用于測(cè)試流體樣本質(zhì)量的裝置制造方法
【專利摘要】用于測(cè)試流體樣本質(zhì)量的裝置，該裝置包括：具有開(kāi)口的腔室，所述開(kāi)口用于接收至少一些流體樣本；以及密封元件，該密封元件布置成可移動(dòng)到密封位置，在該密封位置中，密封元件的插入部分接納在腔室的插入空間內(nèi)，以密封開(kāi)口，其中，密封元件和腔室壁之一布置成限定位移通道，當(dāng)密封元件處于密封位置時(shí)，該位移通道能使流體樣本位于插入空間內(nèi)的一部分從其中排出。
【專利說(shuō)明】用于測(cè)試流體樣本質(zhì)量的裝置
【背景技術(shù)】
[0001]正如千年發(fā)展目標(biāo)(Millennium Development Goals)對(duì)于水的認(rèn)知那樣,飲用水的微生物污染是痢疾疾病的主要原因，該疾病每年致死一百八十萬(wàn)人(WH0，2004年)，其中大部分是發(fā)展中國(guó)家的兒童。作為對(duì)比，北美和歐洲的水務(wù)公司的需求推動(dòng)了新的水檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展以緊隨管理當(dāng)局制訂的嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)，并且近年來(lái)更關(guān)注于生物恐怖主義。即便擁有基本的水檢測(cè)裝備，在發(fā)展中國(guó)家也很少擁有熟練的技術(shù)人員和適用的實(shí)驗(yàn)室設(shè)備。因此，在技術(shù)發(fā)展的目標(biāo)和疾病的負(fù)擔(dān)之間不相匹配。開(kāi)發(fā)適用的診斷方法的疏忽類似于僅在發(fā)展中國(guó)家常見(jiàn)的藥物公司缺少研發(fā)對(duì)付疾病的藥品的投資。
[0002]當(dāng)自然災(zāi)害，例如海嘯和地震發(fā)生時(shí)，機(jī)構(gòu)報(bào)告中大部分可歸因的死亡并非是災(zāi)害本身直接導(dǎo)致的后果，而是由于隨后爆發(fā)的疾病所導(dǎo)致，特別是來(lái)源于被污染的飲用水。由于人員、資源和通訊運(yùn)輸設(shè)施的極度缺乏，災(zāi)害后飲用水源的檢測(cè)存在特定的問(wèn)題。
[0003]世界衛(wèi)生組織發(fā)布了飲用水質(zhì)量導(dǎo)則(Guidelines for Drinking-WaterQuality)。對(duì)于飲用水的微生物質(zhì)量，WHO對(duì)于飲用水質(zhì)量的導(dǎo)則提到“對(duì)于任何擬用于飲用的水，大腸埃希氏菌或耐熱大腸桿菌必須在任何IOOml的樣本中不能檢出”。盡管要求追隨這一嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)而且在大部分發(fā)達(dá)國(guó)家也已達(dá)到，但在可預(yù)見(jiàn)的將來(lái)，這對(duì)于大部分的發(fā)展中國(guó)家來(lái)說(shuō)很可能是不能實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。這一點(diǎn)對(duì)于那些從當(dāng)?shù)厮蠢绾恿骰蛱烊蝗廴∷泥l(xiāng)村區(qū)域來(lái)說(shuō)是尤其正確的。
[0004]目前，許多其它的能夠?qū)崿F(xiàn)的水檢測(cè)技術(shù)已經(jīng)被設(shè)計(jì)用于在發(fā)達(dá)國(guó)家使用。這是由于發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)于水檢測(cè)產(chǎn)品的市場(chǎng)規(guī)模遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于發(fā)展中國(guó)家，后者的政府僅能夠?qū)⒂邢薜馁Y金用于水檢測(cè)。許多水檢測(cè)技術(shù)，例如標(biāo)準(zhǔn)的膜過(guò)濾手段，要求現(xiàn)場(chǎng)采集水樣本，在輸送容器中冷凍保存，然后運(yùn)回微生物實(shí)驗(yàn)室。該微生物實(shí)驗(yàn)室需要具有適用的儀器來(lái)檢測(cè)樣本，例如玻璃制培養(yǎng)器、實(shí)驗(yàn)臺(tái)具和用于處理潛在有害廢物的裝置、冰箱以及能夠完成水檢測(cè)的訓(xùn)練有素的技術(shù)人員。
[0005]在發(fā)展中國(guó)家的偏遠(yuǎn)地區(qū)，根本沒(méi)有多種這樣的儀器。不可能得到用于將水樣本運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室所需要的冰。最近的微生物實(shí)驗(yàn)室也許在相當(dāng)遠(yuǎn)的距離之外，而且也許只有非常有限的運(yùn)輸條件來(lái)塞進(jìn)政府的環(huán)境健康技術(shù)人員。建立一個(gè)當(dāng)?shù)氐膶?shí)驗(yàn)室也許是非常困難的。也許缺少主電源或是偶爾能用，甚至很難找到帶有試驗(yàn)臺(tái)的建筑物，流動(dòng)水也難以尋找。許多發(fā)展中國(guó)家的組織負(fù)擔(dān)不起與一些水檢測(cè)有關(guān)的高昂的資金花費(fèi)。在發(fā)展中國(guó)家的一些偏遠(yuǎn)地區(qū)，缺少訓(xùn)練有素的人員來(lái)實(shí)施一些更復(fù)雜的水檢測(cè)程序，例如計(jì)算指示物細(xì)菌的最大可能數(shù)量或是進(jìn)行適當(dāng)?shù)臉颖鞠♂尅?br> [0006]近年來(lái)，現(xiàn)場(chǎng)水測(cè)試的成套設(shè)備的研發(fā)已經(jīng)有了一些進(jìn)步。然而，本發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識(shí)到，已知的水測(cè)試裝置不可避免地有一個(gè)或多個(gè)如下的缺點(diǎn):
[0007]1.難于將采集到的水樣分成多個(gè)單個(gè)子水樣，尤其是在浸沒(méi)條件下實(shí)現(xiàn)密封時(shí)。
[0008]2.在全部測(cè)試中，難于將采集到的水樣分成多個(gè)彼此保持隔絕、從而避免子水樣之間的交叉污染的單個(gè)子水樣。
[0009]3.當(dāng)測(cè)試微生物病原體時(shí)，要求將水樣保持與外部環(huán)境隔絕。然而，包括提供不同構(gòu)造的移動(dòng)部件的裝置可遇到密封問(wèn)題，密封問(wèn)題可導(dǎo)致使用者暴露于微生物病原體和其它有機(jī)體，它們可能大量存在于水樣中。
[0010]4.在測(cè)試過(guò)程中，水測(cè)試裝置布置成使水樣與外部環(huán)境隔絕，該裝置禁止用于可被探測(cè)的物質(zhì)和/或可用于探測(cè)物質(zhì)的反應(yīng)試劑。
[0011]因此，需要用于測(cè)試流體樣本質(zhì)量的裝置，其基本上減小一個(gè)或多個(gè)上述的缺點(diǎn)。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]根據(jù)本發(fā)明第一方面，提供用于測(cè)試流體樣本質(zhì)量的裝置，該裝置包括:
[0013]具有腔室壁的腔室，該腔室壁具有用于接收至少一些流體樣本的開(kāi)口 ；以及
[0014]密封元件，該密封元件布置成可移動(dòng)到密封位置，在該密封位置中，密封元件的插入部分接納在腔室的插入空間內(nèi)，以密封開(kāi)口，
[0015]其中，密封元件和腔室壁之一布置成限定位移通道，當(dāng)密封元件處于密封位置時(shí)，該位移通道能使流體樣本位于插入空間內(nèi)的一部分從其中排出。
[0016]因此，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的裝置布置成限定通道，當(dāng)密封元件移動(dòng)以密封腔室時(shí)，該通道能使占據(jù)密封元件將要移入的空間的流體從其中排出。
[0017]密封元件可包括具有外圍密封面的本體部分，該外圍密封面形成密封元件的至少一些插入部分。
[0018]至少密封元件的插入部分可由彈性可變形材料形成。全部的密封元件可由彈性可變形材料形成。
[0019]位移通道可永久性形成在密封元件內(nèi)，并可包括通向輔助腔室的第二開(kāi)口，輔助腔室布置成:在密封元件處于密封位置時(shí)，能使流體樣本位于插入空間內(nèi)的部分被排入到輔助腔室內(nèi)。
[0020]該第二開(kāi)口可布置成:當(dāng)流體處在對(duì)應(yīng)于在密封元件處于密封位置時(shí)腔室內(nèi)流體壓力的第一壓力時(shí)，允許流體樣本的流體進(jìn)入輔助腔室，以及當(dāng)流體處在小于第一壓力且對(duì)應(yīng)于密封元件與容器隔開(kāi)時(shí)腔室內(nèi)流體壓力的第二壓力時(shí)，阻止流體樣本的流體進(jìn)入輔助腔室。
[0021]密封元件可包括限定輔助腔室的一部分的頭部區(qū)域，該頭部區(qū)域布置成:當(dāng)密封元件處在密封位置中時(shí)，該頭部區(qū)域不進(jìn)入腔室。
[0022]至少一些頭部區(qū)域可由彈性可變形材料形成，致使輔助腔室的容積隨著腔室內(nèi)流體壓力的增加而增加，同時(shí)腔室被密封元件密封。
[0023]密封元件可布置成:由密封腔室內(nèi)流體壓力的增加而生成的凈壓力作用于容器壁，該容器壁限定腔室的插入子空間。
[0024]位移通道可由密封元件或腔室壁的彈性可變形位移區(qū)域限定，該彈性可變形位移區(qū)域布置成:當(dāng)密封元件處于密封位置變形以限定用于使流體樣本在插入空間內(nèi)的部分能被排出的通道。
[0025]至少一些腔室壁可由彈性可變形材料形成，以形成彈性可變形的位移區(qū)域。
[0026]該裝置可包括容器，該容器限定用于接收流體樣本的內(nèi)部空間，腔室和密封元件設(shè)置在內(nèi)部空間內(nèi)，致使當(dāng)密封元件移至密封位置時(shí)，用流體樣本填充腔室。該裝置可包括多個(gè)腔室和多個(gè)密封元件，每個(gè)密封元件可設(shè)置在內(nèi)部空間內(nèi)。容器可包括一個(gè)或多個(gè)透明或半透明的部分，能從容器外部觀察到一個(gè)或多個(gè)腔室內(nèi)的流體樣本。該裝置可包括填充帽蓋，其布置成密封內(nèi)部空間與容器外部隔絕。
[0027]根據(jù)本發(fā)明第二方面，提供用于測(cè)試流體樣本質(zhì)量的裝置，該裝置包括:
[0028]容器，該容器限定用于接收流體樣本的內(nèi)部空間；
[0029]設(shè)置在內(nèi)部空間內(nèi)的腔室，該腔室用于接收一部分流體樣本；
[0030]設(shè)置在內(nèi)部空間內(nèi)的密封元件；以及
[0031]致動(dòng)器，該致動(dòng)器用于將密封元件從間隔位置移動(dòng)到密封位置，在間隔位置中，密封元件與腔室隔開(kāi)，而在密封位置中，密封元件密封腔室，
[0032]其中，該裝置包括開(kāi)口，致動(dòng)器包括連桿臂，連桿臂以可移動(dòng)且密封的方式延伸通過(guò)該開(kāi)口，連桿臂具有聯(lián)接到密封元件的第一部分和設(shè)置在容器外面的第二部分，致使連桿臂離開(kāi)容器外面的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致密封元件運(yùn)動(dòng)。
[0033]因此，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的裝置能使設(shè)置在容器內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)密封元件從容器外面被致動(dòng)。這可提高可施加到密封元件上的密封力。
[0034]該裝置可包括致動(dòng)構(gòu)件，該致動(dòng)構(gòu)件可移動(dòng)地聯(lián)接到本體外面并且聯(lián)接到連桿臂，致使致動(dòng)構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致連桿臂運(yùn)動(dòng)。
[0035]該致動(dòng)構(gòu)件可轉(zhuǎn)動(dòng)地聯(lián)接到本體，該裝置可包括一個(gè)或多個(gè)凸輪表面，凸輪表面布置成與致動(dòng)構(gòu)件相配合，致使致動(dòng)構(gòu)件的轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)致連桿臂軸向運(yùn)動(dòng)。
[0036]凸輪表面可設(shè)置在容器的一個(gè)或多個(gè)外表面上。
[0037]開(kāi)口可包括細(xì)長(zhǎng)軸，連桿臂可聯(lián)接到密封件，該裝置布置成當(dāng)密封元件從間隔位置移動(dòng)至密封位置時(shí)使密封件保持在軸內(nèi)。
[0038]該裝置可包括多個(gè)腔室和多個(gè)密封元件，每個(gè)密封元件可設(shè)置在內(nèi)部空間內(nèi)。容器可包括一個(gè)或多個(gè)透明或半透明部分，能從容器外面觀看到一個(gè)或多個(gè)腔室內(nèi)的流體樣本。該裝置可包括填充帽蓋，用以密封內(nèi)部空間與容器外部隔絕。
[0039]根據(jù)本發(fā)明第三方面，提供用于測(cè)試流體樣本質(zhì)量的裝置，該裝置包括:
[0040]腔室，該腔室具有用于接收至少一些流體樣本的開(kāi)口 ；
[0041 ] 密封元件，該密封元件布置成密封腔室，
[0042]其中，該裝置包括薄膜，薄膜布置成允許氧氣進(jìn)入腔室，并布置成阻止流體樣本通過(guò)薄膜逸出腔室，致使氧氣可進(jìn)入腔室而腔室被密封元件密封。
[0043]因此，通過(guò)提供一個(gè)或多個(gè)有選擇滲透性的薄膜，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的裝置能在一個(gè)或多個(gè)密封腔室內(nèi)保持有氧的環(huán)境。
[0044]限定腔室的壁可包括薄膜。
[0045]密封元件可包括薄膜。
[0046]該裝置可包括多個(gè)腔室。該裝置可包括多個(gè)密封元件。每個(gè)密封元件可布置成密封相應(yīng)的腔室。該裝置可包括多個(gè)薄膜，每個(gè)薄膜布置成允許氧氣進(jìn)入相應(yīng)的腔室，并布置成阻止流體樣本通過(guò)薄膜逸出相應(yīng)的腔室，致使氧氣可進(jìn)入相應(yīng)的腔室而相應(yīng)的腔室被密封元件密封。
[0047]該裝置可包括:
[0048]具有內(nèi)部空間的容器，用于接收流體樣本；以及
[0049]填充帽蓋，用于密封內(nèi)部空間與本體的外部隔絕，[0050]其中，腔室或多個(gè)腔室以及密封元件或多個(gè)密封元件設(shè)置在內(nèi)部空間內(nèi)，其中，容器和帽蓋之一包括薄膜，該薄膜布置成允許氧氣進(jìn)入內(nèi)部空間，并阻止流體樣本通過(guò)薄膜從內(nèi)部空間逸出，致使氧氣可進(jìn)入相應(yīng)的腔室而容器被帽蓋密封住。
[0051]該薄膜可包括Gore-Tex (TM)等。
[0052]該薄膜可包括由硅樹(shù)脂等形成的裝置的區(qū)域。
[0053]根據(jù)本發(fā)明任一方面的裝置可以是水測(cè)試裝置，諸如現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試成套設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明任一方面的裝置可以布置成能測(cè)試采集到的流體樣本隔絕在各個(gè)腔室內(nèi)的部分，測(cè)試物質(zhì)的存在，同時(shí)密封該裝置與外部環(huán)境隔絕。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0054]現(xiàn)將參照附圖，借助于非限制性的實(shí)例來(lái)描述本發(fā)明的實(shí)施例，附圖中:
[0055]圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的裝置的立體剖切圖；
[0056]圖2是圖1裝置的分解立體圖；
[0057]圖3是圖1裝置的剖視圖，顯示處于間隔開(kāi)位置的密封元件，允許副腔室和主腔室之間流體連通；
[0058]圖4是圖1裝置的剖視圖，顯示處于密封位置的密封元件，阻止副腔室和主腔室之間流體連通；
[0059]圖5是圖1的密封元件和副腔室的剖視詳圖；
[0060]圖6是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的裝置的剖視圖；以及
[0061]圖7是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的裝置的剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0062]參照?qǐng)D1和2，圖中示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的測(cè)試流體樣本(比如，水樣)質(zhì)量的裝置10?？偟膩?lái)說(shuō)，裝置10包括多個(gè)部件，它們一起能使裝置10在多個(gè)構(gòu)造之間變化。該裝置包括本體12，本體12形成多個(gè)腔室14、15。每個(gè)腔室14、15具有開(kāi)口。腔室14、15一起形成本體12的內(nèi)部空間。內(nèi)部蓋子16封閉本體12的一端。外部蓋子24布置成移動(dòng)設(shè)置在本體12內(nèi)的密封組件20、28。提供填充帽蓋30，以密封本體12的內(nèi)部空間與外部環(huán)境隔絕。
[0063]本體12形成主腔室15和多個(gè)副腔室14。主腔室15的容積能裝下90ml水的容量?？偣灿惺畟€(gè)副腔室14，它們圍繞本體12的縱向軸線L以等角度間距布置。每個(gè)副腔室14具有Iml水容量。然而，應(yīng)該理解到，在其它實(shí)施例中，本體12可具有任何合適容量的一個(gè)或多個(gè)腔室14、15。副腔室14朝向本體12底部設(shè)置。每個(gè)副腔室14具有開(kāi)口，副腔室通過(guò)該開(kāi)口與主腔室15流體地連通。每個(gè)副腔室14大致呈圓柱形。然而，副腔室也可具有任何合適的構(gòu)造。
[0064]在所示實(shí)施例中，本體是單一體。然而，在其它實(shí)施例中，本體12可由兩個(gè)或更多個(gè)部件形成。
[0065]副腔室14布置成從固定視角可觀察，在該視角上從底部可看到每個(gè)副腔室14的至少一些內(nèi)部空間。因此，底部形成觀察部分。主腔室15通過(guò)副腔室14之一是可看到的，這將在下文中更詳細(xì)描述。然而，在其它實(shí)施例中，主腔室15可包括中心設(shè)置的主腔室“井”，其從觀察部分是可看到，或在其它替代的實(shí)施例中，主腔室15可通過(guò)諸如所述本體12觀察，或通過(guò)填充帽蓋30的透明或半透明部分觀察到。在優(yōu)選的實(shí)施例中，每個(gè)副腔室14從底部是可看到的。
[0066]本體12包括主開(kāi)口 12b，流體樣本可通過(guò)該開(kāi)口 12b流入內(nèi)部空間。填充帽蓋30容納O形環(huán)32，并布置成與本體12聯(lián)接，以基本上流體密封方式密封主開(kāi)口 12b，這樣，帽蓋30用以密封內(nèi)部空間與本體12外部隔絕。
[0067]密封組件20、28在第一位置和第二位置之間可運(yùn)動(dòng)，在第一位置中，副腔室14各自與主腔室15流體地連通，而在第二位置中，一個(gè)或多個(gè)副腔室14與主腔室15隔絕。密封組件20、28包括密封結(jié)構(gòu)20和多個(gè)密封元件28。密封元件28模制成單個(gè)部件，因此它們連接在一起。然而，在其它實(shí)施例中，密封元件28可以是個(gè)別元件，和/或與密封板20b模制成一體。
[0068]下面參照?qǐng)D5更詳細(xì)地描述密封元件28的構(gòu)造。在某些實(shí)施例中，密封元件28的數(shù)量對(duì)應(yīng)于副腔室14的數(shù)量。在所示實(shí)例中，除了一個(gè)密封元件28之外，其余各個(gè)密封元件28布置成使副腔室14之一與主腔室15隔絕，以及彼此隔絕。其余的密封元件(未示出)包括開(kāi)口，其布置成；當(dāng)密封元件20、28處于第二位置中時(shí)，能使其相關(guān)的副腔室14和主腔室15之間流體地連通，隔絕其它的副腔室14，這樣，可通過(guò)相關(guān)的非密封的副腔室來(lái)觀看主腔室15內(nèi)的流體樣本。
[0069]密封結(jié)構(gòu)20包括細(xì)長(zhǎng)桿20a，其通過(guò)多個(gè)分支20c剛性地聯(lián)接到密封板20b。細(xì)長(zhǎng)桿20a可滑動(dòng)地聯(lián)接到外部蓋子24并布置成隨其移動(dòng)，這將在下文中更詳細(xì)描述。密封板20b在對(duì)應(yīng)于副腔室14開(kāi)口的圓形路徑內(nèi)延伸，并聯(lián)接到密封元件28。這樣，密封元件28可通過(guò)密封結(jié)構(gòu)20的運(yùn)動(dòng)而移動(dòng)以與副腔室14配合并密封副腔室。多個(gè)突入到主腔室15內(nèi)的肋12d阻止密封結(jié)構(gòu)20相對(duì)于本體12轉(zhuǎn)動(dòng)，密封結(jié)構(gòu)20大致平行于縱向軸線L延伸，肋12d位于槽20d內(nèi)，槽20d徑向地延伸到密封板20b的圓周面內(nèi)。然而，可提供任何合適的裝置來(lái)阻止密封組件20、28相對(duì)于本體12轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0070]內(nèi)部蓋子16封閉本體12的頭部，該內(nèi)部蓋子16聯(lián)接到本體12，通過(guò)O形環(huán)密封件18密封在兩者之間，從而形成基本上水密的密封。本體12和內(nèi)部蓋子16因此形成容器，其可形成為單一的部分。內(nèi)部蓋子16包括開(kāi)口，該開(kāi)口較佳地呈軸16a的形式，該軸基本上與本體的縱向軸線L同軸。軸16a布置成可滑動(dòng)地容納密封結(jié)構(gòu)20的桿20a。該桿20a包括周向槽，該周向槽容納O形環(huán)密封件22。裝置10布置成:在正常使用中，O形環(huán)密封件22保持在軸16a內(nèi)，這樣，當(dāng)密封組件20、28在第一位置和第二位置之間移動(dòng)時(shí)，基本上保持水密密封。
[0071]外部蓋子24可移動(dòng)地聯(lián)接到本體12并包括開(kāi)口，桿20a的頭部在該開(kāi)口內(nèi)通過(guò)彈性擋圈26可轉(zhuǎn)動(dòng)地聯(lián)接，這樣，桿20a可圍繞縱向軸線L相對(duì)于外部蓋子24轉(zhuǎn)動(dòng)，但基本上不可相對(duì)于外部蓋子24軸向地移動(dòng)。因此，桿20a形成連桿臂的部分，該連桿臂以可移動(dòng)且密封的方式延伸通過(guò)軸16a，連桿臂具有第一部分，即，密封板20b，連桿臂通過(guò)該密封板聯(lián)接到密封元件28和第二部分，即，設(shè)置在本體外面的桿20a的頭部區(qū)域，致使連桿臂離開(kāi)本體外面的運(yùn)動(dòng)致使密封元件28運(yùn)動(dòng)。因此，外部蓋子24可被用來(lái)操縱密封組件20、28。
[0072]外部蓋子24包括第一鎖扣24a和第二鎖扣24b，每個(gè)鎖扣布置成阻止外部蓋子24轉(zhuǎn)過(guò)某一確定點(diǎn)，除非使用者提升起該相應(yīng)的鎖扣24a、24b。然而，在其它實(shí)施例中，可以省略鎖扣24a、24b。
[0073]凸輪表面12a、16c0圍繞本體12的一個(gè)或多個(gè)部分沿著圓周延伸。在該實(shí)施例中，凸輪表面12a、16c包括設(shè)置在本體12外面上的下部凸輪軌道12a，以及由內(nèi)部蓋子16的面向下的軸向面限定的上部凸輪軌道16c。外部蓋子24布置成與凸輪表面12a、16c相配合，以使凸輪表面12a、16c相對(duì)于本體12的轉(zhuǎn)動(dòng)致使外部蓋子24和由此致使桿20a軸向地移動(dòng)。具體來(lái)說(shuō)，外部蓋子24通過(guò)密封態(tài)的轉(zhuǎn)動(dòng)致使上部凸輪軌道16c向下移動(dòng)密封組件20、28，致使密封元件28密封住副腔室14。外部蓋子24其后通過(guò)未密封的密封態(tài)的轉(zhuǎn)動(dòng)致使下部凸輪軌道12a移動(dòng)密封組件20、28遠(yuǎn)離副腔室14而朝向內(nèi)部蓋子16。然而，應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，在其它實(shí)施例中，可以任何合適的方式致動(dòng)密封組件20、28。例如，桿20a可包括螺紋部分，其可轉(zhuǎn)動(dòng)地聯(lián)接到軸16a上的螺紋部分。在其它實(shí)施例中，外部蓋子24可一起全都免除，桿20a的頭部可限定手柄，手柄布置成由使用者直接操縱。提供凸輪表面12a、16c或其它合適的致動(dòng)裝置，這在裝置10的外面是有利的，因?yàn)槠湓试S本發(fā)明的實(shí)施例增加由密封組件20、28執(zhí)行的軸向移動(dòng)量，如果致動(dòng)裝置設(shè)置在主腔室15內(nèi)，則就是這樣的情形。還有，限定致動(dòng)表面的部件在某些情形中可以比較大些，因?yàn)檫@些部件不必配裝在主腔室15內(nèi)。
[0074]反應(yīng)試劑保持裝置32設(shè)置在密封結(jié)構(gòu)20和填充帽蓋30之間，內(nèi)部蓋子16的向下突出的指形物16b將其保持就位。反應(yīng)試劑保持裝置32可以是泡罩包裝或其它防潮包裝。反應(yīng)試劑和生長(zhǎng)媒介可設(shè)置在反應(yīng)試劑保持裝置32內(nèi)。在某些實(shí)施例中，可使用熒光反應(yīng)試劑，諸如4-甲基傘形酮-β -D-葡萄糖苷酸(MUG)。然而，應(yīng)該注意的是，可采用任何的反應(yīng)試劑,其適合于測(cè)試流體樣本的質(zhì)量,例如,諸如5-溴-4-氯-3-吲哚-β -D-葡萄糖苷酸(X-gluc)那樣的發(fā)色的反應(yīng)試劑。在某些實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)功能性試劑或添加劑可連同反應(yīng)試劑一起提供，例如，包括諸如酵母提取物或蛋白胨之類的碳源的生長(zhǎng)媒介，維持接近中性的PH值的一種或多種鹽或緩沖劑，諸如用來(lái)抑制葛蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌生長(zhǎng)的硫酸十二烷酸酯鈉那樣的添加劑，或諸如用來(lái)中和任何氯殘留物的硫代硫酸鈉那樣的添加劑。
[0075]本體12包括可移動(dòng)的反應(yīng)試劑刺穿構(gòu)件12c，其布置成:當(dāng)填充帽蓋30聯(lián)接到本體12時(shí)刺穿反應(yīng)試劑保持裝置32，這是因?yàn)樘畛涿鄙w迫使可移動(dòng)的反應(yīng)試劑刺穿構(gòu)件12c進(jìn)入反應(yīng)試劑保持裝置32的緣故。然而，應(yīng)該理解到，在裝置包括反應(yīng)試劑和/或生長(zhǎng)媒介的實(shí)施例中，可使用任何合適的裝置來(lái)釋放任何合適的反應(yīng)試劑和/或生長(zhǎng)媒介。
[0076]去污劑保持裝置34設(shè)置在內(nèi)部蓋子16的下側(cè)上。該去污劑保持裝置34可以是泡罩包裝或其它防潮包裝。例如，通過(guò)箔或其它防潮包裝，可將諸如Virkon ?或次氯酸鈉之類的物質(zhì)保持在去污劑保持裝置34。
[0077]去污劑刺穿構(gòu)件38從密封結(jié)構(gòu)20向上延伸，并隨其移動(dòng)，致使其可刺穿去污劑保持裝置34。然而，應(yīng)該理解到，在裝置包括去污劑的實(shí)施例中，可使用任何合適的裝置來(lái)釋放任何合適的去污劑。
[0078]在使用中，如圖3所示，密封組件20、28處于第一位置中，將水樣本引入到本體12的內(nèi)部空間內(nèi)。填充帽蓋30然后聯(lián)接到本體12以密封內(nèi)部空間，這又刺穿反應(yīng)試劑保持裝置32。使用者可搖動(dòng)裝置10來(lái)混合水樣本中的反應(yīng)試劑和/或生長(zhǎng)媒介。提起第一鎖扣24a，使外部蓋子24能夠相對(duì)于本體12轉(zhuǎn)動(dòng)。這樣做致使外部蓋子24通過(guò)上部凸輪軌道16c被迫朝向本體12，這又軸向地迫使密封組件20、28朝向副腔室14，致使密封元件28密封副腔室14內(nèi)采集到的水樣的部分，如圖4所示，水樣的其余部分被密封在主腔室15內(nèi)。因此，密封元件28布置成可移動(dòng)到密封位置，其中，相應(yīng)的密封元件28的插入部分28a接納在相應(yīng)副腔室14的腔室空間的插入子空間14a內(nèi)，以密封相應(yīng)的腔室開(kāi)口。該裝置10然后可被孵化一段時(shí)間，此后，可讀取腔室14、15內(nèi)隔離的樣本，以確定采集到水樣的質(zhì)量。此后，可提起第二鎖扣25b，由此能讓使用者進(jìn)一步轉(zhuǎn)動(dòng)外部蓋子24。如此的轉(zhuǎn)動(dòng)致使凸輪表面12a、16c提起外部蓋子24，并因此使密封組件20、28遠(yuǎn)離副腔室14，從而致使去污劑刺穿構(gòu)件38刺穿去污劑保持裝置34。
[0079]另外參照?qǐng)D5，圖中示出該裝置10的密封元件28。然而，以下涉及圖5的描述同樣適用于布置成密封副腔室14的裝置10的其它密封元件28。密封元件28包括具有外圍密封面28a’的本體28b，該外圍密封面28a’形成密封元件28的插入部分28a。本體28b由諸如熱塑性彈性體那樣的彈性可變形材料形成。外圍密封面28a’包括若干沿圓周延伸的肋，它們可幫助在密封元件28和限定腔室14的壁之間形成密封。
[0080]密封元件28包括呈細(xì)長(zhǎng)輔助腔室28c形式的位移通道，其具有能與插入空間14a流體連通的開(kāi)口，并布置成在密封元件28處于密封位置時(shí)能夠使位于插入空間14a內(nèi)的流體樣本的一部分移置到輔助腔室28c內(nèi)。較佳地，將設(shè)置在密封元件28的面上的輔助腔室開(kāi)口 28e的尺寸確定為:當(dāng)密封元件28處于密封位置時(shí)，流體樣本將進(jìn)入開(kāi)口 28e，但由于流體表面張力的緣故，在此之前，即，在密封元件28與腔室14間隔開(kāi)之時(shí)，水樣將基本上不進(jìn)入開(kāi)口 28e。這是有利的，因?yàn)樵谀承┣樾沃?，密封元?8將會(huì)移至密封位置，而腔室14、15含有流體水樣。腔室開(kāi)口 28e將諸如空氣那樣的氣體捕集在輔助腔室28c內(nèi)，當(dāng)密封元件28處于密封位置時(shí)，該氣體隨著流體樣本從插入空間14a壓入輔助腔室28c而被壓縮。
[0081]密封元件28包括限定輔助腔室28c —部分的頭部28d。該頭部28d布置成:當(dāng)密封元件28處于密封位置時(shí)，頭部28d不進(jìn)入腔室14。這是有利的，因?yàn)檫@意味著很大部分的副腔室14可用來(lái)保持住某些流體樣本，如果頭部28d進(jìn)入腔室14，則就是這樣的情形。至少某些頭部28d由諸如熱塑性彈性體那樣的彈性可變形材料形成，致使輔助腔室28c的容積可隨著密封腔室空間14內(nèi)流體壓力的增加而增加。密封元件28在頭部28d處的厚度小于密封元件28在插入部分28a處的厚度，以便于容積的增加。在某些實(shí)施例中，該膨脹能力可被改進(jìn)，因?yàn)轭^部28d膨脹到主腔室15內(nèi)，而不是膨脹入副腔室14內(nèi)。相對(duì)較厚的插入部分28a可幫助密封元件28移動(dòng)到密封位置。
[0082]密封元件28這樣布置:包括輔助腔室28c的密封腔室空間14內(nèi)的流體壓力的增力口，導(dǎo)致凈壓力作用在限定腔室14的插入子空間14a的腔室壁上。這是有利的，因?yàn)樵谀承┣樾沃?，隔絕在密封腔室14內(nèi)的子樣本，由于子樣本內(nèi)物質(zhì)的生長(zhǎng)而將經(jīng)歷壓力的增加。由于此緣故，可迫使已知的、平表面的固體密封元件遠(yuǎn)離副腔室14，由此，能使某些隔絕的子樣本逸出副腔室14外。然而，在本發(fā)明的實(shí)施例中，這樣的壓力增加導(dǎo)致頭部28d膨脹，這又導(dǎo)致外圍密封面28a’壓靠限定腔室空間的插入子空間14a的腔室壁。
[0083]在某些實(shí)施例中，該裝置10可具有任何合適的構(gòu)造，其中，它包括具有用于接收至少某些流體樣本的開(kāi)口的腔室，以及布置成可移動(dòng)至密封位置的密封元件，在密封位置中，密封元件的插入部分接納在腔室的插入空間內(nèi)以密封開(kāi)口，其中，密封元件和容器之一布置成限定位移通道，用以使流體樣本的一部分在體積上對(duì)應(yīng)于位于插入空間內(nèi)的流體樣本，在密封元件處于密封位置時(shí)從其中排出。如此的實(shí)施例可十分類似于圖5中所示的裝置。在某些實(shí)施例中，位移通道可限定在腔室壁內(nèi)，并包括這樣的裝置，其布置成在正?；旌蠣顟B(tài)期間阻止流體樣本進(jìn)入，但當(dāng)密封元件處于密封位置時(shí)，允許對(duì)應(yīng)于插入空間內(nèi)所存在的流體量的那些流體量進(jìn)入。
[0084]在某些實(shí)施例中，位移通道可由密封元件或腔室的彈性可變形的位移區(qū)域限定，該彈性可變形的位移區(qū)域布置成在密封元件處于密封位置時(shí)變形，以限定能讓流體樣本在插入空間內(nèi)的部分排出的通道。例如，限定腔室空間的插入子空間14a的腔室壁可由彈性可變形材料形成，比如，熱塑性彈性體或硅樹(shù)脂，以便形成彈性可變形的位移區(qū)域。
[0085]參照?qǐng)D6，在第二實(shí)施例中，裝置40可具有任何合適的構(gòu)造，其中，它包括:本體42，本體42具有用于接收流體樣本的內(nèi)部空間44 ;用于密封內(nèi)部空間44與本體42外部隔絕的帽蓋46 ;設(shè)置在內(nèi)部空間44內(nèi)用以接收一部分流體樣本的腔室48 ;設(shè)置在內(nèi)部空間44內(nèi)的密封元件50 ;以及用于從間隔位置移動(dòng)密封元件50到密封位置的致動(dòng)器52，在間隔位置中，密封元件50與腔室48間隔開(kāi)，而在密封位置中，密封元件50密封腔室48，其中，該裝置40 (例如，本體42)包括開(kāi)口 54，致動(dòng)器52包括連桿臂52，該連桿臂52以可移動(dòng)且密封的方式延伸通過(guò)開(kāi)口 54，例如，由于O形環(huán)56的緣故，連桿臂52具有聯(lián)接到密封元件50的第一部分52a和設(shè)置在本體42外面的第二部分52b，致使連桿臂52離開(kāi)本體42外部的運(yùn)動(dòng)造成密封元件50的運(yùn)動(dòng)。在某些實(shí)施例中，可省略帽蓋46。正如技術(shù)人員將會(huì)認(rèn)識(shí)到的，參照?qǐng)D1至5所述的實(shí)施例中的任何合適的特征或特征的組合都可被納入在第二實(shí)施例的裝置40中。
[0086]在參照?qǐng)D1至5所示的實(shí)施例中，限定副腔室14的至少一些壁由硅樹(shù)脂形成，或由諸如PTFE薄膜那樣的具有類似氧滲透性的其它材料形成。硅樹(shù)脂限定薄膜，該薄膜布置成允許氧氣進(jìn)入腔室14，但阻止流體樣本通過(guò)薄膜從腔室14逸出，致使氧氣可進(jìn)入腔室14而腔室14被密封元件28密封。具體來(lái)說(shuō)，在某些實(shí)施例中，薄膜布置成阻止微生物通過(guò)膜形成交叉感染，然而允許氧氣透過(guò)。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，提供如此有選擇性滲透的薄膜是有利的，因?yàn)樗诿芊馇皇?4內(nèi)形成有氧環(huán)境，其可支持使用需要氧氣產(chǎn)生發(fā)色效應(yīng)的發(fā)色的反應(yīng)試劑。還有，當(dāng)使用諸如試鹵靈(Resorufin)之類的熒光反應(yīng)試劑時(shí)，密封腔室14內(nèi)的有氧環(huán)境可以是有利的，因?yàn)檠蹩稍鰪?qiáng)此種反應(yīng)試劑。還有，密封腔室14內(nèi)的有氧環(huán)境可以是有利的，因?yàn)樗艽偈剐枰醒醐h(huán)境的有機(jī)物生長(zhǎng)。
[0087]在某些實(shí)施例中，該裝置的一部分可包括可呼吸的屏障材料，比如Gore-Tex(TM)。
[0088]在某些實(shí)施例中，本體12和帽蓋30之一可包括薄膜，該薄膜布置成允許氧進(jìn)入主腔室15，但阻止流體樣本通過(guò)薄膜從內(nèi)部空間逸出，致使氧可進(jìn)入主腔室15而腔室被帽蓋30密封。在如此的情形中，一個(gè)或多個(gè)密封元件24可包括薄膜，其允許主腔室15內(nèi)的氧通過(guò)副腔室14，同時(shí)隔絕腔室14內(nèi)的流體子樣本。
[0089]參照?qǐng)D7，在第三實(shí)施例中，該裝置60可具有任何合適的構(gòu)造，其中，它包括:腔室62，腔室62具有用于接收至少一些流體樣本的開(kāi)口 64 ;以及布置成密封腔室62的密封元件66，其中，該裝置包括薄膜66，其布置成允許氧進(jìn)入腔室62并阻止流體樣本通過(guò)薄膜66從腔室62’逸出，致使氧可進(jìn)入腔室62而腔室62被密封元件66密封。正如技術(shù)人員將會(huì)認(rèn)識(shí)到的，參照?qǐng)D1至5所述的實(shí)施例中的任何合適的特征或特征的組合都可被納入在第三實(shí)施例的裝置60中。
【權(quán)利要求】
1.用于測(cè)試水樣質(zhì)量的裝置，所述裝置包括: 具有腔室壁的腔室，所述腔室壁具有用于接收至少一些所述水樣的開(kāi)口 ；以及 密封元件，所述密封元件布置成可移動(dòng)到密封位置，在該密封位置中，所述密封元件的插入部分接納在所述腔室的插入空間內(nèi)，以密封所述開(kāi)口， 其中，所述密封元件和所述腔室壁之一布置成限定位移通道，當(dāng)所述密封元件處于密封位置時(shí)，所述位移通道能使所述水樣位于所述插入空間內(nèi)的一部分從其中排出。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述密封元件包括具有外圍密封面的本體部分，所述外圍密封面形成所述密封元件的至少一些插入部分。
3.如上述任一權(quán) 利要求所述的裝置，其特征在于，至少所述密封元件的插入部分由彈性可變形材料形成。
4.如上述任一權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，所述位移通道形成在所述密封元件內(nèi)，并包括通向輔助腔室的第二開(kāi)口，所述輔助腔室布置成:在所述密封元件處于密封位置時(shí)能使流體樣本位于所述插入空間內(nèi)的部分被排入到所述輔助腔室內(nèi)。
5.如權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述第二開(kāi)口布置成:當(dāng)流體處在對(duì)應(yīng)于所述密封元件處于密封位置時(shí)腔室內(nèi)壓力的第一壓力時(shí)，允許水樣的水進(jìn)入所述輔助腔室，以及當(dāng)流體處在小于第一壓力且對(duì)應(yīng)于所述密封元件與所述容器隔開(kāi)時(shí)腔室內(nèi)流體壓力的第二壓力時(shí)，阻止水樣的水進(jìn)入所述輔助腔室。
6.如權(quán)利要求4和5中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述密封元件包括限定所述輔助腔室的一部分的頭部區(qū)域，所述頭部區(qū)域布置成:當(dāng)所述密封元件處在密封位置中時(shí)，所述頭部區(qū)域不進(jìn)入腔室。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，至少一些頭部區(qū)域由彈性可變形材料形成，致使所述輔助腔室的容積隨著腔室內(nèi)流體壓力的增加而增加，同時(shí)腔室被所述密封元件密封。
8.如上述任一權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，所述密封元件布置成:由密封腔室內(nèi)流體壓力的增加而生成的凈壓力作用于容器壁，所述容器壁限定腔室的插入子空間。
9.如上述任一權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，所述位移通道由所述密封元件或腔室壁的彈性可變形位移區(qū)域限定，該彈性可變形位移區(qū)域布置成:當(dāng)密封元件處于密封位置時(shí)變形以限定用于使流體樣本在插入空間內(nèi)的部分能被排出的通道。
10.如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，至少一些腔室壁由彈性可變形材料形成，以形成彈性可變形的位移區(qū)域。
11.如上述任一權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，所述裝置包括容器，所述容器限定用于接收流體樣本的內(nèi)部空間，所述腔室和所述密封元件設(shè)置在內(nèi)部空間內(nèi)，致使當(dāng)所述密封元件移至密封位置時(shí)，用流體樣本填充所述腔室。
12.用于測(cè)試流體樣本質(zhì)量的裝置，所述裝置包括: 容器，所述容器限定用于接收流體樣本的內(nèi)部空間； 設(shè)置在內(nèi)部空間內(nèi)的腔室，所述腔室用于接收一部分流體樣本； 設(shè)置在內(nèi)部空間內(nèi)的密封元件；以及 致動(dòng)器，所述致動(dòng)器用于將所述密封元件從間隔位置移動(dòng)到密封位置，在間隔位置中，所述密封元件與所述腔室隔開(kāi)，而在密封位置中，所述密封元件密封所述腔室，其中，所述裝置包括開(kāi)口，所述致動(dòng)器包括連桿臂，所述連桿臂以可移動(dòng)且密封的方式延伸通過(guò)所述開(kāi)口，所述連桿臂具有聯(lián)接到所述密封元件的第一部分和設(shè)置在所述容器外面的第二部分，致使所述連桿臂離開(kāi)容器外面的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致所述密封元件運(yùn)動(dòng)。
13.如權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，包括致動(dòng)構(gòu)件，所述致動(dòng)構(gòu)件可移動(dòng)地聯(lián)接到本體外面并且聯(lián)接到所述連桿臂，致使所述致動(dòng)構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致所述連桿臂運(yùn)動(dòng)。
14.如權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于，所述致動(dòng)構(gòu)件可轉(zhuǎn)動(dòng)地聯(lián)接到本體，所述裝置包括一個(gè)或多個(gè)凸輪表面，所述凸輪表面布置成與所述致動(dòng)構(gòu)件相配合，致使所述致動(dòng)構(gòu)件的轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)致所述連桿臂軸向運(yùn)動(dòng)。
15.如權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于，所述凸輪表面設(shè)置在容器的一個(gè)或多個(gè)外表面上。
16.如權(quán)利要求12至15中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述開(kāi)口包括細(xì)長(zhǎng)軸，所述連桿臂聯(lián)接到密封件，所述裝置布置成當(dāng)所述密封元件從間隔位置移動(dòng)至密封位置時(shí)使所述密封件保持在所述軸內(nèi)。
17.如權(quán)利要求12至16中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，包括用于密封內(nèi)部空間與所述裝置外部隔絕的帽蓋。
18.用于測(cè)試流體樣本質(zhì)量的裝置，所述裝置包括: 腔室，所述腔室具有用于接收至少一些流體樣本的開(kāi)口 ；以及 密封元件，所述密封元件布置成密封所述腔室， 其中，所述裝置包括薄膜，薄膜布置成允許氧氣進(jìn)入所述腔室，并布置成阻止流體樣本通過(guò)薄膜逸出所述腔室，致使氧氣可進(jìn)入腔室而所述腔室被所述密封元件密封。
19.如權(quán)利要求18所述的裝置，其特征在于，限定所述腔室的壁包括所述薄膜。
20.如權(quán)利要求18和19中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述密封元件包括薄膜。
21.如權(quán)利要求18和20中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，包括:多個(gè)腔室；多個(gè)密封元件，每個(gè)所述密封元件布置成密封相應(yīng)的腔室；以及多個(gè)薄膜，每個(gè)薄膜布置成允許氧氣進(jìn)入相應(yīng)的腔室，并布置成阻止流體樣本通過(guò)薄膜逸出相應(yīng)的腔室，致使氧氣可進(jìn)入相應(yīng)的腔室而相應(yīng)的腔室被密封元件密封。
22.如權(quán)利要求18至21中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述裝置包括: 具有內(nèi)部空間的容器，用于接收流體樣本；以及 帽蓋，用于密封內(nèi)部空間與本體的外部隔絕， 其中，腔室或多個(gè)腔室以及密封元件或多個(gè)密封元件設(shè)置在內(nèi)部空間內(nèi)，其中，容器和帽蓋之一包括薄膜，該薄膜布置成允許氧氣進(jìn)入內(nèi)部空間，并阻止流體樣本通過(guò)薄膜從內(nèi)部空間逸出，致使氧氣可進(jìn)入相應(yīng)的腔室而容器被帽蓋密封。
23.如權(quán)利要求18至22中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述薄膜包括Gore-Tex(TM)等。
24.如權(quán)利要求18至23中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述薄膜包括由硅樹(shù)脂等形成的所述裝置的區(qū)域。
25.基本上如文中所述的裝置，參照了附圖。
【文檔編號(hào)】B01L3/00GK103562701SQ201280021093
【公開(kāi)日】2014年2月5日 申請(qǐng)日期:2012年2月29日 優(yōu)先權(quán)日:2011年3月1日
【發(fā)明者】S·甘德李, R·E·S·貝恩, P·沃爾什, C·I·懷特曼, R·馬修斯, T·M·希爾德 申請(qǐng)人:布利斯脫大學(xué)