CN104862228B - 一种生物培养箱主动补水补热装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种生物培养箱主动补水补热装置及方法，所述装置包括开门传感器、控制模块、存储模块以及水雾发生器。开门传感器监测培养箱箱门的开启，并向控制模块发送第一触发信号，控制模块根据第一触发信号控制水雾发生器向培养箱内喷射水雾；存储模块存储箱门开启时长与水雾喷射量的第一对应关系数据；开门传感器监测培养箱箱门的关闭，并向控制模块发送第二触发信号，控制模块根据第一触发信号、第二触发信号获取箱门开启时长，并根据第一对应关系数据控制水雾发生器的开启时长。本发明与现有技术相比避免了采用传统温度传感器及湿度传感器补湿、补热的时延缺点，可及时对培养箱进行补湿补热，具有快速调节、补水量精确等优点。

Description

一种生物培养箱主动补水补热装置及方法
【技术领域】
本发明涉及生物医疗器械技术，尤其涉及一种生物培养箱主动补水补热装置。
【背景技术】
生物培养箱通过在培养箱箱体内模拟一个类似细胞/组织在生物体内的生长环境，从而为细胞/组织提供稳定的温度（37℃）、稳定的CO2水平（5%）、恒定的酸碱度（pH值：7.2-7.4）、较高的相对饱和湿度（95%）进行体外培养。因此要求培养箱内的温度、湿度等参数尽可能保持恒定值，以免影响细胞/组织的生长。
培养箱需要经常进行开门取培养板等动作，由于培养箱内气体与外界空气的交换，培养箱内的湿度和温度会有较大变化，要等重新关门一段时间以后，箱内温度和湿度才会恢复正常水平，在此期间可能会影响细胞的正常生长。在现有技术中，多数生物培养箱例如恒温恒湿培养箱是利用安置在箱体内的温度传感器以及湿度传感器获取箱内温度信息以及湿度信息，从而通过控制系统控制蒸汽/水雾的喷射量以及温度，从而达到箱内恒温恒湿的目的。然而，温度传感器以及湿度传感器测量温度以及湿度需要一定的时间延迟才能得到正确的温度值以及湿度值，而开门的过程十分短暂，并不能很好地反应箱内温度以及湿度的变化，在补水补热过程中存在一定误差。
授权公告号为CN202390446U的实用新型专利“细胞培养箱专用自动补水控制系统”公开了一种通过重力感应自动补充培养箱内水盘的方法，该方法通过水盘的蒸发来补充培养箱内的水份。该方法通过水盘的蒸发来被动补充培养箱中气体的水份和热量，如此导致培养箱箱门开关前后一段时间箱体内湿度及温度会发生变化，箱体温度及湿度调节不够及时，不利于细胞/组织的培养。
【发明内容】
本发明旨在解决上述现有技术中存在的问题，提出一种生物培养箱主动补水补热装置及方法。
本发明一方面提出一种生物培养箱主动补水补热装置，包括开门传感器、控制模块、存储模块以及水雾发生器。其中，所述开门传感器监测所述培养箱箱门的开启，并向所述控制模块发送第一触发信号，所述控制模块根据所述第一触发信号控制所述水雾发生器向培养箱内喷射水雾；所述存储模块存储所述培养箱箱门开启时长与水雾喷射量的第一对应关系数据；所述开门传感器监测所述培养箱箱门的关闭，并向所述控制模块发送第二触发信号，所述控制模块根据所述第一触发信号、第二触发信号获取箱门开启时长，并根据所述开启时长以及所述第一对应关系数据控制所述水雾发生器的工作时长。
本发明另一方面提出一种生物培养箱主动补水补热方法，包括以下步骤：S100、监测所述培养箱的箱门是否开启，是则执行步骤S200，否则继续执行步骤S100；S200、向所述培养箱内喷射水雾；S300、监测所述培养箱的箱门是否关闭，是则执行步骤S400，否则继续执行步骤S300；S400、获取箱门开启时长，根据箱门开启时长计算应当喷射水雾的时长；S500、根据应当喷射水雾的时长控制实际喷射水雾的时长。
本发明提出的生物培养箱主动补水补热装置及方法通过采用开门传感器主动感应培养箱箱门的开启与关闭，并通过控制系统计算并控制水雾发生器的喷射量，从而达到箱内恒温恒湿的目的。与现有技术相比，本发明避免了采用传统温度传感器及湿度传感器补湿、补热的时延缺点，可及时对培养箱进行补湿补热，具有快速调节、补水量精确等优点。
【附图说明】
图1为本发明一实施例的生物培养箱主动补水补热装置结构示意图。
图2为本发明一实施例的生物培养箱主动补水补热方法流程图。
【具体实施方式】
下面结合具体实施例及附图对本发明作进一步详细说明。下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明的技术方案，而不应当理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，术语“内”、“外”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不应当理解为对本发明的限制。
本发明提供一种生物培养箱主动补水补热装置及方法。
本发明一方面提出一种生物培养箱主动补水补热装置，该装置包括开门传感器、控制模块、存储模块以及水雾发生器。
如图1所示，在本发明一实施例中，开门传感器100用于对所述培养箱箱门的开启、闭合进行实时监测。当实验人员开启所述培养箱箱门取放生物组织标本时，开门传感器100监测到所述培养箱箱门开启，开门传感器100向控制模块200发送包含所述培养箱箱门开启信息的第一触发信号，控制模块200根据所述第一触发信号开启水雾发生器400，并控制水雾发生器400向培养箱内喷射水雾。
与控制模块200电连接的存储模块300预先存储了所述培养箱箱门开启时长与水雾喷射量的第一对应关系数据，所述第一对应关系数据包含了在箱门开启时长在特定值情况下需要补充水雾量的值。
当实验人员取放生物组织标本动作完毕并关闭所述培养箱箱门时，开门传感器100监测到所述培养箱箱门关闭，此时开门传感器100向控制模块200发送包含所述培养箱箱门关闭的第二触发信号，控制模块200根据所述第一触发信号、第二触发信号计算培养箱箱门的开启时长，并根据所述第一对应关系数据控制水雾发生器400的开启时长，水雾发生器400在控制模块200下按照所述第一对应关系数据中的预定喷射量对所述培养箱箱内进行补湿，以保持箱内培养环境相对恒定。
优选地，本发明提出的生物培养箱主动补水补热装置还包括用于对水雾进行加热的温控模块（图1未示）。存储模块300还存储有箱门开启时长与加热时长的第二对应关系数据，控制模块200根据箱门开启时长以及所述第二对应关系数据控制所述温控模块的加热时长，从而达到对所喷射的水雾进行预加热的目的。
优选地，开门传感器100设置于所述培养箱箱体的近箱门处，用于对所述培养箱箱门的开启、关闭进行实监测。
优选地，水雾发生器400可内置于所述培养箱内，或通过管道与所述培养箱连接，用于对箱内环境进行补湿。
本发明另一方面提出了一种生物培养箱主动补水补热方法，如图2所示，该方法包括以下步骤：S100、监测所述培养箱的箱门是否开启，是则执行步骤S200，否则继续执行步骤S100；S200、向所述培养箱内喷射水雾；S300、监测所述培养箱的箱门是否关闭，是则执行步骤S400，否则继续执行步骤S300；S400、获取箱门开启时长，根据箱门开启时长计算应当喷射水雾的时长；S500、根据应当喷射水雾的时长控制实际喷射水雾的时长。
本发明提出的生物培养箱主动补水补热方法原理同前文所述装置。可采用开门传感器对所述培养箱箱门的开启、闭合进行实时监测。当实验人员开启所述培养箱箱门取放生物组织标本时，开门传感器监测到所述培养箱箱门开启后向与其电连接的控制模块发送第一触发信号，控制模块根据所述第一触发信号开启用于对所述培养箱补湿的水雾发生器，控制其向培养箱内喷射水雾。
当实验人员取放生物组织标本动作完毕并关闭所述培养箱箱门时，开门传感器监测到所述培养箱箱门关闭，此时其向控制模块发送第二触发信号，控制模块根据所述第一触发信号、第二触发信号计算箱门开启时长，并根据预存于存储模块中包含箱门开启时长与水雾喷射量对应关系的数据控制水雾发生器的开启时长，水雾发生器在控制模块下按照预定喷射量对所述培养箱箱内进行补湿，以保持箱内培养环境相对恒定。
优选地，在步骤S400中，获取箱门开启时长后，控制模块还根据箱门开启时长计算应当对水雾进行加热的时长，并根据应当对水雾进行加热的时长对水雾进行加热。
本发明提出的一种生物培养箱主动补水补热装置及方法通过采用开门传感器主动感应培养箱箱门的开启与关闭，并通过控制系统计算并控制水雾发生器的喷射量，从而达到箱内恒温恒湿的目的。与现有技术相比，本发明避免了采用传统温度传感器及湿度传感器补湿、补热的时延缺点，可及时对培养箱进行补湿补热，具有快速调节、补水量精确等优点。
虽然本发明参照当前的较佳实施方式进行了描述，但本领域的技术人员应能理解，上述较佳实施方式仅用来解释和说明本发明的技术方案，而并非用来限定本发明的保护范围，任何在本发明的精神和原则范围之内，所做的任何修饰、等效替换、变形、改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (3)

1.一种生物培养箱主动补水补热装置，包括开门传感器、控制模块、存储模块以及水雾发生器，其中，
所述开门传感器监测所述培养箱箱门的开启，并向所述控制模块发送第一触发信号，所述控制模块根据所述第一触发信号控制所述水雾发生器向培养箱内喷射水雾；
所述存储模块存储所述培养箱箱门开启时长与水雾喷射量的第一对应关系数据；
所述开门传感器监测所述培养箱箱门的关闭，并向所述控制模块发送第二触发信号，所述控制模块根据所述第一触发信号、第二触发信号获取箱门的开启时长，并根据所述开启时长以及所述第一对应关系数据控制所述水雾发生器的工作时长；
还包括用于对水雾进行加热的温控模块，所述存储模块还存储箱门开启时长与加热时长的第二对应关系数据，所述控制模块根据所述开启时长以及所述第二对应关系数据控制所述温控模块的加热时长；
所述开门传感器设置于所述培养箱箱体的近箱门处。
2.根据权利要求1所述的生物培养箱主动补水补热装置，其特征在于，所述水雾发生器内置于所述培养箱内或通过管道与所述培养箱连接。
3.一种生物培养箱主动补水补热方法，使用如权利要求1或2所述的生物培养箱主动补水补热装置，包括以下步骤：
S100、监测所述培养箱的箱门是否开启，是则执行步骤S200，否则继续执行步骤S100；
S200、向所述培养箱内喷射水雾；
S300、监测所述培养箱的箱门是否关闭，是则执行步骤S400，否则继续执行步骤S300；
S400、获取箱门开启时长，根据箱门开启时长计算应当喷射水雾的时长；
S500、根据应当喷射水雾的时长控制实际喷射水雾的时长；
在步骤S400中，获取箱门开启时长后，还根据箱门开启时长计算应当对水雾进行加热的时长，并根据应当对水雾进行加热的时长对水雾进行加热。
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