Пробоотборник Советский патент 1984 года по МПК G01N1/10 C12M1/26 

Июбро-снмо отиосмтся к устр(1Йствам для i/.-iooTbi с ферментами и микроорганиз,:avii, п именно к нробоотборным модулям, .чредназпачеиным для контроля за содержанием л1икроор1анизмов в воздухе производcineHiihix помещений и окружающей среды, и может быть использовано в микробиологической, медицинской и пищевой промыщленност ;, а также в медицинских учреждениях. Наиболее универсальными устройствами длн y.iaвливания микроорганизмов из воздуха яв,1Я1отся нробоотборники с жидкой сорбирующей средой, нригодные для бактериологическсмо и вирусологического анализа воздуха. Известен пробоотборник, в котором микроорганизмы осаждаются в жидку 0 сорбирукмцую среду - имнинжер 1. Недостатком устройства является то, что все операн.ии но Г1|;юбоотбору, выделению макроошанизмов и их определению )су1иествлпются вручную. Самая длительная трудоемкая операция - В151деление микроорганизмов из всего сорбируюн;ей жидкости. Известен а-нализатор жидкости, содержащий дозирующее устройство л1ля сме цивания (Угде,:1ьн) ностунающих образца и реагента, снабженное клапаном и соединенное со смесителем 21. Нс/1остатко 1 анализатора яв.тяется иклкая нредставителыюсть нробы. Известен цробоотборник для анализа микроорганизмов, еодержанлий пог.лотительную емкость, отстойник ддя сорбируко1цей жидкости, с г-робой, устройство для отбора нижней фазы из отстойника и сборник отработанной iv -nKocTH. В пробоотборник через имнинжер с сорбирующей жидкостью, нредстав.1Я1Ощей собой раствор но.тимера, иро :ускают исследуемый воздух. Носле отбора пробы сорбирующую жидкость еливаю1 г; (ггетойник и туда Же добав,тяют другсп-i 0,лимер. Б отетойнике нроисходит разделение жидкости на две фазьи верхнюю и нижнюю. )оорганизмы собираются в нeбoльн O i объеме ниж1-1ей фазы, которую затем отбирают с номощью ниГ|етки и нолностьк) анализируют 3. Недостатком пробоотборника являетея то, что все онерации осуществляются вручную, что требует значи1е;ц:,ных трудозатрат и их невоз.можно автоматизироват15, точность анализа низкая. 11,е.1ЬЮ1 изобре1ч:иия является снижение гр-удо,5атрат ji времени aiia;iH3a с одновреме 1ным новьинением его точности. Поставле1и ая цель достигается тем, что иробоотб(5рник д.:1я ана.щза микроорганиз.мов, содифжащи |;01 чотительную емкость, отстойник ;1ля сорбирующей жидкости с нробой, устройство для отбора нижней фазы нз отстойника и сборник отработанной жидк()С1Т1, .кен а1-;тономными емкостями для фаз сорбирующей жидкости, объемными дозаторами, соединнтельными трубками и приводом с ку.ачковым раснределител1 ным валом и командным aiHiaparoM, устройство для отбора нижней фазы снабжено фильтровальной ячейкой, выполненной в виде вертикально установленных верхней и нижней емкостей с расноложенным между ними сменным фильтром, при этом 1ЩЖНЯЯ ел кость установлена по,ч.вижно, соединена со сборником отработанной жидкости и снабжена вакуум-насосом, а соединительные трубки енабжены зажимами, унр а вл я е м ы м и к у л а ч ко в ы м р а с п ре дел ите л ь н ы м вало.м. Кроме того, целесообразно нижнюю подвижную емкость снабдить кронщтейном и подвижным фиксатором и ноднружинить. Каждый зажим целесообразно выполнить в виде двух ланок,, одна из которых установлена неподвижно, а другая енабжена ноднружиненным толкателем, уетановленным е возможноетью взаимодействия е кулачковым расгфеделительны.м вало.м. На фи1. 1 изображен пробоотборник, общий вид; на фщ. 2 -- разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 -- разрез Б-Б на фни-. К Пробоотборник содержит ноглотительную емкость 1, отстойник 2, устройство 3 д.ая отбора нижней фазы из отстойника 2, размещенные на плато 4 и снабженные соеди н ител ы I ы м итр б ка м и - м а ги стр а л я м и. Ноглотительная е.мкость 1 снабжена емкостями 5 и 6 с запасом фаз сорбирующей жидкости, связанными е ней нарал.1ельными магистралями через обт емные дозаторы 7 и 8, и еоеди} ена в еди-ную систему магистрали с отстойником 2, устройством 3 для отбора нижней фазы и приемной емкостью 9. Устройство 3 для отбора нижней фазы снабжено фнльтровальной ячейкой, вынолненной в виде енаренных емкоетей 10 и 11 с расноложенным между нкмн еменным фильтром 12, нричем верхняя е.мкость 0 соединена магиетралью с отстойнико.м 2. а нижняя 11 связана магистралями с вакуум-насосом 13 и нриемной емкос1ъю 9. Нижняя емкость II выполнена подвижной отноеителы:О верхней емкости К) и уетановлена в неподвижной нанравляюшей кронштейна 14, ноднружинена нружиной 15 и щарнирно соединена оеями {не показано) со звеном 16 рычажного фиксатора 17 Магистрали, соединяюцие емкости, выполнены в виде эластичных щлангов 18 и енабжены клапанами в виде зажимных уетройетв. Каждое зажи.мное устройетво еодержит один или два зажима в зависимости от того, с какими магистралями оно взаимодействует. Каждый зажим содержит две ланки 19 и 20 (фиг. 3), между которыми расноложен эластичный шланг 18. Ланка 19 ненодвижна, а ланка 20 ненодвижно закреплена на подпружиненном толкателе 21, перемещающемся по неподвижным направляющим кронштейна 22 и контактирующем своим концом с кулачком распределительного вала 23. Управление пробоотборным модулем осуществляется распределительным валом 23, снабженным приводом, включающим двигатель 24 и редуктор 25. Кулачки распределительного вала имеют конфигурацию профилей, обеспечивающую необходимую продолжительность операций, и зафиксированы в положениях, обеспечивающи.х последовательность технологического цикла. Они взаимодействуют с толкателями 21 зажимных устройств, щтоком 26 порщня 27 вакуум-насоса 13, концевым вклю чателем 28, включающим таймер 29. Таймер 29 обеспечивает включение и выключение воздуходувки 30, просасывающей исследуемый воздух через поглотительную емкость, а также остановку и включение двигателя 24 привода распределительного вала 23. Пробоотборник работает следующим образом. Приготовленные заранее фазы двухфазной системы заливают в емкости 5 и 6; в емкость 5 - нижнюю фазу, в емкость 6 - верхнюю. Включают двигатель 24 привода распределительного вала 23, кулачок 3i распределительного вала 23 начинает контактировать с толкателем зажимных устройств, расположенных между емкостями 5 и 6 и дозаторами 7 и 8.. Профиль кулачка 31 пере.мещает толкатель 21, сжимая пружину .32, при этом лапки 20 также перемещаются и разжимают щланги. Фазы за счет разности уровней сливаются самотеком пз емкостей 5 и 6 и заполняют дозаторы 7 и 8. После этого профиль кулачка 31 отходит от толкателя 21, и последний перемепдается пружиной 32, при этом расположенные на нем лапки 20 зажи.мают щланги. Магистрали между емкостями 5 и 6 и дозаторами 7 и 8 перекрываются. Далее аналогичны.м образом следующий кулачок 33 распределительного вала 23 открывает и перекрывает магистраль между дозаторами 7 и 8 и поглотительной емкостью 1,обеспечивая его заполнение. Дозаторы 7 и 8 обеспечивают заполнение поглотительной емкости фазами таким образо.м, что объем нижней фазы может быть полностью после отбора пробы подвергнут исследованию в дальнейшем, а суммарный объем нижней и верхней фаз обеспечивает эффективное осаждение микроорганизмов в поглотительной емкости 1. После этого следующий кулачок 34 начинает в.аи.модействовать с концевым выключателем 28, включающим таймер 29. Таймер 29 обеспечивает отключение двигателя 24 привода распределительного вала 23 и включение воздуходувки 30 создает в поглотительной емкости 1 разрежение, под воздействием которого исследуемый воздух входит в емкость 1 по патрубку 35. Воздух при прохождении через поглотительную емкос1ь 1 перемещивает верхнюю п нижнюю фазы, иреврап1.ая сорбируюпхую жидкость в гоТюгенную смесь двух фаз, с равномерно распределенной в ней нижней фазой в виде микроскопических капель. .Микроорганизмы, попавшие в емкость вместе с воздухом, осаждаются в жидкость и, имея специфическое сродство к нижней фазе, переходят в нее, концентрируясь в ее каплях. Длительность пропускания воздуха через импинжер задается таймером 29, который выключает ,1.увку 30 и включает двигатель 24 привода распре..челительного вала 23, при этом кулачок 36 распределительного вала 23 открывает и перекрывает агпстраль между емкостью 1 и отстойником 2, обеспечивая слив жидкости из емкости в отстойник. В отстойнике 2 смесь фаз отстаивается, при этом капли 1П1жией фазы оседают на дно отстойника, образуя небольпюй объем, содержащий все осажденные микроорганизмы. После ЭТО1Ч) следующий кулачок 37 открывает магистрал) между отстойником 2 и емкостью 0 усгройства для отбора п фильтрации .нижней фазы 3, п происходит заполнение ее фазой. Следующий ку;1ачок 38 открывает и закрывает магистра.1ь между отстойником 2 и приемной емкост1..о 9. обеспечивая слив из отстойн11ка в приемную емкость верхней фазы. Пара.;ле. со всеми указан1Цз1Мп операц1 ямп, кулачок 39, взаимодействующий со ипоко.м 26 поршня 27 вакуум-насоса 13, перемещает его CIKIIIM профилем в крайнее левое положение, сжимая при этом пружипу 40. Магистраль между нижней е.мкостью 11 устройства для отбора нижней фазы и приемной емкостью 9 открыта кулачком 41. После c.iiiBa BcpxHcii кулачок 41 перекрывает магистраль между приемной емкостью 9 и нижней е,1костью 11 устройства 3 для отбора нижней фазы. Далее профиль кулачка 39 начп;-1уст отходить ет П1тока 26 ваклу.м-насоса 3. При этом шток с nopnjнем ncpeMenji,acTCH пружиной 40 в крайнее правое положение, создавая в нижней емкости 11 разрежение, под действием которого жидкость просасывается через фильтр 12 из верхней емкости 9 в нпжнюю е.мкость 11. Мпкрооргапизмы, собранные в нижней фазе, осаждаются lia поверхности фильтра 12. Пос.че этого к л;;чок 41 открывает магистрал, между приемной емкостью 9 п нижней емкостью 11, и отфи,1ьтрованпая нижняя фаза поступает в емкость

9. Далее кулачок 41 перекрывает магистраль между отстойником 2 и верхней емкостью 10 устройства 3 для отбора фильтрации нижней фазы, после чего ручку 42 фиксатора 17 перемещают в крайнее правое положение. При этом серьга 43 поворачивается вокруг оси 44 в направлении стрелки, увлекая за собой шарнирно связанное с ней звено 16, которое в свою очередь перемещает вниз шарнирно связанную с ним нижнюю емкость 11 устройства 3 для отбора нижней фазы. Пружина 15, поджимающая нижнюю емкость 11 к верхней емкости 10, сжимается и фильтр 12 освобождается. После этого фильтр с полученной пробой извлекают и анализируют, а на его место устанавливают новый,который фиксируется переводом ручки 42 фиксатора 17 в крайнее левое положение.

Далее происходит следующий цикл в той же последовательности.

Устройство обеспечивает отбор и подготовку пробы к анализу. Проба представляет собой осадок на поверхности участка фильтра прощадью 7-10 мм и может быть, например, полностью подвергнута микроскопическому исследованию сбольшим увеличением. Это позволяет определять содержание микроорганизмов в пробе по количеству микроколоний, что сокращает время анализа часов и увеличивает его чувствительность.

S

Технико-экономические преимущества изобретения состоят в том, что пробоотборник по сравнению с известными устройствами позволяет улучщить условия труда путем автоматизации следующих процессов: заполнение поглотительной емкости сорбирующей жидкостью, включение, выключение и контроль времени работы воздуходувки, слива сорбирующей жидкости из поглотительной емкости в отстойник и из отстойника в фильтровальное устройство, фильтрация. При этом снижается трудоемкость микробиологического анализа воздуха в 5-6 раз. Смена фильтров и транспортировка пробы (единственная операция, выполняемая вручную) не требует квалифицированного персонала и выполняется в том месте, где отбирается проба без прерывания работы пробоотборника.

Использование пробоотборника в больницах, роддомах, на предприятиях микробиологической, фармацевтической и пищевой промышленности позволяет обеспечить качественный микробиологический контроль воздуха без привлечения дополнительного персонала.

Определение содержания микроорганизмов в пробе по количеству микроколоний сокращает время анализа с 24-28 до 4-6 и увеличивает чувствительность анализа в 40-60 раз.

12

Г8

18

1. ПРОБООТБОРНИК для анализа микроорганизмов, содержащий поглотцтельную емкость, отстойник для сорбирующей жидкости с пробой, устройство для отбора фазы из отстойника и сборник отработанной жидкости, отличающийся тем, что, с целью снижения трудозатрат и времени анализа с одновременным повышением его точности, пробоотборник снабжен автономными емкостями для фаз сорбирующей жидкости, объемными дозаторами, соединительными трубками и приводом с кулачковым распределительным валом и командным аппаратом, устройство для отбора нижней фазы снабжено фильтровальной ячейкой, выполненной в виде вертикально установленных верхней и нижней емкостей с расположенным между ними сменным фильтром, при этом нижняя емкость установлена подвижно, соединена со сборником, отработанной жидкости и снабжена вакуум-насосом, а соединительные трубки снабжены зажимами, управляемыми кулачковым распределительным валом. 2.Пробоотборник по п. 1, отличающийся S тем, что нижняя подвижная емкость снаб(Л жена кронштейном и подвижным фиксатором и подпружинена. 3.Пробоотборник по п. 1, отличающийся тем, что каждый зажим выполнен в виде двух лапок, одна из кбторых установленна неподвижно, а другая снабжена подпружиненным толкателем, установленным с возможностью взаимодействия с кулачковым | распределительным валом. ел