液体撞击式采样器对比分析

液体撞击式采样器对比分析

一、大流量生物气溶胶采样器W1000

1.结构设计

运用湿壁离心式采样原理，为增加采集效率，在湿壁离心采样的基础上，增加了采集液富集与水循环清洗湿壁的设计；为增大流量，采取了双筒采样的结构设计，流量达1000L/min。此外，增加了实时补液和实时出液辅助系统设计，便于长时间采样与实时检测采集的样品液。

2.优点

该采样器采集效率高。经测试，切割点低于0.5um，样品液浓度高，整体循环液量为30ml，出液1-3ml，富集液的浓度可提高3-5倍。

3.缺点

采样器液路系统存在残留，难以清洗干净，导致二交采样存在交叉污染。在测试过程，将采样器置于安全柜中，分别使用清水、消毒液进行清洗，并对液路和气路烘干，清洗和烘干时间分别做10min，20min，30min，60min，120min，清洗测试的结果表明，清洗时间越长，残留越少，但通过核酸检测，仍然有残留。

4.应用

由于湿壁采样筒、采集液富集器及部分水循环管路为设备固定件，固定于仪器中，不便于拆卸，且不能彻底清洗灭菌，该产品可用于对高浓度的生物气溶胶进行采样，进行定量分析检测，不适合对低浓度的生物气溶胶进行采样，样品液不适用于核酸检测。在每一次采样结束时，必须进行长时间的清洗与烘干。

由于W1000采样存在残留问题，导致采样检测结果存在误差，实用性受限，因此被淘汰。

在该设计的基础上升级改造，研发了WA-400和WB-400。

二、大流量便携式生物气溶胶采样器WA-400

1. 结构设计

运用离心式采样原理，干壁气旋，实现固气分离；浓缩的空气样品运用离心式采样原理，温壁气旋，在采样管里将气溶胶采集到液体里。采用风机抽气负压设计，旋风采样筒和样品采集管进行模块化设计，污染部件可快速拆卸更换。

2. 优点

（1）采集效率高

该产品设计的优点在于保持大流量（400L/min）的同时，通过浓缩空气样本，确保采样器的采集效率，切割点0.8um。此外，在浓缩空气样本的基础上，采取气溶胶离心切割撞击液体的采集方式，可保持样品的采集效率的稳定性，减少采集液量，减少气溶胶的逃逸概率，减少采集液的挥发速度，有利于延长提高样品液浓度，缩短采样耗费的时间。

（2）避免交叉污染

该产品设计可现场快速更换污染部件，可有效避免二次采样的交叉污染，提高生物气溶胶采样与检测的准确性。

3. 应用

该产品轻巧便携、触屏控制、操作简单，适用于快速机动采样，快速检测。

三、全自动生物气溶胶采样器WB-400

1. 结构设计

该产品仍以旋风离心式采样原理进行设计。以锂电池或外接DC12V为电源，蠕动泵通过补液管将液体从补液瓶抽取定量液体到采样管；气泵通过导气管抽取采样管中的空气形成负压，环境空气通过采样头上的进气孔进入采样管，将环境空气中的颗粒物采集到液体中；蠕动泵通过出液管将样品液从采样管输出。样品液输入和输出的速度和体积量可通过蠕动泵的转速和运行时间控制。

2. 优点

（1）采集效率高

该产品设计的原理与WA-400一致。切割点低，可高效采集病毒、细菌。

（2）自动化程度高

设置参数，一键启动，自动加注样品液、采样结束自动停机、自动输出样品液、管路自动清洗，可实现无人值守、全自动智能运行。

（3）安全性高

在采样过程中管路自动清洗，减小交叉污染的程度；气路和液路可拆卸进行更换或彻底清洗，有效防止交叉污染；

（4）用途广

可单次持续采样，与检测仪器结合使用，在采样的同时或采样结束后自动与将样品液输送至检测仪器，进行快速检测，为实现环境空气中生物气溶胶的实时监测提供支持；可定点多次采样，设置不同的时间段自动采样、并出样到不同的样品采集管，采样间隔自动清洗管路。

3. 缺点

在执行一次任务期间，由于液路不可能完全彻底清洗干净，因此在同一批次执行任务的样品，存在交叉污染的可能。要解决该问题，需要按要求定期更换采集筒，输液管。

4. 应用

由于该产品不便携，适用于定点连续采样监测某个地点不同时间段的生物气溶胶，实现无人值守连续多次采样；适用于无人车和无人机远程控制，多点采样。