專利名稱：微型個人空氣微生物采樣器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及空氣微生物采樣的技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種微型便攜式個人用空氣 微生物采樣器。
背景技術(shù)：
空氣中存在著各種各樣的微生物，這些微生物細(xì)菌跟我們的生活環(huán)境有著很大的 關(guān)系，微生物的采樣和分析對我們來說越來越重要。為此，國內(nèi)外對空氣微生物采樣器進(jìn) 行了研究，專利號為=200720005287. 2、名稱為一種手持式空氣微生物采樣器，專利號為 200720005288. 7、名稱為一種多級空氣微生物采樣器，專利號為200720140530. 1、名稱為 一種多狹縫式空氣微生物采樣器，專利號為=200820123357. 9、名稱為一種大流量空氣微 生物采樣器，專利號為=200920225914. 2、名稱為全自動微生物采樣器的中國實用新型專 利，都公開了空氣微生物采樣器。但遺憾的是現(xiàn)有技術(shù)中的空氣微生物采樣器僅采用交流 供電、體積大、重量重，工作人員攜帶起來很不方便，采樣地點和環(huán)境受到很大的限制，這種 傳統(tǒng)的采樣方式由于其采樣的局限性，不僅對實驗人員的人身安全存在很大的潛在危害， 而且不能很好的代表一個區(qū)域的微生物環(huán)境的真實結(jié)果。另一方面，現(xiàn)有技術(shù)中的空氣采 樣器的濾氣裝置中，過濾膜通常設(shè)置在入口處，故不能有效地過濾空氣，不能取得有效的數(shù) 據(jù)。再一個方面，現(xiàn)有技術(shù)中，脈動氣流對流量檢測傳感器的影響很大，會使測量結(jié)果失真。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷進(jìn)行了改進(jìn)，它可由工作人員隨身攜帶、任意地點采樣， 解決了實時、智能、隨意選點采樣的問題。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的微型個人空氣微生物采樣器，其特征在于它主要是由氣路部分1、電源部分2、信 號處理部分3和機械部分4所構(gòu)成；氣路部分包含有微孔濾膜裝置11、濾氣器12、流量傳 感器13、緩沖器14、雙頭隔膜泵15和溫度傳感器16 ；電源部分包含有交流供電及充電單元 21、電源開關(guān)23、充電接口 24和高能鋰電池22，所述電源開關(guān)23、充電接口 24位于采樣器 的同一個側(cè)面；信號處理部分包含有微處理器31、顯示單元33和按鈕單元34，所述微處理 器31位于采樣器內(nèi)部，顯示單元24、按鈕單元34位于采樣器正面的面板上，且顯示單元24 位于按鈕單元34的上方；所述微孔濾膜裝置11主要由進(jìn)氣口 111、濾膜112、出氣口 113和 支架固定接口 114組成，所述進(jìn)氣口 111上部是開口的，其下部連接濾膜112，出氣口 113位 于濾膜112的下方且兩者是相通的，所述濾膜112位于微孔濾膜裝置內(nèi)部，所述支架固定接 口 114位于微孔濾膜裝置的下部；機械部分主要由抽氣口 30、測溫口 32、氣容38和高能鋰 電池39組成，所述抽氣口 30、測溫口 32位于采樣器的頂部，所述氣容38和高能鋰電池39 位于采樣器內(nèi)部，氣容38位于高能鋰電池39上方，高能鋰電池39位于采樣器內(nèi)部的近底 面處；微孔濾膜裝置11上方的氣體入口處進(jìn)入采樣氣體，微孔濾膜裝置11的底部出氣口接 到濾氣器12的抽氣口處，濾氣器12的出口處接流量傳感器13，流量傳感器13后端接緩沖 器14，緩沖器14輸出的氣體進(jìn)入雙頭隔膜泵15，流量傳感器13及安裝在氣體入口處的溫
3度傳感器16采集的數(shù)據(jù)輸入到微處理器31分析，微處理器31將分析結(jié)果與由按鈕單元34 設(shè)定、并在顯示單元33顯示的值進(jìn)行比較后控制雙頭隔膜泵15的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)；所述流量 傳感器13、緩沖器14、雙頭隔膜泵15都位于采樣器內(nèi)部，且流量傳感器13、雙頭隔膜泵15 都位于氣容38的上方。上述所述的微型個人空氣微生物采樣器，其特征在于所述的流量傳感器為質(zhì)量流 量傳感器；用于測量采集氣流的瞬時流量。上述所述的微型個人空氣微生物采樣器，其特征在于所述的雙頭隔膜泵為大流量 和高負(fù)壓型的。上述所述的微型個人空氣微生物采樣器，其特征在于所述的交流供電及充電單元 為可拆卸的；可以僅用高能鋰電池供電，大大減輕重量。本發(fā)明的原理是這樣的儀器工作時，環(huán)境空氣經(jīng)過專用的采樣頭，即微孔濾膜裝 置，含有微生物的氣溶膠經(jīng)整個管路的時候駐留在采樣載體中。溫度傳感器采集所測環(huán)境 氣體的溫度，流量傳感器測量采集氣流的瞬時流量，這些傳感器將采集到的數(shù)值送到微處 理器中，微處理器根據(jù)設(shè)定的流量值和計算出的當(dāng)前流量對雙頭隔膜泵的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)， 使實際采樣的流量與設(shè)定的流量始終保持相等。由于雙頭隔膜泵工作時產(chǎn)生脈動會對采樣 流量產(chǎn)生輕微的波動，在雙頭隔膜泵和流量傳感器之間串入一個緩沖器，有效消除脈動氣 流對流量檢測傳感器的影響，使流量更平穩(wěn)，達(dá)到更好的采樣效果。本發(fā)明中采用交直流供 電系統(tǒng)，在交流電不存在的情況下，儀器內(nèi)部的高能鋰離子電池會自動給儀器供電。先進(jìn)可 靠的電源管理電路使儀器很方便的進(jìn)行交直流供電切換，電池一次充滿電可連續(xù)工作長達(dá) 五小時，保證用戶很方便的對環(huán)境氣溶膠進(jìn)行采樣。用戶通過按鈕單元設(shè)置需要的流量值 和采樣時間等參數(shù)后，處理器啟動雙頭隔膜泵，定時讀取流量計的流量值，經(jīng)過特定的折算 后，將實時流量顯示出來。如果實時流量和設(shè)置的流量不同，處理器對泵的轉(zhuǎn)速自動進(jìn)行調(diào) 整，使實時顯示流量和設(shè)定的流量相等，達(dá)到設(shè)定的采樣時間后儀器自動停止采樣。在此過 程中，操作者可隨時手動停止和重新啟動采樣。本發(fā)明中，由于機內(nèi)電池可以供電，更便于 攜帶。故工作人員隨身攜帶、任意地點采樣，解決了實時、智能、隨意選點采樣的問題。本發(fā)明與現(xiàn)有的采樣器相比，其優(yōu)點在于1、本發(fā)明體積小巧，重量輕，僅為500g，可佩戴在工作人員身上，隨時監(jiān)測工作人 員所接觸到的微生物種類和數(shù)量，其測試數(shù)據(jù)更有代表性。2、現(xiàn)有的采樣器一般都沒有自動流量控制系統(tǒng)，當(dāng)采樣負(fù)載發(fā)生變化時，采樣流 量會發(fā)生變化，影響測量結(jié)果精度；本發(fā)明采用體積小、精度高的質(zhì)量流量計，測量的流量 精度高。并且內(nèi)部采用高速處理器和高精度流量和壓力傳感器，對流量進(jìn)行閉環(huán)控制，使流 量準(zhǔn)確穩(wěn)定，保證了測量精度。3、現(xiàn)有的采樣器一般僅采用交流供電，臨時拖接電源，操作不便，在沒有交流電插 座的地方不能使用。微型個人空氣微生物采樣器采用高效率雙頭微型隔膜泵，以及先進(jìn)的 電源管理系統(tǒng)，保證較長的工作時間，可隨時隨地的進(jìn)行采樣工作。4、本發(fā)明采用專用的采樣頭，即微孔濾膜裝置來進(jìn)行采樣，由于增加了濾膜，且濾 膜位于微孔濾膜裝置內(nèi)部，故將采樣氣體過濾的更干凈，采集的數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確。5、本發(fā)明中在雙頭隔膜泵和流量傳感器之間串入一個緩沖器，有效地消除脈動氣 流對流量檢測傳感器的影響，使流量更平穩(wěn)，達(dá)到了更好的采樣效果。
4
本發(fā)明具有以下有益效果易攜帶、體積小、重量輕、采集效率高、監(jiān)測結(jié)果準(zhǔn)確可罪。


圖1是本發(fā)明的原理框圖；圖2是本發(fā)明的濾氣器剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明的主視圖；圖4是本發(fā)明的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。實施實例請參閱圖1至圖4，微型個人空氣微生物采樣器，其特征在于它主要是由氣路部 分1、電源部分2、信號處理部分3和機械部分4所構(gòu)成；氣路部分包含有微孔濾膜裝置11、 濾氣器12、流量傳感器13、緩沖器14、雙頭隔膜泵15和溫度傳感器16 ；電源部分包含有交 流供電及充電單元21、電源開關(guān)23、充電接口 24和高能鋰電池22，所述電源開關(guān)23、充電 接口 24位于采樣器的同一個側(cè)面；信號處理部分包含有微處理器31、顯示單元33和按鈕 單元34，所述微處理器31位于采樣器內(nèi)部，顯示單元24、按鈕單元34位于采樣器正面的面 板上，且顯示單元24位于按鈕單元34的上方；所述微孔濾膜裝置11主要由進(jìn)氣口 111、濾 膜112、出氣口 113和支架固定接口 114組成，所述進(jìn)氣口 111上部是開口的，其下部連接濾 膜112，出氣口 113位于濾膜112的下方且兩者是相通的，所述濾膜112位于微孔濾膜裝置 內(nèi)部，所述支架固定接口 114位于微孔濾膜裝置的下部；機械部分主要由抽氣口 30、測溫口 32、氣容38和高能鋰電池39組成，所述抽氣口 30、測溫口 32位于采樣器的頂部，所述氣容 38和高能鋰電池39位于采樣器內(nèi)部，氣容38位于高能鋰電池39上方，高能鋰電池39位于 采樣器內(nèi)部的近底面處；微孔濾膜裝置11上方的氣體入口處進(jìn)入采樣氣體，微孔濾膜裝置 11的底部出氣口接到濾氣器12的抽氣口處，濾氣器12的出口處接流量傳感器13，流量傳 感器13后端接緩沖器14，緩沖器14輸出的氣體進(jìn)入雙頭隔膜泵15，流量傳感器13及安裝 在氣體入口處的溫度傳感器16采集的數(shù)據(jù)輸入到微處理器31分析，微處理器31將分析結(jié) 果與由按鈕單元34設(shè)定、并在顯示單元33顯示的值進(jìn)行比較后控制雙頭隔膜泵15的轉(zhuǎn)速 進(jìn)行調(diào)節(jié)；所述流量傳感器13、緩沖器14、雙頭隔膜泵15都位于采樣器內(nèi)部，且流量傳感器 13、雙頭隔膜泵15都位于氣容38的上方。上述所述的微型個人空氣微生物采樣器，其特征在于所述的流量傳感器為質(zhì)量流 量傳感器；用于測量采集氣流的瞬時流量。上述所述的微型個人空氣微生物采樣器，其特征在于所述的雙頭隔膜泵為大流量 和高負(fù)壓型的。上述所述的微型個人空氣微生物采樣器，其特征在于所述的顯示單元為液晶屏或 LED數(shù)碼指示燈。上述所述的微型個人空氣微生物采樣器，其特征在于所述的交流供電及充電單元 為可拆卸的；可以僅用高能鋰電池供電，大大減輕重量。
本發(fā)明的原理是這樣的儀器工作時，環(huán)境空氣經(jīng)過專用的采樣頭，即微孔濾膜裝 置，含有微生物的氣溶膠經(jīng)整個管路的時候駐留在采樣載體中。溫度傳感器采集所測環(huán)境 氣體的溫度，流量傳感器測量采集氣流的瞬時流量，這些傳感器將采集到的數(shù)值送到微處 理器中，微處理器根據(jù)設(shè)定的流量值和計算出的當(dāng)前流量對雙頭隔膜泵的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)， 使實際采樣的流量與設(shè)定的流量始終保持相等。由于雙頭隔膜泵工作時產(chǎn)生脈動會對采樣 流量產(chǎn)生輕微的波動，在雙頭隔膜泵和流量傳感器之間串入一個緩沖器，有效消除脈動氣 流對流量檢測傳感器的影響，使流量更平穩(wěn)，達(dá)到更好的采樣效果。本發(fā)明中采用交直流供 電系統(tǒng)，在交流電不存在的情況下，儀器內(nèi)部的高能鋰離子電池會自動給儀器供電。先進(jìn)可 靠的電源管理電路使儀器很方便的進(jìn)行交直流供電切換，電池一次充滿電可連續(xù)工作長達(dá) 五小時，保證用戶很方便的對環(huán)境氣溶膠進(jìn)行采樣。用戶通過按鈕單元設(shè)置需要的流量值 和采樣時間等參數(shù)后，處理器啟動雙頭隔膜泵，定時讀取流量計的流量值，經(jīng)過特定的折算 后，將實時流量顯示出來。如果實時流量和設(shè)置的流量不同，處理器對泵的轉(zhuǎn)速自動進(jìn)行調(diào) 整，使實時顯示流量和設(shè)定的流量相等，達(dá)到設(shè)定的采樣時間后儀器自動停止采樣。在此過 程中，操作者可隨時手動停止和重新啟動采樣。本發(fā)明與現(xiàn)有的采樣器相比，其優(yōu)點在于1、本發(fā)明體積小巧，重量輕，僅為500g，可佩戴在工作人員身上，隨時監(jiān)測工作人 員所接觸到的微生物種類和數(shù)量，其測試數(shù)據(jù)更有代表性。2、現(xiàn)有的采樣器一般都沒有自動流量控制系統(tǒng)，當(dāng)采樣負(fù)載發(fā)生變化時，采樣流 量會發(fā)生變化，影響測量結(jié)果精度；本發(fā)明采用體積小、精度高的質(zhì)量流量計，測量的流量 精度高。并且內(nèi)部采用高速處理器和高精度流量和壓力傳感器，對流量進(jìn)行閉環(huán)控制，使流 量準(zhǔn)確穩(wěn)定，保證了測量精度。3、現(xiàn)有的采樣器一般僅采用交流供電，臨時拖接電源，操作不便，在沒有交流電插 座的地方不能使用。微型個人空氣微生物采樣器采用高效率雙頭微型隔膜泵，以及先進(jìn)的 電源管理系統(tǒng)，保證較長的工作時間，可隨時隨地的進(jìn)行采樣工作。4、本發(fā)明采用專用的采樣頭，即微孔濾膜裝置來進(jìn)行采樣，由于增加了濾膜，且濾 膜位于微孔濾膜裝置內(nèi)部，故將采樣氣體過濾的更干凈，采集的數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確。5、本發(fā)明中在雙頭隔膜泵和流量傳感器之間串入一個緩沖器，有效地消除脈動氣 流對流量檢測傳感器的影響，使流量更平穩(wěn)，達(dá)到了更好的采樣效果。本發(fā)明具有以下有益效果易攜帶、體積小、重量輕、采集效率高、監(jiān)測結(jié)果準(zhǔn)確可罪。本發(fā)明可以應(yīng)用于科學(xué)實驗研究等其它可以想象的多個領(lǐng)域。本發(fā)明不局限于上述最佳實施方式，應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的構(gòu)思可以按其他種種形 式實施運用，它們同樣落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
微型個人空氣微生物采樣器，其特征在于它主要是由氣路部分(1)、電源部分(2)、信號處理部分(3)和機械部分(4)所構(gòu)成；氣路部分包含有微孔濾膜裝置(11)、濾氣器(12)、流量傳感器(13)、緩沖器(14)、雙頭隔膜泵(15)和溫度傳感器(16)；電源部分包含有交流供電及充電單元(21)、電源開關(guān)(23)、充電接口(24)和高能鋰電池(22)，所述電源開關(guān)(23)、充電接口(24)位于采樣器的同一個側(cè)面；信號處理部分包含有微處理器(31)、顯示單元(33)和按鈕單元(34)，所述微處理器(31)位于采樣器內(nèi)部，顯示單元(24)、按鈕單元(34)位于采樣器正面的面板上，且顯示單元(24)位于按鈕單元(34)的上方；所述微孔濾膜裝置(11)主要由進(jìn)氣口(111)、濾膜(112)、出氣口(113)和支架固定接口(114)組成，所述進(jìn)氣口(111)上部是開口的，其下部連接濾膜(112)，出氣口(113)位于濾膜(112)的下方且兩者是相通的，所述濾膜(112)位于微孔濾膜裝置內(nèi)部，所述支架固定接口(114)位于微孔濾膜裝置的下部；機械部分主要由抽氣口(30)、測溫口(32)、氣容(38)和高能鋰電池(39)組成，所述抽氣口(30)、測溫口(32)位于采樣器的頂部，所述氣容(38)和高能鋰電池(39)位于采樣器內(nèi)部，氣容(38)位于高能鋰電池(39)上方，高能鋰電池(39)位于采樣器內(nèi)部的近底面處；微孔濾膜裝置(11)上方的氣體入口處進(jìn)入采樣氣體，微孔濾膜裝置(11)的底部出氣口接到濾氣器(12)的抽氣口處，濾氣器(12)的出口處接流量傳感器(13)，流量傳感器(13)后端接緩沖器(14)，緩沖器(14)輸出的氣體進(jìn)入雙頭隔膜泵(15)，流量傳感器(13)及安裝在氣體入口處的溫度傳感器(16)采集的數(shù)據(jù)輸入到微處理器(31)分析，微處理器(31)將分析結(jié)果與由按鈕單元(34)設(shè)定、并在顯示單元(33)顯示的值進(jìn)行比較后控制雙頭隔膜泵(15)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)；所述流量傳感器(13)、緩沖器(14)、雙頭隔膜泵(15)都位于采樣器內(nèi)部，且流量傳感器(13)、雙頭隔膜泵(15)都位于氣容(38)的上方。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型個人空氣微生物采樣器，其特征在所述的流量傳感器為 用于測量采集氣流的瞬時流量的質(zhì)量流量傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型個人空氣微生物采樣器，其特征在所述的雙頭隔膜泵為 大流量和高負(fù)壓型的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型個人空氣微生物采樣器，其特征在所述的顯示單元為液 晶屏或LED數(shù)碼指示燈。
全文摘要
本發(fā)明涉及空氣微生物采樣的技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種微型個人空氣微生物采樣器，其特征在于它主要是由氣路部分(1)、電源部分(2)和信號處理部分(3)和機械部分(4)所構(gòu)成；所述氣路部分的采樣頭采用了微孔濾膜裝置，且濾膜位于微孔濾膜裝置的內(nèi)部。本發(fā)明主要解決了目前的采樣器僅使用交流供電而導(dǎo)致體積大、重量重，工作人員攜帶起來很不方便，采樣地點和環(huán)境受到很大限制的問題。本發(fā)明具有以下有益效果易攜帶、體積小、重量輕、采集效率高、監(jiān)測結(jié)果準(zhǔn)確可靠。
文檔編號C12M1/34GK101974418SQ201010517630
公開日2011年2月16日 申請日期2010年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月24日
發(fā)明者何春雷, 李勁松, 李娜, 楊曉平, 郭亮 申請人:青島眾瑞智能儀器有限公司