[發明專利]一種給水管道在線生物膜取樣器及其取樣方法

有效

• 申請號: 201410011213.4
• 申請日: 2014-01-09
• 公開（公告）號: CN103710261A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: 龍天渝;周德柱;王海娟;常麗娟;劉佳;杜坤;肖星
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: C12M1/26
• 分類號: C12M1/26;C12Q1/24
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司 50212
• 代理人: 伍倫辰

1.一種給水管道在線生物膜取樣器，包括取樣桿（7），所述取樣桿（7）端部連有采樣頭（7-1）；所述的采樣頭（7-1）與給水管道管壁的開口相配合；其特征在于：

還包括管體截流機構，所述管體截流機構包括上夾板（1-1）、下夾板（1-2），所述上夾板（1-1）和下夾板（1-2）正對固定連接，

所述上夾板（1-1）和下夾板（1-2）的正對面上沿其長度方向對稱設置有一凹槽，所述凹槽之間形成閘板通道；

所述上夾板（1-1）和下夾板（1-2）上分別對稱設置有垂直貫穿的一通孔；

所述管體截流機構還包括上管段（4-1）和下管段（4-2），所述上管段（4-1）的下端垂直密封固定在所述上夾板（1-1）的通孔內，所述上管段（4-1）的下端端面與所述凹槽底面齊平；所述下管段（4-2）的上端垂直密封固定在所述下夾板（1-2）的通孔內，所述下管段（4-2）的上端端面與所述凹槽底面齊平；所述下管段（4-2）的下端密封固定在給水管道的開口上；

所述管體截流機構還包括位于所述閘板通道內的閘板（2），所述閘板（2）與所述閘板通道的形狀大小匹配，且兩者滑動配合；所述閘板（2）上還設置有過水孔（2-2），所述過水孔（2-2）的直徑大于或等于所述通孔的直徑；所述閘板（2）在所述閘板通道中滑動的過程中，能夠使得所述過水孔（2-2）與所述通孔的中心線重合；所述閘板（2）還具有延伸出所述閘板通道外的施力端（2-1），通過操作所述施力端（2-1）能夠控制所述上管段（4-1）和下管段（4-2）之間截斷和導通；

還包括用于將取樣桿（7）固定在所述管體截流機構上的固定件。

2.如權利要求1所述的給水管道在線生物膜取樣器，其特征在于，所述管體截流機構還包括啟閉桿（5）和啟閉桿支承（6）；所述啟閉桿支承（6）包括二平行且順所述閘板長度方向設置的凹形板（6-1），所述二凹形板（6-1）的底部通過連接板（6-2）連接，所述凹形板（6-1）的兩側邊的末端通過螺栓夾固在所述上夾板（1-1）和下夾板（1-2）上；所述連接板（6-2）上還設置順所述閘板（2）長度方向的螺孔（6-3）；所述啟閉桿（5）為一端帶手柄并與所述螺孔（6-3）配合使用的螺紋桿，另一端穿過所述螺孔與所述施力端（2-1）軸向可轉動連接，轉動所述手柄能夠使得所述啟閉桿（5）移動并帶動所述閘板（2）。

3.如權利要求1或2所述的給水管道在線生物膜取樣器，其特征在于，所述上管段（4-1）和下管段（4-2）以及所述過水孔（2-2）的內壁光滑，所述取樣桿（7）上靠近所述采樣頭（7-1）處還固定設置有兩個并列的活塞盤（7-2），所述活塞盤（7-2）的周向設置有一縱向截面為U形的下凹槽，所述下凹槽內套設有O形密封圈（7-3），所述活塞盤（7-2）能夠隨同所述取樣桿（7）在所述上管段（4-1）或下管段（4-2）內作活塞式移動。

4.如權利要求3所述的給水管道在線生物膜取樣器，其特征在于，所述閘板（2）的上表面周向上設置第一密封圈槽，所述第一密封圈槽內設置有第一密封圈（3-1）；所述閘板（2）的下表面周向上具有第二密封圈槽，所述第二密封圈槽上設置有第二密封圈（3-2）。

5.如權利要求4所述的給水管道在線生物膜取樣器，其特征在于，所述固定件為一內壁上設置有內螺紋的筒體（7-6），所述筒體（7-6）一端為開口端，另一端為封閉端蓋；所述封閉端蓋的中部具有一第二穿孔；所述取樣桿（7）穿過所述第二穿孔并通過限位件（7-7）與所述筒體（7-6）可轉動連接；所述筒體（7-6）的開口端靠近所述上管段（4-1），所述上管段（4-1）遠離所述上夾板（1-1）的一端外壁上具有與所述內螺紋匹配外螺紋；所述封閉端蓋距離所述采樣頭（7-1）的垂直距離大于或等于所述上管段（4-1）與所述下管段（4-2）的長度加上所述上夾板（1-1）和所述下夾板（1-2）的厚度之和；所述筒體（7-6）和所述上管段（4-1）能夠通過螺紋連接。

6.如權利要求5所述的給水管道在線生物膜取樣器，其特征在于，所述上管段（4-1）上靠近所述上夾板（1-1）處還設置有單向閥，所述單向閥由所述上管段（4-1）的外部至其內部單向導通。

7.如權利要求6所述的給水管道在線生物膜取樣器，其特征在于，所述取樣桿（7）上還設置有標記線（7-5），所述標記線（7-5）至所述采樣頭（7-1）的垂直距離小于或等于所述上管段（4-1）的長度。

8.一種如權利要求7所述的給水管道在線生物膜取樣器的取樣方法，其特征在于按照以下步驟進行，

步驟一：首先關閉所述給水管道的通水，隨后獲取權利要求7所述的給水管道在線生物膜取樣器，轉動手柄使得所述啟閉桿（5）移動并帶動所述閘板將所述上管段（4-1）和下管段（4-2）之間截斷，即所述管體截流機構處于關閉狀態；隨后開啟所述給水管道的通水運行；

步驟二：將所述取樣桿（7）插入上所述上管段（4-1）內，推動取樣桿（7）在上管段（4-1）中向下移動；觀察取樣桿（7）上標記線（7-5），待其靠近上管段（4-1）上端處時，此時轉動手柄使得所述啟閉桿（5）移動并帶動所述閘板將所述上管段（4-1）和下管段（4-2）之間完全導通，即閘板的過水孔（2-2）的中心線與上管段（4-1）和下管段（4-2）軸心線相重合，停止轉動手柄；

步驟三：推動取樣桿（7）繼續向下移動，當筒體（7-6）與上管段（4-1）接觸時，由于筒體（7-6）與上管段（4-1）通過螺紋連接，轉動筒體（7-6）的同時也帶動取樣桿（7）一起向下移動，直至力矩增大至無法再旋轉筒體（7-6）時，停止轉動筒體（7-6），此時即取樣桿（7）前端的采樣頭（7-1）與給水管道管壁（8）的開口相配合；

步驟四：待生物膜形成后，當需要提取生物膜時，轉動筒體（7-6）并使得其脫離上管段（4-1），并同時緩慢地拔出取樣桿（7）；

步驟五：觀察取樣桿（7）上的標記線（7-5），待其出現時，此時轉動手柄使得所述啟閉桿（5）移動并帶動所述閘板（2）將所述上管段（4-1）和下管段（4-2）之間截斷；

步驟六：從上管段（4-1）中取出取樣桿（7）進而提取采樣頭（7-1）上的生物膜；提取生物膜之后，重復上述步驟二至步驟六的操作，即可再次在給水管道中進行生物膜的取樣。