原位多通道水体富集过滤和固定装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于深海原位水体富集过滤和固定领域，具体地说是一种原位多通道水体富集过滤和固定装置及方法，装置包括富集过滤部分、多通道转换部分、泵注入部分、控制和电源部分，富集过滤、固定为各部分液体通道相互流通完成。本发明专利技术满足水体微生物的富集过滤需求，使用蠕动泵多泵头方式和多通道转动阀体完成水体的高通量过滤和各种底液注入；本发明专利技术取样通道多，固定效果好，工作灵活稳定，并可快速、有效地获取过滤膜样品，并进行原位固定，其连通性和封闭性使用单项阀体去完成，减小了大量的外部结构和额外阀体，其具有极大的实用性。其具有极大的实用性。其具有极大的实用性。

【技术实现步骤摘要】
原位多通道水体富集过滤和固定装置及方法


[0001]本专利技术属于深海原位水体富集过滤和固定领域，具体地说是一种原位多通道水体富集过滤和固定装置及方法。

技术介绍

[0002]高通量、快速、精确富集过滤水体过滤样品是开展海洋水体微生物研究的首要条件，因此国内主要海洋研究机构都开展了相关设备的研发。现有水下设备分为直取式水体设备、原位富集过滤式取样设备、原位富集固定式设备等，其种类繁多，有保真保压取样器、深海微生物开盖式培养舱、深海微生物原位富集装置、八通道深海原位微生物培养装置、格板式微生物培养装置、美国Mclane公司的大体积水样抽滤采样系统、深海热液喷口微生物过滤采样装置、多级膜过滤保压取样器、中国科学院深海科学与工程研究所研制的原位微生物过滤固定装置、水体悬沙原位分时次取样与过滤系统(CN 113069807 A)等等。
[0003]综上所述，涉及到富集过滤系统的比较多，但涉及到深水区多通道富集过滤和固定系统的就极少，其涉及到多通道阀和固定液的注入，比较常见的使用方法是多通道电磁阀完成多通道的流体通断，固定液的注入使用额外电动泵完成注入，但使用同一泵和转动阀完成此项工作的还未发现。

技术实现思路

[0004]针对蠕动泵和转动阀体的特点，本专利技术的目的在于提供一种原位多通道水体富集过滤和固定装置及方法。
[0005]本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：
[0006]本专利技术富集过滤和固定装置的一种结构包括蠕动泵、多通道转动阀及富集过滤组件，所述蠕动泵具有至少两个蠕动泵通道，其中一个所述蠕动泵通道的入口经外界输入通道连接有杂质过滤器，另一个所述蠕动泵通道的入口连接固定液，所述多通道转动阀与蠕动泵之间设有输入通道，所述输入通道的一端与多通道转动阀的转动阀输入口连通，所述输入通道的另一端分出与蠕动泵通道数量相同的支通道，每个所述支通道均与一个蠕动泵通道的出口相连；所述多通道转动阀具有多个转动阀输出口，各所述转动阀输出口随多通道转动阀转动，各所述转动阀输出口的一端在转动过程中分别与转动阀输入口连通，各所述转动阀输出口的另一端分别连接有过滤通道，每个所述过滤通道上均设有富集过滤组件；所述富集过滤组件包括过滤通道、过滤器及缓存箱，所述过滤通道的一端与多通道转动阀上的转动阀输出口连接，另一端依次连接所述过滤器、缓存箱。
[0007]其中：所述蠕动泵及多通道转动阀分别与控制和电源系统相连，所述控制和电源系统对蠕动泵、多通道转动阀分别进行控制和供电，完成所述多通道转动阀的正反向转换及蠕动泵的正反向运动。
[0008]各所述支通道为平行通道，每个所述支通道上均设置有只能向多通道转动阀进液的单向阀。
[0009]每个所述富集过滤组件还具有立式微量水表及单向阀，所述缓存箱的进液端与过滤器的出液端相连，所述缓存箱的出液端依次连接立式微量水表、单向阀。
[0010]本专利技术富集过滤和固定装置的另一种结构包括蠕动泵、多通道转动阀、二位三通阀及富集过滤组件，所述多通道转动阀与蠕动泵之间设有输出通道，所述输出通道的一端与多通道转动阀的转动阀输出口连通，所述输出通道的另一端与蠕动泵的蠕动泵入口连通，所述多通道转动阀具有多个转动阀输入口，各所述转动阀输入口随多通道转动阀转动，各所述转动阀输入口的一端在转动过程中分别与转动阀输出口连通，其中一个所述转动阀输入口的另一端连接固定液，其他转动阀输入口的另一端分别连接有过滤通道，每个所述过滤通道上均设有富集过滤组件；所述富集过滤组件包括杂质过滤器、过滤器输入通道、缓存箱、过滤器、三通及过滤器输出通道，所述过滤器输出通道的一端与转动阀输入口的另一端相连，所述过滤器输出通道的另一端与三通的一个接口连接，所述三通的第二个接口依次连接过滤器、缓存箱，所述杂质过滤器通过过滤器输入通道与缓存箱相连，所述三通的第三个接口接有排水管路；所述蠕动泵的蠕动泵出口与二位三通阀的二位三通阀入口连接，所述二位三通阀的二位三通阀常开出口通过管路接有排水口，所述二位三通阀的二位三通阀常闭出口与多通道接头的进液端相连，所述多通道接头具有与富集过滤组件数量相同的接头，每个接头均通过固定液通道接至一个富集过滤组件中的过滤器输入通道。
[0011]所述蠕动泵、多通道转动阀及二位三通阀分别与控制和电源系统相连，所述控制和电源系统对蠕动泵、多通道转动阀及二位三通阀分别进行控制和供电，完成所述多通道转动阀的正反向转换、蠕动泵的正反向运动及二位三通阀常开出口与常闭出口转换。
[0012]所述三通的一个接口与转动阀输入口之间的过滤器输出通道上设有立式微量水表，所述杂质过滤器与缓存箱之间的过滤器输入通道上设有只能向缓存箱进液的单向阀，所述固定液通道接至单向阀与缓存箱之间。
[0013]所述多通道转动阀的多通道阀芯上沿圆周方向均匀设有多个转动阀输出口或沿圆周方向均匀设有多个转动阀输入口，所述多通道转动阀具有一个转动阀输入口或具有一个转动阀输出口，所述多通道阀芯通过水下联轴器与水下电机的输出端相连，所述水下电机驱动多通道阀芯旋转、进行所述多通道转动阀上各通道的转换，所述多通道转动阀的多通道转动阀通讯端口通过多通道转动阀控制电缆与控制和电源系统相连，所述多通道转动阀通讯端口为水下电机的控制和供电端口。
[0014]本专利技术一种原位多通道水体富集过滤和固定方法，采用权利要求1至4及权利要求8中任一权利要求所述的原位多通道水体富集过滤和固定装置，包括如下步骤：
[0015]步骤一，岸基端整体拆解清洗工作；对装置整体进行分解拆卸，然后进行清洗；
[0016]步骤二，清洗后进行组装，初始状态下，装入固定液；
[0017]步骤三，利用船上缆绳将装置下放到所需水深，进行富集过滤和固定工作；所述多通道转动阀将转动阀输入口与一个转动阀输出口连通，开启所述蠕动泵上与杂质过滤器连接的一个蠕动泵通道，使得外界水体依次经过所述杂质过滤器、外界输入通道、蠕动泵、一个支通道、输入通道、多通道转动阀进入一个过滤通道，再通过该过滤通道上的所述过滤器、缓存箱后扩散，在流经所述过滤器时，外界水体富集过滤到所述过滤器上面；
[0018]步骤四，反向开启所述蠕动泵上与固定液连接的另一个蠕动泵通道，使得固定液依次经过所述蠕动泵、另一个支通道、输入通道、多通道转动阀进入同一个过滤通道，再通
过该过滤通道上的所述过滤器、缓存箱后扩散，在流经所述过滤器时，固定液过滤到所述过滤器上面，所述缓存箱实现固定液的微量存储；
[0019]步骤五，所述多通道转动阀将转动阀输入口与下一个转动阀输出口连通，实现其他所述过滤通道的过滤，并重复步骤三、步骤四；
[0020]步骤六，岸基端取样和取膜工作；回收到岸基端，拆卸各所述过滤器，取出过滤膜，完成整体作业。
[0021]本专利技术另一种原位多通道水体富集过滤和固定方法，采用权利要求5至8任一权利要求所述的原位多通道水体富集过滤和固定装置，包括如下步骤：
[0022]步骤一，岸基端整体拆解清洗工作；对装置整体进行分解拆卸，然后进行清洗；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种原位多通道水体富集过滤和固定装置，其特征在于：包括蠕动泵(14)、多通道转动阀(16)及富集过滤组件，所述蠕动泵(14)具有至少两个蠕动泵通道，其中一个所述蠕动泵通道的入口经外界输入通道(11)连接有杂质过滤器(24)，另一个所述蠕动泵通道的入口连接固定液(15)，所述多通道转动阀(16)与蠕动泵(14)之间设有输入通道(8)，所述输入通道(8)的一端与多通道转动阀(16)的转动阀输入口(7)连通，所述输入通道(8)的另一端分出与蠕动泵通道数量相同的支通道，每个所述支通道均与一个蠕动泵通道的出口相连；所述多通道转动阀(16)具有多个转动阀输出口(6)，各所述转动阀输出口(6)随多通道转动阀(16)转动，各所述转动阀输出口(6)的一端在转动过程中分别与转动阀输入口(7)连通，各所述转动阀输出口(6)的另一端分别连接有过滤通道(5)，每个所述过滤通道(5)上均设有富集过滤组件；所述富集过滤组件包括过滤通道(5)、过滤器(4)及缓存箱(3)，所述过滤通道(5)的一端与多通道转动阀(16)上的转动阀输出口(6)连接，另一端依次连接所述过滤器(4)、缓存箱(3)。2.根据权利要求1所述的原位多通道水体富集过滤和固定装置，其特征在于：所述蠕动泵(14)及多通道转动阀(16)分别与控制和电源系统(19)相连，所述控制和电源系统(19)对蠕动泵(14)、多通道转动阀(16)分别进行控制和供电，完成所述多通道转动阀(16)的正反向转换及蠕动泵(14)的正反向运动。3.根据权利要求1所述的原位多通道水体富集过滤和固定装置，其特征在于：各所述支通道为平行通道，每个所述支通道上均设置有只能向多通道转动阀(16)进液的单向阀。4.根据权利要求1所述的原位多通道水体富集过滤和固定装置，其特征在于：每个所述富集过滤组件还具有立式微量水表(2)及单向阀，所述缓存箱(3)的进液端与过滤器(4)的出液端相连，所述缓存箱(3)的出液端依次连接立式微量水表(2)、单向阀。5.一种原位多通道水体富集过滤和固定装置，其特征在于：包括蠕动泵(14)、多通道转动阀(16)、二位三通阀(42)及富集过滤组件，所述多通道转动阀(16)与蠕动泵(14)之间设有输出通道(33)，所述输出通道(33)的一端与多通道转动阀(16)的转动阀输出口(6)连通，所述输出通道(33)的另一端与蠕动泵(14)的蠕动泵入口(34)连通，所述多通道转动阀(16)具有多个转动阀输入口(7)，各所述转动阀输入口(7)随多通道转动阀(16)转动，各所述转动阀输入口(7)的一端在转动过程中分别与转动阀输出口(6)连通，其中一个所述转动阀输入口(7)的另一端连接固定液(15)，其他转动阀输入口(7)的另一端分别连接有过滤通道，每个所述过滤通道上均设有富集过滤组件；所述富集过滤组件包括杂质过滤器(24)、过滤器输入通道(29)、缓存箱(3)、过滤器(4)、三通(31)及过滤器输出通道(32)，所述过滤器输出通道(32)的一端与转动阀输入口(7)的另一端相连，所述过滤器输出通道(32)的另一端与三通(31)的一个接口连接，所述三通(31)的第二个接口依次连接过滤器(4)、缓存箱(3)，所述杂质过滤器(24)通过过滤器输入通道(29)与缓存箱(3)相连，所述三通(31)的第三个接口接有排水管路；所述蠕动泵(14)的蠕动泵出口(35)与二位三通阀(42)的二位三通阀入口(39)连接，所述二位三通阀(42)的二位三通阀常开出口(41)通过管路接有排水口(43)，所述二位三通阀(42)的二位三通阀常闭出口(40)与多通道接头(36)的进液端相连，所述多通道接头(36)具有与富集过滤组件数量相同的接头，每个接头均通过固定液通道(37)接至一个富集过滤组件中的过滤器输入通道(29)。6.根据权利要求5所述的原位多通道水体富集过滤和固定装置，其特征在于：所述蠕动
泵(14)、多通道转动阀(16)及二位三通阀(42)分别与控制和电源系统(19)相连，所述控制和电源系统(19)对蠕动泵(14)、多通道转动阀(16)及二位三通阀(42)分别进行控制和供电，完成所述多通道转动阀(16)的正反向转换、蠕动泵(14)的正反向运动及二位三通阀(42)常开出口与常闭出口转换。7.根据权利要求5所述的原位多通道水体富集过滤和固定装置，其特征在于：所述三通(31)的一个接口与转动阀输入口(7)之间的过滤器输出通道(32)上设有立式微量水表(2)，所述杂质过滤器(24)与缓存箱(3)之间的过滤器输入通道(29)上设有只能向缓存箱(3)进液的...

【专利技术属性】
技术研发人员：连超，李超伦，王敏晓，付璐璐，张峘，张鑫，栾振东，曹磊，陈浩，周丽，王昊，钟兆山，
申请(专利权)人：中国科学院海洋研究所，
类型：发明
国别省市：