壁上端安装有喷液管，所述喷液管上安装有雾化喷头，所述喷液管连通安装在仓盖顶部的储水箱，所述储水箱内安装有泵体，所述仓盖上安装有控制面板，所述控制面板上安装有显示屏和控制按钮，所述控制面板内部安装与电路板，所述电路板上安装有CPU处理器、传感信号采集模块、加热模块和泵体控制模块，所述温度传感器和湿度传感器分别通过传感信号采集模块连接CPU处理器，所述CPU处理器分别连接加热模块和泵体控制模块，所述泵体控制模块连接泵体。

优选的，所述检测仓包括第四仓体，所述第四仓体底部设有检测组件，所述检测组件包括本体、微通道和多个检测芯片；所述微通道和检测芯片设于本体上，多个检测芯片均与微通道连通；所述微通道是平均径宽小于300μm 的腔体，所述第四仓体上端设有第三连接管，所述第三连接管一端伸入培养仓内部，另一端伸入第四仓体内部，所述第三连接管通过第三管道连接第三泵体，所述第四仓体底部通过排液管连接第二法兰。

优选的，其使用方法包括以下步骤：

A、将采样头伸入水体内，之后开启采样泵，采样泵工作时，将水样抽至箱体内的取样箱中；

B、开启取样箱内的电机，电机工作时带动搅拌桨转动，搅拌桨对水样进行均匀搅拌；

C、之后开启第一泵体，第一泵体工作时将取样箱内的水样抽至储液仓内储存；

D、之后开启第二泵体，第二泵体将储液仓的储液抽至培养仓内；

E、水样进入培养仓内的培养皿内，培养皿底部的加热板对培养液进行加热，使水体微生物与培养液进行反应，同时温湿度传感器实时采集培养仓内的温湿度；

F、培养后的液体通过第三泵体抽至检测仓内的检测组件中进行检测；

G、微生物样品通过微通道进入检测芯片，检测芯片对水体微生物中所含分子的快速检测。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

（1）本发明结构设计新颖，操作方便，能够实现对水体微生物的取样、培养和检测，集多种功能于一体，能够有效的提高工作效率，便于推广。

（2）本发明中，取样仓底部固定在底部支架上，底部支架上安装有电机安装座，电机安装座上安装有电机，取样仓内腔底部安装有搅拌桨，搅拌桨通过转轴连接电机的电机轴，采用此结构，能够实现对取样后的水体进行均匀搅拌，确保后续检测中水体的均匀性，进而提高了检测精度和效率。

（3）本发明中，采用的培养仓内设有加热板、喷雾头、温湿度传感器，能够实现对仓体内温湿度的实时控制，解决了微生物培养过程中环境带来的不利影响，提高了微生物培养的效率。

（4）本发明中，检测仓采用的检测组件包括本体、微通道和多个检测芯片；微通道和检测芯片设于本体上，多个检测芯片均与微通道连通；微通道是平均径宽小于300μm 的腔体，采用此结构，能够实现对待测水体微生物中所含分子的快速检测，以提高后续判断的准确性。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明培养仓结构示意图；

图3为本发明培养仓内控制面板控制原理框图；

图4为本发明检测组件结构示意图；

图5为本发明工作流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、 “下”、 “内”、 “外”“前端”、 “后端”、 “两端”、 “一端”、 “另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、 “第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、 “连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种水体微生物取样、培养及检测一体化装置, 包括箱体1，所述箱体1一侧设有第一通孔，所述箱体1另一侧设有第二通孔，所述第一通孔处安装有第一法兰2，所述第一法兰2上固定安装连接管3一端，所述连接管3另一端连接波纹管4一端，所述波纹管4另一端安装有采样头5，且所述采样头5采用锥形结构，所述连接管3通过管道6连接采样泵7，所述箱体1内腔从左往右依次设置取样仓8、储液仓9、培养仓10和检测仓11，所述第二通孔处安装第二法兰12，所述第二法兰12上连接排放管13；

所述取样仓8包括第一仓体14，所述第一仓体14底部固定在底部支架15上，所述底部支架15上安装有电机安装座16，所述电机安装座16上安装有电机17，所述第一仓体14内腔底部安装有搅拌桨18，所述搅拌桨18通过转轴19连接电机17的电机轴，所述第一仓体14内部还设有进液管20，所述进液管20一端与第一法兰2连接，另一端伸入第一仓体14下方且位于搅拌桨18上方。采用此结构，能够实现对取样后的水体进行均匀搅拌，确保后续检测中水体的均匀性，进而提高了检测精度和效率。

本发明中，储液仓9包括第二仓体21，所述第二仓体21上方设有第一连接管22和第二连接管23，所述第一连接管22和第二连接管23均采用U形管，所述第一连接管22一端伸入第一仓体14内部，另一端伸入第二仓体21内部，所述第一连接管22通过第一管道24连接第一泵体25，所述第二连接管23一端伸入第二仓体21底部，另一端伸入培养仓10内部，所述第二连接管23通过第二管道26连接第二泵体27。本发明设置的储液仓能够实现对均匀搅拌后的水体进行储存。

本发明中，培养仓10包括第三仓体28，所述第三仓体28上端设有仓盖29，所述第三仓体28内腔底部设有培养皿30，所述培养皿30内盛装有培养液，所述培养皿30底部安装有加热板31，所述第三仓体28内壁分别安装温度传感器32和湿度传感器33，所述第三仓体28内壁上端安装有喷液管34，所述喷液管34上安装有雾化喷头35，所述喷液管34连通安装在仓盖29顶部的储水箱36，所述储水箱36内安装有泵体37，所述仓盖29上安装有控制面板38，所述控制面板38上安装有显示屏39和控制按钮40，所述控制面板38内部安装与电路板，所述电路板上安装有CPU处理器41、传感信号采集模块42、加热模块43和泵体控制模块44，所述温度传感器32和湿度传感器33分别通过传感信号采集模块42连接CPU处理器41，所述CPU处理器41分别连接加热模块43和泵体控制模块44，所述泵体控制模块44连接泵体37。本发明中，采用的培养仓内设有加热板、喷雾头、温湿度传感器，能够实现对仓体内温湿度的实时控制，解决了微生物培养过程中环境带来的不利影响，提高了微生物培养的效率。

此外，本发明中，检测仓11包括第四仓体45，所述第四仓体45底部设有检测组件46，所述检测组件46包括本体47、微通道48和多个检测芯片49；所述微通道48和检测芯片49设于本体47上，多个检测芯片49均与微通道48连通；所述微通道48是平均径宽小于300μm的腔体，所述第四仓体45上端设有第三连接管50，所述第三连接管50一端伸入培养仓内部，另一端伸入第四仓体45内部，所述第三连接管50通过第三管道51连接第三泵体52，所述第四仓体45底部通过排液管53连接第二法兰12。本发明采用的检测组件能够实现对待测水体微生物中所含分子的快速检测，以提高后续判断的准确性。

如图5所示，本发明的使用方法包括以下步骤：

A、将采样头伸入水体内，之后开启采样泵，采样泵工作时，将水样抽至箱体内的取样箱中；

B、开启取样箱内的电机，电机工作时带动搅拌桨转动，搅拌桨对水样进行均匀搅拌；

C、之后开启第一泵体，第一泵体工作时将取样箱内的水样抽至储液仓内储存；

D、之后开启第二泵体，第二泵体将储液仓的储液抽至培养仓内；

E、水样进入培养仓内的培养皿内，培养皿底部的加热板对培养液进行加热，使水体微生物与培养液进行反应，同时温湿度传感器实时采集培养仓内的温湿度；

F、培养后的液体通过第三泵体抽至检测仓内的检测组件中进行检测；

G、微生物样品通过微通道进入检测芯片，检测芯片对水体微生物中所含分子的快速检测。

综上所述，本发明结构设计新颖，操作方便，能够实现对水体微生物的取样、培养和检测，集多种功能于一体，能够有效的提高工作效率，便于推广。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (5)

1.一种水体微生物取样、培养及检测一体化装置, 包括箱体（1），其特征在于：所述箱体（1）一侧设有第一通孔，所述箱体（1）另一侧设有第二通孔，所述第一通孔处安装有第一法兰（2），所述第一法兰（2）上固定安装连接管（3）一端，所述连接管（3）另一端连接波纹管（4）一端，所述波纹管（4）另一端安装有采样头（5），且所述采样头（5）采用锥形结构，所述连接管（3）通过管道（6）连接采样泵（7），所述箱体（1）内腔从左往右依次设置取样仓（8）、储液仓（9）、培养仓（10）和检测仓（11），所述第二通孔处安装第二法兰（12），所述第二法兰（12）上连接排放管（13）；

所述取样仓（8）包括第一仓体（14），所述第一仓体（14）底部固定在底部支架（15）上，所述底部支架（15）上安装有电机安装座（16），所述电机安装座（16）上安装有电机（17），所述第一仓体（14）内腔底部安装有搅拌桨（18），所述搅拌桨（18）通过转轴（19）连接电机（17）的电机轴，所述第一仓体（14）内部还设有进液管（20），所述进液管（20）一端与第一法兰（2）连接，另一端伸入第一仓体（14）下方且位于搅拌桨（18）上方。

2.根据权利要求1所述的一种水体微生物取样、培养及检测一体化装置，其特征在于：所述储液仓（9）包括第二仓体（21），所述第二仓体（21）上方设有第一连接管（22）和第二连接管（23），所述第一连接管（22）和第二连接管（23）均采用U形管，所述第一连接管（22）一端伸入第一仓体（14）内部，另一端伸入第二仓体（21）内部，所述第一连接管（22）通过第一管道（24）连接第一泵体（25），所述第二连接管（23）一端伸入第二仓体（21）底部，另一端伸入培养仓（10）内部，所述第二连接管（23）通过第二管道（26）连接第二泵体（27）。

3.根据权利要求1所述的一种水体微生物取样、培养及检测一体化装置，其特征在于：所述培养仓（10）包括第三仓体（28），所述第三仓体（28）上端设有仓盖（29），所述第三仓体（28）内腔底部设有培养皿（30），所述培养皿（30）内盛装有培养液，所述培养皿（30）底部安装有加热板（31），所述第三仓体（28）内壁分别安装温度传感器（32）和湿度传感器（33），所述第三仓体（28）内壁上端安装有喷液管（34），所述喷液管（34）上安装有雾化喷头（35），所述喷液管（34）连通安装在仓盖（29）顶部的储水箱（36），所述储水箱（36）内安装有泵体（37），所述仓盖（29）上安装有控制面板（38），所述控制面板（38）上安装有显示屏（39）和控制按钮（40），所述控制面板（38）内部安装与电路板，所述电路板上安装有CPU处理器（41）、传感信号采集模块（42）、加热模块（43）和泵体控制模块（44），所述温度传感器（32）和湿度传感器（33）分别通过传感信号采集模块（42）连接CPU处理器（41），所述CPU处理器（41）分别连接加热模块（43）和泵体控制模块（44），所述泵体控制模块（44）连接泵体（37）。

4.根据权利要求1所述的一种水体微生物取样、培养及检测一体化装置，其特征在于：所述检测仓（11）包括第四仓体（45），所述第四仓体（45）底部设有检测组件（46），所述检测组件（46）包括本体（47）、微通道（48）和多个检测芯片（49）；所述微通道（48）和检测芯片（49）设于本体（47）上，多个检测芯片（49）均与微通道（48）连通；所述微通道（48）是平均径宽小于300μm 的腔体，所述第四仓体（45）上端设有第三连接管（50），所述第三连接管（50）一端伸入培养仓内部，另一端伸入第四仓体（45）内部，所述第三连接管（50）通过第三管道（51）连接第三泵体（52），所述第四仓体（45）底部通过排液管（53）连接第二法兰（12）。

5.实现权利要求1所述的一种水体微生物取样、培养及检测一体化装置的使用方法，其特征在于：其使用方法包括以下步骤：

A、将采样头伸入水体内，之后开启采样泵，采样泵工作时，将水样抽至箱体内的取样箱中；

B、开启取样箱内的电机，电机工作时带动搅拌桨转动，搅拌桨对水样进行均匀搅拌；

C、之后开启第一泵体，第一泵体工作时将取样箱内的水样抽至储液仓内储存；

D、之后开启第二泵体，第二泵体将储液仓的储液抽至培养仓内；

E、水样进入培养仓内的培养皿内，培养皿底部的加热板对培养液进行加热，使水体微生物与培养液进行反应，同时温湿度传感器实时采集培养仓内的温湿度；

F、培养后的液体通过第三泵体抽至检测仓内的检测组件中进行检测；

G、微生物样品通过微通道进入检测芯片，检测芯片对水体微生物中所含分子的快速检测。