CN116445266B - 一种空气微生物自动采样及检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种空气微生物自动采样及检测装置，涉及微生物检测技术技术领域，包括：采样管、卡槽、采样泵、采样头、核酸转移机构、芯片、驱动装置和控制系统；采样管可拆卸地安装于卡槽中，采样头具备一个进气道，进气道的一端连通于采样泵上，另一端能够对接于进气口上，驱动装置能够驱动采样头朝向采样管移动并使得进气道对接于进气口上，在采样结束后还能够驱动采样头朝远离采样管的方向移动；核酸转移机构内设置有洗脱腔；洗脱腔内预先设置有洗脱液，采样腔能够和洗脱腔连通，洗脱腔能够和芯片的检测腔连通；本发明提供的方案能够降低人工参与程度，提高自动化程度，为实现完全自动化检测做贡献。

Description

一种空气微生物自动采样及检测装置

技术领域

本发明涉及微生物检测技术领域，特别是涉及一种空气微生物自动采样及检测装置。

背景技术

人和动植物体以及土壤中的微生物能通过飞沫或尘埃等散布于空气中，使空气中含有一定种类和数量的微生物。空气中一般没有病原微生物的存在，但在医院、兽医院以及畜禽厩舍附近的空气中，常悬浮有病原微生物的气溶胶，健康人或动物往往因吸入而感染。被病原微生物污染的空气，常可成为污染的来源或媒介，引起传染病流行。因此，进行空气微生物检测对于传染病预防与控制以及环境的卫生学监督与保护具有重要的意义。

现有对空气中微生物的检测主要依赖于人工，例如申请号为202211081041.9的专利申请，其中虽然采用集成化设计实现了采样、洗脱、检测等多个过程，但是在使用时需要工作人员手动进行操作，所需人工参与度高，自动化程度低。

发明内容

本发明的目的是提供一种空气微生物自动采样及检测装置，以解决上述现有技术存在的问题，降低人工参与程度，提高自动化程度，为实现完全自动化检测做贡献。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种空气微生物自动采样及检测装置，包括：采样管、卡槽、采样泵、采样头、核酸转移机构、芯片、驱动装置和控制系统；

所述采样管内设置有采样腔，所述采样腔内预先设置有磁珠和采样液，所述采样管可拆卸地安装于所述卡槽中，所述采样管为一次性采样管，所述采样管侧面设置有进气口和出气口，所述采样头具备一个进气道，所述进气道的一端连通于所述采样泵上，另一端能够对接于所述进气口上，所述驱动装置能够驱动所述采样头朝向所述采样管移动并使得所述进气道对接于所述进气口上，在采样结束后还能够驱动所述采样头朝远离所述采样管的方向移动，所述控制系统控制所述驱动装置和所述采样泵的工作；

所述核酸转移机构内设置有洗脱腔；所述洗脱腔内预先设置有洗脱液，所述采样腔能够和所述洗脱腔连通，所述洗脱腔能够和所述芯片的检测腔连通；

所述驱动装置能够将所述采样腔内吸附有核酸的磁珠输入至所述洗脱腔中，还能够驱动所述磁珠在所述洗脱液内进行核酸洗脱，核酸洗脱完毕后，还能够将所述洗脱液输入至所述芯片中进行检测。

优选的，还包括磁棒、大转盘驱动装置和大转盘；所述采样管、所述核酸转移机构和所述芯片依次设置；

所述采样腔和所述洗脱腔通过所述采样腔和所述洗脱腔之间的第一通道连通；所述洗脱腔远离所述第一通道的一侧设置有第二通道，所述第二通道连通于所述检测腔的加样口，所述第一通道和所述第二通道处分别活动设置有第一转移阀和第二转移阀，所述第一转移阀能够将所述第一通道封闭且转动所述第一转移阀能够将所述采样腔内的所述磁珠转移至所述洗脱腔内，所述第二转移阀能够将所述第二通道封闭且转动所述第二转移阀能够将洗脱液转移至所述加样口中；

所述控制系统控制所述驱动装置驱动所述第一转移阀和所述第二转移阀转动，所述第一转移阀和所述第二转移阀中均设置有磁棒腔，所述控制系统能够控制所述驱动装置驱动所述磁棒插设于任意一个所述磁棒腔中；

所述大转盘竖直设置于机架上且能够自转，所述大转盘驱动装置能够驱动所述大转盘自转，所述采样管、所述芯片、所述核酸转移机构、所述驱动装置和所述磁棒均设置于所述大转盘的一侧；

采样状态下，所述采样管、所述核酸转移机构和所述芯片组成的集成体呈竖直状态；

磁珠转移和洗脱时，所述大转盘带动所述集成体旋转并使得所述集成体呈水平状态，所述驱动装置通过驱动所述磁棒带动所述磁珠移动实现所述磁珠转移和洗脱。

优选的，常态下，所述卡槽处于竖直状态，且所述卡槽的出口设于所述卡槽的顶部；所述集成体使用完毕后，所述驱动装置能够驱动所述集成体在所述卡槽中向上移动至出口处完成拆卸；

所述集成体从所述出口放置于所述卡槽中后能够在自身重力作用下向下移动至完全进入所述卡槽并完成安装；

所述驱动装置包括主电机和传动皮带组，至少部分所述传动皮带组的皮带沿着所述卡槽的高度方向布设于所述卡槽的一侧，所述主电机驱动所述传动皮带组中的主动轮转动并带动所述皮带转动，所述皮带上设置有滑块，所述滑块上设置有拉钩，所述集成体的底部设置有与所述拉钩相匹配的钩槽，所述滑块朝向所述卡槽的出口移动并使得所述拉钩钩设于所述钩槽内以带动所述集成体向出口移动。

优选的，所述卡槽的开口处设置有一个压杆，常态下所述压杆压设于所述卡槽内的所述集成体的顶部，所述卡槽的一侧设置有侧板，所述侧板的顶端和所述压杆固定连接，所述侧板的一侧铰接于第一支撑结构上，另一侧边沿为活动边沿，所述活动边沿与所述卡槽上的一个固定边沿相对，所述固定边沿沿着所述卡槽的长度方向延伸，所述活动边沿底部向远离所述固定边沿的方向延伸并形成一个倾斜的导向边沿，所述滑块上还设置有一个驱动转轮，常态下，所述驱动转轮位于所述活动边沿和所述固定边沿的下部，所述滑块能够带动所述驱动转轮沿着所述导向边沿朝所述活动边沿和所述固定边沿之间移动，并能够将所述活动边沿向远离所述固定边沿的方向挤压至所述侧板带动所述压杆从所述集成体顶部移走；

所述卡槽一侧还设置有沿着所述卡槽长度方向延伸的滑轨，所述滑块或拉钩滑动连接于所述滑轨上。

优选的，还包括自动回位组件，所述自动回位组件具备以下两种形式；

第一种，所述自动回位组件包括扭簧，所述扭簧设置于所述侧板与所述第一支撑结构的铰接处，所述侧板向远离所述卡槽的方向转动时能够克服所述扭簧的弹力，当所述驱动转轮在所述滑块的带动下从所述活动边沿和所述固定边沿之间移出后，所述扭簧给予所述侧板自动回位的动力；

第二种，所述自动回位组件包括第一磁铁，所述第一磁铁设置于所述侧板上，设置所述卡槽的材料能够吸引所述第一磁铁或在所述卡槽的表面设置能够吸引所述第一磁铁的组件。

优选的，还包括小转盘、翘板和推杆，所述小转盘在所述主电机的驱动下能够转动，所述主电机通过两个齿轮传动系统来将扭矩分别传输至所述小转盘和所述主动轮上，且两个所述齿轮传动系统均具备离合器，所述小转盘上设置有一个推件，所述推件偏离所述小转盘的中心设置，所述翘板一端能够转动地设置于第二支撑结构上，所述翘板的另一端位于所述推件的一侧，所述推杆位于所述翘板背离所述推件的一侧，所述推杆沿远离和靠近所述采样管的方向能够滑动地设置于第三支撑结构上，所述采样头固定设置于所述推杆上，所述主电机驱动所述小转盘转动时带动所述推件转动，所述推件推动所述翘板朝向所述推杆转动，所述翘板推动所述推杆移动，所述推杆推动所述采样头向所述采样管移动并实现对接；

还包括拉簧，所述拉簧的两端分别连接于所述采样头和所述第三支撑结构上，常态下，所述拉簧处于自然状态，当所述采样头向所述采样管移动并实现对接时，所述拉簧处于拉伸状态并给予所述采样头一个回复原位的弹力，采样完毕后，所述主电机向相反的方向旋转，带动所述小转盘以及所述推件依次作动后，所述采样头受到所述拉簧的回弹力并带动所述推杆远离所述采样管。

优选的，所述小转盘通过一个转轴与所述主电机传动连接，所述转轴上固定套设一个轴套；于所述轴套一侧或所述小转盘一侧固定设置有一个定位销，并在第四支撑结构上固定设置有一个限位柱；

所述主电机驱动所述小转盘转动所设定的角度后，所述定位销能够抵于所述限位柱上，且此时所述推件转动至超过所述推杆的中线以实现所述拉簧的回弹力最终传递至所述限位柱上；

所述采样头上还设置有出气道，所述出气道能够对接于所述出气口上；所述出气道和所述进气道的端部设置有弹性垫。

优选的，所述驱动装置包括磁棒驱动装置、旋转驱动装置、两个转杆和对接驱动装置，所述磁棒驱动装置包括第一电机、第二电机、连接杆和传动轴，所述传动轴能够转动地设置于所述大转盘上，所述第一电机与所述传动轴的一端传动连接，所述传动轴上固定有所述第二电机，且所述第二电机的电机轴垂直于所述传动轴，所述连接杆的一端固定设置于所述第二电机的电机轴上，另一端向所述洗脱腔的一侧延伸并固定有所述磁棒，所述第二电机能够驱动磁棒对准任意一个所述磁棒腔，所述第一电机能够驱动磁棒插入所述磁棒腔内；

两个所述转杆分别对应于所述第一转移阀和所述第二转移阀，所述对接驱动装置能够驱动两个所述转杆分别能够靠近和远离所述第一转移阀和所述第二转移阀，两个所述转杆靠近所述第一转移阀和所述第二转移阀时能够卡接于所述第一转移阀和所述第二转移阀的一侧，所述旋转驱动装置能够独立地驱动所述两个所述转杆并带动所述第一转移阀和所述第二转移阀转动；

所述对接驱动装置包括主电机、传动系统、转件、拨叉和拉杆，两个所述转杆能够转动且前后移动地分别穿设于两个支撑套筒内，两个所述转杆的同一端分别朝向所述第一转移阀和所述第二转移阀，两个所述转杆的另一端均对应于所述拨叉，所述转杆对应于所述拨叉的端部均开设有环形的第一卡槽，所述拨叉上部卡接于所述第一卡槽内，所述转件能够转动地设置于所述大转盘上，所述主电机通过所述传动系统驱动所述转件转动，所述转件顶部偏心设置有一个连接柱，所述连接柱与所述拉杆的一端连接，所述拉杆的另一端穿过所述拨叉下部并在末端固定设置有一个限位块；

所述转件向一个方向转动时能够通过所述连接柱、所述拉杆、所述限位块、所述拨叉推动所述转杆朝向所述第一转移阀和所述第二转移阀移动并使得两个所述转杆分别对接于所述第一转移阀和所述第二转移阀的一侧；

所述转件向另一个方向转动时能够通过所述连接柱、所述拉杆、所述限位块、所述拨叉拉动所述转杆朝远离所述第一转移阀和所述第二转移阀的方向移动并使得所述转杆端部远离所述第一转移阀和所述第二转移阀；

所述旋转驱动装置包括蜗轮和蜗杆，所述蜗轮安装于所述转杆上，所述蜗杆与所述蜗轮相匹配，所述蜗杆由所述主电机驱动，且所述主电机和所述蜗杆之间设置有离合器，通过离合器的分离和闭合来实现主电机对转杆驱动。

优选的，所述第一转移阀和所述第二转移阀的侧面设置有十字卡槽，所述转杆朝向所述第一转移阀和所述第二转移阀的端部设置有十字结构；

两个所述转杆上均套设有蓄力弹簧，所述蓄力弹簧一端能够抵于拨叉上，另一端能够抵于转杆上的限位面上；

对接时，所述拨叉通过所述蓄力弹簧推动所述转杆对接并压缩所述蓄力弹簧实现蓄力；

当所述转杆端部的十字结构抵于第一转移阀和第二转移阀的侧面表面未实现准确对接时，所述旋转驱动装置驱动所述转杆旋转，旋转至所述十字结构正对所述十字卡槽时，所述转杆在所述蓄力弹簧的弹力作用下实现所述十字结构移动至所述十字卡槽内。

优选的，还设置有位移检测装置，所述位移检测装置通过检测所述转杆的位置来实现检测所述十字结构与所述十字卡槽是否对接到位，并能够将所述十字结构与所述十字卡槽的对接信息传输至所述控制系统，当对接不到位时，所述控制系统控制所述旋转驱动装置驱动所述转杆旋转直至所述十字结构对接于所述十字卡槽中；

所述位移检测装置包括弹片，所述弹片的顶部固定设置于一个支撑结构上，所述弹片的底部与所述转杆的末端相对；

常态下，所述转杆的末端抵于所述弹片的一侧并使得所述弹片受压变形；

当所述转杆朝向所述第一转移阀和所述第二转移阀移动时，所述弹片逐步恢复原状，所述转杆和所述第一转移阀和所述第二转移阀对接完成后，所述转杆的末端与所述弹片脱离接触并由接触式传感器监测到。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明提供的空气微生物自动采样及检测装置中的空气采样、空气微生物检测所需的磁珠转移过程、磁珠洗脱过程和洗脱液转移过程均由驱动装置驱动进行，无需人工参与，且采样管、核酸转移机构以及芯片所组成的集成体采用一次性产品，避免了核酸的交叉污染，因此，本发明提供的方案能够降低人工参与程度，提高自动化程度，为实现完全自动化检测做贡献。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的空气微生物自动采样及检测装置的结构示意图；

图2为图1的正视图；

图3为本发明提供的空气微生物自动采样及检测装置的部分结构示意图；

图4为采样头驱动装置以及卡槽的结构示意图；

图5为图4的爆炸图；

图6为采样管、核酸转移机构以及芯片所形成的集成体的结构示意图；

图7为图6的剖视图；

图8为磁棒驱动装置的结构示意图；

图9为对接驱动装置的结构示意图；

图10为对接驱动装置、卡槽、集成体以及磁棒驱动装置的结构示意图；

图中：

1-底板；11-大转盘；12-侧板；13-主电机；

2-对接驱动装置；21-转件；22-连接柱；23-拉杆；24-拨叉；25-蜗杆；26-蜗轮；27-转杆；28-蓄力弹簧；29-位移检测装置；291-弹片；271-十字结构；

3-传动皮带组；

4-采样头驱动装置；41-采样头；42-推杆；43-拉簧；44-第三支撑结构；45-翘板；46-小转盘；47-推件；48-定位销；49-限位柱；410-轴套；411-进气道的进气口；412-出气道的出气口；

5-采样泵；

6-图像录取机构；

7-加热机构；

8-卡槽；

91-第一电机；92-第二电机；93-传动轴；94-连接杆；95-磁棒；

100-集成体；101-采样管；102-核酸转移机构；103-芯片；1011-采样管的出气口；1012-采样管的进气口；1021-第一转移阀；1022-第二转移阀；1013-采样腔；1023-容纳槽；1024-磁棒腔。

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。

本发明的目的是提供一种空气微生物自动采样及检测装置，以解决上述现有技术存在的问题，降低人工参与程度，提高自动化程度，为实现完全自动化检测做贡献。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明提供一种空气微生物自动采样及检测装置，如图1~图2所示，包括：采样管101、卡槽8、采样泵5、采样头41、核酸转移机构102、芯片103、驱动装置和控制系统；

采样管101内设置有采样腔1013，采样腔1013内预先设置有磁珠和采样液，采样管101可拆卸地安装于卡槽8中，采样管101为一次性采样管，采样管101侧面设置有进气口1012和出气口1011，采样头41具备一个进气道，进气道的一端连通于采样泵5上，另一端能够对接于进气口1012上，驱动装置中的采样头驱动装置4能够驱动采样头41朝向采样管101移动并使得进气道对接于进气口1012上，在采样结束后还能够驱动采样头41朝远离采样管101的方向移动，控制系统控制驱动装置和采样泵5的工作；

核酸转移机构102内设置有洗脱腔；洗脱腔内预先设置有洗脱液，采样腔1013能够和洗脱腔连通，洗脱腔能够和芯片103的检测腔连通；

驱动装置能够将采样腔1013内吸附有核酸的磁珠输入至洗脱腔中，还能够驱动磁珠在洗脱液内进行核酸洗脱，核酸洗脱完毕后，还能够将洗脱液输入至芯片103中进行检测。

如图3~图5所示，本发明中采样头41中的进气道能够对接于采样管101的进气口1012上，以实现对空气中的微生物进行采样，进气道还能够远离采样管的进气口1012，以实现更换一次性采样管101，另外，磁珠转移过程、磁珠洗脱过程和洗脱液转移过程均由驱动装置驱动进行，无需人工参与，因此，本发明提供的方案能够降低人工参与程度，提高自动化程度，为实现完全自动化检测做贡献。

常态下，卡槽8处于竖直状态，且卡槽8的出口设于卡槽8的顶部；采样管101使用完毕后，驱动装置能够驱动采样管101在卡槽8中向上移动至出口处完成拆卸；

其中，驱动装置包括主电机13和传动皮带组3，至少部分传动皮带组3的皮带沿着卡槽8的高度方向布设于卡槽8的一侧，主电机13驱动传动皮带组3中的主动轮转动并带动皮带转动，皮带上设置有滑块，滑块上设置有拉钩，采样管101的底部设置有与拉钩相匹配的钩槽，滑块朝向卡槽8的出口移动并使得拉钩钩设于钩槽内以带动采样管101向出口（向上）移动。

采样管101从出口放置于卡槽8中后能够在自身重力作用下向下移动至完全进入卡槽8并完成安装，因采样管101内预先装设有采样液，且本发明所述的采样管101以及集成设置于采样管101下方的核酸转移机构102以及一次性检测芯片103为一体式结构，这就使得整个集成体100的重量能够克服卡槽8给予采样管101的摩擦力并往下移动。

本实施例提供的空气微生物采样装置方便了工作人员对卡槽8内的采样管101进行取放，当需要更换采样管101时，通过控制系统控制驱动装置来驱动使用完毕的废弃采样管101从卡槽8中移出，而后工作人员能够手动拿走废弃采样管101，并将新的采样管101放置于卡槽8的顶部，因采样管101中预先放置有采样液与磁珠，这就使得采样管101在自身重力作用下向下移动至完全进入卡槽8中，以此实现了半自动化更换采样管101的目的。

于一些实施例中，卡槽8的开口处设置有一个压杆，常态下压杆压设于卡槽8内的采样管101的顶部，卡槽8的一侧设置有侧板12，侧板12的顶端和压杆固定连接，侧板12的一侧铰接于第一支撑结构上，另一侧边沿为活动边沿，活动边沿与卡槽8上的一个固定边沿相对，固定边沿沿着卡槽8的长度方向延伸，活动边沿底部向远离固定边沿的方向延伸并形成一个倾斜的导向边沿，滑块上还设置有一个驱动转轮，常态下，驱动转轮位于活动边沿和固定边沿的下部，滑块能够带动驱动转轮沿着导向边沿朝活动边沿和固定边沿之间移动，并能够将活动边沿向远离固定边沿的方向挤压至侧板12带动压杆从采样管101顶部移走。

为了提高滑块移动的稳定性，卡槽8一侧还设置有沿着卡槽8长度方向延伸的滑轨，滑块或拉钩滑动连接于滑轨上。

本实施例所提供的方案中，利用卡槽8开口处的压杆来将采样管101压紧固定于卡槽8内，当需要更换采样管101时，主电机13驱动传动皮带转动时带动滑块上的驱动转轮向上移动并将活动边沿向远离固定边沿的方向挤压至侧板12带动压杆从采样管101顶部移走，然后拉钩再移动至钩设于钩槽内并带动采样管101向出口（向上）移动。

在优选的实施例中，为了便于侧板12自动回位，本实施例提供的空气微生物采样装置还包括自动回位组件，自动回位组件具备以下两种形式；

第一种，自动回位组件包括扭簧，扭簧设置于侧板12与第一支撑结构的铰接处，侧板12向远离卡槽8的方向转动时能够克服扭簧的弹力，当驱动转轮在滑块的带动下从活动边沿和固定边沿之间移出后，扭簧给予侧板12自动回位的动力；

第二种，自动回位组件包括第一磁铁，第一磁铁设置于侧板12上，设置卡槽8的材料能够吸引第一磁铁或在卡槽8的表面设置能够吸引第一磁铁的组件。

当将旧的采样管顶出后，主电机13反转并驱动传动皮带反向转动以带动滑块回位，在回位的过程中，工作人员可通过卡槽8的上开口将新的采样管101放置于卡槽8内，采样管101在重力作用下随着拉钩下移，当滑块移动并带动驱动转轮从活动边沿和固定边沿之间移出后，侧板12在自动回位组件的带动下自动回位，并带动压杆恢复位置以对新的采样管101顶部进行压紧固定。

于一些实施例中，本实施例提供的空气微生物采样装置还包括小转盘46、翘板45和推杆42，小转盘46在主电机13的驱动下能够转动，主电机13通过两个齿轮传动系统来将扭矩分别传输至小转盘46和主动轮上，且两个齿轮传动系统均具备离合器，小转盘46上设置有一个推件47，推件47偏离小转盘46的中心设置，翘板45一端能够转动地设置于第二支撑结构上，翘板45的另一端位于推件47的一侧，推杆42位于翘板45背离推件47的一侧，推杆42沿远离和靠近采样管101的方向能够滑动地设置于第三支撑结构44上，采样头41固定设置于推杆42上，主电机13驱动小转盘46转动时带动推件47转动，推件47推动翘板45朝向推杆42转动，翘板45推动推杆42移动，推杆42推动采样头41向采样管101移动并实现对接；

本实施例实现了采用一个主电机13来驱动多个组件动作的目的，以实现装置小型化的目的，当然，在其他实施例中，当不考虑装置体积时，也可单独采用一个直线电机来驱动采样头41做往复直线运动。

优选的实施例中，为了实现采样头41自动回位，还包括拉簧43，拉簧43的两端分别连接于采样头41和第三支撑结构44上，常态下，拉簧43处于自然状态，当采样头41向采样管101移动并实现对接时，拉簧43处于拉伸状态并给予采样头41一个回复原位的弹力，采样完毕后，主电机13向相反的方向旋转，带动小转盘46以及推件47依次作动后，采样头41受到拉簧43的回弹力并带动推杆42远离采样管101。

采样完毕后，主电机13反转带动小转盘46以及推件47主动回位后，采样头41在拉簧43的拉力作用下被动回位，以使得采样头41远离采样管101。

于一些实施例中，为了提高采样过程中采样头41与采样管101对接的精度，小转盘46通过一个转轴与主电机13传动连接，转轴上固定套设一个轴套410；于轴套410一侧或小转盘46一侧固定设置有一个定位销48，并在第四支撑结构上固定设置有一个限位柱49；

主电机13驱动小转盘46转动所设定的角度后，定位销48能够抵于限位柱49上，且此时推件47转动至超过推杆42的中线以实现拉簧43的回弹力最终传递至限位柱49上。

于一些实施例中，推件47为滚轮结构，能够绕自身轴线转动。

于一些实施例中，采样头41上还设置有出气道，出气道能够对接于出气口上；出气道和进气道的端部设置有弹性垫，以提高对接后的密封性。

采样工作流程如下：

卡槽8默认竖直状态，离合器均处于分离状态。

步骤一、主电机13工作，主电机13与传动皮带组3之间的离合器闭合，动力传输至皮带主动轮，带动皮带逆时针转动，滑块顶动耗材压板翘起，同时拉钩自下而上运动，把耗材采样管101顶出卡槽8。

步骤一、手动取走卡槽8顶部的采样管101，并在卡槽8顶部放置一个新的采样管101。

步骤二、主电机13驱动主动轮顺时针旋转，采样管101由于重力作用自上而下运动，滑块自上而下运动，侧面耗材压板不被滑块顶起，复位，锁紧固定新的采样管101。

步骤三、主电机13工作，主电机13与传动皮带组3之间的离合器分离，主电机13与小转盘46之间的离合器闭合，动力传输至小转盘46处，驱动其逆时针旋转，推件47推动翘板45，翘板45推动推杆42，推杆42顶动采样头41与采样管101对接；且此时定位销48抵于限位柱49上，推件47转动至超过推杆42的中线以实现拉簧43的回弹力最终传递至限位柱49上。

步骤四、进行采样。

步骤五、主电机13反转，动力传输至小转盘46处，使其顺时针旋转，滑轮远离翘板45。

步骤六、推杆42受到拉簧43恢复形变的力，反向顶动翘板45复位。

步骤七、推杆42后退复位，进气道和出气道退出采样管101。

于一些实施例中，为了实现将采样液中微生物的核酸提取出来并输入芯片103中，本实施例提供的空气微生物自动采样及检测装置还包括磁棒95、大转盘11驱动装置和大转盘11；采样管101、核酸转移机构102和芯片103依次设置；

如图6、图7所示，采样腔1013和洗脱腔通过采样腔1013和洗脱腔之间的第一通道连通；洗脱腔远离第一通道的一侧设置有第二通道，第二通道连通于检测腔的加样口，第一通道和第二通道处分别活动设置有第一转移阀1021和第二转移阀1022，第一转移阀1021能够将第一通道封闭且转动第一转移阀1021能够将采样腔1013内的磁珠转移至洗脱腔内，第二转移阀1022能够将第二通道封闭且转动第二转移阀1022能够将洗脱液转移至加样口中；

控制系统控制驱动装置驱动第一转移阀1021和第二转移阀1022转动，第一转移阀1021和第二转移阀1022中均设置有磁棒腔1024，控制系统能够控制驱动装置驱动磁棒95插设于任意一个磁棒腔1024中；

大转盘11竖直设置于机架上且能够自转，大转盘11驱动装置能够驱动大转盘11自转，采样管101、芯片103、核酸转移机构102、驱动装置和磁棒95均设置于大转盘11的一侧；

采样状态下，采样管101、核酸转移机构102和芯片103组成的集成体100呈竖直状态；

磁珠转移和洗脱时，大转盘11带动集成体100旋转并使得集成体100呈水平状态，驱动装置通过驱动磁棒95带动磁珠移动实现磁珠转移和洗脱。

磁珠转移、洗脱时，为避免采样液在重力作用下流向洗脱腔，因此，控制系统控制大转盘11驱动装置驱动大转盘11自转90度，大转盘11带动集成体100旋转并使得集成体100呈水平状态，此时，采样液体聚集于底部时，采样液的液面低于第一通道的通道口，以避免采样液流入第一通道，驱动装置通过驱动磁棒95带动磁珠移动实现磁珠转移和洗脱。

具体的，第一转移阀1021朝向采样腔1013和洗脱腔的表面向内凹陷形成容纳槽1023，实施时，在集成体100呈竖直状态时，驱动装置即驱动磁棒95插入第一转移阀1021的磁棒腔1024中，在磁力作用下，磁棒95将多个磁珠吸附固定于容纳槽1023内，此时通过驱动装置驱动第一转移阀1021转动180度即可实现将采样腔1013内的磁珠转移至洗脱腔内，洗脱时，可通过大转盘11转动实现磁珠在洗脱液内晃动，也可通过磁棒95带动磁珠在洗脱液内往复移动并实现洗脱。

如图8所示，为了实现磁棒95的自动移动，在一些实施例中，驱动装置包括第一电机91、第二电机92、连接杆94和传动轴93，传动轴93能够转动地设置于大转盘11上，具体可通过在大转盘11上设置支撑台，并通过轴承能够转动地设置于支撑台上，第一电机91与传动轴93的一端传动连接，传动轴93上固定有第二电机92，且第二电机92的电机轴垂直于传动轴93，连接杆94的一端固定设置于第二电机92的电机轴上，另一端向洗脱腔的一侧延伸并固定有磁棒95，第二电机92能够驱动磁棒95对准任意一个磁棒腔1024，第一电机91能够驱动磁棒95插入磁棒腔1024内。

本实施例通过两个主电机13相叠加实现利用一个磁棒95来进行复杂的磁珠转移和洗脱过程，当然，在其他的实施例中，可利用两个直线电机分别来带动两个磁棒95进行直线运动来实现磁棒95和磁棒腔1024一对一的插设，但是这不可避免的会增加装置的成本。

于一些实施例中，为了进一步实现自动化，如自动化加热、图像录取等功能，本实施例提供的空气微生物检测系统还包括加热机构7和图像录取机构6，加热机构7和图像录取机构6一同设置于大转盘11上，芯片103由透明材料制成，加热机构7包括加热板和加热板驱动装置，加热板位于芯片103的底部，且加热板能够转动地设置，具体的，加热板的一端固定设置于一个转轴上，转轴与加热板驱动装置传动连接，加热板驱动装置能够驱动加热板转动，图像录取机构6设置于芯片103的底部，加热板转动至贴紧于芯片103上时能够对芯片103进行加热，加热板加热至反应时间完毕后，加热板转动至远离芯片103，加热板不会遮挡芯片103，此时，图像录取机构6能够对芯片103中的检测结果进行图像录取并通过无线或电线传输至计算机端，以便于工作人员获取检测结果并进行分析。

于一些实施例中，采样管101、核酸转移机构102和芯片103所形成的集成体100为一次性产品，一次使用完毕后即更换，因此，需要使得驱动第一转移阀1021和第二转移阀1022的结构与第一转移阀1021和第二转移阀1022为可分离结构以实现更换采样管101、核酸转移机构102和芯片103的目的，因此，本实施例对上述几个实施例进行如下改进：

本实施例提供的空气微生物检测系统中的大转盘11上固定设置有卡槽8，集成体100可拆卸安装于卡槽8内，驱动装置包括旋转驱动装置、两个转杆27和对接驱动装置2，两个转杆27分别对应于第一转移阀1021和第二转移阀1022，对接驱动装置2能够驱动两个转杆27分别能够靠近和远离第一转移阀1021和第二转移阀1022，两个转杆27靠近第一转移阀1021和第二转移阀1022时能够卡接于第一转移阀1021和第二转移阀1022的一侧，旋转驱动装置能够独立地驱动两个转杆27并带动第一转移阀1021和第二转移阀1022转动。

其中，如图9、图10所示，对接驱动装置2包括主电机13、传动系统、转件21、拨叉24和拉杆23，两个转杆27能够转动且前后移动地分别穿设于两个支撑套筒内，两个转杆27的同一端分别朝向第一转移阀1021和第二转移阀1022，两个转杆27的另一端均对应于拨叉24，转杆27对应于拨叉24的端部均开设有环形的第一卡槽，拨叉24上部卡接于第一卡槽内，转件21能够转动地设置于大转盘11上，主电机13通过传动系统驱动转件21转动，转件21顶部偏心设置有一个连接柱22，连接柱22与拉杆23的一端连接，拉杆23的另一端穿过拨叉24下部并在末端固定设置有一个限位块；

转件21向一个方向转动时能够通过连接柱22、拉杆23、限位块、拨叉24推动转杆27朝向第一转移阀1021和第二转移阀1022移动并使得两个转杆27分别对接于第一转移阀1021和第二转移阀1022的一侧；

转件21向另一个方向转动时能够通过连接柱22、拉杆23、限位块、拨叉24拉动转杆27朝远离第一转移阀1021和第二转移阀1022的方向移动并使得转杆27端部远离第一转移阀1021和第二转移阀1022。

因此，本实施例实现了两个转杆27的前后移动，且驱动转杆27前后移动的机构不会影响旋转驱动装置驱动转杆27进行旋转，因此，本实施例提供的方案方便了更换一次性的集成体100。

在另外一些实施例中，为了实现转杆27的前后移动，可利用直线电机，将直线电机的自由移动端设置为环形驱动片的结构，转杆27靠近末端的外壁上设置环形卡槽，转杆27末端穿过环形驱动片并使得环形驱动片卡于环形卡槽内，此结构下，无论是向前还是向后移动，环形驱动片均能够带动转杆27前后移动且不会影响转杆27的旋转，但是该实施例中的直线电机仅仅能够实现直线驱动，其中的直线电机不能作为其他结构的动力源使用，而采用主电机13、转件21、拨叉24和拉杆23的方案中，主电机13可为多个构件提供驱动扭矩。

若在一些实施例中，集成体100为可重复使用的结构时，可直接将转杆27的一端与第一转移阀1021和第二转移阀1022固定连接，即可实现旋转驱动，无需分离。

于一些实施例中，第一转移阀1021和第二转移阀1022的侧面设置有十字卡槽，转杆27朝向第一转移阀1021和第二转移阀1022的端部设置有十字结构271；十字结构271与十字卡槽的结构相匹配，十字结构271朝向十字卡槽移动时能够插设于十字卡槽内。

但是转杆27上的十字结构271朝向十字卡槽移动时直接对准并卡进十字卡槽的几率较小，因此，为了解决此问题，在两个转杆27上均套设有蓄力弹簧28，蓄力弹簧28一端能够抵于拨叉24上，另一端能够抵于转杆27上的限位面上；

对接时，拨叉24通过蓄力弹簧28推动转杆27对接并压缩蓄力弹簧28实现蓄力；

当转杆27端部的十字结构271抵于第一转移阀1021和第二转移阀1022的侧面表面未实现准确对接时，旋转驱动装置驱动转杆27旋转，旋转至十字结构271正对十字卡槽时，转杆27在蓄力弹簧28的弹力作用下实现十字结构271移动至十字卡槽内。

另外，空气微生物检测系统还设置有位移检测装置29，位移检测装置29通过检测转杆27的位置来实现检测十字结构271与十字卡槽是否对接到位，并能够将十字结构271与十字卡槽的对接信息传输至控制系统，当对接不到位时，控制系统控制旋转驱动装置驱动转杆27旋转直至十字结构271对接于十字卡槽中。

其中，位移检测装置29包括弹片291，弹片291的顶部固定设置于一个支撑结构上，弹片291的底部与转杆27的末端相对；

常态下，转杆27的末端抵于弹片291的一侧并使得弹片291受压变形；

当转杆27朝向第一转移阀1021和第二转移阀1022移动时，弹片291逐步恢复原状，转杆27和第一转移阀1021和第二转移阀1022对接完成后，转杆27的末端与弹片291脱离接触并由接触式传感器监测到。

于一些实施例中，旋转驱动装置包括蜗轮26和蜗杆25，蜗轮26安装于转杆27上，蜗杆25与蜗轮26相匹配传动，蜗杆25由主电机13驱动，且主电机13和蜗杆25之间设置有离合器，通过离合器的分离和闭合来实现主电机13对转杆27驱动。

核酸提取、检测的工作流程如下：

初始状态下，采样管101呈竖直状态，控制系统利用采样管101采样。

采样完毕后开始以下流程：

步骤一：控制系统控制驱动装置驱动大转盘11转动90度至集成体100水平。

步骤二：驱动装置驱动磁棒95插设于第一转移阀1021的磁棒腔1024中以实现吸引磁珠；

具体步骤a：第二电机92驱动磁棒95对准磁棒腔1024，第一电机91驱动磁棒95插入磁棒腔1024内。

步骤三：驱动装置驱动第一转移阀1021转动90度以将磁珠转移至洗脱腔内。

具体步骤a：主电机13与转件21之间的离合器闭合，主电机13驱动转件21转动以推动两个转杆27分别插设于第一转移阀1021和第二转移阀1022，旋转驱动装置驱动转杆27转动并带动第一转移阀1021进行90度的旋转。

当主电机13驱动转杆27移动完成后，位移检测装置29检测到转杆27位置并非对接位置，控制系统即控制旋转驱动装置驱动两个转杆27转动一定的角度以实现对接。

步骤四：驱动装置驱动磁棒95交替插设于两个磁棒腔1024中以实现磁珠在洗脱腔体的移动进行实现核酸洗脱过程。

步骤五：洗脱完毕后，磁棒95插设于第一转移阀1021的磁棒腔1024中以实现对磁珠的固定。

步骤六：驱动装置驱动大转盘11转动至集成体100呈竖直状态。

步骤七：驱动装置驱动第二转移阀1022旋转90度以实现将洗脱腔内的洗脱液转移至下方的芯片103中。

步骤八：加热板驱动装置驱动加热板转动至贴紧芯片103以对芯片103加热。

步骤九：反应完毕后，加热板驱动装置驱动加热板转动至远离芯片103。

步骤十：图像录取机构6录取芯片103内反应后的图像并向外界传输。

本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种空气微生物自动采样及检测装置，其特征在于：包括：采样管、卡槽、采样泵、采样头、核酸转移机构、芯片、驱动装置和控制系统；

所述采样管内设置有采样腔，所述采样腔内预先设置有磁珠和采样液，所述采样管可拆卸地安装于所述卡槽中，所述采样管为一次性采样管，所述采样管侧面设置有进气口和出气口，所述采样头具备一个进气道，所述进气道的一端连通于所述采样泵上，另一端能够对接于所述进气口上，所述驱动装置能够驱动所述采样头朝向所述采样管移动并使得所述进气道对接于所述进气口上，在采样结束后还能够驱动所述采样头朝远离所述采样管的方向移动，所述控制系统控制所述驱动装置和所述采样泵的工作；

所述核酸转移机构内设置有洗脱腔；所述洗脱腔内预先设置有洗脱液，所述采样腔能够和所述洗脱腔连通，所述洗脱腔能够和所述芯片的检测腔连通；

所述驱动装置能够将所述采样腔内吸附有核酸的磁珠输入至所述洗脱腔中，还能够驱动所述磁珠在所述洗脱液内进行核酸洗脱，核酸洗脱完毕后，还能够将所述洗脱液输入至所述芯片中进行检测；

还包括磁棒，所述采样腔和所述洗脱腔通过所述采样腔和所述洗脱腔之间的第一通道连通；所述洗脱腔远离所述第一通道的一侧设置有第二通道，所述第二通道连通于所述检测腔的加样口，所述第一通道和所述第二通道处分别活动设置有第一转移阀和第二转移阀，所述第一转移阀能够将所述第一通道封闭且转动所述第一转移阀能够将所述采样腔内的所述磁珠转移至所述洗脱腔内，所述第二转移阀能够将所述第二通道封闭且转动所述第二转移阀能够将洗脱液转移至所述加样口中；所述控制系统控制所述驱动装置驱动所述第一转移阀和所述第二转移阀转动，所述第一转移阀和所述第二转移阀中均设置有磁棒腔，所述控制系统能够控制所述驱动装置驱动所述磁棒插设于任意一个所述磁棒腔中；

所述驱动装置包括旋转驱动装置、两个转杆和对接驱动装置，两个所述转杆分别对应于所述第一转移阀和所述第二转移阀，所述对接驱动装置能够驱动两个所述转杆分别能够靠近和远离所述第一转移阀和所述第二转移阀，两个所述转杆靠近所述第一转移阀和所述第二转移阀时能够卡接于所述第一转移阀和所述第二转移阀的一侧，所述旋转驱动装置能够独立地驱动所述两个所述转杆并带动所述第一转移阀和所述第二转移阀转动。

2.根据权利要求1所述的空气微生物自动采样及检测装置，其特征在于：还包括大转盘驱动装置和大转盘；所述采样管、所述核酸转移机构和所述芯片依次设置；

所述大转盘竖直设置于机架上且能够自转，所述大转盘驱动装置能够驱动所述大转盘自转，所述采样管、所述芯片、所述核酸转移机构、所述驱动装置和所述磁棒均设置于所述大转盘的一侧；

采样状态下，所述采样管、所述核酸转移机构和所述芯片组成的集成体呈竖直状态；

磁珠转移和洗脱时，所述大转盘带动所述集成体旋转并使得所述集成体呈水平状态，所述驱动装置通过驱动所述磁棒带动所述磁珠移动实现所述磁珠转移和洗脱。

3.根据权利要求2所述的空气微生物自动采样及检测装置，其特征在于：常态下，所述卡槽处于竖直状态，且所述卡槽的出口设于所述卡槽的顶部；所述集成体使用完毕后，所述驱动装置能够驱动所述集成体在所述卡槽中向上移动至出口处完成拆卸；

所述集成体从所述出口放置于所述卡槽中后能够在自身重力作用下向下移动至完全进入所述卡槽并完成安装；

所述驱动装置包括主电机和传动皮带组，至少部分所述传动皮带组的皮带沿着所述卡槽的高度方向布设于所述卡槽的一侧，所述主电机驱动所述传动皮带组中的主动轮转动并带动所述皮带转动，所述皮带上设置有滑块，所述滑块上设置有拉钩，所述集成体的底部设置有与所述拉钩相匹配的钩槽，所述滑块朝向所述卡槽的出口移动并使得所述拉钩钩设于所述钩槽内以带动所述集成体向出口移动。

4.根据权利要求3所述的空气微生物自动采样及检测装置，其特征在于：所述卡槽的开口处设置有一个压杆，常态下所述压杆压设于所述卡槽内的所述集成体的顶部，所述卡槽的一侧设置有侧板，所述侧板的顶端和所述压杆固定连接，所述侧板的一侧铰接于第一支撑结构上，另一侧边沿为活动边沿，所述活动边沿与所述卡槽上的一个固定边沿相对，所述固定边沿沿着所述卡槽的长度方向延伸，所述活动边沿底部向远离所述固定边沿的方向延伸并形成一个倾斜的导向边沿，所述滑块上还设置有一个驱动转轮，常态下，所述驱动转轮位于所述活动边沿和所述固定边沿的下部，所述滑块能够带动所述驱动转轮沿着所述导向边沿朝所述活动边沿和所述固定边沿之间移动，并能够将所述活动边沿向远离所述固定边沿的方向挤压至所述侧板带动所述压杆从所述集成体顶部移走；

所述卡槽一侧还设置有沿着所述卡槽长度方向延伸的滑轨，所述滑块或拉钩滑动连接于所述滑轨上。

5.根据权利要求4所述的空气微生物自动采样及检测装置，其特征在于：还包括自动回位组件，所述自动回位组件具备以下两种形式；

第一种，所述自动回位组件包括扭簧，所述扭簧设置于所述侧板与所述第一支撑结构的铰接处，所述侧板向远离所述卡槽的方向转动时能够克服所述扭簧的弹力，当所述驱动转轮在所述滑块的带动下从所述活动边沿和所述固定边沿之间移出后，所述扭簧给予所述侧板自动回位的动力；

第二种，所述自动回位组件包括第一磁铁，所述第一磁铁设置于所述侧板上，设置所述卡槽的材料能够吸引所述第一磁铁或在所述卡槽的表面设置能够吸引所述第一磁铁的组件。

6.根据权利要求3所述的空气微生物自动采样及检测装置，其特征在于：

还包括小转盘、翘板和推杆，所述小转盘在所述主电机的驱动下能够转动，所述主电机通过两个齿轮传动系统来将扭矩分别传输至所述小转盘和所述主动轮上，且两个所述齿轮传动系统均具备离合器，所述小转盘上设置有一个推件，所述推件偏离所述小转盘的中心设置，所述翘板一端能够转动地设置于第二支撑结构上，所述翘板的另一端位于所述推件的一侧，所述推杆位于所述翘板背离所述推件的一侧，所述推杆沿远离和靠近所述采样管的方向能够滑动地设置于第三支撑结构上，所述采样头固定设置于所述推杆上，所述主电机驱动所述小转盘转动时带动所述推件转动，所述推件推动所述翘板朝向所述推杆转动，所述翘板推动所述推杆移动，所述推杆推动所述采样头向所述采样管移动并实现对接；

还包括拉簧，所述拉簧的两端分别连接于所述采样头和所述第三支撑结构上，常态下，所述拉簧处于自然状态，当所述采样头向所述采样管移动并实现对接时，所述拉簧处于拉伸状态并给予所述采样头一个回复原位的弹力，采样完毕后，所述主电机向相反的方向旋转，带动所述小转盘以及所述推件依次作动后，所述采样头受到所述拉簧的回弹力并带动所述推杆远离所述采样管。

7.根据权利要求6所述的空气微生物自动采样及检测装置，其特征在于：

所述小转盘通过一个转轴与所述主电机传动连接，所述转轴上固定套设一个轴套；于所述轴套一侧或所述小转盘一侧固定设置有一个定位销，并在第四支撑结构上固定设置有一个限位柱；

所述主电机驱动所述小转盘转动所设定的角度后，所述定位销能够抵于所述限位柱上，且此时所述推件转动至超过所述推杆的中线以实现所述拉簧的回弹力最终传递至所述限位柱上；

所述采样头上还设置有出气道，所述出气道能够对接于所述出气口上；所述出气道和所述进气道的端部设置有弹性垫。

8.根据权利要求2所述的空气微生物自动采样及检测装置，其特征在于：所述驱动装置包括磁棒驱动装置，所述磁棒驱动装置包括第一电机、第二电机、连接杆和传动轴，所述传动轴能够转动地设置于所述大转盘上，所述第一电机与所述传动轴的一端传动连接，所述传动轴上固定有所述第二电机，且所述第二电机的电机轴垂直于所述传动轴，所述连接杆的一端固定设置于所述第二电机的电机轴上，另一端向所述洗脱腔的一侧延伸并固定有所述磁棒，所述第二电机能够驱动磁棒对准任意一个所述磁棒腔，所述第一电机能够驱动磁棒插入所述磁棒腔内；

所述对接驱动装置包括主电机、传动系统、转件、拨叉和拉杆，两个所述转杆能够转动且前后移动地分别穿设于两个支撑套筒内，两个所述转杆的同一端分别朝向所述第一转移阀和所述第二转移阀，两个所述转杆的另一端均对应于所述拨叉，所述转杆对应于所述拨叉的端部均开设有环形的第一卡槽，所述拨叉上部卡接于所述第一卡槽内，所述转件能够转动地设置于所述大转盘上，所述主电机通过所述传动系统驱动所述转件转动，所述转件顶部偏心设置有一个连接柱，所述连接柱与所述拉杆的一端连接，所述拉杆的另一端穿过所述拨叉下部并在末端固定设置有一个限位块；

所述转件向一个方向转动时能够通过所述连接柱、所述拉杆、所述限位块、所述拨叉推动所述转杆朝向所述第一转移阀和所述第二转移阀移动并使得两个所述转杆分别对接于所述第一转移阀和所述第二转移阀的一侧；

所述转件向另一个方向转动时能够通过所述连接柱、所述拉杆、所述限位块、所述拨叉拉动所述转杆朝远离所述第一转移阀和所述第二转移阀的方向移动并使得所述转杆端部远离所述第一转移阀和所述第二转移阀；

所述旋转驱动装置包括蜗轮和蜗杆，所述蜗轮安装于所述转杆上，所述蜗杆与所述蜗轮相匹配，所述蜗杆由所述主电机驱动，且所述主电机和所述蜗杆之间设置有离合器，通过离合器的分离和闭合来实现主电机对转杆驱动。

9.根据权利要求8所述的空气微生物自动采样及检测装置，其特征在于：所述第一转移阀和所述第二转移阀的侧面设置有十字卡槽，所述转杆朝向所述第一转移阀和所述第二转移阀的端部设置有十字结构；

两个所述转杆上均套设有蓄力弹簧，所述蓄力弹簧一端能够抵于拨叉上，另一端能够抵于转杆上的限位面上；

对接时，所述拨叉通过所述蓄力弹簧推动所述转杆对接并压缩所述蓄力弹簧实现蓄力；

当所述转杆端部的十字结构抵于第一转移阀和第二转移阀的侧面表面未实现准确对接时，所述旋转驱动装置驱动所述转杆旋转，旋转至所述十字结构正对所述十字卡槽时，所述转杆在所述蓄力弹簧的弹力作用下实现所述十字结构移动至所述十字卡槽内。

10.根据权利要求9所述的空气微生物自动采样及检测装置，其特征在于：还设置有位移检测装置，所述位移检测装置通过检测所述转杆的位置来实现检测所述十字结构与所述十字卡槽是否对接到位，并能够将所述十字结构与所述十字卡槽的对接信息传输至所述控制系统，当对接不到位时，所述控制系统控制所述旋转驱动装置驱动所述转杆旋转直至所述十字结构对接于所述十字卡槽中；

所述位移检测装置包括弹片，所述弹片的顶部固定设置于一个支撑结构上，所述弹片的底部与所述转杆的末端相对；

常态下，所述转杆的末端抵于所述弹片的一侧并使得所述弹片受压变形；

当所述转杆朝向所述第一转移阀和所述第二转移阀移动时，所述弹片逐步恢复原状，所述转杆和所述第一转移阀和所述第二转移阀对接完成后，所述转杆的末端与所述弹片脱离接触并由接触式传感器监测到。