CN110726591A - 一种液体样本自动留样机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液体样本自动留样机构，包括：支架、刺穿装置、管架装置、定位装置和控制装置，其中，支架包括：背板和底板；刺穿装置固设在背板上，刺穿装置上设置有刺穿针头并驱动刺穿针头移动；刺穿针头连接有软管，软管另一端连接有储存有液体样本的储样槽；管架装置滑动设置在背板上，管架装置上固设有具有塞子且内部处于负压的采样管；定位装置固设在底板上，定位装置与管架装置连接，定位装置用于驱动管架装置带动采样管移动以及定位到刺穿针头下方；刺穿装置和定位装置与控制装置电连接；本发明结构简单，定位精确，避免人为干扰，自动完成对液体样本的留样工作，同时节省人力，节省成本。

Description

一种液体样本自动留样机构

技术领域

本发明涉及微生物液体样本留样领域，特别涉及一种液体样本自动留样机构。

背景技术

空气中的微生物主要来自人类的生活和生产过程。它们附着于尘埃或液滴上，随载体悬浮于空气中。在湿度大、灰尘多、通气不良、日光不足的情况下，空气中的微生物不仅数量较多，而且存活时间也较长。微生物污染空气，可使空气成为传播呼吸道传染病的媒介。随着国家对空气中传染病的严防，微生物检测设备相继发明出来，用于检测环境中的致病微生物，实现早检测，早预防，防止疾病蔓延。

为了检测空气中的致病微生物，一般需要将空气冷凝成液体，再对液体样本收集进行化验。

发明内容

为了解决收集的液体样本自动留样到采样管内的技术问题，本发明的目的在于提供一种液体样本自动留样机构以解决上述技术问题。

本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：

根据本发明的一个方面，设计出一种液体样本自动留样机构，包括：支架、刺穿装置、管架装置、定位装置和控制装置，其中，

支架包括：背板和底板；

刺穿装置固设在背板上，刺穿装置上设置有刺穿针头并驱动刺穿针头移动；刺穿针头连接有软管，软管另一端连接有储存有液体样本的储样槽；

管架装置滑动设置在背板上，管架装置上固设有具有塞子且内部处于负压的采样管；

定位装置固设在底板上，定位装置与管架装置连接，定位装置用于驱动管架装置带动采样管移动以及定位到刺穿针头下方；

刺穿装置和定位装置与控制装置电连接；控制装置控制定位装置带动采样管移动以及定位到刺穿针头下方，控制装置控制刺穿装置驱动刺穿针头下移刺穿定位到其下方的采样管上的塞子，在采样管内部负压的作用下使储样槽内的液体样本进入采样管内，实现对液体样本的留样。

采用上述技术方案，当需要留样液体样本的信息时，控制装置控制定位装置驱动管架装置在背板上滑动，带动采样管左移并精准定位到刺穿针头下方，控制装置控制刺穿装置驱动刺穿针头下移刺穿采样管上的塞子，在采样管内部负压的作用下使液体样本进入采样管内，实现对液体样本的留样，本发明结构简单，定位精确，避免人为干扰，自动完成对液体样本的留样工作，同时节省人力，节省成本。

为了更好的解决上述技术缺陷，本发明还具有更佳的技术方案：

在一些实施方式中，刺穿装置包括：固设在背板上的第一电机，第一电机连接有第一螺杆，第一螺杆配合有第一螺母，第一螺母与背板滑动接触，第一螺母上固接有固定板，刺穿针头固设在固定板上，第一电机与控制装置电连。

控制装置控制第一电机驱动第一螺母在背板上上、下滑动，实现刺穿针头上、下移动以及刺穿采样管上的塞子，实现对液体样本的留样。

在一些实施方式中，管架装置包括：滑动设置在背板上的滑动背板，滑动背板上固设有管架，采样管固设在管架上，采样管下方设置有与滑动背板连接的连接板。

在一些实施方式中，定位装置包括：固设在底板的第二电机和红外发射装置，第二电机连接有第二螺杆，第二螺杆配合有第二螺母，第二螺母与底板滑动接触，第二螺母顶部设置有与连接板连接的螺钉，第二螺母一侧设置有具有通孔的定位卡片，定位卡片一端位于红外装置的红外发射端与红外接收端之间，第二电机和红外装置与控制装置电联；

控制装置控制第二电机驱动第二螺母在底板上左右滑动，第二螺母通过螺钉连动管架装置在背板上左右滑动带动采样管左右移动，同时第二螺母也带动定位卡片左右移动，当定位卡片左移时，红外装置的红外发射端发射的信号穿过定位卡片的通孔被红外接收端接收时，红外装置反馈信息到控制装置控制第二电机停转，此时采样管位于刺穿针头正下方，实现对采样管的精准定位。

在一些实施方式中，底板上设置有竖板，竖板与背板之间设置有第一夹板，第一夹板高度低于竖板高度，背板、第一夹板和竖板依次固接，竖板与背板之间形成有使滑动背板滑动的下滑动槽，底板和竖板一体成型。

在一些实施方式中，背板上固设有上滑槽板和第二夹板，第二夹板高度低于上滑槽板高度，背板与上滑槽板之间形成有使滑动背板滑动的上滑动槽，背板上固设有用于夹紧软管的夹紧装置，当刺穿针头未下移时，夹紧装置与刺穿针头之间的软管处于绷紧状态并在刺穿针头尾端弯折使软管内通道阻断，当刺穿针头下移时，软管弯折处自然恢复原状，软管内通道连通。通过设置高度低于竖板的第一夹板解决了滑动背板滑动连接的下滑动槽问题，底板和竖板一体成型简化安装工艺，而且结构更稳定；通过设置固定软管的夹紧装置，当留样结束刺穿针头上移后，使软管弯折防止软管内的液体样本外溢。

在一些实施方式中，第一螺杆一端活动连接有与背板固接的第一支撑板。由此，可保证第一螺杆传动的稳定性。

在一些实施方式中，第二螺杆一端活动连接有与底板固接的第二支撑板。由此，可保证第二螺杆传动的稳定性。

在一些实施方式中，连接板上设置有软性材质的垫块，垫块上设置有具有与采样管底部匹配的凹陷部。由此，增加采样管摩擦度，避免刺穿针头拔出时造成的采样管脱离或定位失准状况。

在一些实施方式中，控制装置为微电脑或为工控机或为PLC控制装置或为中央处理器。

附图说明

图1为本发明一种实施方式的一种液体样本自动留样机构的结构示意图；

图2为液体样本自动留样机构的左侧结构示意图；

图3为液体样本自动留样机构上的定位装置和底板的俯视结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图对本发明进一步详细说明。

如图1至图3所示，本发明提供的一种液体样本自动留样机构，包括：支架1、刺穿装置2、管架装置3、定位装置4和控制装置，其中，

支架1包括：背板11、底板12，底板12左端设置有竖板13，竖板13与背板11之间设置有第一夹板14，第一夹板14高度低于竖板13高度，背板11、第一夹板14和竖板13通过螺栓依次固接，竖板13与背板11之间形成有下滑动槽，背板11上固接有上滑槽板16和第二夹板18，第二夹板18位于背板11与上滑槽板16之间，第二夹板18高度低于上滑槽板16高度，背板11与上滑槽板16之间形成有上滑动槽，底板12和竖板13一体成型。

刺穿装置2，固设在背板11上，刺穿装置2包括固设在背板11上的第一电机21，第一电机21连接有第一螺杆22，第一螺杆22螺纹配合有第一螺母23，第一螺母23与背板11滑动接触，第一螺母23上固接有固定板25，固定板25固设有刺穿针头24，刺穿针头24连接有软管，软管另一端连接有储存有液体样本的储样槽，第一电机21与控制装置电连。

第一螺杆22一端活动连接有第一支撑板221，第一支撑板221固接在背板11上。

控制装置控制第一电机21驱动第一螺母23在背板11上上下滑动，实现刺穿针头24上、下移动。

背板11上固设有用于夹紧软管的夹紧装置17，夹紧装置17包括两个铰接在一起的半圆形扣件，两个半圆形扣件将软管夹紧后通过螺栓紧固在一起，当刺穿针头24未下移时，夹紧装置17与刺穿针头24之间软管处于绷紧状态并在刺穿针头24尾端弯折使软管内通道阻断，当刺穿针头24下移时，软管弯折处自然恢复原状，软管内通道连通。

管架装置3滑动设置在背板11上。

管架装置3包括滑动背板31，滑动背板31滑动设置在上滑动槽与下滑动槽内，滑动背板31上通过螺栓固定有管架32，管架32上固设有具有塞子且内部处于负压的采样管33，采样管33下方设置有与滑动背板31连接的连接板34，连接板34上设置有软性材质的垫块，垫块上设置有具有与采样管33底部匹配的凹陷部，采样管33底部与凹陷部接触，连接板34底部设置有凹槽。

定位装置4包括：固设在底板12的第二电机41和红外装置42，第二电机41连接有第二螺杆43，第二螺杆43螺纹配合有第二螺母44，第二螺母44与底板12滑动接触，第二螺母44顶部设置有螺钉46，螺钉46顶部与连接板34底部的凹槽配合，第二螺母44一侧设置有具有通孔的定位卡片45，定位卡片45一端位于红外装置42的红外发射端401与红外接收端402之间，第二电机41和红外装置42与控制装置电联。

第二螺杆43一端活动连接有第二支撑板431，第二支撑板431固接在底板12上。

控制装置控制第二电机41驱动第二螺母44在底板12上左右滑动，第二螺母44通过螺钉46连动管架装置3在背板11上左右滑动带动采样管33左右移动，同时第二螺母44也带动定位卡片45左右移动，当定位卡片45左移时，红外装置42的红外发射端发射401的信号穿过定位卡片45的通孔被红外接收端402接收时，红外装置42反馈信息到控制装置控制第二电机41停止，此时采样管33位于刺穿针头24正下方，实现对采样管33的精准定位。

控制装置为工控机。

当控制装置收到需要留样液体样本的信息时，控制装置控制第二电机41驱动第二螺母44在底板12上向左滑动，第二螺母44通过螺钉46连动滑动背板32在背板11上向左滑动并带动采样管33左移，同时第二螺母44也带动定位卡片45左移，当红外装置42的红外发射端401发射的信号穿过定位卡片45的通孔被红外接收端402接收时，红外装置42反馈信息到控制装置控制第二电机41停止，此时采样管33刚好位于刺穿针头24正下方，实现对采样管33的精准定位，之后控制装置控制第一电机21驱动第一螺母23在背板11向下滑动，第一螺母23带动刺穿针头24下移刺穿采样管上的塞子，在采样管33内部负压的作用下使储样槽内的液体样本进入采样管33内，实现对液体样本的留样。

在一些实施例中，真空采样管33设置有两个、三个、或者更多。

在一些实施例中，控制装置为微电脑或为PLC控制装置或为中央处理器。

在一些实施例中，刺穿针头24直接与第一螺母连接，而省去固定板。

在一些实施例中，刺穿装置为液压缸，液压缸与控制装置电连，刺穿针头固定在液压缸输出端，控制装置控制液压缸的伸缩从而带动刺穿针头上下滑动，并实现对液体样本的留样。

在一些实施例中，定位装置包括固定在底板上的第二电机，第二电机连接有第二螺杆，第二螺杆螺纹配合有第二螺母，第二螺母与底板滑动接触，第二螺母顶部设置有连接杆，连接杆与管架装置上的连接板连接，第二螺母上固设有位移传感器，第二电机和位移传感器与控制装置电连，控制装置控制第二电机驱动第二螺母左移，连动位移传感器左移，通过位移传感器反馈位移信息给控制装置控制第二电机停转，从而实现对采样管定位到刺穿针头正下方。

液体样本自动留样机构的原理：初始状态第一螺母23位于第一螺杆22上端，第二螺母44位于第二螺杆43右端，此时定位卡片45左端位于红外装置42红外发射端401与红外接收端402之间阻挡信号通过，当需要留样液体样本的信息时，控制装置控制第二电机41转动驱动第二螺母44左移，第二螺母44带动螺钉46和定位卡片45同时左移，同时第二螺钉46带动连接板34连动采样管33左移，当红外发射端401发射的信号穿过定位卡片45上的通孔被红外接收端402接收时，红外装置42反馈信息给控制装置控制第二电机41停止转动，此时，采样管33刚好停在刺穿针头24正下方，之后控制装置控制第一电机21驱动第一螺母23连动刺穿针头24下移并刺穿采样管33上的塞子，在采样管33内部负压的作用下，自动吸取软管另一端储样槽内的液体样本到采样管33内，当留样结束，控制装置控制第一电机21反转驱动第一螺母23连动刺穿针头24上移与塞子分离回到初始位置，夹紧装置17与刺穿针头24之间的软管绷紧并在刺穿针头24尾端弯折使软管内通道阻断，防止软管内液体样本外溢。当控制装置再次收到需要留样液体样本的信息时，按照上述步骤将管架上的第二支采样管33定位到刺穿针头24正下方，刺穿针头24下移刺穿采样管33上的塞子吸取液体样本到第二只采样管33，依次类推，当第四支采样管33也留样有液体样本后，控制装置控制定位装置4驱动管架装置3回到初始位置，当其中一个采样管33、或者两个采样管33、或者三个采样管33内留样有冷凝液后，人工来取走其中留样有液体样本的采样管33并换上新的采样管33后，可通过手动控制控制装置实现定位装置4驱动管架装置3回到初始位置。

以上所述的仅是本发明的一些实施方式，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，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。

Claims (10)

1.一种液体样本自动留样机构，其特征在于，包括：支架(1)、刺穿装置(2)、管架装置(3)、定位装置(4)和控制装置，其中，

所述支架(1)包括：背板(11)和底板(12)；

所述刺穿装置(2)固设在所述背板(11)上，所述刺穿装置(2)上设置有刺穿针头(24)并驱动所述刺穿针头(24)移动；所述刺穿针头(24)连接有软管，所述软管另一端连接有储存有液体样本的储样槽；

所述管架装置(3)滑动设置在所述背板(11)上，所述管架装置(3)上固设有具有塞子且内部处于负压的采样管(33)；

所述定位装置(4)固设在所述底板(12)上，所述定位装置(4)与所述管架装置(3)连接，所述定位装置(4)用于驱动所述管架装置(2)带动所述采样管(33)移动以及定位到所述刺穿针头(24)下方；

所述刺穿装置(2)和定位装置(4)与所述控制装置电连接；所述控制装置控制所述定位装置(4)带动所述采样管(33)移动以及定位到所述刺穿针头(24)下方，所述控制装置控制所述刺穿装置(2)驱动所述刺穿针头(24)下移刺穿定位到其下方的采样管(33)上的塞子，在采样管(33)内部负压的作用下使储样槽内的液体样本进入采样管(33)内，实现对液体样本的留样。

2.根据权利要求1所述的一种液体样本自动留样机构，其特征在于，所述刺穿装置(2)包括：固设在所述背板(11)上的第一电机(21)，所述第一电机(21)连接有第一螺杆(22)，第一螺杆(22)配合有第一螺母(23)，所述第一螺母(23)与所述背板(11)滑动接触，第一螺母(23)上固接有固定板(25)，所述刺穿针头(24)固设在所述固定板(25)上，所述第一电机(21)与所述控制装置电连；

所述控制装置控制第一电机(21)驱动第一螺母(23)在背板(11)上上下滑动，实现所述刺穿针头(24)上、下移动。

3.根据权利要求1所述的一种液体样本自动留样机构，其特征在于，所述管架装置(3)包括：滑动设置在所述背板(11)上的滑动背板(32)，所述滑动背板(32)上固设有管架(32)，所述采样管(33)固设在所述管架(32)上，所述采样管(33)下方设置有与所述滑动背板(32)连接的连接板(34)。

4.根据权利要求1所述的一种液体样本自动留样机构，其特征在于，所述定位装置(4)包括：固设在所述底板(12)的第二电机(41)和红外装置(42)，所述第二电机(41)连接有第二螺杆(43)，第二螺杆(43)配合有第二螺母(44)，所述第二螺母(44)与所述底板(12)滑动接触，所述第二螺母(44)顶部设置有与所述连接板(32)连接的螺钉(46)，所述第二螺母(44)一侧设置有具有通孔的定位卡片(45)，所述定位卡片(45)一端位于所述红外装置(42)的红外发射端(401)与红外接收端(402)之间，所述第二电机(41)和红外装置(42)与所述控制装置电联；

所述控制装置控制第二电机(41)驱动第二螺母(23)在底板(12)上左右滑动，所述第二螺母(23)通过螺钉(46)连动管架装置(3)在背板(11)上左右滑动带动采样管(33)左右移动，同时第二螺母(23)也带动定位卡片(45)左右移动，当定位卡片(45)左移时，红外装置(42)的红外发射端发射(401)的信号穿过定位卡片(45)的通孔被红外接收端(402)接收时，红外装置反馈信息到控制装置控制第二电机停止，此时采样管(33)位于刺穿针头正下方，实现对采样管(33)的定位。

5.根据权利要求3所述的一种液体样本自动留样机构，其特征在于，所述底板(12)上设置有竖板(13)，所述竖板(13)与所述背板(11)之间设置有第一夹板(14)，所述第一夹板(14)高度低于所述竖板(13)高度，所述背板(11)、第一夹板(14)和竖板(13)依次固接，所述竖板(13)与所述背板(11)之间形成有使所述滑动背板(31)滑动的下滑动槽，所述底板(12)和竖板(13)一体成型。

6.根据权利要求3所述的一种液体样本自动留样机构，其特征在于，所述背板(11)上固设有上滑槽板(16)和第二夹板(18)，所述第二夹板(18)高度低于所述上滑槽板(16)高度，所述背板(11)与所述上滑槽板(16)之间形成有使所述滑动背板(31)滑动的上滑动槽，所述的背板(11)上固设有用于夹紧所述软管的夹紧装置(17)，当刺穿针头(24)未下移时，夹紧装置(17)与刺穿针头(24)之间的软管处于绷紧状态并在刺穿针头(24)尾端弯折使软管内通道阻断，当刺穿针头(24)下移时，所述软管弯折处自然恢复原状，软管内通道连通。

7.根据权利要求2所述的一种液体样本自动留样机构，其特征在于，所述第一螺杆(22)一端活动连接有与所述背板(11)固接的第一支撑板(221)。

8.根据权利要求4所述的一种液体样本自动留样机构，其特征在于，所述第二螺杆(43)一端活动连接有与所述底板(12)固接的第二支撑板(431)。

9.根据权利要求3所述的一种液体样本自动留样机构，其特征在于，所述连接板(34)上设置有软性材质的垫块，所述垫块上设置有具有与所述采样管(33)底部匹配的凹陷部。

10.根据权利要求1所述的一种液体样本自动留样机构，其特征在于，所述控制装置为微电脑或为工控机或为PLC控制装置或为中央处理器。

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