【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生化分析仪器领域，主要涉及一种具备生物活性监测的气溶胶微生物采集分析系统
技术介绍
1、近些年，世界范围性的病原微生物传播疾病，反复威胁着生态系统和人类健康；病毒传播的主要途径之一就是吸附到液体、固体颗粒上而形成致病性的气溶胶；气溶胶微生物在空气中悬浮时间更久，气流运动距离更远，具有更强的传播能力；因此，开展气溶胶微生物的检测分析对于保证人类生命健康具有重要意义；而高效、全覆盖地收集微生物气溶胶是准确获取气溶胶中微生物种类、组成和丰度信息的基础前提。
2、气溶胶微生物与非生物气溶胶的采样原理和方法基本一致，即根据气溶胶的尺寸、重量和电荷等物理特性设计采样方法；常用的采样方法有自然沉降、静电采集、惯性冲击、过滤采集等；自然沉降法是利用生物气溶胶粒子自身的重力作用，使生物气溶胶粒子逐步下沉至培养皿中；它的缺点是采样效率低，一般在医疗卫生行业中用作辅助法；静电采集法是利用微生物本身自带一定量的电荷，由于静电作用，带电粒子进入电场时会发生偏转，利用这个原理，通过外加电场，可以收集空气中的微生物气溶胶；由于部分微生物气溶胶因自身所携带的电荷少而导致其捕获率低，所以适用范围比较小；惯性撞击法指的是空气中悬浮的微生物气溶胶粒子在特定设备的作用下获得一定大小的惯性，脱离气流，撞击收集至合适的固体或液体培养基；撞击法的缺点是若采集的空气被高度污染，会造成菌落重叠、计数困难，且采样效果易受风速的干扰；过滤采集法是主要采用过滤式采样器，其结构主要包括抽气装置和装有多孔滤膜的收集装置，当空气以一定速度穿过多孔滤膜时，微生物粒子
3、因此，本工作将液体撞击采集装置与微生物活性监测传感相结合，提出一种具备生物活性监测的气溶胶微生物采集分析系统；考虑液体缓冲更柔和一些，主要采用agi-30液体撞击采样器，内置传感器进行监测，再外接分析模块进行微生物活性实时分析；实现在气溶胶微生物采集的过程中，通过温度、湿度和流速等实时检测，判定微生物的采样效率，完成具有气溶胶微生物活性监测功能性的采集系统，保障气溶胶微生物采集的准确性和高效性。
技术实现思路
1、本专利技术目的在于解决传统气溶胶微生物采集技术存在无法监测气溶胶微生物活性，难以实现兼顾微生物活性的高效采集的难题。为此，本专利技术提出的液体撞击采集装置与微生物活性监测传感相结合，并增加传感分析和流体场分析，实现了气溶胶微生物的活性监测，保证采样器内微生物的有效存活从而提升了气溶胶微生物的采集效率。
2、根据本专利技术实施例的一种具备生物活性监测的气溶胶微生物采集系统，至少具有如下有益效果：本专利技术利用液体缓冲采集到空气中的微生物，在采集过程中通过温湿度、气压和流速等实时检测，确保对微生物活性的监测；再结合采集装置流体场应力分析系统，实现可视化的采集器内流体场分析。
3、根据本专利技术实施例的一种具备生物活性监测的气溶胶微生物采集系统，包括agi-30气溶胶微生物采集器，aht10温湿度传感器，bmp280气压传感器，awm3300v流速传感器，stm32单片机，oled显示模块，蜂鸣器模块，wifi模块。
4、根据本专利技术的一些实施例，实现微生物采集的为agi-30气溶胶微生物采集器；
5、根据本专利技术的一些实施例，监测采集瓶内温度和湿度的为aht10温湿度传感器；
6、根据本专利技术的一些实施例，监测采集瓶内大气压的为bmp280传感器；
7、根据本专利技术的一些实施例，监测流入采集器内空气速率的为awm3300v流速传感器；
8、根据本专利技术的一些实施例，显示传感器监测数据的是oled显示模块；
9、根据本专利技术的一些实施例，当温湿度、气压和流速超过阈值造成微生物活性受到影响，发出报警信号的为蜂鸣器模块；
10、根据本专利技术的一些实施例一种具备采集微生物系统用agi-30气溶胶微生物采集器，开启高流速空气采样泵，打开气溶胶微生物采集器上端的入口管道，含有气溶胶微生物的空气流入液体撞击采集器内；当空气经过采集器内的液体介质，微生物会吸附在介质内，此时开始气溶胶微生物的采集；生物活性传感器开始监测瓶内的温度、湿度、大气压和空气流速等的变化；开启第二台高流速空气采样泵，打开气溶胶微生物采集器右端的出口管道，将采集器内部多余的废气派出；连接传感器的信号线也从采集器右端的出口管道输出并将采集到的数据传递给传感分析模块，该装置具体实现过程如下所述：
11、传感分析模块基于stm32单片机，实时显示传感器采集到的数据，当某一项的数据大于设定的阈值时，就会产生报警声，提示采集装置内应力环境可能破坏微生物的活性；传感分析模块中还增设wifi模块，可以将传感器采集到的数据传递给手机终端，实现采集数据的有效存储以及远程监控；最后在流体场应力分析模块对采集器内部流体场情况进行模拟分析，提供可视化的流场显示，并通过模拟不同温度和流速等应力条件，分析对气溶胶微生物粒子的影响情况，从理论上明确能够适应微生物存活的气溶胶微生物采集环境条件。
12、本专利技术的技术效果和优点：
13、(1)本专利技术将生物活性传感器负载在气溶胶微生物采集器中，可以在采集过程中实时监测采样器内的环境应力参数，实现对气溶胶微生物的活性监测。
14、(2)本专利技术所设计的生物活性监测模块，提供阈值报警系统和无限传输系统，当采集器中环境对微生物活性造成影响时，及时报警并上传数据至手机终端，实现了数据的有效存储和远程监测，从而保证了气溶胶微生物的高效采集本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种具备生物活性监测的气溶胶微生物采集分析系统，其特征在于，包括：AGI-30液体撞击采样器(1)；高流速空气采样泵(2)，所述高流速空气采样泵(2)与液体撞击采样瓶(1)的上端进气口连接；生物活性传感器(3)，所述生物活性传感器(3)内置在AGI-30液体撞击采样器(1)中；高流速空气采样泵(4)，所述高流速空气采样泵(4)与AGI-30液体撞击采样器(1)的右端出气口连接；生物活性监测分析系统(5)，所述生物活性监测分析系统(5)的输入端通过信号线与生物活性传感器(3)连接，输出端通过信号线与采集装置流体场应力分析系统(7)连接；WiFi传输手机终端(6)，所述WiFi传输手机终端用于接收生物监测分析系统的数据；采集装置流体场应力分析系统(7)，所述采集装置流体场应力分析系统(7)用于模拟分析AGI-30液体撞击采样器内流体场情况。
2.根据权利要求1所述的一种具备生物活性监测的气溶胶微生物采集系统，其特征在于：所述AGI-30液体撞击采样器(1)的收集介质为营养液或者保存液，用于捕捉存储气溶胶微生物。
3.根据权利要求1所述的一种具备生物活性监测
4.根据权利要求1所述的一种具备生物活性监测的气溶胶微生物采集系统，其特征在于：所述生物活性传感器(3)为包含实现检测功能的为温湿度传感器、大气压传感器和流速传感器，实时采集检测AGI-30液体撞击采样器内气溶胶微生物活性。
5.根据权利要求1所述的一种具备生物活性监测的气溶胶微生物采集系统，其特征在于：所述生物活性监测分析系统(5)可以液晶显示生物活性传感器(4)采集的温湿度、气压和流速等数据，并具备报警和WiFi功能，当数值超过设定阈值进行报警提示气溶胶微生物可能已经失活，并可将信息通过WiFi模块上传到WiFi传输手机终端(6)，实现气溶胶微生物活性的远程监控。
6.根据权利要求1所述的一种具备生物活性监测的气溶胶微生物采集系统，其特征在于：所述采集装置流体场应力分析系统(7)主要是基于Fluent软件，对AGI-30液体撞击采样器(1)内部流体场情况进行可视化的模拟分析。
...【技术特征摘要】
1.一种具备生物活性监测的气溶胶微生物采集分析系统，其特征在于，包括：agi-30液体撞击采样器(1)；高流速空气采样泵(2)，所述高流速空气采样泵(2)与液体撞击采样瓶(1)的上端进气口连接；生物活性传感器(3)，所述生物活性传感器(3)内置在agi-30液体撞击采样器(1)中；高流速空气采样泵(4)，所述高流速空气采样泵(4)与agi-30液体撞击采样器(1)的右端出气口连接；生物活性监测分析系统(5)，所述生物活性监测分析系统(5)的输入端通过信号线与生物活性传感器(3)连接，输出端通过信号线与采集装置流体场应力分析系统(7)连接；wifi传输手机终端(6)，所述wifi传输手机终端用于接收生物监测分析系统的数据；采集装置流体场应力分析系统(7)，所述采集装置流体场应力分析系统(7)用于模拟分析agi-30液体撞击采样器内流体场情况。
2.根据权利要求1所述的一种具备生物活性监测的气溶胶微生物采集系统，其特征在于：所述agi-30液体撞击采样器(1)的收集介质为营养液或者保存液，用于捕捉存储气溶胶微生物。
3.根据权利要求1所述的一种具备生物活性监测的气溶胶微生物采集系统，其特征在于：所述高...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨旭，余乔伟，崔嘉园，何妙仪，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：发明
国别省市：
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