CN102941031A - 一种生化试验用的摇匀机及其摇匀方法 - Google Patents

一种生化试验用的摇匀机及其摇匀方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种生化试验用的摇匀机，其特征在于：包括机架（2），所述机架（2）上固定设置电机（7），所述电机（7）的输出轴竖直向上，与联轴器（8）连接，所述联轴器（8）与水平设置的曲柄（4）连接，所述曲柄（4）还与连杆（3）铰接，所述连杆（3）还与摇杆（5）铰接，所述摇杆（5）还与机架（2）铰接；所述连杆（3）或摇杆（5）的上方固定设有托盘（6），托盘上的夹具（9）固定容器（1）；所述电机（7）开动，所述输出轴带动曲柄（4）绕所述联轴器转动，曲柄（4）带动连杆（3）与曲柄（4）连接的端点同步转动，连杆（3）带动摇杆（5）绕摇杆（5）与机架（2）的铰接点转动或摆动。

Description

一种生化试验用的摇匀机及其摇匀方法
技术领域
本发明涉及一种摇匀机，尤其涉及一种生化试验用的摇匀机及其摇匀方法，用于生化实验中多种试剂混合的摇匀，属于机械装置技术领域。
背景技术
目前，在生化实验中会有多种不同物相的物料需要均匀混合。一般通过玻璃棒、桨叶或转子等接触物来进行搅拌，但混合后会有物料粘附在接触物上，造成配比的不精确影响实验。因此采用不接触物料的摇匀是较为理想的方式。现在实验室或工厂中使用的摇匀机大都为简单的旋转式或单向晃动式，所针对混合的物相单一，旋转式多用于液液或固液相物料的混合、单向晃动式用于固固或半流质物料的混合。实践表明：较好的摇匀方式是类似于人手摇匀容器中物料的动作。即容器偏心旋转并保持待摇匀物质自转与绕轴公转的转速有较大差异，使容器壁和物料运动产生差速，内部物料在离心力作用下呈波浪式翻动，并且物料中部产生漩涡，物料相互翻动混合，具有较好的混合均匀度，该方式对于大多数物料物相的混合都有良好的效果。
但是，靠人手进行摇动局限较大，人手力量有限，而且握持杯体的体积、重量都较小，而且费力。现有的生化试验中的摇匀方式一般均使用接触物进行搅动，造成混合后会有物料粘附在接触物上，造成配比的不精确影响实验。现有的摇匀机的摇匀方式单一，而且未能模仿人手摇匀的轨迹，不能适用多种不同的待摇匀物相，而且摇匀效果相对较差。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是：现有的生化试验中的摇匀方式一般均使用接触物进行搅动，造成混合后会有物料粘附在接触物上，造成配比的不精确影响实验；现有的摇匀机的摇匀方式单一，而且未能模仿人手摇匀的轨迹，不能适用多种不同的待摇匀物相，而且摇匀效果相对较差。
本发明采取以下技术方案：
一种生化试验用的摇匀机，包括机架2，所述机架2上固定设置电机7，所述电机7的输出轴竖直向上，与联轴器8连接，所述联轴器8与水平设置的曲柄4连接，所述曲柄4还与连杆3铰接，所述连杆3还与摇杆5铰接，所述摇杆5还与机架9铰接；所述连杆3或摇杆5的上方固定设有托盘6，托盘上的夹具9固定容器1；所述电机7开动，所述输出轴带动曲柄4绕所述联轴器转动，曲柄4带动连杆3与曲柄4连接的端点同步转动，连杆3带动摇杆5绕摇杆5与机架2的铰接点转动或摆动。
进一步的，所述曲柄4沿其长度方向依次设有竖直的第一组安装孔401，用于曲柄4与连杆3铰接；所述连杆3沿其长度方向依次设有竖直的第二组安装孔，用于连杆3与曲柄4及摇杆5铰接，及固定托盘6，托盘上的夹具9固定容器1；所述摇杆5沿其长度方向设有与第一组安装孔401对应的第三组安装孔501，用于摇杆5与连杆3铰接，及固定托盘6，托盘6上的夹具9固定容器1。
进一步的，所述机架2具有至少三个底角201，所述底角201高度能够调节。
进一步的，所述第一组安装孔401共四个，且等距设置；所述第二组安装孔共五个，且等距设置；所述第三组安装孔501共四个，且等距设置。
一种生化试验用的摇匀机进行易溶液体配比摇匀的方法，包括以下步骤：
4）将连杆3的两端分别铰接在第一组安装孔401的最接近联轴器8的第一个安装孔上和第三组安装孔501的最接近摇杆与机架2铰接点的安装孔上；
5）将托盘6，固定在连杆3上，托盘上的夹具9固定容器1；
6）开动电机7，曲柄4带动连杆3一端绕联轴器8转动，另一端绕摇杆5与机架2的铰接点同步转动。
一种生化试验用的摇匀机进行液体与易溶固体配比摇匀的方法，包括以下步骤：
1）将连杆3的两端分别铰接在第一组安装孔401的最远离联轴器8的安装孔上和第三组安装孔501的最远离摇杆与机架2铰接点的安装孔上；
2）将托盘6，固定在连杆3上，托盘上的夹具9固定容器1；
3）开动电机7，曲柄4带动连杆3一端绕联轴器8转动，另一端绕摇杆5与机架2的铰接点同步转动。
一种生化试验用的摇匀机进行液体和难溶固体配比摇匀的方法，包括以下步骤：
1）将连杆3的两端分别铰接在第一组安装孔401的最远离联轴器8的安装孔上和第三组安装孔501的距离摇杆与机架2铰接点第二个的安装孔上；
2）将托盘6固定在第三组安装孔501最远离摇杆5与机架2铰接点的安装孔上，托盘上的夹具9固定容器1；
3）开动电机7，曲柄4带动连杆3一端绕联轴器8转动，另一端拉动摇杆5绕其与机架2的铰接点来回摆动。
本发明的特点在于：利用曲柄，连杆，摇杆，机架四杆机构的运动特性使容器的运动模仿人手的动作轨迹，并且能够对容器调节多个工位，实现转动或摆动模式，以适应不同物相物料的混合要求。
本发明的有益效果在于：
1）摇匀自动化高，无需人力，对容器体积、重量适应范围大。
2）避免接触物直接搅拌，无混合物离开容器，试验结构更精确。
3）能够模仿多种人手摇匀的轨迹，适应多种不同的混合物摇匀。
4）结构简单，安装简易，摇匀效果佳。
5）具有很大的实际应用的商业价值。
附图说明
图1是本发明生化试验用的摇匀机整体主视示意图。
图2是图1的俯视示意图。
图3是实施例二中对连杆及容器进行安装的示意图。
图4是实施例一中对连杆及容器进行安装的示意图。
图5是实施例三中对连杆及容器进行安装的示意图。
其中，1、容器，2、机架，3、连杆，4、曲柄，5、摇杆，6、托盘，7、电机，8、联轴器，9、容器夹具，201，底角，401、第一组安装孔，501、第三组安装孔。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进一步说明。
实施例（一）：
在生物发酵实验中将水和乳酸菌液按照100:1的配比进行混合，由于菌液和水物都是液态并且较容易相混合，所以采用离心力较小的圆周运动即可。参见图4，连杆3两端各自连接在曲柄4和摇杆5上，旋转半径选择最小，并且曲柄4和摇杆5的旋转半径相同，结合图1、图4，托盘6和容器1安装于连杆3上。由于半径小运行时产生较小的离心力和差速，5分钟后水和酒精混合均匀。
实施例（二）：
在饲料粗蛋白检测中，需将水和氢氧化钠按照100:40的配比进行混合，由于水是液体、氯化钾是固态，溶解需要的晃动幅度较大，所以需采用离心力较大的圆周运动。安装方式如图3所示，连杆3两端各自连接在曲柄4和摇杆5上，旋转半径选择最大，并且曲柄4和摇杆5的旋转半径相同，托盘6和容器1安装于连杆3上。由于半径大运行时产生较大的离心力和差速，10分钟后水和氯化钾混合均匀。
实施例（三）：
在絮凝实验中，将聚丙烯酰胺和水按照3:100的配比进行混合，由于聚丙烯酰胺部分溶解后溶液呈粘性，溶解越多粘性越大，利用旋转离心力使其完全溶解较为困难，所以需采用水平单向晃动方式，即利用溶质和溶液运动的惯性产生差速来加速溶解。安装方式如图5所示，连杆3两端各自连接在曲柄4和摇杆5上，曲柄4旋转半径选择最小，摇杆5的旋转半径比曲柄4大，托盘6和容器1置于摇杆5顶端。运行时曲柄4呈圆周运动，摇杆5沿圆弧轨迹来回运动。运行时摇杆5的圆弧晃动会使溶剂和溶质产生惯性差速，30分钟后水和聚丙烯酰胺混合均匀。
本发明的生化试验用的摇匀机，托盘6的工位不止三种，通过曲柄4和摇杆5上的铰链安装点的不同，以及通过托盘6在曲柄4和摇杆5上的灵活安装，可以实现更多的工位，这需要根据物料特性来调节。实例为具有代表性的工位。

Claims (7)

1.一种生化试验用的摇匀机，其特征在于：
包括机架（2），所述机架（2）上固定设置电机（7），所述电机（7）的输出轴竖直向上，与联轴器（8）连接，所述联轴器（8）与水平设置的曲柄（4）连接，所述曲柄（4）还与连杆（3）铰接，所述连杆（3）还与摇杆（5）铰接，所述摇杆（5）还与机架（9）铰接；
所述连杆（3）或摇杆（5）的上方固定设有托盘（6），托盘上的夹具（9）固定容器（1）；
所述电机（7）开动，所述输出轴带动曲柄（4）绕所述联轴器转动，曲柄（4）带动连杆（3）与曲柄（4）连接的端点同步转动，连杆（3）带动摇杆（5）绕摇杆（5）与机架（2）的铰接点转动或摆动。
2.如权利要求1所述的生化试验用的摇匀机，其特征在于：
所述曲柄（4）沿其长度方向依次设有竖直的第一组安装孔（401），用于曲柄（4）与连杆（3）铰接；
所述连杆（3）沿其长度方向依次设有竖直的第二组安装孔，用于连杆（3）与曲柄（4）及摇杆（5）铰接，及固定托盘（6）；
所述摇杆（5）沿其长度方向设有与所述第一组安装孔（401）对应的第三组安装孔（501），用于摇杆（5）与连杆（3）铰接，及固定托盘（6）。
3.如权利要求1所述的生化试验用的摇匀机，其特征在于：所述机架（2）具有至少三个底角（201），所述底角（201）高度能够调节。
4.如权利要求2所述的生化试验用的摇匀机，其特征在于：所述第一组安装孔（401）共四个，且等距设置；所述第二组安装孔共五个，且等距设置；所述第三组安装孔（501）共四个，且等距设置。
5.一种使用权利要求2所述的生化试验用的摇匀机进行易溶液体配比摇匀的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）将连杆（3）的两端分别铰接在第一组安装孔（401）的最接近联轴器（8）的第一个安装孔上和第三组安装孔（501）的最接近摇杆与机架（2）铰接点的安装孔上；
2）将容器（1）固定在连杆（3）上；
3）开动电机（7），曲柄（4）带动连杆（3）一端绕联轴器（8）转动，另一端绕摇杆（5）与机架（2）的铰接点同步转动。
6.一种使用权利要求2所述的生化试验用的摇匀机进行液体与易溶固体的配比摇匀的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）将连杆（3）的两端分别铰接在第一组安装孔（401）的最远离联轴器（8）的安装孔上和第三组安装孔（501）的最远离摇杆与机架（2）铰接点的安装孔上；
2）将容器（1）固定在连杆（3）上；
3）开动电机（7），曲柄（4）带动连杆（3）一端绕联轴器（8）转动，另一端绕摇杆（5）与机架（2）的铰接点同步转动。
7.一种使用权利要求2所述的生化试验用的摇匀机进行液体和难溶固体配比摇匀的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）将连杆（3）的两端分别铰接在第一组安装孔（401）的最远离联轴器（8）的安装孔上和第三组安装孔（501）的距离摇杆与机架（2）铰接点第二个的安装孔上；
2）将容器（1）固定在第三组安装孔（501）最远离摇杆（5）与机架（2）铰接点的安装孔上；
3）开动电机（7），曲柄（4）带动连杆（3）一端绕联轴器（8）转动，另一端拉动摇杆（5）绕其与机架（2）的铰接点来回摆动。
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