一种可用于环境DNA采样的轮盘式滤膜更换系统技术方案

本发明专利技术提供一种可用于环境DNA采样的轮盘式滤膜更换系统，滤膜更换系统包括：弹匣式机构，内部设置有若干待采样的滤膜，并用于逐一将若干待采样的滤膜进行释放；采样区，用于接收待采样的滤膜，以对待采样的滤膜进行水样采集；输送装置，包括圆盘状的转盘，转盘上至少设置有第一孔和第二孔，第一孔和第二的直径与滤饼的直径相适配；第一驱动装置，与转盘的中心连接，用于执行转动动作；其中，弹匣式机构和采样区均设置在第一孔和第二孔绕中心转动的路径上；当第一驱动装置执行转动动作时，第一孔和第二孔依次经过弹匣式机构的底部，且经过弹匣式机构的底部时，用于接收待采样的滤膜，并将滤膜输送至采样区进行水样采集。将滤膜输送至采样区进行水样采集。将滤膜输送至采样区进行水样采集。

【技术实现步骤摘要】
一种可用于环境DNA采样的轮盘式滤膜更换系统


[0001]本专利技术属于水样采集
，特别涉及一种可用于环境DNA采样的轮盘式滤膜更换系统。

技术介绍

[0002]伴随着全球生物多样性治理新战略的推进，以及联合国《生物多样性公约》的实施，生物多样性调查研究的重要性越来越凸显。随着生物多样性调查研究的发展，通常需要对水体中的环境DNA和微生物进行大规模和高频次的宏基因组分析，这就要求对水样进行大规模的过滤以及高频次的更换滤膜。不同于普通的更换滤膜场景，在环境DNA采样或微生物采样场景中，还需要格外注意避免样品之间的交叉污染，避免操作过程引入新的污染，从而确保样品的独立性和检测结果的准确性。以往简单直接地更换滤膜方法，是将水样经圆片滤膜过滤之后，实验员手动打开滤头并用干净镊子取出包含样品的滤膜，随后使用干净的镊子夹取新的圆片滤膜更换上去，最后手动重新安装好滤头。不论是应用于固定地点的长期连续监测，还是应用于跟随调查船对多个地点依次采样，都意味着大规模高频次的更换圆片滤膜操作。现有技术中存在的主要问题和不足包括：由于当前这种手动更换圆片滤膜的方式，操作繁复，不同实验员可能会因为操作手法不同而引入误差。并且，这种拆开
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取膜
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换膜
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再安装的操作流程，白白的消耗掉了大量的时间和劳动，不利于进行高频次的采样。再次，人工手动更换滤膜也容易引入污染，造成样品调查结果的偏差。最后，人工手动更换滤膜的方式，离不开人的操作，不利于自动化采样过滤，也不利于标准化的长期连续采样或在线连续监测活动。其它领域中使用的气动吸附更换滤膜的方案，容易导致滤膜之间的交叉污染。其它领域中使用的转盘式更换滤膜的方案，能够容纳的滤膜数量较少，无法满足大规模高频次的更换圆片滤膜场景的应用。
[0003]也即，滤膜的更换方式而言，现有技术中，通过人工进行滤膜更换，存在操作繁复、不同实验员可能会因为操作手法不同而引入误差，并且更换效率低的弊端。
[0004]可见，对于滤膜的更换方式，如何提高更换速度，并且降低更换过程中出现的误差，进而提高滤膜的更换效率，是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供的一种可用于环境DNA采样的轮盘式滤膜更换系统，以至少解决上述技术问题；
[0006]为了解决上述问题，本专利技术的第一方面提供一种可用于环境DNA采样的轮盘式滤膜更换系统，所述滤膜被环状的壳体装配为一体结构的滤饼，所述滤膜更换系统包括：弹匣式机构，所述弹匣式机构内部设置有若干待采样的所述滤膜，并用于逐一将若干待采样的所述滤膜进行释放；采样区，所述采样区用于接收待采样的所述滤膜，以对所述待采样的滤膜进行水样采集；输送装置，所述输送装置包括圆盘状的转盘，所述转盘上至少设置有第一孔和第二孔，所述第一孔和所述第二孔的直径与所述滤饼的直径相适配，且所述第一孔和
所述第二孔围绕所述转盘的中心设置；第一驱动装置，所述第一驱动装置的驱动端设置于所述转盘的中心部位处，用于执行转动动作；其中，所述弹匣式机构和所述采样区均设置在所述转盘的上方，且位于所述第一孔和所述第二孔绕所述中心转动的路径上；当所述第一驱动装置执行转动动作时，所述第一孔和所述第二孔依次经过所述弹匣式机构的底部，且经过所述弹匣式机构的底部时，用于接收待采样的所述滤膜，并将所述滤膜输送至所述采样区。
[0007]在第一方面中，所述转盘上还设置有第三孔和第四孔；所述第三孔、所述第四孔与所述第一孔、所述第二孔等间距设置，且围绕所述转盘的中心设置。
[0008]在第一方面中，所述弹匣式机构包括弹匣筒，所述弹匣筒内按照上下堆叠设置若干待采样的所述滤饼，所述弹匣筒底部设置有可供一个滤饼通过的通道，所述通道的进口和出口设置在所述第一孔、所述第二孔、所述第三孔和所述第四孔绕所述中心转动的路径上；所述弹匣筒的下部一对对立侧壁上对应设置一对弹匣通孔；所述采样区包括顶盖和底座，所述顶盖和所述底座设置在所述转盘之间，且位于所述第一孔、所述第二孔、所述第三孔和所述第四孔绕所述中心转动的路径上，所述顶盖与所述底座之间设置有间隙，且所述顶盖和所述底座上对应设置有进水管道和出水管道；所述滤膜更换系统还包括：弹簧、限位片和限位杆，所述限位杆由所述顶盖穿设至所述底座，所述顶盖可沿所述限位杆上下滑动，所述弹簧套设在所述限位杆上，所述限位片设置在所述限位杆远离所述底座的一端，并将所述弹簧限制在所述限位片与所述顶盖之间，当所述弹簧处于自动伸长状态时，将所述顶盖压设在所述底座上；限位柱，所述限位柱竖向设置，所述限位柱上部为圆锥状；一对曲柄杠杆，所述曲柄杠杆为长杆结构，所述长杆结构的两端突出设置有干涉部，所述长杆结构的中部通过转轴与所述弹匣式机构的外壁连接，所述长杆结构的一端干涉部置在对应侧的所述弹匣通孔内并与所述滤饼接触，所述长杆结构的另一端干涉部与所述限位柱的上部接触；当所述顶盖处于初始上升的初始位置时，所述长杆结构的一对干涉部对应与所述滤饼以及所述限位柱自然接触，当所述顶盖向上发生位移时，所述限位柱的圆锥状锥面推动所述长杆结构的另一端干涉部，所述长杆结构绕所述转轴发生转动，使所述长杆结构的所述一端干涉部与对应侧所述滤饼紧密接触；连接板，所述连接板的一端与所述顶盖固定连接，所述连接板的上表面用于承载所述限位柱；第二驱动装置，所述第二驱动装置的驱动端设置在所述连接板的下表面，且所述第二驱动装置用于执行伸长动作和收缩动作。
[0009]在第一方面中，所述滤膜更换系统还包括：检测装置，所述检测装置用于检测所述第一孔、所述第二孔、所述第三孔和所述第四孔的转动位置；控制装置，所述控制装置与所述检测装置连接，用于接收所述转动位置；所述控制装置还与所述第一驱动装置和所述第二驱动装置连接；其中，当所述控制装置接收到的所述转动位置为预设位置时，则控制所述第一驱动装置执行所述转动动作，以及控制所述第二驱动装置执行伸长动作或收缩动作。
[0010]在第一方面中，所述检测装置包括电子眼。
[0011]在第一方面中，所述第一驱动装置为伺服电机或步进电机。
[0012]在第一方面中，所述第二驱动装置为直线电机或电动伸缩杆。
[0013]有益效果：本专利技术提出了可用于环境DNA采样的轮盘式滤膜更换系统，通过在弹匣式机构内设置若干待采样的滤饼，然后通过输送装置将弹匣式机构内的待采样滤饼逐一输送至采样区进行水样采集，输送装置包括圆盘状的转盘，且转盘的中心通过一第一驱动装
置驱动转动，转盘上设置有与滤饼直径相适应的第一孔和第二孔，且弹匣式机构和采样区依次设置在第一孔、第二孔绕转盘的中心的转动路线上，当第一驱动装置执行转动动作时，第一孔和第二孔依次经过弹匣式机构和采样区，当经过弹匣式机构时将弹匣式机构内的一个滤饼携带输送至采样区进行水样采集；通过转盘转动的方式实现滤膜更换的动态化，解决了现有技术中通过人工更换滤膜时由于更换手法的不同导致的操作误差，进而降低滤膜更换效率的技术问题。
附图说明
[0014]为了更清楚地说明本说明书实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可用于环境DNA采样的轮盘式滤膜更换系统，所述滤膜被环状的壳体装配为一体结构的滤饼，其特征在于，所述滤膜更换系统包括：弹匣式机构，所述弹匣式机构内部设置有若干待采样的所述滤膜，并用于逐一将若干待采样的所述滤膜进行释放；采样区，所述采样区用于接收待采样的所述滤膜，以对所述待采样的滤膜进行水样采集；输送装置，所述输送装置包括圆盘状的转盘，所述转盘上至少设置有第一孔和第二孔，所述第一孔和所述第二孔的直径与所述滤饼的直径相适配，且所述第一孔和所述第二孔围绕所述转盘的中心设置；第一驱动装置，所述第一驱动装置的驱动端设置于所述转盘的中心部位处，用于执行转动动作；其中，所述弹匣式机构和所述采样区均设置在所述转盘的上方，且位于所述第一孔和所述第二孔绕所述中心转动的路径上；当所述第一驱动装置执行转动动作时，所述第一孔和所述第二孔依次经过所述弹匣式机构的底部，且经过所述弹匣式机构的底部时，用于接收待采样的所述滤膜，并将所述滤膜输送至所述采样区。2.根据权利要求1所述的可用于环境DNA采样的轮盘式滤膜更换系统，其特征在于：所述转盘上还设置有第三孔和第四孔；所述第三孔、所述第四孔与所述第一孔、所述第二孔等间距设置，且围绕所述转盘的中心设置。3.根据权利要求2所述的可用于环境DNA采样的轮盘式滤膜更换系统，其特征在于：所述弹匣式机构包括弹匣筒，所述弹匣筒内按照上下堆叠设置若干待采样的所述滤饼，所述弹匣筒底部设置有可供一个滤饼通过的通道，所述通道的进口和出口设置在所述第一孔、所述第二孔、所述第三孔和所述第四孔绕所述中心转动的路径上；所述弹匣筒的下部一对对立侧壁上对应设置一对弹匣通孔；所述采样区包括顶盖和底座，所述顶盖和所述底座设置在所述转盘之间，且位于所述第一孔、所述第二孔、所述第三孔和所述第四孔绕所述中心转动的路径上，所述顶盖与所述底座之间设置有间隙，且所述顶盖和所述底座上对应设置有进水管道和出水管道；所述滤膜更换系统还包括：弹簧、限位片和限位杆，所述限位杆由所述顶盖穿设至所述底座，所述顶盖可沿所述限位杆上下滑动，所述弹簧套...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾宏辉，陆苏祥，熊凡，甘小妮，
申请(专利权)人：中国科学院水生生物研究所，
类型：发明
国别省市：