动物源性食品深层检疫快速取样装置的制作方法
本发明属于动物食品检疫工具或设备技术领域，具体涉及针对动物源性食品进行深层检疫和快速取样的装置。
背景技术：
在制止动物疫病或病毒的传播和流行时，动物源性食品检疫能有效及时有效杜绝动物体携带病原体传播，确保食品安全。在防疫之前要对已感染的动物进行检疫，在检疫时要按规定的程序和标准对屠宰的动物胴体进行检疫，目前普遍是检疫时用尖刀剖开动物胴体一定深度，判断是否有病变，切取部分组织进行化验。由于动物的肉体有弹性，刀口易闭合，不容易观察刀口深处的情况。现有技术中还提供了一种检疫钳，将刀口撑开，以便观察和切取样本，但这种工具需要对动物源食品有较大的切口，而且取样麻烦，对取样食品残留量大，对其外溢清理难度较大，容易造成环境污染或食品较长感染。
需要进一步检疫的食品样本，目前对于动物源性食品检疫采集装置主要涉及采集箱和采集管，采集管放置在采集箱内，一些细菌性疫病的动物其病变部分组织等的采集样本在运输过程中需要尽量保持其的稳定性，因为其病变部分组织极易损坏，否则对后续检疫过程造成影响，目前动物检疫用采集装置尚无针对此种样本的采集器械。
技术实现要素：
针对目前缺乏有效的动物源性食品检疫采集装置的现状的问题，以及采用剪刀剖开动物酮体配合检疫钳进行的检疫过程存在操作难度大、以传播病菌和破坏食品样本等问题，本发明提供一种动物源性食品深层检疫快速取样装置，以克服该技术问题。
本发明解决其技术问题所采用的方案是：一种动物源性食品深层检疫快速取样装置，包括一个管状的外壳，其内侧的顶部安装有旋转电机，在外壳方便操作的位置设置有控制该电机工作的启停开关，以及设置驱动电机转动的电源（外接电源线或内置电源），一个通过轴承或轴套匹配套装于外壳内腔的旋转筒，其上端与电机转轴传动连接，其下端固定有驱动环，所述驱动环的内壁中部有环形凹槽，在环形凹槽内均布有n个倾斜向上的斜面，n为大于的整数，每个斜面的顶部有一个平面的约束台阶及挡体，在所述驱动环内套装有组合螺母，该组合螺母包括n个螺母组片，各螺母组片外侧中部固定有径向推杆，各径向推杆的远端位于所述环形凹槽内，各径向推杆设置有使其向外弹出的弹性部件，各螺母组片内侧壁弧面部分有螺纹段，被组合后形成环形的各螺母组片的内螺纹对接为连续螺纹，在组合螺母内侧套装有螺杆，该螺杆的上端设置弹簧座，在弹簧座与组合螺母或驱动环之间连接有推力弹簧，在所述外壳的下端内套装有转体，在外壳下端侧壁安装有约束按钮，该约束按钮用以阻滞所述转体旋转，在所述转体的下端连接有空心钻杆，并在空心钻杆内腔中安装有活塞，所述的螺杆贯穿转体后伸入空心钻杆的内腔中，活塞与螺杆下端固定连接，在所述螺杆的侧面沿轴向设置有凹陷的导向键槽，同时在所述转体内腔中设置有能伸入该导向键槽的键。
所述组合螺母包括一个随动支撑环，随动支撑环侧壁均布有n各径向穿孔，各径推杆匹配贯穿于各径穿孔内且能自由滑动，弹性部件为径向弹簧，该径向弹簧支撑于该随动支撑环与径推杆末端的挡台之间。
在外壳下端内腔中套固有支撑套，转体通过支撑套套装于外壳下端口，转体相对于支撑体能够转动。
该约束按钮的内端能够伸入外壳内侧且能接触所述转体，对转体的旋转形成阻滞的约束关系，约束按钮的外端设置弹性部件使其能够自动弹出以解放对转体的约束。
在位于所述转体的外侧设置有环形膨大部分，所述约束按钮的内端与环形膨大部分的环形外壁之间设置有摩擦层用以提高阻尼性能。
在所述组合螺母的上侧，设置有套装于螺杆外侧的垫片，所述推力弹簧的下端支撑于该垫片上。
所述的空心钻杆螺纹连接于所述转体的下端，或者通过键配合套装于所述转体的下端，并能被取下。
位于所述螺杆上端的弹簧座的外缘匹配套装于旋转筒内壁上，且能够自由滑动。
在所述电机转轴上安装有编码器用以检测电机转速变化，编码器将电机转速变化信号输送至控制器信号输入端，控制器根据电机转速变化控制电机停止转动。
在位于所述空心钻杆内腔中匹配套装有样品管，空心钻头端部设置用于约束样品管的内挡台用以防止其轴向滑动，样品管与空心钻头接触面设置凸凹配合结构用以防止两者相对转动，所述的活塞与样品管匹配套装。
还设置有用以限制空心钻杆深入程度的部件。
本发明的有益效果：本发明装置能够实现针对动物源食品深层快速检疫取样，以及对任意深度可控取样。操作方式简单，取样效率高，不会造成环境污染、食品感染和样本交叉感染。
该装置还可以根据控制器自动检测电机转速情况，能够深入靠近骨质部分进行取样，空心钻杆前端深入骨质部位附近并受骨质约束而转速变慢或停止转动后，能自动通过活塞快速抽取位于骨质部位附近的检疫样本，从而能更加精准地获取动物检疫样本。
该装置可通过更换不同型号空心钻杆，或针对同一型号空心钻杆更换不同样本管进行连续取样工作，配置样本和能够容纳该装置和相应样本管，确保检疫样本保持于稳定可靠的环境，便于存储和运输，不会对后续检疫过程造成影响。
附图说明
图1是本发明一种实施方式的外观机构图。
图2是图1的内部结构图。
图3是图2的另一种状态图。
图4是图2中a-a剖面结构图。
图5是驱动环与组合螺母装配图。
图6是图2中b-b剖面结构图。
图7是驱动环与组合螺母的运动配合关系示意图。
图8是本发明另一种实施方式的内部结构图。
图9是样本活塞与样本管扣合过程示意图。
图10是本发明又一种实施方式的外观结构图。
图11是不同型号的空心钻杆与相应的样本管装配示意图。
图12是本发明装置工作过程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
实施例1：提供一种能够简化操作过程的用于动物源性食品深层检疫的取样装置，该装置的一种形式外观如图1所示，内部结构如图2和图3所示。从图1可以看出，位于管状外壳7的后端套固有后盖41，拆除后盖能够装配内部构件，位于管状外壳7的前端套装有前盖42，该前盖42在使用时被取下。该装置还设置有启停开关1用于对电机的启停控制，约束开关18用于对内部的转体进行约束。
从图2可以看出，位于管状外壳7内侧的顶部安装有旋转电机2，具体是在管状外壳7后端固定有电机座43，电机能匹配套装于该电机座43内。并在外壳方便操作的位置设置有控制该电机工作的启停开关1，以及设置驱动电机转动的电源（外接电源线或内置电源），设置内置蓄电池时，需要在外壳内设置让位空间并安装蓄电池及插线孔，本实施例在使用时还包括采集箱，将蓄电池置于采集箱内合适位置，通过导线将电机电源引出后，插接于采集箱的电源插头上。也可以配置相应适配器与外电源连接。
图2中，在外壳7内腔的上端和下端分别通过轴承安装有旋转筒5，该旋转筒5的上端与电机转轴传动连接，下端固定有驱动环4。
如图5和图6所示，驱动环4为环形体，其内壁中部有环形凹槽15，在环形凹槽内均布有4个斜面11，每个斜面11的顶部有一个平面的约束台阶13，具体地，斜面11和约束台阶13分别位于该环形凹槽15内，斜面11倾斜向上与约束台阶13对接，约束台阶13另一侧有挡体14。
如图6中，在驱动环内套装有组合螺母8，组合螺母包括一个随动支撑环16和4个螺母组片17，随动支撑环16侧壁均布有n各径向穿孔，各径推杆12匹配贯穿于各径穿孔内且能自由滑动，弹性部件为径向弹簧40，该径向弹簧40支撑于该随动支撑环16与径推杆12末端的挡台之间。各螺母组片17内侧壁弧面部分有螺纹段，被组合后形成环形的各螺母组片的内螺纹对接为连续螺纹。
如图2和图3，在组合螺母内侧套装有螺杆9，该螺杆9的上端设置弹簧座22，在弹簧座22与组合螺母或驱动环之间连接有推力弹簧21。进一步地，可以在所述组合螺母8的上侧，设置有套装于螺杆外侧的垫片，所述推力弹簧21的下端支撑于该垫片上。还可以将位于所述螺杆9上端的弹簧座的外缘匹配套装于旋转筒内壁上，且能够自由滑动。螺杆下端通过活塞套装于空心钻杆中部，螺杆中部在转动状态下被组合螺母卡持位于装置中心位置，螺杆上端的弹簧座或弹簧座上安装辅助部件例如滑动轴承套装于旋转筒5内壁能轴向滑动。
在外壳7的下端内腔有一个隔层46，位于隔层46下方一段壳体内套装有转体23。又在外壳下端侧壁安装有约束按钮18，该约束按钮18的内端能够伸入外壳并阻滞所述转体23转动。具体地，在外壳下端内腔中套固有支撑套24，转体23通过支撑套24套装于外壳7下端口，转体23相对于支撑体能够转动。其中，所述的约束按钮18的内端能够伸入外壳内侧且能接触所述转体23，对转体23的旋转形成阻滞的约束关系，约束按钮18的外端设置弹性部件45使其能够自动弹出以解放对转体23的约束。另外，还可以在位于所述转体的外侧设置有环形膨大部分19，以及将约束按钮18的内端的顶块44与环形膨大部分19的环形外壁之间设置有摩擦层用以提高阻尼性能，如图4所示。
图中还可以看出，在转体的下端连接有空心钻杆10，所述的螺杆9贯穿转体23后伸入空心钻杆10的内腔中。在空心钻杆内腔中安装有活塞20，活塞20与螺杆9下端固定连接。如图4所示，进一步又在所述螺杆9的侧面沿轴向设置有导向键槽25，同时在所述转体23内腔中设置有能伸入该导向键槽25的键26。从而，所述螺杆9与转套23能一体转动，但螺杆9又能相对于转套23轴向滑动。
该工具通过按压启停开关1使电机2启动工作，并可以通过按压启停开关1使电机2停止工作。当电机2被控制转动时，电机转轴3及驱动环4同时转动（电机转轴通过连接一个空心旋转筒5转动，该空心旋转筒5的两端通过轴承或者轴套6安装于与外壳7的内腔中，该空心旋转筒5的下端固定有所述驱动环4），而相对静止的部件组合螺母8、螺杆9和空心钻杆10等组件因惯性处于相对静止状态（组合螺母8），从而驱动环8相对于组合螺母8转动后，如图7中
在位于空心钻杆根部的外侧增设能够自动弹出的约束按钮18，该约束按钮被按下后，能够约束空心钻杆根部的环形膨大部19，使其转速变慢或者不再旋转，此时（螺杆9和空心钻杆不转动而组合螺母8转动），使得组合螺母8转动时驱动螺杆9向下移动，进而带动活塞20向前伸出。当螺杆9伸出到达极限位置或者被控位置后，约束按钮内端与空心钻杆外壁产生摩擦而震动或发出咔咔声响（也可以在发出震动或声响前松开约束按钮），此时松开约束按钮18后，螺杆9及空心钻杆10继续随组合螺母8一起转动。空心钻杆10的转动能够使其接触动物源食品时能够旋入肌肉组织内至深层。任何时候根据空心钻杆旋转深入程度而人为控制启停开关1，关闭电机，控制电机突然停止转动导致驱动环4骤停，而组合螺母8、螺杆9和空心钻杆10等组件仍然因惯性仍然沿顺时针旋转一个小的角度，如图7中
实施例2：在实施例1基础上，基于以上控制方式，还可以采用另一种方式，在所述电机转轴上安装有编码器用以检测电机转速变化，编码器将电机转速变化信号输送至控制器信号输入端，控制器根据电机转速变化控制电机停止转动。具体地，通过控制器检测电机转速突然变慢（线圈电流突然增大或通过编码器检测电机转速）后，控制电机停止。采用该方式时，约束按钮的使用方式与上述相同，不重述，不同的是，当空管钻头接触到硬质骨头部位后，空心钻杆受到阻力而转速变慢甚至不再旋转时，使得与空心钻杆一体转动的螺杆也转速变慢或者不再旋转，控制器检测电机旋转阻力较大（线圈电流突然增高），控制电机突然停止转动导致驱动环骤停，而组合螺母、螺杆和空心钻杆等组件仍然因惯性仍然沿顺时针旋转一个小的角度，组合螺母顺时针旋转而驱动环不旋转的情况下，组合螺母的径推杆脱落驱动环内壁的约束台阶从而回复自动向外膨胀状态，从而组合螺母脱离与螺杆啮合，此时，没有约束的螺杆会携带活塞一起，被推力弹簧向上弹起。
基于本实施例上述形式，使得该装置能够深入靠近骨质部分进行取样，空心钻杆前端深入骨质部位附近并受骨质约束而转速变慢或停止转动后，能自动通过活塞快速抽取位于骨质部位附近的检疫样本，从而能更加精准地获取动物检疫样本。
实施例3：基于以上实施例1或2，在需要连续大量采集样本的情况下，上述实施例可能存在使用不便，例如该工具在进行动物源食品深层采样时，对于需要连续采样的操作过程，该工具可能因先前样本污染空心钻杆内腔而需要清理甚至消毒处理。以及该工具还存在取出样本至样本容器过程中，与空气二次接触可能带来新的污染源，或者直接污染空气。
本实施例针对可能面临的该技术问题，通过在原空心钻杆10内匹配套装一个样本管31，样本管31从空中钻杆的根部安装，将空心钻杆旋拧脱离工具转体23后（按压约束按钮18能够防止转体23转动，从而便于旋拧空心钻杆10），将样本管从后端插入空中钻杆内腔中，确保空心钻杆前端内壁设置有约束样本管自动滑脱的内挡台39。
基于该设计，可以将所述活塞29与样本管31匹配套装，螺杆下端连接活塞后深入样本管内。
实施例4：在实施例3基础上，与实施例3不同的是，在样本管内安装有样本活塞29，样本管31后端设置挡台使得样本活塞始终位于样本管内不能脱离（可支撑于弧形导向体33端部），如图8和图9所示，样本活塞29后端还含有一个球形的牵引端30，原活塞被改进为组合活塞27，使其具有两瓣体结构且能自动弹开，两瓣体28的前端各有一个夹持部件，设计转体的下端直径大于样本管，且空心钻杆的根部具有一段内径大于样本管的外径的膨大段34，该膨大段34螺纹连接与转体23的下端。从而当组合活塞27位于膨大段时，组合活塞27前端的夹持部件自动展开，而组合活塞27深入样本管31内壁后，位于组合活塞27前端的夹持部被弧形导向体33支撑（弧形导向体33支撑位于转体膨大段的下方）压缩而收敛，且能够夹持于所述样本活塞后端的牵引端，进而由组合活塞带动样本活塞伸缩运动。
通过该方案，使得组合活塞随螺杆后退时，能带动样本活塞后退，进而将样本吸入样本管内，持续后退的组合活塞进入空心钻杆根部膨大段时，组合活塞释放样本活塞，此时，旋拧下空心钻杆，从后端拔出样本管，然后对样本管前端封盖使其密封。基于本实施例，可以有多种型号的空心钻杆及样本管配合使用，如图11所示，不同型号的某空心钻杆与相应的多个样本管为一组，针对不同动物源食品或不同深度的采样时，更换不同型号的空心钻杆。同一空心钻杆进行连续采样工作时，卸下空心钻杆并取出相应的样片管，封存样本管后，再对空心钻杆清理，以及对活塞部位清理，然后再向空心钻杆内套装新样本管，并将活塞插入新样本管后，按压约束开关并旋拧空心钻杆于转体上。
实施例5：在以上各实施例基础上，在位于该工具侧壁安装有个导向架并在导向架内安装有沿轴向的导向管，如图10所示，该导向管能够沿导向架伸缩调节并被锁定，位于导向管内安装有一个限位开关，限位开关的触发端是位于导向管前端的一个支撑部位。该工具在使用时，根据需要取样深度，调节导向管位于导向架上的位置（通过刻度来精确定位），该工具工作过程中，当空心钻杆深入动物肌肉组织一定深度后，位于导向管前端的支撑部位被压迫，从而使得限位开关提供一个关信号，使电机突然关闭。关信号可以是通过向控制器提供压力信号由控制器控制电机停止，或者关信号是一个串联在电机电源线路上的压触开关，该压触开关被压迫后电机停止转动。
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。例如，对于外壳的其他结构设计如棱柱型或含有手柄的其他形式，各开关或按键的位置布局调整，为配合蓄电池而进行内部构造的改造，或者在内部构造基础上增设其他辅助部件导致内部构造的变化等。对于约束开关还可以有其他类似于磁控式实现阻尼功能，或通过环箍式刹车结构的开关替换等。
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