CN115449466A - 一种洁净手术室用空气取样检测装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种洁净手术室用空气取样检测装置及其使用方法，属于空气取样设备技术领域。主要包括底座及安装在底座上的第一立杆，第一立杆输出端上安装有连接座，安装在连接座上的取样桶，安装在取样桶上端的桶盖，安装在桶盖上的第二立杆，第二立杆输出端伸入取样桶内部，安装在第二立杆的输出端的密封盘，第二立杆上设置有两处通槽，通槽内设置有第三阀体，安装在取样桶下端的进气管，进气管上安装有第二阀体及用于对取样桶中采集的空气进行收集的收集组件。本申请的一种洁净手术室用空气取样检测装置及其使用方法通过设置有取样桶和收集组件，可以对指定高度的空气进行持续间隔取样，从而给外部的空气一定的回复时间，从而保证空气采样的一致性。

Description

一种洁净手术室用空气取样检测装置及其使用方法

技术领域

本申请涉及空气取样设备技术领域，具体为一种洁净手术室用空气取样检测装置及其使用方法。

背景技术

洁净手术室是采取一定的空气洁净措施,达到一定细菌浓度和空气洁净度级别的手术室，在洁净手术室的日常维护中，需要定期检测其细菌浓度，以便于对洁净手术室进行清洁度的评价，并根据评价结果采取相应的洁净措施。

现有洁净手术室的细菌浓度检测方法主要方法如下：把空气检测装置放置于洁净手术室的各个区域，然后利用负压吸取洁净手术室中的空气，并把吸取的空气导入细菌培养皿中，静置30分钟，然后通过对细菌培养皿中的细菌浓度的检测，来间接的评价洁净手术室中的细菌浓度。

然而在对洁净手术室中的空气进行采样时，利用负压持续对一处进行空气的采样，而在采样处由于负压的影响而产生空气的对流，导致采样的空气不能反映指定高度的空气质量，测试结果失真严重，所以有必要提供一种洁净手术室用空气取样检测装置及其使用方法来解决上述问题。

需要说明的是，本背景技术部分中公开的以上信息仅用于理解本发明构思的背景技术，并且因此，它可以包含不构成现有技术的信息。

发明内容

发明人通过研究发现：在对洁净手术室中的空气进行采样时，由于细菌的分布沿高度方向会有一定的梯度，通常会规定一定的采样高度，而利用负压进行持续采样时，会使得采样处空气不停的流动，从而导致采样的空气不能真实反映该高度层的空气质量，从而使得测试的结果失真，此问题成为该领域技术人员亟待解决的问题。

基于现有技术中存在的上述问题，本申请实施例的目的在于：提供一种洁净手术室用空气取样检测装置及其使用方法，可以在对指定高度的空气进行负压取样的过程中，采取间断取样的方式，从而给外部的空气一定的回复时间，使得采集的空气符合该高度层固有的状态，从而保证空气采样的一致性。

本申请解决其技术问题所采用的技术方案是：一种洁净手术室用空气取样检测装置，包括底座及安装在底座上的第一立杆，所述第一立杆为伸缩结构，且输出端上安装有连接座，安装在所述连接座上的取样桶，安装在取样桶上端的桶盖，用于盖合和密封所述取样桶，安装在所述桶盖上的第二立杆，所述第二立杆为伸缩结构，且输出端伸入所述取样桶内部，安装在所述第二立杆的输出端的密封盘，并与所述取样桶内壁滑动密封连接，所述第二立杆上设置有两处通槽，所述通槽内设置有第三阀体，安装在所述取样桶下端的进气管，所述进气管上安装有第二阀体及用于对取样桶中采集的空气进行收集的收集组件。

进一步的，所述收集组件包括安装在所述取样桶下端的排放管，所述排放管为伸缩结构，所述排放管上安装有第一阀体，所述排放管下端设置有锥面，所述排放管外圈套设有密封环，放置在所述底座上的培养皿，且位于所述排放管正下方，所述培养皿盖合有皿盖，所述皿盖上设置有通气槽。

进一步的，所述通气槽内安装有弹性绳，所述弹性绳的另一端固定有密封球，所述密封球用于密封所述通气槽。

进一步的，所述取样桶一侧设置有液箱，所述液箱与进气管连通，且连通的管道上设置有第二泵体。

进一步的，所述取样桶一侧设置有第一泵体，所述第一泵体与通槽之间连通有软管。

进一步的，所述通槽的下端连通有插入管，所述插入管的圆周上设置有多组导通孔。

进一步的，所述底座上设置有多组放置槽，其中一处放置槽内安装有压力感应器。

进一步的，所述第一立杆的下端设置有按钮。

进一步的，所述密封盘的下端设置有压力传感器。

本发明还提供了一种洁净手术室用空气取样检测装置的使用方法，包含以下步骤：

第一步，把培养皿放置在放置槽中，然后启动控制系统；

第二步，根据压力感应器的受力情况，确定空气检测装置的工作状态：

当压力感应器采集到压力值时，判定为采样状态，启动按钮后，由控制系统驱动，进行采样工作；

当压力感应器未采集到压力值时，判定为消毒状态，启动按钮后，由控制系统驱动，进行消毒工作。

本申请的有益效果是：本申请提供的一种洁净手术室用空气取样检测装置及其使用方法，通过设置有取样桶和收集组件，可以对指定高度的空气进行持续间隔取样，从而给外部的空气一定的回复时间，使得采集的空气符合该高度层固有的状态，从而保证空气采样的一致性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本申请作进一步说明。

图中：

图1为本申请一种洁净手术室用空气取样检测装置及其使用方法的整体示意图；

图2为本申请一种洁净手术室用空气取样检测装置及其使用方法的爆炸示意图；

图3为图2中的A处局部结构示意图；

图4为图2中的B处局部结构示意图；

图5为图3中输入管处局部结构示意图；

图6为图4中皿盖的内部结构示意图；

图7为本申请中一种洁净手术室用空气取样检测装置及其使用方法的电路控制示意图；

图8为图7中的C处局部结构以及电路切换液压管路示意图；

其中，图中各附图标记：

1、底座；2、取样桶；3、培养皿；4、桶盖；5、第一立杆；6、连接座；7、第一泵体；8、液箱；9、按钮；10、第一阀体；11、排放管；12、第二泵体；13、第二阀体；14、进气管；15、第二立杆；16、密封环；17、锥面；18、密封盘；19、插入管；20、放置槽；21、皿盖；22、通气槽；23、导通孔；24、通槽；25、第三阀体；26、压力感应器；27、弹性绳；28、密封球；29、上腔；30、下腔；31、软管；32、控制系统；33、第一感应开关；34、第二感应开关；35、电源；36、第一腔室；37、第一活塞；38、第二活塞；39、第二腔室；40、弹簧。

具体实施方式

现在结合附图对本申请作详细的说明。此图为简化的示意图，仅以示意方式说明本申请的基本结构，因此其仅显示与本申请有关的构成。

如图1所示，本申请提供了一种洁净手术室用空气取样检测装置及其使用方法，包括底座1和设置在底座1上端的第一立杆5，第一立杆5为伸缩结构，且由电驱动控制，第一立杆5的输出端固定有连接座6，连接座6为两个大小不同的圆环焊接而成，其中较小的圆环与第一立杆5的输出端固定，较大的圆环内部固定有取样桶2，从而在第一立杆5的带动下，取样桶2可以上下移动，在第一立杆5下端设置有按钮9；

如图3所示，取样桶2上端盖合有桶盖4，桶盖4用于对取样桶2进行密封，桶盖4上端固定有第二立杆15，第二立杆15同样为伸缩结构，且由电驱动控制，第二立杆15的输出端伸入取样桶2内部，且固定有密封盘18，密封盘18外圆与取样桶2的内壁密封，同时在第二立杆15的带动下，密封盘18可以沿着取样桶2内壁上下滑动，密封盘18把取样桶2内部分为上腔29和下腔30，上腔29顶端设有排气孔；

如图3所示，取样桶2下端连通有进气管14，进气管14上安装有第二阀体13，第二阀体13为单向阀，即只允许外部气体或液体可以通过第二阀体13进入，而取样桶2内部的气体或液体无法通过第二阀体13排出，同时如图5所示，密封盘18内设有两处通槽24，通槽24内安装有第三阀体25，同时第三阀体25也为单向阀，即只允许气体或液体从下腔30进入上腔29，从而当密封盘18向下运动时，下腔30中的气体或液体可以通过通槽24排入上腔29，而当密封盘18向上运动时，因为下腔30中压力变小，气体可以通过进气管14进入下腔30中；

如图3所示，桶盖4上端设有第一泵体7，第一泵体7与外界废液箱连通，从而可以把进入上腔29中的气体或液体，通过第一泵体7排入外界废液箱中，第一泵体7通过软管31与两处通槽24连通；

如图3所示，取样桶2的一侧固定有液箱8，液箱8与进气管14管道连通，且连通的管道上安装有第二泵体12，因为液箱8中设有消毒液，从而通过第二泵体12可以把消毒液泵入取样桶2中，进而对取样桶2进行消毒；

如图1-图2及图4所示，取样桶2下端还连通有排放管11，排放管11为伸缩结构，且由电驱动控制，排放管11的下端设有锥面17，同时在底座1上设有多组放置槽20，其中一处放置槽20上设有压力感应器26，该处放置槽20为采样用，其余各处放置槽20为备用，采样用的放置槽20上放有培养皿3，培养皿3的上端盖合有皿盖21，皿盖21用于对培养皿3进行密封，防止被空气污染，皿盖21上端设有通气槽22，通气槽22与排放管11对应，从而在排放管11在电控的作用下向下运动时，可以插入通气槽22中，排放管11的外径与通气槽22内径相配合，而锥面17的设置是为了对排放管11进入通气槽22进行导向，排气管11上还安装有第一阀体10，第一阀体10为单向阀，且只允许气体或液体从排放管11排出；

如图6所示，通气槽22内部固定有弹性绳27，该弹性绳27的另一端固定有密封球28，密封球28外径与通气槽22内径相同，并用于密封通气槽22，同时排气管插入通气槽22中后，并不会与密封球28的上端接触；

如图2所示，排放管11的外圆上套设有密封环16，用于通过排放管11、通气槽22向培养皿3中通入空气时，进行密封；

如图5所示，两处通槽24下端均管道连通有插入管19，两处插入管19分别与排放管11和进气管14的上端对应，且插入管19的外径小于排放管11和进气管14的内径，从而两处插入管19可以分别进入排放管11和进气管14的内部，插入管19外圆均布有多组导通孔23，多组导通孔23均与插入管19内部贯通，从而保证对下腔30的气体或液体进行充分导入。

实施例一：

当采样用的放置槽20上放有培养皿3，此时压力感应器26采集到压力值，根据压力值的范围，从而判定为采样状态：

首先按下按钮9，通过第一立杆5把进气管14调整到指定高度，该数值由人工输入，然后排放管11开始伸长，并插入通气槽22中，排放管11靠底部的锥面17缓缓的进入通气槽22中，直到停止时，锥面17的底部不与密封球28接触，同时第一阀体10关闭，在该步骤中，排放管11伸长的长度与进气管14调整的高度有关，并作为预设值存储在控制系统32中，当排放管11进行伸长时，直接根据预设的参数由控制系统32控制伸长一定的长度；

其次利用第二立杆15的伸长，带动密封盘18向下运动，直到与下腔30下底面接触，在此过程中第三阀体25开启，从而把下腔30中的空气通过通槽24排出，进入到上腔29中，当密封盘18与下腔30底面接触时，下腔30中的空气被全部排出，此时关闭第三阀体25；

然后第二立杆15带动密封盘18缓慢的，按照一定的节奏向上运动，因为密封盘18的上升会使下腔30内的压力变小，从而在压力差的作用下，外部的空气有进入下腔30中的趋势，在此过程中第二阀体13开启，所以外部的空气会通过第二阀体13进入下腔30中，直到下腔30中的气压与外部的气压相同，在控制系统32的作用下，密封盘18上升的节奏固定，即匀速上升固定距离，然后停止，因为密封盘18的下端镶嵌安装有压力传感器，从而可以检测下腔30中的压力，当下腔30与外部空气的压力相等时，再继续匀速上升，如此反复，直到密封盘18上升到采样状态下的指定高度后，密封盘18停止上升，在此过程中，因为是缓慢的，间隔的小批量采样，从而使得该高度的空气有一定的回复时间，从而形成新的稳定层，避免了持续负压采样而造成的空气质量不稳定，因无规律流动而导致的采样空气不一致的情况，同时在此过程中，上腔29原先的气体通过其上端的排气孔排出；

下一步第二阀体13关闭，而第一阀体10开启，在此状态下第二立杆15带动密封盘18缓慢下降，并把采集的空气通过排放管11，压入通气槽22中，随着通气槽22中空气不断的压入，直到达到一定数值时，密封球28被推开，从而把采样的空气迅速的导入培养皿3中，第二立杆15带动密封盘18持续下降，直到密封盘18与下腔30底部接触，从而把采样的空气全部导入培养皿3中，从而完成空气的均匀采样和导入；

密封盘18上升的最大高度由培养皿3的容量进行控制，确保采集的空气完全充入培养皿3中，培养皿3不至于压力过大而受损。

实施例二：

当培养皿3被取走时，此时压力感应器26未采集到压力值，从而判定为消毒状态：

首先按下按钮9，此时第一立杆5和排放管11都不工作，即收缩到最小状态，第二立杆15带动密封盘18上升，直到指定高度并停止运动，该高度与采样状态下密封盘18上升的高度相同，在此状态下，第一阀体10、第二阀体13及第三阀体25均关闭，此时第二泵体12开启，把液箱8中的消毒液泵入下腔30中，直到消毒液布满整个下腔30，此时消毒液对进气管14、取样桶2以及排放管11内均进行消毒；

消毒一段时间后，第二立杆15带动密封盘18开始缓慢下移，在此过程中，第二泵体12关闭，第一泵体7开启，第三阀体25开启，因为第一泵体7通过软管31与两处通槽24连通，如图5所示，此时随着密封盘18的下移，消毒液通过插入管19，被第一泵体7吸入外界废液箱中，因为插入管19可以插入排放管11和进气管14中，从而可以把排放管11和进气管14中的消毒液吸收，而插入管19上导通孔23，可以在插入管19插入排放管11和进气管14中时，把下腔30中的消毒液，通过导通孔23吸入，从而可以保证消毒液被全部吸收，为下一次的空气抽取做准备；

当密封盘18与下腔30的底部接触时，消毒结束，此时可以把密封盘18停留在任意位置；

在实施例一和实施例二中的两种状态的切换过程中，由图7所示的控制电路完成切换：

其中该控制电路包含主路和两条支路，在主电路中，串联有电源35、控制系统32、压力感应器26、按钮9、第二立杆15及第三阀体25，两条支路为并联设置，且分为第一支路和第二支路；

第一支路上串联有第一感应开关33、第一立杆5、排放管11、第二泵体12、第一阀体10及第二阀体13，第一感应开关33控制第一支路的开启和关闭，且第一感应开关33以压力感应器26的参数来控制启闭，即在压力感应器26采集到压力数据时，把该压力数据传递给控制系统32，控制系统32根据预设的程序，控制第一感应开关33闭合，从而第一立杆5、排放管11、第二泵体12、第一阀体10及第二阀体13均得电，从而可以在控制系统32的驱动下，做相应的采样工作；

第二支路上串联有第二感应开关34、第二泵体12、第一泵体7，第二感应开关34控制第二支路的开启和关闭，且第二感应开关34以压力感应器26的参数来控制启闭，即在压力感应器26没有采集到压力数据时，把该压力数据传递给控制系统32，控制系统32根据预设的程序，控制第二感应开关34闭合，从而第二泵体12、第一泵体7得电，从而可以在控制系统32的驱动下，做相应的消毒工作；

具体地，作为电路切换的一个实施例，第一感应开关33和第二感应开关34可以合并为双向开关，该双向开关的切换由液压驱动，如图7-图8所示，第一感应开关33和第二感应开关34中间设置有第一活塞37，同时在底座1的一侧设置有第一腔室36，第一活塞37与第一腔室36密封滑动连接，且在第一腔室36的下端设置有液压油；

在放置槽20的底部设置有第二腔室39，第二腔室39的底部连接有弹簧40，该弹簧40的另一端固定有第二活塞38，该第二活塞38与第二腔室39密封滑动连接，且在第二腔室39的下端设置有液压油；

初始状态下，第二感应开关34为常闭状态，即第二支路始终连通，该状态为消毒状态，当放置槽20中放置有培养皿3时，此时培养皿3与第二活塞38的上端接触，因为培养皿3的重力作用，第二活塞38被压并向下运动，从而挤压第二腔室39中的液压油进入第一腔室36的下端，因为第一腔室36内液压油的增加，会推动第一活塞37向上运动，因为培养皿3的重量均相同，从而第一活塞37向上运动的距离相同，并使得第一感应开关33闭合，而第二感应开关34开启，从而第二支路断开，而第一支路连通，而该状态为采样状态；

当培养皿3取走后，由于弹簧40的作用，整个装置又恢复到消毒状态，从而通过该液压机构，同样可以实现消毒状态和采样状态的切换。

实施例三：

在对外部空气进行采样时，因为随着密封盘18上升的高度逐步升高，增加相同体积的情况下，下腔30中压力的变化值越来越小，从而导致外部空气为填满相同的体积而达到平衡，所经历的时间越来越长，而过长的采样时间会使得采取的空气性质差异变大，从而不能反应所在高度的真实情况，所以每次密封盘18上升固定高度时，固定时间的采样已不能满足要求，为了进一步的保证采样的空气性质一致，使得吸气的时间与下腔30中的气体压力值相关，即不需要达到平衡即关闭第二阀体13，使得采样的空气性质一致；

设定首次空气采样的时间为T₀，即密封盘18从下腔30底部上升指定高度H₀后的采样时间，因为每次上升的高度H₀很小，故首次空气采样时，因为内外空气压力很大，从而下腔30内的压力与外界压力达到平衡所用的时间T0较短，压力数据由镶嵌在密封盘18下端的压力传感器进行检测，从而采集到具体的T₀；

随着密封盘18高度不断的上升，下腔30对外界空气采样而达到平衡的时间会越来越长，而长时间的采样会使得空气对流，从而影响采样空气的质量，故需要提前关闭第二阀体13；

设定密封盘18第N次上升H₀高度时，需要空气采样的时间为T_N，则：

(其中N＞1)

其中P_N为密封盘18第N次上升H₀高度，且外界空气未进入时，压力传感器采集的下腔30中气体的实时压力值，P₀为外界空气的标准压力值，该数值由手工输入控制系统32；

从而根据下腔30不同的压力值，确定空气取样的时间，从而保证采样得到的空气性质一致。

以上述依据本申请的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关的工作人员完全可以在不偏离本申请的范围内，进行多样的变更以及修改。本项申请的技术范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (8)

1.一种洁净手术室用空气取样检测装置，其特征在于：包括：

底座(1)及安装在底座(1)上的第一立杆(5)，所述第一立杆(5)为伸缩结构，且输出端上安装有连接座(6)；

取样桶(2)，安装在所述连接座(6)上；

桶盖(4)，安装在取样桶(2)上端，用于盖合和密封所述取样桶(2)；

第二立杆(15)，安装在所述桶盖(4)上，所述第二立杆(15)为伸缩结构，且输出端伸入所述取样桶(2)内部；

密封盘(18)，安装在所述第二立杆(15)的输出端，并与所述取样桶(2)内壁滑动密封连接，所述第二立杆(15)上设置有两处通槽(24)，所述通槽(24)内设置有第三阀体(25)；

进气管(14)，安装在所述取样桶(2)下端，所述进气管(14)上安装有第二阀体(13)；

收集组件，用于对取样桶(2)中采集的空气进行收集。

2.根据权利要求1所述的一种洁净手术室用空气取样检测装置，其特征在于：所述收集组件包括：

排放管(11)，安装在所述取样桶(2)下端，所述排放管(11)为伸缩结构，所述排放管(11)上安装有第一阀体(10)，所述排放管(11)下端设置有锥面(17)，所述排放管(11)外圈套设有密封环(16)；

培养皿(3)，放置在所述底座(1)上，且位于所述排放管(11)正下方，所述培养皿(3)盖合有皿盖(21)，所述皿盖(21)上设置有通气槽(22)。

3.根据权利要求2所述的一种洁净手术室用空气取样检测装置，其特征在于：所述通气槽(22)内安装有弹性绳(27)，所述弹性绳(27)的另一端固定有密封球(28)，所述密封球(28)用于密封所述通气槽(22)。

4.根据权利要求1所述的一种洁净手术室用空气取样检测装置，其特征在于：所述取样桶(2)一侧设置有液箱(8)，所述液箱(8)与进气管(14)连通，所述液箱(8)与所述进气管(14)连通的管道上设有第二泵体(12)。

5.根据权利要求4所述的一种洁净手术室用空气取样检测装置，其特征在于：所述取样桶(2)一侧设置有第一泵体(7)，所述第一泵体(7)与通槽(24)之间连通有软管(31)。

6.根据权利要求5所述的一种洁净手术室用空气取样检测装置，其特征在于：所述通槽(24)的下端连通有插入管(19)，所述插入管(19)的圆周上设置有多组导通孔(23)。

7.根据权利要求6所述的一种洁净手术室用空气取样检测装置，其特征在于：所述底座(1)上设置有多组放置槽(20)，其中一处放置槽(20)内安装有压力感应器(26)，所述第一立杆(5)的下端设置有按钮(9)和控制系统(32)，所述密封盘(18)的下端设置有压力传感器。

8.一种洁净手术室用空气取样检测装置的使用方法，其特征在于：包含以下步骤：

第一步，把培养皿(3)放置在放置槽(20)中，然后启动控制系统(32)；

第二步，根据压力感应器(26)的受力情况，确定空气检测装置的工作状态：

当压力感应器(26)采集到压力值时，判定为采样状态，启动按钮(9)后，由控制系统(32)驱动，进行采样工作；

当压力感应器(26)未采集到压力值时，判定为消毒状态，启动按钮(9)后，由控制系统(32)驱动，进行消毒工作。

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