CN113881551A - 一种晾堂微生物取样装置及取样方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种晾堂微生物取样装置，其包括支撑组件以及设置在该支撑组件上的取样机构；所述取样机构包括用于夹持擦拭件与待测面进行擦拭取样的夹持组件、安装于支撑组件上用于带动夹持组件升降的升降组件和安装于升降组件与所述夹持组件之间，用于驱动夹持组件转动的第二驱动件。本申请解决了操作人员使用取样器擦拭晾堂待测面时，会因为用力大小不均一、擦拭面积不统一，导致实验结果不稳定的问题。
Description
技术领域
本申请涉及样品采集技术领域，尤其是涉及一种晾堂微生物取样装置及取样方法。
背景技术
晾堂作为白酒酿造过程中堆积发酵的载体，是酒醅微生物的重要来源之一。由于晾堂环境中栖息着多种酿造微生物，不同晾堂材质、不同操作等将导致酒醅中不同微生物的生长情况出现差异，造成酒醅堆积发酵接种地面上微生物的不平衡，最终使得产酒率与酒质受到影响。因此，对晾堂内微生物接触面的研究显得越发重要。研究人员通常会通过取样器对晾堂的微生物进行擦拭采样，再对样品进行分析研究。
常见的晾堂微生物待测面采样方式为：实验员带上手套用力将无菌棉球按在待测面上，然后滑动无菌棉球擦拭待测面进行微生物取样。待擦拭取样结束后，将取样后的无菌棉球放入样品收集容器中，然后再对取样后的无菌棉球进行处理，以供后续检测。
上述相关技术中存在以下缺陷：操作人员使用无菌棉签擦拭晾堂待测面时，会因为用力大小不均一、擦拭面积不统一，导致实验结果不稳定，使得实验数据结果产生较大偏差。
发明内容
为了改善操作人员使用无菌棉球擦拭晾堂待测面时，会因为用力大小不均一、擦拭面积不统一，导致实验结果不稳定的问题，本申请提供一种晾堂微生物取样装置及取样方法。
第一方面，本申请提供一种晾堂微生物取样装置，采用如下技术方案：
一种晾堂微生物取样装置，包括支撑组件以及设置在该支撑组件上的取样机构；所述取样机构包括用于夹持擦拭件与待测面进行擦拭取样的夹持组件、安装于支撑组件上用于带动夹持组件升降的升降组件和安装于升降组件与所述夹持组件之间，用于驱动夹持组件转动的第二驱动件。
可选的，所述升降组件包括套筒、插设于套筒内并相对套筒滑动的滑杆和用于驱动滑杆伸缩的第一驱动件。
可选的，所述第二驱动件为旋转电机，所述旋转电机的输出轴通过联轴器与所述夹持组件连接，所述旋转电机远离输出轴一端与所述滑杆固定连接。
可选的，所述夹持组件包括安装件、用于夹持擦拭件的第一夹持件和第二夹持件，其中，所述安装件的一端通过联轴器与所述第二驱动件的电机输出轴连接，另一端用于固定所述第一夹持件和第二夹持件。
可选的，所述第一夹持件和第二夹持件均包括对接杆，对接杆的一端与安装件固定，另一端与另一对接杆配合，用于夹持所述擦拭件。
可选的，所述第一夹持件和第二夹持件还均包括夹盘，夹盘设置于所述对接杆上用于夹持所述擦拭件的一端，且与对接杆呈垂直设置。
可选的，所述夹持组件还包括用于将第一夹持件和第二夹持件的对接杆锁紧于所述安装件上的锁紧件，以及便于所述第一夹持件和第二夹持件安装定位的定位装置。
第二方面，本申请提供一种晾堂微生物取样方法，采用如下的技术方案：
一种晾堂微生物取样方法，采用晾堂微生物取样装置对待测面进行取样，包括以下步骤：
S1：将擦拭件安装于夹持组件上；
S2：启动升降组件使安装有擦拭件的夹持组件与待测面接触；
S3：启动第二驱动件，第二驱动件带动夹持组件转动对待测面擦拭取样；
S4：擦拭取样结束后，启动升降组件使夹持组件远离待测面，取下擦拭件。
可选的，所述擦拭件为定制的无菌棉球，每次采样无菌棉球的形状、大小、质量以及被夹持部位均相同。
可选的，所述S4步骤中，所述取下擦拭件包括：在夹持组件下方放置收集器皿，松开第一夹持件和第二夹持件使擦拭件落入收集器皿以供检测。
本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.调节升降组件，使其处于收缩状态，将擦拭件安装到夹持组件上，启动升降组件，升降组件的滑杆向下移动，带动夹持组件与待测面抵接，再启动第二驱动件，第二驱动件带动夹持组件转动，进而带动擦拭件对待测面进行擦拭取样，整个取样过程采用机械操作，每次取样过程中夹持组件与待测面之间的压力相同、擦拭面积相同，减少了操作人员使用无菌棉球擦拭晾堂待测面时，会因为用力大小不均一、擦拭面积不统一，导致实验结果不稳定的可能。
2.第一、第二夹持件的夹盘，可以防止夹持在两个对接杆之间的无菌棉球在接触待测面时，由于无菌棉球与待测面的接触点的位置不同而产生的误差，而通过擦拭棉夹盘对无菌棉球的挤压，可以扩大无菌棉球的取样面积，提高每次进行擦拭时无菌棉球与待测面的接触面的一致性，进而提高取样效率。
3.无菌棉球的形状、大小、质量以及被夹持部位均相同，提升取样的重复性，能够使取样试验结果更加稳定，提升微生物检测数据的准确度；并且取样过程中，全程没有外界环境的干扰，无菌棉球上的微生物不容易发生迁移，能够进一步提升取样结果的稳定性和准确度。
附图说明
图1是本申请实施例整体结构示意图；
图2是升降组件的结构示意图；
图3是夹持组件和第二驱动件的结构示意图；
图4是夹持组件的结构示意图。
附图标记说明：1、底座；2、支撑组件；21、立杆；22、横杆；221、固定部；3、取样机构；31、夹持组件；311、安装件；3111、圆杆；3112、安装块；312、第一夹持件；3121、夹盘；3122、对接杆；313、第二夹持件；314、锁紧件；3141、螺杆；3142、紧固螺母；315、定位柱；32、升降组件；321、套筒；322、滑杆；3221、连接件；323、第一驱动件；324、连接片；33、第二驱动件；34、联轴器。
具体实施方式
以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种晾堂微生物取样装置。参照图1，一种晾堂微生物取样装置包括底座1、安装于底座1上的支撑组件2和安装于支撑组件2上的取样机构3，取样机构3上安装有擦拭件，通过取样机构3对晾堂待测面取样，减少了操作人员使用无菌棉球擦拭晾堂待测面取样时，会因为用力大小不均一、擦拭面积不统一，导致实验结果不稳定的可能。
参照图1，底座1整体可以为钢质圆环，用于地面支撑。在本申请其他实施方式中，底座1还可以为中部镂空的三角形、矩形以及其他形状。支撑组件2包括立杆21和固定于立杆21上的横杆22。立杆21可以为钢质方杆，立杆21端部与底座1焊接或螺栓连接固定，且立杆21轴线与底座1所在平面的夹角为90°。横杆22可以为横截面为矩形的钢杆，横杆22一端钣金一体成型形成固定部221，固定部221呈矩形块状，固定部221四个角上开设有安装孔，立杆21上远离底座1一端侧壁上开设有与安装孔对应的螺纹孔，横杆22可以通过固定部221与立杆21螺栓固定连接，横杆22轴线与立杆21轴线呈垂直设置。取样机构3安装于横杆22侧壁上对着底座1一侧。
参照图1和图2，取样机构3包括夹持组件31、升降组件32和第二驱动件33。升降组件32整体可以为电动推杆或电液推杆，本实施例中选择前者。升降组件32包括安装于横杆22侧壁的套筒321、插设于套筒321内的滑杆322和驱动滑杆322伸缩滑动的第一驱动件323。套筒321整体为内部中空、一端敞口的圆筒，套筒321远离敞口一端焊接有连接片324，连接片324可以为矩形钢片，连接片324侧面四个角上开设有通孔，套筒321的轴线与连接片324通孔所在侧面垂直。套筒321能够通过连接片324螺栓固定于横杆22上，当套筒321受到损坏需要维修或更换时便于拆卸和安装。滑杆322为圆杆且滑杆322的直径小于套筒321的内径，滑杆322插设于套筒321内并能够相对套筒321滑动。套筒321内部安装有传动装置，滑杆322的端部与套筒321内部的传动装置固定连接。第一驱动件323可以为正反转电机，第一驱动件323与套筒321内部的传动装置连接，启动第一驱动件323可以带动滑杆322在套筒321内伸缩滑动。
滑杆322上远离横杆22一端焊接有连接件3221，连接件3221可以为矩形钢片，连接件3221侧面四个角上开设有连接孔，滑杆322轴线与连接件3221上连接孔所在侧面垂直。滑杆322可以通过连接件3221与第二驱动件33螺栓连接，当第二驱动件33受损时，可以拆卸第二驱动件33，便于拆卸维修和安装。
第二驱动件33可以为旋转电机，旋转电机远离输出轴一端与滑杆322上的连接件3221固定连接。夹持组件31安装于旋转电机的输出轴上，滑杆322伸缩可以带动旋转电机升降，进而带动夹持组件31升降，擦拭件安装于夹持组件31上，当夹持组件31下降至与待测面接触后，启动旋转电机，旋转电机带动夹持组件31旋转对待测面擦拭取样。为了使夹持组件31能够与待测面接触且夹持组件31每次与待测面的压强保持一致，滑杆322的伸缩长度应大于夹持组件31与待测面的最远距离，夹持组件31与待测面的最远距离为滑杆322处于收缩状态下时夹持组件31与待测面的距离。此处这样设置是因为，擦拭取样需要夹持组件31与待测面产生摩擦力，摩擦力需要在垂直于待测面方向上产生作用力。如果滑杆322的伸缩长度等于夹持组件31与待测面的最远距离，此时夹持组件31上安装有擦拭件位于待测面和夹持组件31之间，使擦拭件与待测面之间存在一定压力，但是由于其产生的压力过小可能导致擦拭效果不好，进而使取样结果不稳定。
参照图3和图4，夹持组件31包括安装件311、第一夹持件312、第二夹持件313和锁紧件314。安装件311包括位于一端的圆杆3111和位于另一端的安装块3112，圆杆3111端部固定连接有联轴器34，圆杆3111可以通过联轴器34与旋转电机的输出轴固定连接，进而实现第二驱动件33带动安装件311转动。
参照图4，第一夹持件312和第二夹持件313分别安装于安装块3112两侧。第一夹持件312和第二夹持件313分别包括夹盘3121和对接杆3122。夹盘3121为半圆盘，在其他实施方式中夹盘3121可以为矩形盘或三角形盘。对接杆3122由夹盘3121半圆侧面向外延伸且一体成型形成，对接杆3122也可与夹盘3121半圆侧面焊接固定，本实施例中选择前者。对接杆3122的轴线与夹盘3121半圆侧面呈垂直设置，第二夹持件313与第一夹持件312形状大小相同。擦拭件可以为无菌棉球，两个夹盘3121合拢可以对无菌棉球夹持固定。本实施例中，第一、第二夹持件的夹盘3121，可以防止夹持在两个对接杆3122之间的无菌棉球在接触待测面时，由于无菌棉球与待测面的接触点的位置不同而产生的误差，而通过擦拭棉夹盘对无菌棉球的挤压，可以扩大无菌棉球的取样面积，提高每次进行擦拭时无菌棉球与待测面的接触面的一致性，进而提高取样效率；同时还能够控制每次擦拭的面积相同，提升实验结果的稳定性。
为了方便安装，其中一个夹持件的对接杆3122上焊接有定位柱315，定位柱315可以为圆柱或方柱，本实施例中选择前者；安装块3112上开设有供定位柱315穿过的孔洞，另一个夹持件上开设有与安装块3112孔洞对应的孔，通过定位柱315穿过安装块3112和另一个夹持件上的孔洞将两个夹持件安装在安装块3112上。第一夹持件312和第二夹持件313相对安装块3112轴线呈对称设置，且两个夹持件的夹盘3121的半圆直边呈相互靠近设置。为了使两个夹盘3121能够起到夹持作用，安装块3112的长度应小于对接杆3122的长度。将无菌棉球置于两个夹盘3121之间，利用锁紧件314可以对无菌棉球进行夹紧固定。锁紧件314包括焊接固定于其中一个对接杆3122上的螺杆3141和与螺杆3141配合的紧固螺母3142，紧固螺母3142可以为蝶形螺母，蝶形螺母能够方便操作人员拧转紧固螺母3142；安装块3112和另一个对接杆3122上开设有供螺杆3141穿过的孔洞。紧固螺母3142与螺杆3141配合可以使两个夹盘3121相互靠近并锁紧，以便夹持无菌棉球。定位柱315和螺杆3141二者结合能够对两个夹持件起到限位作用，防止夹持件晃动，使夹持件在转动过程中更加稳定。在本申请其他实施方式中，两个夹持件也可以通过对接杆3122端部与安装块3112铰接，再使用锁紧件314对夹持件进行锁紧夹持固定。
本申请实施例一种晾堂微生物取样装置的实施原理为：合拢两个对接杆3122，通过定位柱315和螺杆3141将两个对接杆安装在安装块3112上，并将无菌棉球置于两个夹盘3121之间，再将紧固螺母3142安装到螺杆3141上，拧转紧固螺母3142锁紧两个夹盘，使两个夹盘将无菌棉球夹持固定。启动第一驱动件323使滑杆322向下伸出带动夹盘3121上的无菌棉球与待测面抵接，再启动第二驱动件33，第二驱动件33带动夹盘3121上的无菌棉球转动以对待测面进行取样操作。通过夹盘转动取样，减少了操作人员使用无菌棉球擦拭晾堂待测面时，会因为用力大小不均一、擦拭面积不统一，导致实验结果不稳定的可能。
本申请还提供一种晾堂微生物取样方法，采用晾堂微生物取样装置对晾堂待测面进行取样操作，分为以下几个步骤：
S1：将无菌棉球安装于夹持组件31上。
具体为，拧转紧固螺母3142，打开两个夹盘，将无菌棉球放置于两个夹盘之间，再拧转紧固螺母3142将两个夹盘锁紧，进而将无菌棉球固定于两个夹盘之间。此处使用的无菌棉球为定制的形状、大小、质量均相同的无菌棉球，且每个无菌棉球均设置有一个用于夹盘夹持的夹持部。
形状、大小、质量均相同的无菌棉球，以及无菌棉球每次被夹持的部位也相同能够使擦拭取样具有良好的重复性，进而提升每次擦拭取样结果的稳定性。
S2：启动升降组件32使安装有无菌棉球的夹持组件31与待测面接触。
具体为，启动第一驱动件323使滑杆322向下伸出带动两个夹盘下降，进而使夹盘上夹持固定的无菌棉球与待测面接触。
S3：启动第二驱动件33，第二驱动件33带动夹持组件31转动对待测面擦拭取样。
具体为，将第二驱动件33的转速调整为固定值，启动第二驱动件33，第二驱动件33带动夹盘转动进而对待测面进行擦拭取样。
每次擦拭取样都以相同的转速进行取样，能够使擦拭取样的结果更加稳定，检测数据更加准确可靠。
S4：擦拭取样结束后，启动升降组件32使夹持组件31远离待测面，取下擦拭件。
具体为，启动第一驱动件323，使滑杆322收缩带动两个夹盘上升，在两个夹盘下方放置收集器皿收集采样后的无菌棉球。拧转紧固螺母3142，打开两个夹盘，采样后的无菌棉球落入下方的收集器皿内，完成采样操作。
采样后的无菌棉球直接进入收集器皿，能够减少其他工具接触无菌棉球时微生物迁移使检测结果出现偏差的可能；同时，没有其他工具接触无菌棉球也能减少其他物质对微生物检测结果的影响。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种晾堂微生物取样装置，其特征在于：包括支撑组件(2)以及设置在该支撑组件(2)上的取样机构(3)；所述取样机构(3)包括用于夹持擦拭件与待测面进行擦拭取样的夹持组件(31)、安装于支撑组件(2)上用于带动夹持组件(31)升降的升降组件(32)和安装于升降组件(32)与所述夹持组件(31)之间，用于驱动夹持组件(31)转动的第二驱动件(33)。
2.根据权利要求1所述的一种晾堂微生物取样装置，其特征在于：所述升降组件(32)包括套筒(321)、插设于套筒(321)内并相对套筒(321)滑动的滑杆(322)和用于驱动滑杆(322)伸缩的第一驱动件(323)。
3.根据权利要求2所述的一种晾堂微生物取样装置，其特征在于：所述第二驱动件(33)为旋转电机，所述旋转电机的输出轴通过联轴器与所述夹持组件(31)连接，所述旋转电机远离输出轴一端与所述滑杆(322)固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种晾堂微生物取样装置，其特征在于：所述夹持组件(31)包括安装件(311)、用于夹持擦拭件的第一夹持件(312)和第二夹持件(313)，其中，所述安装件(311)的一端通过联轴器与所述第二驱动件(33)的电机输出轴连接，另一端用于固定所述第一夹持件(312)和第二夹持件(313)。
5.根据权利要求4所述的一种晾堂微生物取样装置，其特征在于：所述第一夹持件(312)和第二夹持件(313)均包括对接杆，对接杆的一端与安装件(311)固定，另一端与另一对接杆配合，用于夹持所述擦拭件。
6.根据权利要求5所述的一种晾堂微生物取样装置，其特征在于：所述第一夹持件(312)和第二夹持件(313)还均包括夹盘，夹盘设置于所述对接杆上用于夹持所述擦拭件的一端，且与对接杆呈垂直设置。
7.根据权利要求4所述的一种晾堂微生物取样装置，其特征在于：所述夹持组件还包括用于将第一夹持件(312)和第二夹持件(313)的对接杆锁紧于所述安装件(311)上的锁紧件(314)，以及便于所述第一夹持件(312)和第二夹持件(313)安装定位的定位装置。
8.一种晾堂微生物取样方法，采用权利要求1-7任意一项所述的晾堂微生物取样装置对待测面进行取样，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将擦拭件安装于夹持组件(31)上；
S2：启动升降组件(32)，带动所述夹持组件(31)下降至与待测面接触；
S3：启动第二驱动件(33)，第二驱动件(33)带动夹持组件(31)转动对待测面进行擦拭取样；
S4：擦拭取样结束后，启动升降组件(32)带动夹持组件(31)远离待测面，取下擦拭件。
9.根据权利要求8所述的一种晾堂微生物取样方法，其特征在于：所述擦拭件为定制的无菌棉球，每次采样无菌棉球的形状、大小、质量以及被夹持部位均相同。
10.根据权利要求8所述的一种晾堂微生物取样方法，其特征在于：所述S4步骤中，所述取下擦拭件包括：在夹持组件(31)下方放置收集器皿，松开第一夹持件(312)和第二夹持件(313)使擦拭件落入收集器皿以供检测。
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