采样装置及其控制方法、装置、设备、存储介质

技术领域

本申请涉及采样技术领域，尤其涉及一种采样装置及其控制方法、装置、设备、存储介质。

背景技术

采样装置是一种用于从产品中取出样品的装置。由于采样装置易滋生细菌，因此容易降低后续样品致病菌检验的准确性。

发明内容

本申请实施例提供一种采样装置及其控制方法、装置、设备、存储介质，以解决或缓解现有技术中的一项或更多项技术问题。

作为本申请实施例的第一方面，本申请实施例提供一种采样装置，包括：

取料管，设置于出料管的侧壁，并与出料管连通；

采样筒，套接于取料管的端部；

采样勺，通过驱动部可伸缩且可旋转地设置于采样筒内，在采样勺位于第一伸缩位置的情况下，采样勺伸出采样筒，并伸入出料管内，且采样勺的开口朝向与出料管内的样品输入方向相反，在采样勺位于第二伸缩位置的情况下，采样勺缩回至采样筒内，且采样勺的开口朝向旋转至与下料管内的样品输出方向相同，以向下料管倾倒样品；

进气阀，具有进气端和出气端，进气端用于输入消毒气体，出气端与采样筒连通。

在一种实施方式中，采样筒包括相连通的采样管和容纳筒，采样管与容纳筒之间通过卡箍式法兰连接，采样管与下料管和取料管均连通。

在一种实施方式中，卡箍式法兰与采样管之间以及卡箍式法兰与容纳筒之间均设置有密封件。

在一种实施方式中，驱动部包括：

伸缩气缸，具有缸筒以及插设于缸筒内的伸缩杆，缸筒容置于容纳筒内，伸缩杆的活动端朝向采样管，伸缩杆与采样勺连接；

旋转电机，设置于容纳筒的端盖，且与缸筒远离采样管的一端连接。

在一种实施方式中，驱动部还包括第一连接柱和第二连接柱，第一连接柱连接于采样勺且内套于取料管，第一连接柱的直径小于采样管的内管径，第二连接柱连接于第一连接柱与伸缩杆的活动端之间，且容纳于采样筒内，第二连接柱的直径小于第一连接柱的直径。

在一种实施方式中，采样勺与第一连接柱可拆卸连接。

在一种实施方式中，采样装置还包括封口板，与采样勺连接，在采样勺位于第二伸缩位置的情况下，封口板封闭取料管。

在一种实施方式中，采样勺包括勺本体以及位于勺本体两侧的第一连接臂和第二连接臂，第一连接臂与封口板连接，第二连接臂与驱动部连接。

作为本申请实施例的第二方面，本申请实施例提供一种采样系统，包括：臭氧发生器以及上述任一种实施方式的采样装置，臭氧发生器与进气阀的进气端连通，消毒气体为臭氧。

作为本申请实施例的第三方面，本申请实施例提供一种采样装置的控制方法，应用于上述任一种实施方式的采样装置，控制方法包括：

根据接收到的采样指令，确定采样装置在每次采样过程中第一时长和/或第二时长；

控制驱动部以使采样装置在第一伸缩位置保持第一时长；和/或，

控制驱动部以使采样装置在第二伸缩位置保持第二时长。

作为本申请实施例的第四方面，本申请实施例提供一种采样装置的控制装置，应用于上述任一种实施方式的采样装置，控制装置包括：

第一确定模块，用于根据接收到的采样指令，确定采样装置在每次采样过程中第一时长和/或第二时长；

控制模块，用于控制驱动部以使采样装置在第一伸缩位置保持所

作为本申请实施例的第五方面，本申请实施例提供一种采样装置的控制设备，其特征在于，包括：

至少一个处理器；以及

与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行上述任一种实施方式的方法。

作为本申请实施例的第六方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质内存储有计算机指令，计算机指令被处理器执行时实现上述任一种实施方式的方法。

本申请实施例采用上述技术方案，通过将进气阀与采样筒连通，可利用进气阀将消毒气体输送至采样筒的筒腔和下料管的管腔，以对采样筒、下料管和采样勺进行消毒，防止滋生细菌，有利于提高后续样品致病菌检验的准确性。此外，采样勺可伸缩且旋转地设置于采样筒内，这种往返式采样结构可以缩短采样勺的运动轨迹，降低了样品撒落的风险，有利于提升采样精度。

上述概述仅仅是为了说明书的目的，并不意图以任何方式进行限制。除上述描述的示意性的方面、实施方式和特征之外，通过参考附图和以下的详细描述，本申请进一步的方面、实施方式和特征将会是容易明白的。

附图说明

在附图中，除非另外规定，否则贯穿多个附图相同的附图标记表示相同或相似的部件或元素。这些附图不一定是按照比例绘制的。应该理解，这些附图仅描绘了根据本申请公开的一些实施方式，而不应将其视为是对本申请范围的限制。

图1A示出根据本申请一实施例的采样装置的结构示意图；

图1B示出根据本申请另一实施例的采样装置的结构示意图；

图2示出根据本申请实施例的采样装置的控制方法的流程示意图；

图3示出根据本申请一实施例的设置界面的示意图；

图4示出根据本申请一实施例的显示界面的示意图；

图5示出根据本申请实施例的采样装置的控制装置的结构框图；

图6示出根据本公开实施例的采样装置的控制设备的结构框图。

具体实施方式

在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本申请的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

图1A示出根据本申请一实施例的采样装置100的结构示意图。如图1A所示，该采样装置100可以包括取料管110、采样筒120、采样勺130以及进气阀140，图1A的虚线框框出采样筒120。

取料管110设置于出料管101的侧壁，并与出料管101连通。其中，出料管101用于输送奶粉、米粉、豆粉等粉状颗粒物料，出料管101可以沿竖直方向设置，以沿竖直方向输送物料，并将物料输送至灌装口(图中未示出)进行灌装；取料管110沿出料管101的径向设置，并与出料管101连通，用于提供取样通道，以便从出料管101输送的物料中采集样品。

采样筒120套接于取料管110的端部，以通过取料管110与出料管101连通，形成采样通道。

采样勺130通过驱动部150可伸缩且可旋转地设置于采样筒120内。在采样勺130位于第一伸缩位置的情况下，采样勺130伸出采样筒120，并伸入出料管101内，且采样勺130的开口朝向与出料管101内的样品输入方向相反，使得样品落入采样勺130内。在采样勺130位于第二伸缩位置的情况下，采样勺130缩回至采样筒120内，且采样勺130的开口朝向旋转至与下料管160内的样品输出方向相同，以向下料管160倾倒样品，从而下料管160将样品输出，完成采样。

进气阀140具有进气端和出气端(图中未示出)，进气端用于输入消毒气体，出气端与采样筒120连通。示例性地，在消毒过程，采样勺130位于第二伸缩位置，利用密封件(例如密封帽)将下料管160密封；将进气阀140开启，并向进气阀140的进气端输入消毒气体，以使消毒气体填充于取料管110的管腔和采样筒120的筒腔，从而消毒气体对取料管110、采样筒120以及位于采样筒120内的采样勺130进行消毒，防止采用通道及采样勺130滋生细菌。

上述方案，通过将进气阀140与采样筒120连通，可利用进气阀140将消毒气体输送至采样筒120的筒腔和下料管160的管腔，以对采样筒120、下料管160和采样勺130进行消毒，防止滋生细菌，有利于提高后续样品致病菌检验的准确性。此外，采样勺130可伸缩且可旋转地设置于采样筒120内，这种往返式采样结构可以缩短采样勺130的运动轨迹，降低了样品撒落的风险，有利于提升采样精度。

在一种实施方式中，采样筒120包括相连通的采样管121和容纳筒122，采样管121位于靠近出料管101的一侧，容纳筒122位于远离出料管101的一侧，采样管121与容纳筒122之间通过卡箍式法兰123连接，下料管160与采样管121连通。

示例性地，采样管121和容纳筒122同轴设置，采样管121的第一端套接于取料管110，采样管121的第二端通过卡箍式法兰123与容纳筒122的筒口连通。在本实施方式中，采样筒120由分体的采样管121和容纳筒122构成，便于采样装置100的收纳和组装。

在一种实施方式中，卡箍式法兰123与采样管121之间以及卡箍式法兰123与容纳筒122之间均设置有密封件(图中未示出)，使得采样管121和容纳筒122所组装成的采样筒120具有良好的密封性。

图1B示出根据本申请另一实施例的采样装置100的结构示意图。如图1B所示，下料管160的管径沿远离采样筒120的方向渐缩，下料管160的下料口161设置于远离采样筒120的管口处。在采样勺130向下料管160倾倒样品时，样品在重力作用下沿下料管160汇聚到下料口161，使得样品从下料口161落入位于下料口161下方的容器，可防止样品撒落。

在一种实施方式中，如图1A和图1B所示，驱动部150包括伸缩气缸151和旋转电机152。

伸缩气缸151具有缸筒151A以及插设于缸筒151A内的伸缩杆151B，缸筒151A容置于容纳筒122内，伸缩杆151B的活动端朝向采样管121，伸缩杆151B与采样勺130连接，以驱动采样勺130沿采样管121的轴向伸入出料管101或缩回至采样管121内。示例性地，缸筒151A还具有第一进气端和第二进气端(图中未示出)，第一进气端与第一单向阀141C连通，以通过第一单向阀141C输入控制气体，第二进气端与第二单向阀141D连通，以通过第二单向阀141D输入控制气体，从而利用控制气体控制伸缩杆151B的伸缩。

旋转电机152设置于容纳筒122的端盖(图中未标记)，且穿过端盖与缸筒151A远离采样管121的一端连接，以驱动缸筒151A旋转，从而带动采样勺130旋转。

在一种实施方式中，驱动部150还包括第一连接柱153和第二连接柱154，第一连接柱153连接于采样勺130且内套于取料管110，第一连接柱153的直径小于采样管121的内管径，第二连接柱154连接于第一连接柱153与伸缩杆151B的活动端之间，且容纳于采样筒120内，第二连接柱154的直径小于第一连接柱153的直径。

示例性地，第一连接柱153的直径与取料管110的管径适配，以在采样勺130位于第一伸缩位置的情况下封堵取料管110，防止物料落入采样管121内而降低采样精度。第一连接柱153的直径小于采样管121的内管径，第二连接柱154的直径小于第一连接柱153的直径，在采样勺130位于第二伸缩位置的情况下，第一连接柱153和第二连接柱154与采样管121之间具有间隙，使得消毒气体可以与第一连接柱153和第二连接柱154充分接触，以进行彻底消毒。此外，第二连接柱154的直径小于第一连接柱153，减少了制作材料，可节省制作成本和减轻重量。

在一种实施方式中，采样勺130与第一连接柱153可拆卸连接。示例性地，采样勺130为多个，多个采样勺130的容量不同，通过将采样勺130与第一连接柱153可拆卸连接，便于根据采样需求拆换不同容量的采样勺130，提高采样的灵活性。

在一种实施方式中，采样装置还可以包括封口板160，与采样勺130连接，在采样勺130位于第二伸缩位置的情况下，封口板160封闭取料管110，防止出料管101中的物料沿取料管110和采样筒120输送至下料管160而降低采样精度，并且，在消毒过程中，还能使取料管110、采样筒120和下料管160构成密封空间，以便提升消毒效果。

在一种实施方式中，采样勺130包括勺本体131以及位于勺本体131两侧的第一连接臂132和第二连接臂133，第一连接臂132与封口板160连接，第二连接臂133与驱动部150连接。在采样勺130位于第一伸缩位置的情况下，第一连接臂132和第二连接臂133位于出料管101内，第一连接臂132和第二连接臂133的直径较小，不易对出料管101内输送的物料进行阻挡，降低了采样过程对物料灌装过程的干扰。

本申请实施例还提供一种采样系统，该采样系统可以包括：臭氧发生器(图中未示出)以及上述任一种实施方式的采样装置100，臭氧发生器与进气阀140的进气端连通，消毒气体为臭氧。

图2示出根据本申请实施例的采样装置的控制方法的流程示意图。请一并参考图1A，该控制方法应用于上述任一种实施方式的采样装置100，该控制方法可以包括：

S201、根据接收到的采样指令，确定采样装置100在每次采样过程中第一时长和/或第二时长；

S202、控制驱动部150以使采样装置100在第一伸缩位置保持第一时长；和/或，控制驱动部150以使采样装置100在第二伸缩位置保持第二时长。

示例性地，请一并参考图3，采样指令可以通过设置界面输入，例如，设置界面可显示伸缩杆的伸出时间输入框以及旋转落料输入框，在向伸出时间输入框内输入“15”时，则确定第一时长为15s，在向旋转落料输入框输入“8”时，则确定第二时长为8s。在每次采样过程中，控制驱动部150以使采样装置100的采样勺130在第一伸缩位置保持15s，确保落入采样勺130的样品重量满足采样需求。控制驱动部150以使采样装置100在第二伸缩位置保持8s，使得样品全部落入下料管160，避免因样品不完全倾倒而降低采样精度。

上述方案，通过控制驱动部150以使采样装置100的采样勺130在第一伸缩位置保持第一时长，可自动、灵活控制采样量，省去了人工计量操作，避免了人工计量所产生的采样误差及对样品产生污染的风险；通过控制驱动部150以使采样装置100的采样勺130在第二伸缩位置保持第二时长，使得采集到的样品完全输出，确保了采样精度。

在另一示例中，控制方法还可以包括，根据采样指令，确定采样间隔时长；其中，采样间隔时长大于第一时长和第二时长的总时长；控制驱动部150以使采样装置100按照采样间隔时长执行采样动作。示例性地，如图3所示，设置界面还可以显示采样总时间输入框和采样次数输入框，在向采样总时间输入框输入“20”以及向采样次数输入框输入“100”时，则可以确定采样间隔时长为10min，从而控制驱动部150使采样装置每10min执行一次采样动作，使得采样装置在20h内完成100次等间隔采样，其采样过程无需人工干预，避免了人工操作误差，提高了采样效率；并且，样品可以从出料管内均匀采集，提高了样品的代表性，有助于提升致病菌检出的概率以及检验的可信度。

在一种实施方式中，该控制方法还可以包括：在第一消毒时间，控制采样装置的进气阀开启，以向采样装置输入消毒气体；在第二消毒时间，控制采样装置的进气阀关闭，以使消毒气体对采样装置进行熏蒸；其中，第二消毒时间晚于第一消毒时间。

示例性地，请一并参考图1A和图1B，毒气体为臭氧，进气阀140与臭氧发生器连通。在输入消毒气体之间，采用密封帽密封下料管160的下料口161，并使封口板160封闭取料管110，使得取料管110、采样筒120和下料管160连通且密封；在第一消毒时间，控制进气阀140开启，使得臭氧输入采样筒120并填充取料管110和下料管160。在第二消毒时间，控制进气阀140关闭，使得臭氧对取料管110、采样筒120和下料管160以及位于采样筒120内的采样勺130进行熏蒸消毒。在第三消毒时间，提示完成熏蒸；第三消毒时间晚于第二消毒时间，则可以取下密封帽，从下料管160排出臭氧。

上述方案，可控制采样装置100自动进行消毒，避免采样装置100滋生细菌，确保后续采样的准确性；并且，控制消毒气体对采样装置100进行熏蒸能有效改善消毒效果。

在一种实施方式中，该控制方法还可以包括：获取采样装置100的采样完成次数；在采样完成次数与目标采样次数不一致的情况下，显示报警信息。以上述设置采样次数为100次为例，其目标采用次数即为100次，在完成次数小于或大于100次的情况下，则可以通过显示界面显示报警信息，以提示采样异常，便于对采样装置100及时进行异常情况排查。

在一种实施方式中，该控制方法还可以包括：在每次采样过程中，确定当前时间距离下次采样的倒计时时间；显示倒计时时间。其中，倒计时时间可以通过显示界面显示，便于用户把握采样进度。例如，如图4所示，下次采样倒计时时间为8min10s。

图5示出根据本申请实施例的采样装置的控制装置的结构框图。该控制装置应用于上述任一种实施方式的采样装置100。如图5所示，该控制装置500可以包括：

第一确定模块510，用于根据接收到的采样指令，确定采样装置100在每次采样过程中第一时长和/或第二时长；

控制模块520，用于控制驱动部150以使采样装置100在第一伸缩位置保持第一时长；和/或，用于控制驱动部150以使采样装置在第二伸缩位置保持第二时长。

示例性地，该控制装置500可以包括可编程逻辑控制器(Programmable LogicController，简称PLC)，也可以包括其他类型的控制器，申请实施例对其类型不作限制。

在一种实施方式中，该控制模块520还用于：在第一消毒时间，控制采样装置100的进气阀开启，以向采样装置100输入消毒气体；在第二消毒时间，控制采样装置100的进气阀关闭，以使消毒气体对采样装置进行熏蒸；其中，第二消毒时间晚于第一消毒时间。

在一种实施方式中，该控制装置500还包括：获取模块，用于获取采样装置的采样完成次数；第一显示模块，用于在采样完成次数与目标采样次数不一致的情况下，显示报警信息。

在一种实施方式中，该控制装置500还包括：第二确定模块，用于在每次采样过程中，确定当前时间距离下次采样的倒计时时间；第二显示模块，用于显示倒计时时间。优选地，第二显示模块可以与第一显示模块复用为同一个显示模块。

本申请实施例各装置中的各模块的功能可以参见上述方法中的对应描述，在此不再赘述。

图6示出根据本申请一实施例的采样装置的控制设备的结构框图。如图6所示，该控制设备包括：存储器610和处理器620，存储器610内存储有可在处理器620上运行的指令。处理器620执行该指令时实现上述实施例中的控制方法。存储器610和处理器620的数量可以为一个或多个。该控制设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。控制设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本申请的实现。

该控制设备还可以包括通信接口630，用于与外界设备进行通信，进行数据交互传输。各个设备利用不同的总线互相连接，并且可以被安装在公共主板上或者根据需要以其它方式安装。处理器620可以对在控制设备内执行的指令进行处理，包括存储在存储器中或者存储器上以在外部输入/输出装置(诸如，耦合至接口的显示设备)上显示GUI的图形信息的指令。在其它实施方式中，若需要，可以将多个处理器和/或多条总线与多个存储器和多个存储器一起使用。同样，可以连接多个控制设备，各个设备提供部分必要的操作(例如，作为服务器阵列、一组刀片式服务器、或者多处理器系统)。该总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图6中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

可选的，在具体实现上，如果存储器610、处理器620及通信接口630集成在一块芯片上，则存储器610、处理器620及通信接口630可以通过内部接口完成相互间的通信。

应理解的是，上述处理器可以是中央处理器(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processing，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(FieldProgrammable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者是任何常规的处理器等。值得说明的是，处理器可以是支持进阶精简指令集机器(Advanced RISC Machines，ARM)架构的处理器。

本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质(如上述的存储器610)，其存储有计算机指令，该程序被处理器执行时实现本申请实施例中提供的方法。

可选的，存储器610可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据采样装置的控制设备的使用所创建的数据等。此外，存储器610可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非瞬时存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非瞬时固态存储器件。在一些实施例中，存储器610可选包括相对于处理器620远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至采样装置的控制设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包括于本申请的至少一个实施例或示例中。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或多个(两个或两个以上)用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分。并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。

应理解的是，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。上述实施例方法的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，该程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。上述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读存储介质中。该存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到其各种变化或替换，这些都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。