一种高效率大体积底部磁力富集装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种高效率大体积底部磁力富集装置，包括框架、供气装置、出气单元喷头、采样杯和底部富集单元架，供气装置通过输气管将气体样本输入到出气单元喷头中，出气单元喷头、采样杯和底部富集单元架均设置在框架上，采样杯可拆卸的设置在出气单元喷头的下方，采样杯的底部位于底部富集单元架上且呈面面接触，底部富集单元架与采样杯底部的接触面处设有磁性装置。本发明专利技术的有益效果是：本发明专利技术缩短了采用底部磁力富集液相磁珠样品的方式，采集螺纹或卡扣与采集单元底面有效固定，保障了磁铁与磁珠的最短作用距离，扩大了磁力接触面，提高了富集磁珠的效率及缩短了富集时间。

【技术实现步骤摘要】
一种高效率大体积底部磁力富集装置
本专利技术涉及一种生物气溶胶采集富集领域，更具体地说涉及一种高效率大体积底部磁力富集装置。
技术介绍
Bio-capturer气溶胶采集富集仪属于通过气液混合集成液相磁珠实时富集生物气溶胶粒子的采样仪器，其旋转喷气流进行气液混合收集生物气溶胶粒子装置(即液体采样杯，以下简称“采样杯”)最初采用了目前市面上商业化空气采样器普遍采用的离心管型采样设计，注：目前市面上商业化空气微生物采样器涉及的气液混合采样杯一般为直筒型(如SKCBIO—Sampler，国产AGI系列空气微生物采样器等)或类似于离心管或试管形状的底部窄锥型结构(如Coriolis空气采样器等)。实际研究中，我们发现生物气溶胶采集富集仪使用的气液冲击旋转混合原理气液混合效率通过进一步优化气液混合结构和形状设计，可以实现对原有采样杯气液混合和生物气溶胶采集效率明显提升，并可以更加稳定地采集捕捉生物气溶胶。实际上，由于采样杯形状决定了气溶胶收集过程中气流搅动混合情况，而气液有效的混合过程正是气溶胶粒子采集进入液相样本的关键步骤，过去商业化普通采样杯的锥形或直筒型结构虽能够使得杯内上半部分液体充分搅动，但底部的液体并不能充分搅动，同时口底一致的杯状设计不利于旋转液体对气流的有效包裹，使得部分气体样本未经气液混合就离开了液相，这些原因导致了气溶胶收集进入液相效率不理想。另一方面，在液相磁珠富集阶段收集待检样品时，受限于采样杯结构旧式采样杯只能采用侧壁吸附，磁珠自身的重力影响了磁铁吸附效果，造成了吸附时间长，收集液不能充分倾倒的磁力富集液相样品不方便的弊端。
技术实现思路
本专利技术克服了现有技术中的不足，提供了一种高效率大体积底部磁力富集装置。本专利技术的目的通过下述技术方案予以实现。一种高效率大体积底部磁力富集装置，包括框架、供气装置、出气单元喷头、采样杯和底部富集单元架，所述供气装置通过输气管将气体样本输入到所述出气单元喷头中，所述出气单元喷头、所述采样杯和所述底部富集单元架均设置在所述框架上，所述采样杯可拆卸的设置在所述出气单元喷头的下方，所述采样杯的底部位于所述底部富集单元架上且呈面面接触，所述底部富集单元架与所述采样杯底部的接触面处设有磁性装置。进一步，所述底部富集单元架包括能够实现水平和垂直方向自由旋转的管架、与所述管架一端相连接的托盘，所述托盘上设有用于与所述采样杯固定的螺纹圈或卡扣，所述磁性装置设置在所述螺纹圈的圆心处。进一步，所述磁性装置呈锥形，所述锥形的顶部向下设置。进一步，所述磁性装置为磁铁。进一步，所述锥形顶部角度为120-150°。进一步，所述采样杯包括杯体和杯底，所述杯体的顶部设有开口，所述杯体的杯壁向外倾斜设置，所述杯底呈锥形且所述锥形的顶部向所述杯体的外侧突出，所述杯壁与所述杯底交界处设有圆弧段，所述杯底设有与所述螺纹圈匹配的螺纹结构。进一步，所述锥形的顶部夹角为120-150°。进一步，所述圆弧的半径为3-4mm。进一步，所述杯壁高度为56.5-90.5mm。进一步，所述杯壁单侧外扩角度为9.3-20.4°。本专利技术的有益效果为：底部富集单元架在磁铁角度120°-150°范围之内有着良好的富集效率，平均富集时间缩短了40％；实验过程中旧型富集支架明显可以看到小部分磁珠随着倾倒的液体流出，造成了生物样品的流失，而采用底部富集单元架进行富集时，在倾倒收集液过程中没有出现肉眼可见的磁珠流失现象，极大程度的避免了样本的流失，保证每次收集到的磁珠体积是恒定的；本专利技术提供的气液混合采样杯在形状结构上进行了不同于传统商业化空气微生物采样器的改变，目前市面上商业化空气采样器气液混合采样杯一般为直筒型或类似于离心管或试管的底部窄锥型结构，本专利技术通过实际测试和优化比较，将气液混合采样杯改为了外扩锥型(梯形瓶)，同时将杯底设置为呈锥形，增大了杯体气液混合区的体积的同时，也改变了原有的气液混合方式，使得杯内液体可以充分搅动，不仅增大了气液混合接触面，而且液体旋转后上升形成的液面对气体进样喷头的包裹效果更封闭，气液混合效果通过微生物培养实验，证明了收集气溶胶的效率明显增强；一般来说，生物气溶胶采样过程中气体流速是一个重要的因素，直接涉及现场收集到的气体量，并与采样时间相关，但是已有研究显示，采样杯内接收到的气体流速如果太大，所形成的气液和气壁碰撞有可能会损伤气溶胶内的微生物生物活性，进而降低采样装置对生物气溶胶的收集效果。本专利技术通过圆弧设计使得采样杯内壁整体变得更为平滑，可有效减小采样过程中生物气溶胶与采样杯内壁的碰撞，更好的保护了气溶胶中生物成分的活性；经不同结构形状采样杯，以及多次重复实际采样实验验证，新型采样杯杯体形状好与旋转喷气口的高度关系改变带来了气液混合效率的明显提升，优化的设计使得新型采样杯同样气流的条件下，气液混合收集生物粒子效率更高、气液混合激烈程度却进一步降低，有助于微生物活性稳定，也方便了液相磁珠的现场快速富集，因此本专利技术通过基于气旋原理的气液混合采样杯结果形状的改变，新型采样杯采取底侧吸附，实施例证明采集效率较以往提高了270％，且也明显缩短了液相磁珠富集样品的时间；本专利技术缩短了采用底部磁力富集液相磁珠样品的方式，采集螺纹或卡扣与采集单元底面有效固定，保障了磁铁与磁珠的最短作用距离，扩大了磁力接触面，提高了富集磁珠的效率及缩短了富集时间。附图说明图1是本专利技术结构示意图；图2是底部富集单元架的结构示意图；图3是采样杯的结构示意图；图4是实施例4的不同形状采样杯的结构；图5是不同形状采样杯室内细菌采集效果比较柱状图；图6是不同参数新型采样杯细菌采集效果评价比较柱状图；图7是实施例6中检测结果图；图中：1、框架；2、管架；3、出气单元喷头；4、采样杯；5、底部富集单元架；6、磁性装置；7、螺纹圈；8、托盘；9、杯体；10、开口；11、刻度线；12、杯壁；13、杯底；14、螺纹结构；15、圆弧段；16、螺纹。具体实施方式下面通过具体的实施例对本专利技术的技术方案作进一步的说明。如图1和2所示一种高效率大体积底部磁力富集装置，包括框架1、供气装置、出气单元喷头3、采样杯4和底部富集单元架5，所述供气装置通过输气管将气体样本输入到出气单元喷头3中，出气单元喷头3、采样杯4和底部富集单元架5均设置在框架1上，采样杯4可拆卸的设置在出气单元喷头3的下方，采样杯4的底部位于底部富集单元架5上且呈面面接触，底部富集单元架5与采样杯4底部的接触面处设有磁性装置6；底部富集单元架5包括能够实现水平和垂直方向自由旋转的管架、与所述管架一端相连接的托盘，所述托盘上设有用于与所述采样杯底部固定的螺纹圈7或卡口，磁性装置6设置在螺纹圈7的圆心处；磁性装置6呈锥形，所述锥形的顶部向下设置，磁性装置6为磁铁，所述锥形顶部角度为120°-150°。如图3所示，采样杯4包括杯体1和杯底5，杯体1的顶部设有开口2，开口2处设有螺纹8，杯体1的杯壁4向外倾斜设置，杯壁4单侧外扩角度为9.3°-20.4°，优选地，为15°；杯壁4的高度为56.5-90.5mm，杯壁4上设有刻度线；杯底5呈锥形且所述锥形的顶部向杯体1的外侧突出，所述锥形的顶部夹角为120-150°，优选地，夹角为140°，螺纹结构6设置在所述锥形的顶部下方，杯底5设有螺纹本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高效率大体积底部磁力富集装置，其特征在于：包括框架、供气装置、出气单元喷头、采样杯和底部富集单元架，所述供气装置通过输气管将气体样本输入到所述出气单元喷头中，所述出气单元喷头、所述采样杯和所述底部富集单元架均设置在所述框架上，所述采样杯可拆卸的设置在所述出气单元喷头的下方，所述采样杯的底部位于所述底部富集单元架上且呈面面直接接触，所述底部富集单元架与所述采样杯底部的接触面处设有磁力装置。

【技术特征摘要】
1.一种高效率大体积底部磁力富集装置，其特征在于：包括框架、供气装置、出气单元喷头、采样杯和底部富集单元架，所述供气装置通过输气管将气体样本输入到所述出气单元喷头中，所述出气单元喷头、所述采样杯和所述底部富集单元架均设置在所述框架上，所述采样杯可拆卸的设置在所述出气单元喷头的下方，所述采样杯的底部位于所述底部富集单元架上且呈面面直接接触，所述底部富集单元架与所述采样杯底部的接触面处设有磁力装置。2.根据权利要求1所述的高效率大体积底部磁力富集装置，其特征在于：所述底部富集单元架包括能够实现水平和垂直方向自由旋转的管架、与所述管架一端相连接的托盘，所述托盘上设有用于与所述采样杯固定的螺纹圈或卡扣，所述磁性装置设置在所述螺纹圈的圆心处。3.根据权利要求2所述的高效率大体积底部磁力富集装置，其特征在于：所述磁性装置呈锥形，所述锥形的顶部向下设置。4.根据权利要求1所述的高效率大体积底部磁力富集装置，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡孔新，李金珂，马雪征，李丽丽，赵欣，张丽萍，
申请(专利权)人：杭州富集生物科技有限公司，中国检验检疫科学研究院，
类型：发明
国别省市：浙江,33