[實用新型]一種大流量空氣微生物采樣器

無效

• 申請號: 200820123357.9
• 申請日: 2008-11-03
• 公開（公告）號: CN201309938Y
• 公開（公告）日: 2009-09-16
• 發明（設計）人: 李勁松;李娜;何春雷;孫振海;鹿建春;趙建軍
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍軍事醫學科學院微生物流行病研究所;青島眾瑞智能儀器有限公司
• 主分類號: C12M1/26
• 分類號: C12M1/26
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司
• 代理人: 徐 寧;關 暢

技術領域

本實用新型涉及一種采樣器，特別是關于一種虛擬撞擊式的大流量空氣微生物采樣器。

背景技術

在進行微生物氣溶膠研究中，根據不同的研究目的，往往需要將某一粒徑范圍內的微生物氣溶膠粒子分離并收集到特定液體中，用以實時在線分析和離線分析。為了提高目標微生物氣溶膠粒子的檢測靈敏度以及實驗室分離目標微生物的可靠性，需要大量采集空氣樣本，收集一定量的微生物氣溶膠粒子，來避免因樣本濃度不足可能造成的漏檢。目前，傳統采樣器主要有撞擊式、沖擊式、離心式、靜電吸附式和過濾式等五種，在實際應用較多的是撞擊式采樣器和沖擊式采樣器，都屬于慣性沖擊器。這兩種采樣器在氣溶膠粒子捕捉、粒子分離和濃縮方面存在著粒子與沖擊(收集)平板表面之間的相互作用的四個問題：1、固體粒子從平板表面反彈起來；2、粒子沖擊在平板表面后破碎；3、平板表面的負載；4、由于氣流帶來的外力造成平板表面上的粒子再分散，進入氣流中。

大流量空氣微生物采樣器的采樣流量一般為大于200升/分左右。在大流量空氣微生物采樣器技術方面，設計的原理是多種多樣的，比較常見的如H.M.Decker報告的靜電式大流量采樣器，實際上也是多種原理的組合，包括了靜電沉降、慣性撞擊和液體沖洗等多種原理。盡管這種采樣器采用多種技術，但同樣是將全部采集氣流都沖擊在采樣面上。另一種比較常見的旋風式采樣器則是通過離心力的作用將粒子與氣流分開，這個離心力仍屬于慣性力，只不過其方向為氣流的切線方向。典型的旋風式采樣器是采用一個錐形的旋風室，氣流由進風口呈切線形進入，在旋風室內產生雙渦旋氣流，含有氣溶膠粒子的氣流在外圈旋轉向下，清潔的氣流在內圈由下向上渦旋流出，慣性大的粒子不能隨氣流流出，撞擊在室壁上，從而達到分離大粒子的目的。但旋風式采樣器對大粒子的分離能力比較強，采集較小粒子的能力比較弱，通常與其他采樣儀器組合，作為大粒子切割器使用。另外，采集下來的粒子先撞擊在渦殼的內表面上，再下落到圓椎管的底部，這種方式對于收集粒子是可行的，但不太利于對單個粒子進行實時檢測，因為撞擊在內壁的粒子在振動或氣流的作用下，有時會成砣地脫落，造成瞬間濃度過高，甚至堵塞下游檢測儀器。

發明內容

針對上述問題，本實用新型的目的是提供一種虛擬撞擊式的大流量空氣微生物采樣器。

為實現上述目的，本實用新型采取以下技術方案：一種大流量空氣微生物采樣器，其特征在于：它包括上、中、下三級，上級為單孔常規沖擊采樣級，中級為多孔虛沖擊采樣級，下級為單孔虛沖擊采樣級；所述單孔常規沖擊采樣級包括一防雨阻蟲紗網罩和一外筒，所述防雨阻蟲紗網罩包括一防雨鼓形的圓盤蓋，所述圓盤蓋的底部設置有一段直筒，所述直筒的周向開有多個通氣窗，所述直筒內設有一阻蟲紗網，所述防雨阻蟲紗網罩插設在所述外筒的頂部；所述外筒的上部為豎直段，下部具有漏斗形的氣溶膠進氣口，所述氣溶膠進氣口的下方水平設置有一撞擊板，所述撞擊板通過連接柱與所述外筒連接；所述多孔虛沖擊采樣級包括一級箱、二級箱和三級箱，所述一級箱為一底部開口的筒形箱體；所述二級箱為一筒形封閉箱體，所述二級箱上設置有二級噴管-采集管組，所述二級噴管-采集管組包括若干個二級噴管和二級采集管，所述二級噴管貫通設置在所述二級箱的頂部，所述二級采集管位于所述二級噴管下方并與其位置對應，所述二級采集管貫通設置在所述二級箱的底部；所述二級箱的底部中央還貫通設置有一大粒子收集管；所述三級箱為一頂部開口的筒形箱體，其側壁上設置有三級箱排氣口，所述三級箱排氣口通過一排氣連接管連接所述大粒子收集管；所述單孔虛沖擊采樣級包括四級箱，所述四級箱為一筒形封閉箱體，所述四級箱的側壁上設置有四級箱排氣口；所述四級箱上設置有三級噴管-采集管組，所述三級噴管-采集管組包括一個三級噴管和一個三級采集管，所述三級噴管貫通設置在所述四級箱的頂部，所述三級噴管與所述二級噴管結構和噴口直徑相同，所述三級采集管位于所述三級噴管下方并與其位置對應，所述三級采集管貫通設置在所述四級箱的底部；所述一級箱、二級箱和三級箱的外徑相同，通過螺釘由上至下依次固定連接；所述外筒底部貫通設置在所述一級箱的頂部中央，所述四級箱頂部貫通設置在所述三級箱的底部中央。

各級噴管的噴口直徑計算公式如下：

√St₅₀＝ρ_pd_p50²CV/9μD

其中，ρ_p為粒子密度，d_p50為切割粒徑，C為滑動修正系數，V為噴孔內氣流的平均速度，μ為空氣粘滯系數，D為噴口直徑。