CN117025371A - 含有充气排水组件的微生物采样器及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明适用于环境检测相关技术领域，提供了含有充气排水组件的微生物采样器，包括：壳体；滤水采样组件，安装在壳体顶部；泵水件，用于往壳体内部泵水，使得壳体在水中下沉，进而带动滤水采样组件下沉；螺旋桨组件，安装在壳体上，用于使得下沉的壳体在水中移动；充气排水组件，用于往壳体内充气，以排出壳体内的水，使得壳体上浮带动滤水采样组件上浮进行采样；以及转杆，所述转杆安装在壳体上，所述转杆底部安装有驱动转叶，所述驱动转叶设置在壳体内，所述转杆顶部固定设置有切割件，本发明的有益效果是：规避了传统采样水面取样难度大、容易导致采样污染的缺陷，取样简单，保证采样研究结果的精确性，同时能够降低混杂度以及人工劳动强度。

Description

含有充气排水组件的微生物采样器及其应用

本申请为申请号202110934286.0，申请日2021年08月16日，申请时发明名称为“一种用于环境检测的微生物采样器”的分案申请。

技术领域

本发明属于环境检测相关技术领域，尤其涉及一种含有充气排水组件的微生物采样器及其应用。

背景技术

微生物对环境污染或环境变化极为敏感，利用微生物检测技术对微生物进行检测，能有效的通过微生物信息掌握环境状况，从生物学角度监测和评估环境质量，并且还能反映出环境污染的历史情况，能有效弥补物理、化学检测的不足，在环境监测中有着得天独厚的优势。

水体可分为天然水体和人工水体，水体中含有微生物所需的各种营养，因而也是微生物的天然生境，水中常见的微生物包括：常见的细菌，例如有绿硫细菌、紫色细菌、蓝细菌、柄细菌、赭色纤毛菌、球衣细菌和荧光假单胞菌等。此外，还有许多藻类（如丝状绿藻、硅藻等），对水环境中微生物进行采样检测是衡量水质好坏以及水源来源是否受到污染等的一个重要途径。

现有的微生物采样器在对水中微生物进行采样，特别是对水面上的水生物例如藻类等漂浮物进行采样时，多是由人工在水面上完成的，但是人工在水面上完成采样不仅难度较大（漂浮物之间存在粘连），而且这样采样容易导致待采样的周边同类非目标生物对其造成污染，造成采样后影响结果的准确性。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种含有充气排水组件的微生物采样器及其应用，旨在解决现有的微生物采样器在对水中微生物进行采样，特别是对水面上的藻类等漂浮物进行采样时，多是由人工在水面上完成的，但是人工在水面上完成采样不仅难度较大，而且这样采样容易导致待采样的周边同类非目标生物对其造成污染，造成采样后影响结果的准确性的问题。

本发明实施例是这样实现的，含有充气排水组件的微生物采样器，包括：

壳体；

滤水采样组件，安装在壳体顶部；

泵水件，用于往壳体内部泵水，使得壳体在水中下沉，进而带动滤水采样组件下沉；

螺旋桨组件，安装在壳体上，用于使得下沉的壳体在水中移动；

充气排水组件，用于往壳体内充气，以排出壳体内的水，使得壳体上浮带动滤水采样组件上浮进行采样；以及

转杆，所述转杆安装在壳体上，所述转杆底部安装有驱动转叶，所述驱动转叶设置在壳体内，所述转杆顶部固定设置有切割件；

当所述壳体上浮带动滤水采样组件上浮时，所述驱动转叶在壳体内水流驱动力的作用下带动转杆同步转动，使得切割件能够进行切割取样，进而使得切割所得的样品被上浮的滤水采样组件获取。

优选地，所述充气排水组件包括：

吸风件，所述吸风件安装在壳体上，所述吸风件的进气口连接有进气管，所述吸风件的出气口与壳体内部连通；

伸缩件，所述伸缩件铰接安装在壳体上，所述进气管与壳体之间设有一铰接点，所述伸缩件的伸出端与进气管之间铰接；

排水管，所述排水管至少设置有一个且安装在壳体底部，所述排水管上安装有排水单向阀。

优选地，所述进气管包括：

活动管，所述活动管铰接安装在壳体上，所述伸缩件连接在活动管和壳体之间；

软管，所述活动管一端与吸风件的进气口之间通过软管连通。

优选地，所述充气排水组件至少设置有一个，所述壳体上还安装有用于防止吸风件进水的防水护罩，所述吸风件的出气口还设有排气单向阀。

优选地，所述转杆包括：

主杆体，所述主杆体转动安装在壳体内，所述驱动转叶设置在主杆体上；

折型杆，所述折型杆与主杆体顶部固定，所述切割件转动安装在折型杆顶部，所述切割件的切割高度高于滤水采样组件的采样高度。

优选地，所述切割件转动安装在折型杆顶部。

优选地，所述滤水采样组件包括：

滤水框，所述滤水框设置在壳体顶部且其底部与壳体顶表面通过弹性连接件连接；

盛样件，所述盛样件设置在滤水框内；以及

磁吸固定件，所述磁吸固定件安装在滤水框上，所述磁吸固定件与盛样件磁吸配合，所述磁吸固定件用于固定盛样件；

所述滤水框与主杆体共轴线设置，所述折型杆以滤水框的轴线为转动中心转动，所述切割件设置在滤水框的外侧位置处。

优选地，所述滤水采样组件的外围还固定设置有至少一个凸起部，所述折型杆上转动安装有滚轮，所述凸起部设置在滚轮的行程轨迹上。

优选地，所述壳体上设有与折型杆转动配合的嵌槽，所述嵌槽内设置有滚珠。

本发明实施例提供的用于环境检测的微生物采样器，通过将壳体带动滤水采样组件下沉-移动-上浮进行水环境中的取样，实施简单，同时，能够很好地利用上升时排水产生的水流驱动力，驱动切割件进行切割取样，切割下的样本通过滤水采样组件进行获取，规避了传统采样容易导致采样污染的缺陷，从而能够保证采样研究结果的精确性，同时，利用联动作用，能够震落粘附在滤水采样组件上的水生物，减少对采样研究的影响，降低混杂度以及人工劳动强度。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种用于环境检测的微生物采样器的主剖视结构图；

图2为本发明实施例提供的一种用于环境检测的微生物采样器的俯视图；

图3为图1中充气排水组件和采样组件相关的放大视图；

图4为一种用于环境检测的微生物采样器的工作路线示意图；

图5为本发明实施例提供驱动转叶相关的立体视图；

图6为本发明实施例提供的驱动转叶的俯视图；

图7为本发明实施例驱动转叶相关的立体视图。

附图中：1-壳体；2-螺旋桨组件；3-泵水件；4-充气排水组件；41-吸风件；42-进气管；421-活动管；422-软管；43-伸缩件；44-防水护罩；5-排水管；51-排水单向阀；6-转杆；61-主杆体；62-折型杆；7-驱动转叶；8-切割件；9-滤水采样组件；901-滤水框；9011-凸起部；902-盛样件；903-磁吸固定件；10-滚轮；11-弹性连接件。

实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。

如图1~图7所示，为本发明的一个实施例提供的一种用于环境检测的微生物采样器的结构图，包括壳体1；

滤水采样组件9，安装在壳体1顶部；

泵水件3，用于往壳体1内部泵水，使得壳体1在水中下沉，进而带动滤水采样组件9下沉，所述泵水件3包括但是不限于为水泵、齿轮泵等；

螺旋桨组件2，安装在壳体1上，用于使得下沉的壳体1在水中移动，所述螺旋桨组件2为现有技术，其可以是定（桨）距螺旋桨，也可以是变距螺旋桨，可根据实际需要选用；

充气排水组件4，用于往壳体1内充气，以排出壳体1内的水，使得壳体1上浮带动滤水采样组件9上浮进行采样；以及

转杆6，所述转杆6安装在壳体1上，所述转杆6底部安装有驱动转叶7，所述驱动转叶7设置在壳体1内，所述转杆6顶部固定设置有切割件8；

当所述壳体1上浮带动滤水采样组件9上浮时，所述驱动转叶7在壳体1内水流驱动力的作用下带动转杆6同步转动，使得切割件8能够进行切割取样，进而使得切割所得的样品被上浮的滤水采样组件9获取。

有必要说明的是，壳体1在实际中工作时，可在壳体1底部设置配重块，增强其工作的稳定性。

本实施例在实际中应用时，通过泵水件3，可以往壳体1内部泵水，使得壳体1在水中下沉，进而带动滤水采样组件9下沉入水中，再利用螺旋桨组件2使得下沉的壳体1在水中移动，到达目标采样点下方后，利用充气排水组件4往壳体1内充气，以排出壳体1内的水，使得壳体1上浮带动滤水采样组件9上浮进行采样，能够最大程度上保证目标样本的完整性，避免了传统的水生物采样从水表面直接采样难度大的缺陷，同时利用壳体1上浮带动滤水采样组件9上浮时，驱动转叶7在壳体1内水流驱动力的作用下带动转杆6同步转动，使得切割件8能够进行切割取样，使得能够切割所需要的水生物样本，切割下的样本通过滤水采样组件9进行获取，规避了传统采样漂浮物粘连难以取得所要的理想样本以及粘连导致的非目标物容易被一同取下导致采样污染的缺陷，从而能够保证采样研究结果的精确性。

所述充气排水组件4的结构不加以限定，只要是能够往壳体1内输入气体排出水使得壳体1上浮即可，所述充气排水组件4可以是利用气囊鼓气也可以是利用气筒往壳体1内充气，本实施例给出一种优选的形式，如图3所示，作为本发明的一种优选实施例，所述充气排水组件4包括：

吸风件41，所述吸风件41安装在壳体1上，所述吸风件41的进气口连接有进气管42，所述吸风件41的出气口与壳体1内部连通，所述吸风件41包括但是不限于为负压风机；

伸缩件43，所述伸缩件43铰接安装在壳体1上，所述进气管42与壳体1之间设有一铰接点，所述伸缩件43的伸出端与进气管42之间铰接，所述伸缩件43包括但是不限于为伸缩杆；以及

排水管5，所述排水管5至少设置有一个且安装在壳体1底部，所述排水管5上安装有排水单向阀51。

在本实施例的一种情况中，所述进气管42包括：

活动管421，所述活动管421铰接安装在壳体1上，所述伸缩件43连接在活动管421和壳体1之间；

软管422，所述活动管421一端与吸风件41的进气口之间通过软管422连通。

本实施例在实际应用中时，通过在需要充气排水时，通过启动吸风件41，同时，利用启动伸缩件43将进气管42外端支出水面，使得能够从水面上抽取空气充入壳体1内，通过排水管5排出壳体1内的水，排水单向阀51起到防止水逆流的作用，使得壳体1逐步上升，同时，在充气排水的同时，由于水在壳体1内流动影响，水流产生对驱动转叶7的驱动力，使得转杆6和驱动转叶7同步转动，使得切割件8能够进行切割取样，进而使得切割所得的样品被上浮的滤水采样组件9获取，充分利用充气排水上升采样以及上升进行切割，设计新颖，实用性强。

如图1~图2所示，作为本发明的另一种优选实施例，所述充气排水组件4至少设置有一个，所述壳体1上还安装有用于防止吸风件41进水的防水护罩44，所述吸风件41的出气口还设有排气单向阀。

本实施例在实际应用中时，如图3所示，所述充气排水组件4设有两个，所示充气排水组件4设置在滤水采样组件9的外侧，使得充气排水组件4不会影响到采样的进行，通过防水护罩44的设置可以对吸风件41进行防水保护，通过排气单向阀的设置可以对进入壳体1内气体进行防止逆流的作用，同时，还可以防止水倒吸进入吸风件41内，当然，在所述活动管421内也可以设置单向防水阀，或者防水排气滤网（如疏水透气膜）。

所述转杆6的具体结构不加以限定，只要是能够实现在水驱动力的作用下和驱动转叶7实现相对于壳体1的转动即可，所述转杆6可以是一主转动杆和副传动杆的配合，主转动杆上安装有驱动转叶7，副转动杆用于安装切割件8，主转动杆和副转动杆之间通过传动齿轮连接，当然也可以是单一的杆体上安装有切割件8，本实施例给出一种优选的形式，如图1~图3，图6和图7所示，所述转杆6包括：

主杆体61，所述主杆体61转动安装在壳体1内，所述驱动转叶7设置在主杆体61上；

折型杆62，所述折型杆62与主杆体61顶部固定，所述切割件8转动安装在折型杆62顶部，所述切割件8的切割高度高于滤水采样组件9的采样高度。

本实施例在实际应用中时，通过主杆体61和折型杆62的设置，使得折型杆62可以绕主杆体61为转动中心转动，利用折型杆62带动切割件8对水生物进行切割，通过切割件8的切割高度高于滤水采样组件9的采样高度能够在壳体1上升时，在采样前先进行切割。

所述滤水采样组件9的具体结构不加以限定，所述滤水采样组件9可以是倒置的网罩，也可以是机械手，只要是能够实现在壳体1上升的过程中对水生物进行采样即可，如图1~2所示，作为本发明的另一种优选实施例，所述滤水采样组件9包括：

滤水框901，所述滤水框901设置在壳体1顶部且其底部与壳体1顶表面通过弹性连接件11连接；

盛样件902，所述盛样件902设置在滤水框901内；以及

磁吸固定件903，所述磁吸固定件903安装在滤水框901上，所述磁吸固定件903与盛样件902磁吸配合，所述磁吸固定件903用于固定盛样件902；

所述滤水框901与主杆体61共轴线设置，所述折型杆62以滤水框901的轴线为转动中心转动，所述切割件8设置在滤水框901的外侧位置处。

本实施例在实际应用中时，通过滤水采样组件9的设置，在壳体1上升时，能够使得将经过切割件8切割采样得到的样品进入滤水框901内的盛样件902上，随着滤水采样组件9随着壳体1继续上升，滤水框901能够滤除多余的水分，当然，肯定会保留样品上的沾染的部分水分，这部分也可用于取样研究，通过磁吸固定件903的设置可以拆装盛样件902，便于多次采样。

如图2~图3所示，作为本发明的另一种优选实施例，所述滤水采样组件9的外围还固定设置有至少一个凸起部9011，所述折型杆62上转动安装有滚轮10，所述凸起部9011设置在滚轮10的行程轨迹上。

本实施例在实际应用中时，通过凸起部9011设置在滚轮10的行程轨迹上，使得在折型杆62转动时，能够带动滚轮10同步运动，凸起部9011对滚轮10起到一定的阻挡作用，这样一来，便可使得滤水采样组件9在滚轮10和弹性连接件11的共同作用下可以出现一定程度的震动，能够震落自然粘附以及经过切割件8切割后粘附在滤水框901外壁的水生物，减少对盛样件902内采样研究的影响，降低混杂度，同时利于滤水框901的洁净，减轻人工清理的劳动强度。

如图3所示，作为本发明的另一种优选实施例，所述壳体1上设有与折型杆62转动配合的嵌槽（图中未标注），所述嵌槽内设置有滚珠（图中未标注）。

在本实施例的一种情况中，所述折型杆62包括固定连接的水平部和竖直部，所述水平部和主杆体61顶部固定，所述折型杆62设置在开设于壳体1壳壁内的嵌槽内，所述主杆体61顶部伸入嵌槽内，所述主杆体61上且位于嵌槽与壳体1内部的连接位置处安装有密封轴承，这样一来，能够对折型杆62与主杆体61的连接位置处进行密封，实现对壳体1内较好的防止漏气和漏水的作用。

本实施例在实际应用中时，通过嵌槽和滚珠的设置能够降低折型杆62与壳体1之间的摩擦，使得转杆6的整体滚动更加顺畅。

本发明上述实施例中提供了一种用于环境检测的微生物采样器，通过泵水件3使得壳体1在水中下沉时带动滤水采样组件9下沉入水中，再利用螺旋桨组件2使得下沉的壳体1在水中移动到达目标采样点下方，利用充气排水组件4往壳体1内充气，以排出壳体1内的水，使得壳体1上浮带动滤水采样组件9上浮进行采样，取样完整，避免了传统的水生物采样从水表面直接采样难度大的缺陷，同时利用壳体1上浮带动滤水采样组件9上浮时，驱动转叶7在壳体1内水流驱动力的作用下带动转杆6同步转动，使得切割件8能够进行切割取样，使得能够切割所需要的水生物样本，切割下的样本通过滤水采样组件9进行获取，规避了传统采样漂浮物粘连难以取得所要的理想样本以及粘连导致的非目标物容易被一同取下导致采样污染的缺陷，从而能够保证采样研究结果的精确性，同时，能够利用联动作用，震落自然粘附以及经过切割件8切割后粘附在滤水框901外壁的水生物，减少对盛样件902内采样研究的影响，降低混杂度，同时利于滤水框901的洁净，减轻人工清理的劳动强度。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.含有充气排水组件的微生物采样器，其特征在于，包括：壳体；滤水采样组件，安装在壳体顶部；泵水件，用于往壳体内部泵水，使得壳体在水中下沉，进而带动滤水采样组件下沉；螺旋桨组件，安装在壳体上，用于使得下沉的壳体在水中移动；充气排水组件，用于往壳体内充气，以排出壳体内的水，使得壳体上浮带动滤水采样组件上浮进行采样；以及转杆，所述转杆安装在壳体上，所述转杆底部安装有驱动转叶，所述驱动转叶设置在壳体内，所述转杆顶部固定设置有切割件；当所述壳体上浮带动滤水采样组件上浮时，所述驱动转叶在壳体内水流驱动力的作用下带动转杆同步转动，使得切割件能够进行切割取样，进而使得切割所得的样品被上浮的滤水采样组件获取；

所述充气排水组件包括：吸风件，所述吸风件安装在壳体上，所述吸风件的进气口连接有进气管，所述吸风件的出气口与壳体内部连通；伸缩件，所述伸缩件铰接安装在壳体上，所述进气管与壳体之间设有一铰接点，所述伸缩件的伸出端与进气管之间铰接；以及排水管，所述排水管至少设置有一个且安装在壳体底部，所述排水管上安装有排水单向阀；

所述转杆包括：主杆体，所述主杆体转动安装在壳体内，所述驱动转叶设置在主杆体上；折型杆，所述折型杆与主杆体顶部固定，所述切割件转动安装在折型杆顶部，所述切割件的切割高度高于滤水采样组件的采样高度；

所述转杆可以是一主转动杆和副传动杆的配合，主转动杆上安装有驱动转叶，副转动杆用于安装切割件，主转动杆和副转动杆之间通过传动齿轮连接；

所述滤水采样组件包括：滤水框，所述滤水框设置在壳体顶部且其底部与壳体顶表面通过弹性连接件连接；盛样件，所述盛样件设置在滤水框内；以及磁吸固定件，所述磁吸固定件安装在滤水框上，所述磁吸固定件与盛样件磁吸配合；所述滤水框与主杆体共轴线设置，所述折型杆以滤水框的轴线为转动中心转动，所述切割件设置在滤水框的外侧位置处；

所述滤水采样组件的外围还固定设置有至少一个凸起部，所述折型杆上转动安装有滚轮，所述凸起部设置在滚轮的行程轨迹上。

2.根据权利要求1所述的含有充气排水组件的微生物采样器，其特征在于，所述进气管包括：活动管，所述活动管铰接安装在壳体上，所述伸缩件连接在活动管和壳体之间；软管，所述活动管一端与吸风件的进气口之间通过软管连通。

3.根据权利要求1或2所述的含有充气排水组件的微生物采样器，其特征在于，所述充气排水组件至少设置有一个，所述壳体上还安装有用于防止吸风件进水的防水护罩，所述吸风件的出气口还设有排气单向阀。

4.根据权利要求1所述的含有充气排水组件的微生物采样器，其特征在于，所述壳体上设有与折型杆转动配合的嵌槽，所述嵌槽内设置有滚珠。

5.根据权利要求1-4任一项所述的含有充气排水组件的微生物采样器在环境检测中的应用。