CN107012088A - 一种气压可调节式细菌培养箱 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种气压可调节式细菌培养箱，包括箱体，箱体内部活动式安装有下摇盘以及上摇盘，上摇盘和下摇盘上均分布有固定槽，且上摇盘和下摇盘通过联动杆连接；所述的箱体侧面设置有气压调节腔，气压调节腔的侧壁通过通孔与所述的箱体内部连通；所述的气压调节腔中装配有活塞，活塞上连接有活塞杆，活塞杆的一端穿出气压调节腔的顶面，并通过连杆与设置在气压调节腔侧面的直线驱动机构连接。本发明中设置了气压调节腔，可以根据实际试验需要进行培养箱内气压在一定区间内可调节，以便于研究气压与细菌生长之间的关系；本发明可以进行二氧化碳、氮气、氧气、温度、湿度的调节，使试验研究可以在多参数条件下进行。
Description
技术领域
本发明涉及一种试验器具，具体涉及一种气压可调节式细菌培养箱。
背景技术
细菌培养箱是用来对细菌、霉菌、微生物等进行培养、保存、试验的设备，在食品、生物等技术领域中均有着广泛的应用。随着当前对细菌研究的不断深入，对细菌培养箱的要求也越来越高。
传统的细菌培养箱结构十分简单，大多仅具有恒温调节能功能，或者只能提供单一模式的试验。但是，对微生物的研究需要使试验设备尽可能地模拟细菌所处的真实环境，从而研究不同外界参数变化对细菌的影响，然而当前的试验箱达不到这一要求。
现有技术中提出了一些改进的细菌培养箱，但这些培养箱对于电子器件的依赖程度过高，对于各个参数的调节均采用电控的方式调节，虽然控制过程较为简单，但是系统的鲁棒性差。
在一些细菌试验中，需要研究气压与细菌生长之间的关系，并且需要根据时间的变化来使气压按照一定的规律，如线性增大、减小或者按照正弦曲线进行波动。现有技术中没有可以实现此功能的试验箱，使这方面的细菌研究存在较多问题。
另外，在细菌培养过程中，对培养皿的规律摆动可以促进传质、融氧以及体系均一，但现有的培养箱少有涉及该结构，或者结构过于复杂，使得整个培养箱集成性、易用性较差，试验结果不够准确。
发明内容
针对上述现有技术中存在的问题，本发明的目的在于，提供一种气压可调节式细菌培养箱，能使培养箱中的气压按照试验要求进行调节，满足实际试验需求。
为了实现上述任务，本发明采用以下技术方案：
一种气压可调节式细菌培养箱，包括箱体，箱体内部活动式安装有下摇盘以及上摇盘，上摇盘和下摇盘上均分布有固定槽，且上摇盘和下摇盘通过联动杆连接；所述的箱体侧面设置有气压调节腔，气压调节腔的侧壁通过通孔与所述的箱体内部连通；所述的气压调节腔中装配有活塞，活塞上连接有活塞杆，活塞杆的一端穿出气压调节腔的顶面，并通过连杆与设置在气压调节腔侧面的直线驱动机构连接。
进一步地，所述的箱体为矩形结构，包括顶板、底板、背板以及一对侧板，其中顶板的宽度小于底板的宽度，在所述的一对侧板的侧面对称设置有侧台，侧台的高度小于侧板的高度；所述的侧台上均开设有侧槽，所述的底板上开设有与侧槽连接的底槽；
所述的一对侧槽以及底槽中可拆卸地装配有侧门，所述的侧门包括侧封板以及与侧封板垂直的顶封板。
进一步地，所述的顶板上设置有第一观察窗，侧封板上设置有第二观察窗。
进一步地，所述的底板上开设有球形的转槽，转槽中装配有转珠；所述的转槽上开设有通槽，所述的下摇盘底部连接有摇杆，摇杆穿过通槽与所述的转珠连接；所述的摇杆的侧壁上间隔分布有多根支撑杆，支撑杆的端部设置有橡胶球；所述的摇杆与通槽之间留有间隙；所述的联动杆上安装有振动器。
进一步地，所述的气压调节腔的侧壁上连接有用于和氮气气源连接的第一接头管，第一接头管上设置有排气管；第一接头管上安装有第一电磁阀，排气管上安装有泄压阀。
进一步地，所述的箱体的背面设置有用于和氧气气源连接的第二接头管、用于和加湿器连接的第三接头管以及用于和二氧化碳气源连接的第四接头管，第二接头管上安装有第二电磁阀，第三接头管上安装有第三电磁阀，第四接头管上安装有第四电磁阀。
进一步地，所述的箱体的内壁上设置有传感器板、照明灯以及电热丝。
本发明与现有技术相比具有以下技术特点：
1.本发明中设置了气压调节腔，可以根据实际试验需要进行培养箱内气压在一定区间内可调节，以便于研究气压变化与细菌生长之间的关系；可通过调节温度、湿度、气压值、氧气浓度等，研究不同环境下细菌的生长及毒力表达情况，还可以实现0气压或者负压下或者气压变化下的细菌培养，研究临床上负压创面疗法的机理。
2.本发明可以进行二氧化碳、氮气、氧气、温度、湿度的调节，使试验研究可以在多参数条件下进行；
3.本发明设置了一体的摇床机构，在试验时可分促进微生物的传质和融氧等过程，促进传质、融氧以及体系均一，利于研究细菌生长与气压变化之间的关系，从而使该培养箱功能多样化，满足实际试验要求。
附图说明
图1为本发明的整体接结构示意图；
图2为培养箱背部的结构示意图；
图3为摇杆部分的结构示意图；
图4为实施例中控制部分的连接关系示意图；
图中标号代表：1—箱体，2—顶板，3—底板，4—侧台，5—侧槽，6—底槽，7—侧封板，8—第二观察窗，9—顶封板，10—第一观察窗，11—照明灯，12—上摇盘，13—下摇盘，14—固定槽，15—传感器板，16—电热丝，17—控制面板，18—气压调节腔，19—泄压阀，20—活塞杆，21—连杆，22—直线驱动机构，23—活塞，24—通孔，25—排气管，26—第一接头管，27—第一电磁阀，28—摇杆，29—支撑杆，30—橡胶球，31—转珠，32—转槽，33—通槽，34—第二接头管，35—第三接头管，36—第四接头管，37—第二电磁阀，38—第三电磁阀，39—第四电磁阀，40—振动器，41—联动杆，42—控制器，43—氮气气源，44—氧气气源，45—加湿器，46—二氧化碳气源。
具体实施方式
如图1至图4所示，本发明公开了一种气压可调节式细菌培养箱，包括箱体1，箱体1内部活动式安装有下摇盘13以及上摇盘12，上摇盘12和下摇盘13上均分布有固定槽14，且上摇盘12和下摇盘13通过联动杆41连接；所述的箱体1侧面设置有气压调节腔18，气压调节腔18的侧壁通过通孔24与所述的箱体1内部连通；所述的气压调节腔18中装配有活塞23，活塞23上连接有活塞杆20，活塞杆20的一端穿出气压调节腔18的顶面，并通过连杆21与设置在气压调节腔18侧面的直线驱动机构22连接。
本发明中的上摇盘12和下摇盘13可以为圆盘，二者上表面开设有大小相同或不同的固定槽14，用于安放细菌培养皿。本方案中，为了研究细菌生长和气压之间的关系，设置了气压调节结构，该结构主要包括设置在箱体1侧面的气压调节腔18，本实施例中，气压调节腔18为矩形腔，其中装配有矩形的活塞23。气压调节腔18内部与箱体1内部连通，气压相同。当通过直线驱动机构22带动活塞23上下运动时，气压调节腔18内部的气压增大或减小，由此达到调节培养箱内部气压的目的。当采用一定的频率上下往复驱动活塞23时，可以使箱体1内部的气压按照稳定的频率进行变动，以满足不同的试验需求；而当驱动活塞23向一个方向运动时，则可使箱体1内气压线性变化。本方案中，直线驱动机构22可以有多种选择，例如采用直线往复电机，电动伸缩杆等。
如图1所示，本实施例中，箱体1为矩形结构，包括顶板2、底板3、背板以及一对侧板，其中顶板2的宽度小于底板3的宽度，这是为了在箱体1的前面留出设置侧台4的空间；在所述的一对侧板的侧面对称设置有侧台4，侧台4的高度小于侧板的高度；所述的侧台4上均开设有侧槽5，所述的底板3上开设有与侧槽5连接的底槽6；所述的一对侧槽5以及底槽6中可拆卸地装配有侧门，所述的侧门包括侧封板7以及与侧封板7垂直的顶封板9。当箱体1内部安放好培养皿之后，将侧封板7顺着侧槽5插入，使其端部进入到底槽6中，以实现箱体1的密封。顶板2上设置有第一观察窗10，侧封板7上设置有第二观察窗8。
如图1和图3所示，本方案中，为了促进微生物的传质、融氧等过程，设置了摇床机构。具体地，底板3上开设有球形的转槽32，转槽32中装配有转珠31；所述的转槽32上开设有通槽33，所述的下摇盘13底部连接有摇杆28，摇杆28穿过通槽33与所述的转珠31连接；所述的摇杆28的侧壁上间隔分布有多根支撑杆29，支撑杆29的端部设置有橡胶球30；所述的摇杆28与通槽33之间留有间隙；所述的联动杆41上安装有振动器40。具体地，当振动器40开启后，上摇盘12和下摇盘13产生振动，转珠31和摇杆28结构保证了两个摇盘可以自由转动；而支撑杆29端部的橡胶球30，为弹性结构，可变形，橡胶球30与底板3之间可留有较小(小于0.2cm)的间隙，也可以不留间隙，这样两个摇盘在转动的过程中，也可以向偏离摇杆28轴心线的方向进行微量的偏移(小于5°)，那么这样的活动和振动作用，将能充分促进微生物的传质和融氧等过程。由于震动和活动的幅度均非常小，因此培养液也不会倾倒出来。
本方案中，为了研究多环境参数对细菌生长的影响，气压调节腔18的侧壁上连接有用于和氮气气源43连接的第一接头管26，第一接头管26上设置有排气管25；第一接头管26上安装有第一电磁阀27，排气管25上安装有泄压阀19。箱体1的背面设置有用于和氧气气源44连接的第二接头管34、用于和加湿器45连接的第三接头管35以及用于和二氧化碳气源46连接的第四接头管36，第二接头管34上安装有第二电磁阀37，第三接头管35上安装有第三电磁阀38，第四接头管36上安装有第四电磁阀39。箱体1的内壁上设置有传感器板15、照明灯11以及电热丝16；所述的传感器板15上集成了氧气浓度传感器、氮气浓度传感器、二氧化碳传感器、温湿度传感器以及气压传感器。
为了使上述调节过程更加方便和智能化，本实施例中展示了一种自动化的控制方式，如图4所示，箱体1侧面设置了控制面板17，其中集成了控制器42。
在上述的控制面板17中，控制器42用于控制电热丝16、振动器40、照明灯11、直线驱动机构22以及各个电磁阀的开启与关闭，实际应用时，通过传感器板15采集箱体1内的温湿度信息、氮气浓度、氧气浓度、二氧化碳浓度以及气压值，将这些信息反馈给控制器42，控制器42根据用户设置，通过直线驱动机构22调节箱体1内气压，通过各个电磁阀调节箱体1内部各种气体的含量。另外，本方案中设置了排气管25和泄压阀19，如箱体1内各气体浓度不合适，或者气压过大时，可通过泄压阀19排除部分箱内气体后再按需调节。所述的控制器42可有多种选择，如PLC、STC89C52单片机等；这类微机的控制应用在现有技术中已经非常普遍，在此不赘述。
Claims (7)
1.一种气压可调节式细菌培养箱，包括箱体(1)，其特征在于，所述的箱体(1)内部活动式安装有下摇盘(13)以及上摇盘(12)，上摇盘(12)和下摇盘(13)上均分布有固定槽(14)，且上摇盘(12)和下摇盘(13)通过联动杆(41)连接；所述的箱体(1)侧面设置有气压调节腔(18)，气压调节腔(18)的侧壁通过通孔(24)与所述的箱体(1)内部连通；所述的气压调节腔(18)中装配有活塞(23)，活塞(23)上连接有活塞杆(20)，活塞杆(20)的一端穿出气压调节腔(18)的顶面，并通过连杆(21)与设置在气压调节腔(18)侧面的直线驱动机构(22)连接。
2.如权利要求1所述的气压可调节式细菌培养箱，其特征在于，所述的箱体(1)为矩形结构，包括顶板(2)、底板(3)、背板以及一对侧板，其中顶板(2)的宽度小于底板(3)的宽度，在所述的一对侧板的侧面对称设置有侧台(4)，侧台(4)的高度小于侧板的高度；所述的侧台(4)上均开设有侧槽(5)，所述的底板(3)上开设有与侧槽(5)连接的底槽(6)；
所述的一对侧槽(5)以及底槽(6)中可拆卸地装配有侧门，所述的侧门包括侧封板(7)以及与侧封板(7)垂直的顶封板(9)。
3.如权利要求2所述的气压可调节式细菌培养箱，其特征在于，所述的顶板(2)上设置有第一观察窗(10)，侧封板(7)上设置有第二观察窗(8)。
4.如权利要求2所述的气压可调节式细菌培养箱，其特征在于，所述的底板(3)上开设有球形的转槽(32)，转槽(32)中装配有转珠(31)；所述的转槽(32)上开设有通槽(33)，所述的下摇盘(13)底部连接有摇杆(28)，摇杆(28)穿过通槽(33)与所述的转珠(31)连接；所述的摇杆(28)的侧壁上间隔分布有多根支撑杆(29)，支撑杆(29)的端部设置有橡胶球(30)；所述的摇杆(28)与通槽(33)之间留有间隙；所述的联动杆(41)上安装有振动器(40)。
5.如权利要求1所述的气压可调节式细菌培养箱，其特征在于，所述的气压调节腔(18)的侧壁上连接有用于和氮气气源(43)连接的第一接头管(26)，第一接头管(26)上设置有排气管(25)；第一接头管(26)上安装有第一电磁阀(27)，排气管(25)上安装有泄压阀(19)。
6.如权利要求5所述的气压可调节式细菌培养箱，其特征在于，所述的箱体(1)的背面设置有用于和氧气气源(44)连接的第二接头管(34)、用于和加湿器(45)连接的第三接头管(35)以及用于和二氧化碳气源(46)连接的第四接头管(36)，第二接头管(34)上安装有第二电磁阀(37)，第三接头管(35)上安装有第三电磁阀(38)，第四接头管(36)上安装有第四电磁阀(39)。
7.如权利要求1所述的气压可调节式细菌培养箱，其特征在于，所述的箱体(1)的内壁上设置有传感器板(15)、照明灯(11)以及电热丝(16)。
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