一种用于藻类检测的吸液装置
技术领域
本实用新型涉及一种用于藻类检测的吸液装置。
背景技术
藻类通常是指一群在水中以浮游方式生活，能进行光合作用的自养型微生物，个体大小一般在2-200微米，其种类繁多，均含叶绿素，在显微境下观察是带绿色的有规则的小个体或群体。由于它们是水体中重要的有机物质制造者，故在整个水体生态系统中占有举足轻重的作用，是生态系统中不可缺少的一个环节。但由于近年来经济的快速发展，常常忽略了环境保护，大量工业废水、农田灌溉和生活污水排入水中从而使得江河湖海近岸的营养盐大量富集、超标，造成水体富营养化，这种富营养化的水体成为藻类泛滥的物质条件，特别是在每年的5-10月份夏秋季节，藻类生长极为旺盛，不时地威胁着城市的供水。因此，大量的藻类不仅严重地破坏了水体生态环境系统的平衡和稳定，而且还直接影响到城市自来水企业的水处理工艺和出厂水水质。
目前，实验室采用《水和废水的生物监测方法水生生物群落的测定》(血球计数板法)检测水中藻类，样品预处理步骤为：1000mL的水样直接静止沉淀24h后，用虹吸管小心抽掉上清液，余下20～25mL沉淀物转入30mL定量瓶中。为减少标本的损失，再用上清液少许冲洗容器几次，冲洗液加到30mL定量瓶中。在虹吸过程中，由于吸力控制不均匀容易造成对藻类沉淀的扰动，使藻细胞随上清液吸出，同时由于虹吸过程难以精确控制，很难保证余下含沉淀物的待检测样品的体积为20～25mL，且虹吸过程耗时较长，检测多个样品时会造成检测人员的疲劳，从而增大了操作失误的风险，同时在实际操作中，沉淀时间24h也难以准确的控制。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种可以定时自动启停虹吸，可以同时进行多个样品虹吸，且可以避免藻细胞被吸出的用于藻类检测的新吸液装置。
为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
一种用于藻类检测的吸液装置，包括用于装载水样的容器、插设在所述的容器内能够抽掉所述的容器内的上清液的虹吸管，所述的容器和所述的虹吸管有多组，所述的吸液装置还包括分别与一根所述的虹吸管相连通的多根支管、分别与所述的多根支管相连通的总管、与所述的总管相连通的泵、与所述的泵相连接且能够控制所述的泵启动和关闭的定时开关。
优选地，所述的吸液装置还包括与所述的泵相连接且能够调节所述的泵输出的压力的调节阀。可以根据不同样品数量，通过调节阀适当调节泵输出的压力。
优选地，所述的泵采用能够提供0.98Pa及以上压力的泵。
优选地，所述的吸液装置还包括安装在所述的支管上的开关阀。可以根据实际需检测的样品数量打开或关闭支管上的开关阀。
优选地，所述的虹吸管的下端呈U型且开口朝上。泵启动后，对虹吸管开口上方的上清液形成向下的吸力，有效减少了对下层藻细胞沉淀的扰动。
优选地，所述的吸液装置还包括设置在所述的虹吸管的开口处的滤网，所述的滤网的目数在2000目及以上。滤网可以防止藻细胞进入虹吸管，避免虹吸过程中，藻细胞随上清液被吸出。
优选地，所述的吸液装置还包括安装在所述的容器的开口处且具有供所述的虹吸管插入的孔的瓶塞或瓶盖，所述的虹吸管插设在所述的孔中且能够上下移动。可根据样品的实际情况设置虹吸管插入的深度，虹吸过程中，在待测样品的上清液液面降至虹吸管开口以下后，上清液不再被吸出，可以防止由于定时开关设置的虹吸时间过长而导致下层藻细胞沉淀被吸出的状况。瓶塞上具有通气孔，使瓶内外气压一致，保证虹吸过程顺利完成。
优选地，所述的总管和所述的支管的材质为高分子材料，所述的虹吸管的材质为玻璃。使用高分子材料制作的支管具有耐腐蚀性、制作成本低等优点，使用玻璃制作虹吸管具有耐腐蚀性、可塑性高、制作成本低等优点。
进一步地，所述的高分子材料为聚丙烯或橡胶；所述的玻璃为硼硅酸盐玻璃。
优选地，所述的总管和所述的支管采用3D打印技术制备，每个所述的支管的内径偏差小于3％。采用3D打印技术，制备工艺简单，且精密度高。
本发明工作原理是：将虹吸管下端插入含待检测样品的容器中，虹吸管上端与支管相连接，根据实际的检测样品数量打开或关闭支管上的开关阀，根据实际的检测样品数量调节泵压，通过定时开关设定泵的启动和关闭时间。到达定时开关设定的启动时间后，泵自动打开，泵输出的压力通过总管均匀的分散到支管上，通过虹吸管，传输至虹吸管下端开口，吸力方向经U型虹吸管变成向上，减少了对下层沉淀的扰动，同时虹吸管下端开口上的滤网可有效阻拦藻类细胞。到达定时开关设定的关闭时间后，泵自动关闭，虹吸停止。在虹吸过程中，当待测样品的上清液液面降至虹吸管下端开口处以下后，上清液不再被吸出。
由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：
本实用新型提供的用于藻类检测的新吸液装置，可以实现定时自动启停虹吸，可以实现多个待测样品同时进行虹吸，还可以避免藻细胞被吸出，减小后期检测误差。
附图说明
附图1为本实用新型中具体实施例的用于藻类检测的吸液装置的示意图。
以上附图中：1、定时开关；2、调节阀；3、泵；4、第一主管；5、开关阀；6、橡胶连接管；7、虹吸管；8、容器；9、瓶塞或瓶盖；10、通气孔；11、滤网；12、第二主管；13、第三主管；14、接头。
具体实施方式
下面结合附图1所示的实施例对本实用新型作进一步描述。
如附图1所示的一种用于藻类检测的吸液装置，包括用于装载水样的容器8、插设在所述的容器8内能够抽掉所述的容器8内的上清液的虹吸管7，所述的容器8和所述的虹吸管7有多组，所述的吸液装置还包括分别与一根所述的虹吸管7相连通的多根支管、分别与所述的多根支管相连通的总管、与所述的总管相连通的泵3、与所述的泵3相连接且能够控制所述的泵3启动和关闭的定时开关1。
根据一种具体实施方式，如图1所示，与泵3相连接一个能够控制泵3启动和关闭的定时开关1，根据定时开关1设定泵3启动和关闭时间，自动启动和关闭泵3，实现定时自动启停虹吸。与泵3还相连接一个能够调节泵3输出的压力的调节阀2，根据不同样品数量，使用调节阀2适当调节泵3输出的压力。优选采用能够提供0.98Pa及以上压力的泵3，在同时进行多个样品的虹吸时，也可以提供足够的虹吸动力。
泵3的压力输出口连接一根总管，传输虹吸动力。总管包括第一主管4、第二主管12以及第三主管13，泵3的输出口通过第一主管4与第二主管12连接，第二主管12的一端和第三主管13的中间位置处相连通，且第二主管12和第三主管13为一个整体，第二主管12和第三主管13总体呈“丅”型。支管包括多个接头14以及与接头14相连通的橡胶连接管6，多个接头14与第三主管13的两端和管壁相连通，多个接头14沿着第三主管13的长度方向均匀分布，图1中，接头14的个数为10个。接头14与第三主管13也为一个整体，接头 14、第二主管12和第三主管13通过3D打印方法制备。当连通两根或两根以上的支管时，通过总管输出的压力被均匀分散到各个支管上。当然在其他实施例中，接头14数量可以根据实际情况设置，但是使用本实施例的方式，通过接头14与橡胶连接管6部分重合，可保证连接处的密封性，同时在使用过程中橡胶连接管6也不容易脱落。
本实施例中，第三主管13上的每个接头14上均固定一个开关阀5，可以根据实际需检测的样品数量打开或关闭开关阀5，在不使用该支管时关闭与该支管上的开关阀5，防止空吸导致平均分配到各个支管上的压力变小。当然使用本实施例的方式，如果待测样品的数量少于接头14数量时，可以只安装对应样品数量的橡胶连接管6，使装置管路减少，操作时更加便捷。
总管和支管的材质为高分子材料，优选采用聚丙烯或橡胶。本实施例中，总管内径为 2cm，支管内径为0.5cm，总管和支管使用聚丙烯或橡胶通过3D打印的方式制作，具有较好的耐腐蚀性，而且精密度高，使得通过总管传输的压力均匀分布到每根打开了开关阀5的支管上，保证了每个待测样品的虹吸压力一致，同时减少制作成本。
橡胶连接管6的另一端分别与一根虹吸管7的上端相连接，虹吸管7的下端插设在容器 8的瓶塞或瓶盖9上的孔中，虹吸管7的下端呈U型且开口朝上。泵3启动后，对虹吸管7下端开口上方的上清液形成向下的吸力，虹吸过程中，吸力方向经U型虹吸管7变成向上，有效减少了对下层藻细胞沉淀的扰动。同时在泵3工作期间，当上清液液面降至虹吸管7下端开口处以下后，对上清液的虹吸停止，防止由于定时开关1设置的泵3工作时间过长导致下层藻细胞吸出。本实施例中，虹吸管7内径为0.5cm，使用壁厚0.1cm的硼硅酸盐玻璃制作，耐腐蚀、可塑性高且成本低，当然其他实施例中也可以采用其他玻璃材质。虹吸管7的开口处设有滤网11，防止藻细胞进入虹吸管7，从而减小后期待测样品的检测误差。本实施例中，使用直径为6.5μm，孔径为2000目的滤网11，可阻拦大多数藻细胞，孔径过小，会影响吸液的速度，也更容易堵塞，需要经常更换，增加工作量。
本实施例中，容器采用棕色不透光玻璃材质，瓶身精确标注刻度。虹吸管7在瓶塞或瓶盖9上的孔中能够上下移动，调整虹吸管7垂直插入容器8中的深度，将虹吸管7下端开口与30mL刻度处齐平，虹吸过程中，当上清液液面降至30mL刻度处后，不再有上清液吸出，余下含沉淀物的待检测样品的体积为30mL，可以防止定时开关1设置的虹吸时间过长导致无法精确控制虹吸程度，如果采用《水和废水的生物监测方法水生生物群落的测定》(血球计数板法)，还省去了定容剩余待测样品的步骤，直接进行检测，减少工作量，并减少样本的损失，保证检测结果的准确度。当然在其他实施例中，可以根据实验所需，将虹吸管7下端开口处与容器8上合适的刻度处于同一条水平直线上。瓶塞或瓶盖9上还具有通气孔10，使瓶内外气压一致，保证虹吸过程顺利完成，本实施例的瓶塞使用软质橡胶材料，易于打孔。
上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
