CN107649455A - 一种实验室超声清洗消毒装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种实验室超声清洗消毒装置，包括：设备主框架、设置在所述设备主框架内的清洗槽和控制模块，其中在所述清洗槽的底部设有排水口，外部两侧装有PTC加热装置，上端装有喷淋机构，内部设有网篮，所述网篮上设有一网篮进水口，该网篮进水口设置在所述清洗槽的侧面；所述控制模块包括超声控制部和与之连接的触摸屏、电磁组件、风机组件、超声波控制部、传感器组件，所述超声波控制部与多个超声波振子连接，所述传感器组件至少包括液位传感器和电导率传感器，所述液位传感器、所述电导率传感器和所述超声波振子均设置在所述排水口处。本发明可以提高清洗效率，降低操作人员的负担。
Description
技术领域
本发明涉及实验清洗设备技术领域，具体地是涉及一种实验室超声清洗消毒装置。
背景技术
以往，实验室器皿是生物和化学等实验用的最为广泛的试验容器，因此在使用之后，为了再次使用而需要进行清洗消毒。一般的清洗方法是先向试管内注水，然后摇晃或者采用清洗刷对试管等实验室器皿一个一个地进行清洗，这种方法比较繁琐，工作效率低，增加了操作人员的负担。
因此，本发明的发明人亟需构思一种新技术以改善其问题。
发明内容
本发明旨在提供一种实验室超声清洗消毒装置，其可以提高清洗效率，降低操作人员的负担。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种实验室超声清洗消毒装置，包括：设备主框架、设置在所述设备主框架内的清洗槽和控制模块，其中在所述清洗槽的底部设有排水口，外部两侧装有PTC加热装置，上端装有喷淋机构，内部设有网篮，所述网篮上设有一网篮进水口，该网篮进水口设置在所述清洗槽的侧面；所述控制模块包括超声控制部和与之连接的触摸屏、电磁组件、风机组件、超声波控制部、传感器组件，所述超声波控制部与多个超声波振子连接，所述传感器组件至少包括液位传感器和电导率传感器，所述液位传感器、所述电导率传感器和所述超声波振子均设置在所述排水口处。
优选地，所述电磁组件包括第一电磁阀、第二电磁阀、第三调节阀、第四电磁阀、第五电磁阀、第六电磁阀、第七电磁阀、第八止回阀和第九止回阀；所述风机组件包括第一热风机和第二热风机。
优选地，还包括管路结构，所述管路结构包括冷水接入管路、纯水接入管路、排水管路和循环管路；其中所述冷水接入管路与清洗槽上部喷淋机构相连通，通过第一电磁阀控制清洗用水的进入和阻断；所述纯水接入管路与所述循环管路相连通，通过第二电磁阀控制纯水的进入和阻断；所述排水管路与所述清洗槽排水口连通，通过第五电磁阀控制排水和贮水；所述循环管路包括循环水泵和管道；循环管路与所述纯水接入管路连通，并将清洗槽排水口出来的清洗水流通过循环水泵和第三调节阀，分别提供给所述喷淋机构和所述网篮进水；第四电磁阀控制清洗槽内循环水流的通断；所述第八止回阀设置在与所述冷水接入管路和所述循环管路之间，所述第九止回阀设置在所述网篮进水口和第三调节阀之间。
优选地，所述喷淋机构包括旋转喷淋臂和侧喷淋臂，其中所述旋转喷淋臂设置在所述清洗槽的顶部，所述侧喷淋臂设置在所述清洗槽顶部的两侧。
优选地，所述管路结构还包括两条热风管路，其中一条热风管路包括第一热风机、第一热风管道和第六电磁阀，该第一热风机的热风通过第一热风管道和第六电磁阀接入清洗槽顶部的喷淋机构；另外一条热风管路包括第二热风机、第二热风管道和第六电磁阀，第二热风机的热风通过第七电磁阀接入清洗槽侧面的网篮进水口。
优选地，所述超声控制部包括CPU、面板接口、通信接口、I/O电路、驱动电路、继电器、传感器电路，所述CPU通过I/O电路与所述驱动电路、继电器、传感器电路连接，所述驱动电路与电磁部件和风机组件电连接，所述继电器与所述超声波控制部电连接；所述传感器电路与所述传感器组件电连接。
优选地，所述管路结构还包括溢流管路，其设置在所述清洗槽侧壁上方，该溢流管路的下方与所述排水管路连通。
优选地，所述传感器组件还包括设置在所述清洗槽上的温度传感器和/或流量传感器。
优选地，所述电导率传感器为七电极电导率传感器。
优选地，所述第三调节阀为三通调节阀。
采用上述技术方案，本发明至少包括如下有益效果：
本发明所述的实验室超声清洗消毒装置，其清洗槽顶部两侧装有侧喷淋臂，可以有效填补旋转喷淋清洗死角。清洗槽底部装有超声波换能器，用于超声清洗，解决常规喷淋不能清洗到的死角，超声清洗不受清洗件表面形状限制，例深孔、狭缝、凹槽都能得到有效清洗。通过电导率传感器，可以实时监测清洗效果。可调整顶部喷淋和网篮内喷嘴两处的清洗流量大小，适配不同待清洗工件，提高清洗质量。
附图说明
图1为本发明所述的实验室超声清洗消毒装置的结构示意图；
图2为本发明所述的实验室超声清洗消毒装置的内部结构示意图；
图3为本发明所述的管路结构示意图；
图4为本发明所述的控制模块的原理图。
其中：1.设备主框架，2.清洗槽、3.网篮，4.密封门，5.管路结构，6.控制模块，7.第一电磁阀、8.冷水接入管路、9.侧喷淋臂、10.溢流管路、11.清洗槽排水口、12.PTC加热装置、13.液位传感器、14.第五电磁阀、15.排水管路、16.纯水接入管路、17.第二电磁阀、18.第四电磁阀、19.电导率传感器、20.超声波振子，21.循环管路、22.循环水泵、23.第三调节阀、24.第九止回阀、25.第二热风机、26.第七电磁阀、27.第一热风机、28.第八止回阀、29.第六电磁阀、30.热风管路、31.温度传感器、32.加液口、33.网篮进水口、34.旋转喷淋臂，35.RS-485连接口，36.RS-232连接口，37.以太网接口，41.流量传感器，42.触摸屏，44.超声波控制部，45.电磁组件，46.风机组件，47.继电器，48.驱动电路，49.超声控制部，50.通信I/F，51.面板I/F，52.传感器电路，53.I/O电路，54.CPU，55.总线，56.时钟电路，57.存储器，58.复位电路。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1至图4所示，为符合本发明的一种实验室超声清洗消毒装置，包括：设备主框架1、设置在所述设备主框架1内的清洗槽2和控制模块6，其中在所述清洗槽2的底部设有排水口，外部两侧装有PTC加热装置12，上端装有喷淋机构，内部设有网篮3，所述网篮3上设有一网篮进水口33，该网篮进水口33设置在所述清洗槽2的侧面；所述控制模块6包括超声控制部49和与之连接的触摸屏42、电磁组件45、风机组件46、超声波控制部44、传感器组件，所述超声波控制部44与多个超声波振子20连接，所述传感器组件至少包括液位传感器13和电导率传感器19，所述液位传感器13、所述电导率传感器19和所述超声波振子20均设置在所述排水口处。优选地，还包括一密封门4，所述清洗槽2、管路结构5和控制模块6均通过该密封门4设置在所述设备主框架1内。
优选地，所述电磁组件45包括第一电磁阀7、第二电磁阀17、第三调节阀23、第四电磁阀18、第五电磁阀14、第六电磁阀29、第七电磁阀26、第八止回阀28和第九止回阀24；所述风机组件46包括第一热风机27和第二热风机25。
优选地，还包括管路结构5，所述管路结构5包括冷水接入管路8、纯水接入管路16、排水管路15和循环管路21；其中所述冷水接入管路8与清洗槽2上部喷淋机构相连通，通过第一电磁阀7控制清洗用水的进入和阻断；所述纯水接入管路16与所述循环管路21相连通，通过第二电磁阀17控制纯水的进入和阻断；所述排水管路15与所述清洗槽排水口11连通，通过第五电磁阀14控制排水和贮水；所述循环管路21包括循环水泵22和管道；循环管路21与所述纯水接入管路16连通，并将清洗槽排水口11出来的清洗水流通过循环水泵22和第三调节阀23，分别提供给所述喷淋机构和所述网篮3进水；第四电磁阀18控制清洗槽2内循环水流的通断；所述第八止回阀28设置在与所述冷水接入管路8和所述循环管路21之间，所述第九止回阀24设置在所述网篮进水口33和第三调节阀23之间。
优选地，所述喷淋机构包括旋转喷淋臂34和侧喷淋臂9，其中所述旋转喷淋臂34设置在所述清洗槽2的顶部，所述侧喷淋臂9设置在所述清洗槽2顶部的两侧。
优选地，所述管路结构5还包括两条热风管路30，其中一条热风管路30包括第一热风机27、第一热风管道和第六电磁阀29，该第一热风机27的热风通过第一热风管道和第六电磁阀29接入清洗槽2顶部的喷淋机构；另外一条热风管路30包括第二热风机25、第二热风管道和第六电磁阀29，第二热风机25的热风通过第七电磁阀26接入清洗槽2侧面的网篮进水口33。
优选地，所述超声控制部49包括CPU54、面板接口、通信接口、I/O电路53、驱动电路48、继电器47、传感器电路2，所述CPU54通过I/O电路53与所述驱动电路48、继电器47、传感器电路2连接，所述驱动电路48与电磁部件和风机组件46电连接，所述继电器47与所述超声波控制部44电连接；所述传感器电路2与所述传感器组件电连接。
优选地，所述管路结构5还包括溢流管路10，其设置在所述清洗槽2侧壁上方，该溢流管路10的下方与所述排水管路15连通。
优选地，所述传感器组件还包括设置在所述清洗槽2上的温度传感器31和/或流量传感器41。
优选地，所述清洗槽2上装有加液口32。
优选地，所述电导率传感器19为七电极电导率传感器19。
优选地，所述第三调节阀23为三通调节阀。
具体地，参见图3，被清洗的工件放入网篮当中，在清洗槽2内清洗，网篮根据清洗工件需求，配置内部喷嘴或旋转喷淋臂34：
清洗槽2上装有清洗槽2加液口32，方便用户投放清洗剂和清洗酶；
清洗槽2上还装有温度传感器31，用于监测清洗槽2内温度情况；
清洗槽2顶部装有旋转喷淋臂34，用于旋转喷淋清洗，顶部两侧装有侧喷淋臂9，填补旋转喷淋清洗死角；
清洗槽2后壁设有网篮进水口33，为网篮内部喷嘴提供清洗水流；
清洗槽2底部装有超声波换能器20，用于超声清洗，解决常规喷淋不能清洗到的死角，超声清洗不受清洗件表面形状限制，例深孔、狭缝、凹槽都能得到有效清洗；
清洗槽2外部两侧装有PTC加热装置12，可将清洗水流加热至用户需求温度；
清洗槽2侧壁上方设有溢流管路10，防止清洗液位过高，同时该溢流管路10还用于干燥热风的排出；
清洗槽2底部设有清洗槽排水口11，用于清洗水流的排出，在清洗槽排水口11处，装有液位传感器13和电导率传感器19，通过电导率传感器19，实时监测清洗效果，保证清洗质量，同时，亦为设备自洁程序标定基准，保证设备本身洁净度。此处，传感器可装在管路上，也可装在清洗槽2上，安装位置不应受此专利限制。
管路结构包括冷水接入管路8、纯水接入管路16、排水管路15、溢流管路10、内循环管路21和热风管路30：
冷水接入管路8为外部清洗水源的接入管路，与清洗槽2上部旋转喷淋机构和侧喷淋机构相连通，通过第一电磁阀7控制清洗用水的进入和阻断；
纯水接入管路16为外部纯水的接入管路，与循环管路21相连通，通过第二电磁阀17控制纯水的进入和阻断；
排水管路15用于清洗槽2内排水，与清洗槽2底部排水口连通，通过第五电磁阀14控制的排水和贮水；
循环管路21用于装置内部清洗水流的循环喷淋，同时提供网篮内部喷嘴进水，其部件包括第三调节阀23、第四电磁阀18、第八止回阀28、第九止回阀24、循环水泵22和管道；循环管路21将清洗槽排水口11出来的清洗水流通过循环水泵22和三通调节阀，分别提供给清洗槽2顶部的旋转喷淋臂34和侧喷淋臂9，以及网篮进水；第四电磁阀18控制清洗槽2内循环水流的通断，三通调节阀调节清洗槽2顶部的旋转喷淋臂34、侧喷淋臂9和网篮进水的供给水流，可调整顶部喷淋和网篮内喷嘴两处的清洗流量大小，适配不同待清洗工件，提高清洗质量；
热风管路30分两条支路为清洗槽2提供干燥热风，第一热风机27的热风通过第六电磁阀29接入清洗槽2顶部的旋转喷淋臂34和侧喷淋臂9，第一热风机27的热风通过第七电磁阀26接入清洗槽2侧面网篮进水口33。
清洗槽2顶部的喷淋进水通过三通管件分别与冷水接入管路8和循环管路21相连，清洗槽2底部的排水通过三通管件分别与排水管路15和循环管路21相连。
具体地，本实施例的工作原理如下：
清洗前冷水注入阶段：
第一电磁阀7开启，第四电磁阀18、第五电磁阀14、第六电磁阀29和第七电磁阀26关闭，冷水通过冷水接入管路8、旋转喷淋臂34和侧喷淋臂9，进入清洗槽2；
循环喷淋阶段：
第四电磁阀18开启，第一电磁阀7、第二电磁阀17、第五电磁阀14、第六电磁阀29和第七电磁阀26关闭，清洗槽内清洗水流通过清洗槽排水口11，进入循环管路21、经循环水泵22加压后输送到第三调节阀23，三通调节阀23，将经循环水泵22加压后的清洗水流，分配给清洗槽顶部喷淋清洗机构和清洗槽背部网篮进水口33，清洗槽顶部喷淋清洗机构包括旋转喷淋臂34和侧喷淋臂9，第八止回阀28和第九止回阀24用于防止清洗水流回流；
排水阶段：
第一电磁阀7、第二电磁阀17、第四电磁阀18、第六电磁阀29和第七电磁阀26关闭，第五电磁阀14开启，清洗槽内清洗液体，通过清洗槽排水口11通过排水管路15排出。
纯水冲洗：
第一电磁阀7、第四电磁阀18、第六电磁阀29和第七电磁阀26关闭，第二电磁阀17和第五电磁阀14开启，纯水经纯水接入管路16进入循环水泵22，经循环水泵加压通入三通调节阀23，三通调节阀23根据工件需求，调节顶部喷淋机构和网篮内部喷嘴的流量大小，完成冲洗过程；
热风烘干阶段：
第一电磁阀7、第二电磁阀17、第四电磁阀18关闭，第五电磁阀14开启，第一热风机提供顶部热风，第二热风机提供网篮内部热风，通过热风管路30接入循环管路21，第六电磁阀29和第七电磁阀26分别对应清洗槽顶部和网篮内部的热风供给，可分别开启单独供应干燥热风，或同时开启。
参见图4，其设置在实验室超声清洗消毒装置中，为其控制模块的电路原理图，详细的说明本实施方式的主要部分的模块，关于主要部分模块以外的模块，由于是公知的，因此简略的进行说明。
超声控制部具有RS-485连接口35，RS-232连接口36，以太网接口37而能够进行外部通信，设置液位传感器13，电导率传感器19，温度传感器31，流量传感器41。
上述RS-485连接口35与作为外部装置的触摸屏42等相连接而能够与外部触摸屏进行串口通信，上述RS-232连接口36与作为外部装置的个人计算机等相连接而能够与该外部PC进行串行通信。
此外，液位传感器13检测清洗槽内的液体的液位，电导率传感器19检测管路中液体的电导率，温度传感器31检测超声清洗前清洗腔内液体的温度，以及对超声清洗过程中液体的温度做实时检测。除此之外，温度传感器31还用于对烘干过程中清洗腔内温度的实时检测。
另外，实验室超声清洗消毒装置的控制模块的超声控制装置构成为上述触摸屏42，用于产生超声波的超声波振子20，用于驱动超声波振子20超声波控制部44，以及电磁阀、泵等电磁组件45，风机组件46，固态继电器47，驱动电路48，设置有对它们进行控制的超声控制部49。
上述超声控制部49具有与上述RS-485连接口35，RS-232连接口36，以太网接口37等进行通信的通信I/F50，与触摸屏42进行连接的面板I/F51。
上述超声控制部49还具有驱动上述各种电磁部件45的驱动电路48，对来自上述液位传感器13，电导率传感器19，温度传感器31等信号进行处理的传感器电路52，与上述驱动电路48和上述传感器电路52进行连接的I/O电路53。
上述超声控制部49具备经由上述通信I/F50、面板I/F51、I/O电路53来控制各部作为控制单元的CPU54，即，该CPU54对实验室超声清洗消毒装置1的全部结构部进行控制。此外，上述CPU54与上述I/O电路53通过总线55进行连接。
上述CPU54与时钟电路56、存储器57以及复位电路58相连接。上述时钟56向上述CPU54输出用于在时间上控制清洗超声工序的时间信息以及判断是否需要进行后述的自洁工序所需要的时间信息。
此外，上述CPU54具有依据来自时钟56的时间信息，即时钟来进行累加的待机计数器(未图示)。例如，当结束超声清洗工序，喷淋工序以及烘干工序这一系列工序时，按照上述时钟控制该待机计数器以进行累加，对作为清洗消毒历史记录信息(以下简称为清洗历史记录信息)的计数进行更新。
上述存储器57为即使断开电源也保持其数据的非易失性存储器，存储有针对清洗消毒工序的设定内容、包括标准程序1～10，用户以已自定义程序1～10等信息。
上述复位电路58对从未图示的电源供给的电压进行监视，在电压偏离规定值的情况下，使CPU54进行复位。
在本实施方式中，在使用实验室超声清洗消毒装置之前，首先查阅相关资料以及已生产的相关产品的用户数据，设定出标准程序1～10，并存储在存储器57中。以便于用户直接使用标准程序。
另外，在实施方式中，关于用户在使用过程中经常使用的10种清洗程序，用户在使用过程中可以将这10种程序存储在存储器57中，作为已自定义程序，在清洗过程中可以直接使用，减少设置环节。
另外，关于清洗液液位信息的获取，以及清洗液的温度信息，例如也可以通过清洗槽内设置液位和温度传感器，通过该液位和温度传感器来检测清洗液的液位和温度，通过CPU54的控制将检出的该液位值和温度值自动存储到存储器57中。
该清洗消毒装置具备由控制器对清洗腔内的清水进行电导率检测，并通过检测值与时间信息融合，从而自动判别是否需要机器启动自洁程序，如需要，控制器会在液晶显示器面板上提示“启动自洁程序”；当自洁程序完成后，同样在液晶显示器面板上进行提示“自洁程序结束”，可进行后续清洗程序。从而保证清洗效果达到要求。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种实验室超声清洗消毒装置，其特征在于，包括：设备主框架、设置在所述设备主框架内的清洗槽和控制模块，其中在所述清洗槽的底部设有排水口，外部两侧装有PTC加热装置，上端装有喷淋机构，内部设有网篮，所述网篮上设有一网篮进水口，该网篮进水口设置在所述清洗槽的侧面；所述控制模块包括超声控制部和与之连接的触摸屏、电磁组件、风机组件、超声波控制部、传感器组件，所述超声波控制部与多个超声波振子连接，所述传感器组件至少包括液位传感器和电导率传感器，所述液位传感器、所述电导率传感器和所述超声波振子均设置在所述排水口处。
2.如权利要求1所述的实验室超声清洗消毒装置，其特征在于：所述电磁组件包括第一电磁阀、第二电磁阀、第三调节阀、第四电磁阀、第五电磁阀、第六电磁阀、第七电磁阀、第八止回阀和第九止回阀；所述风机组件包括第一热风机和第二热风机。
3.如权利要求2所述的实验室超声清洗消毒装置，其特征在于：还包括管路结构，所述管路结构包括冷水接入管路、纯水接入管路、排水管路和循环管路；其中所述冷水接入管路与清洗槽上部喷淋机构相连通，通过第一电磁阀控制清洗用水的进入和阻断；所述纯水接入管路与所述循环管路相连通，通过第二电磁阀控制纯水的进入和阻断；所述排水管路与所述清洗槽排水口连通，通过第五电磁阀控制排水和贮水；所述循环管路包括循环水泵和管道；循环管路与所述纯水接入管路连通，并将清洗槽排水口出来的清洗水流通过循环水泵和第三调节阀，分别提供给所述喷淋机构和所述网篮进水；第四电磁阀控制清洗槽内循环水流的通断；所述第八止回阀设置在与所述冷水接入管路和所述循环管路之间，所述第九止回阀设置在所述网篮进水口和第三调节阀之间。
4.如权利要求1-3任一所述的实验室超声清洗消毒装置，其特征在于：所述喷淋机构包括旋转喷淋臂和侧喷淋臂，其中所述旋转喷淋臂设置在所述清洗槽的顶部，所述侧喷淋臂设置在所述清洗槽顶部的两侧。
5.如权利要求2所述的实验室超声清洗消毒装置，其特征在于：所述管路结构还包括两条热风管路，其中一条热风管路包括第一热风机、第一热风管道和第六电磁阀，该第一热风机的热风通过第一热风管道和第六电磁阀接入清洗槽顶部的喷淋机构；另外一条热风管路包括第二热风机、第二热风管道和第六电磁阀，第二热风机的热风通过第七电磁阀接入清洗槽侧面的网篮进水口。
6.如权利要求1-5任一所述的实验室超声清洗消毒装置，其特征在于：所述超声控制部包括CPU、面板接口、通信接口、I/O电路、驱动电路、继电器、传感器电路，所述CPU通过I/O电路与所述驱动电路、继电器、传感器电路连接，所述驱动电路与电磁部件和风机组件电连接，所述继电器与所述超声波控制部电连接；所述传感器电路与所述传感器组件电连接。
7.如权利要求3所述的实验室超声清洗消毒装置，其特征在于：所述管路结构还包括溢流管路，其设置在所述清洗槽侧壁上方，该溢流管路的下方与所述排水管路连通。
8.如权利要求1-7任一所述的实验室超声清洗消毒装置，其特征在于：所述传感器组件还包括设置在所述清洗槽上的温度传感器和/或流量传感器。
9.如权利要求1-8任一所述的实验室超声清洗消毒装置，其特征在于：所述电导率传感器为七电极电导率传感器。
10.如权利要求2所述的实验室超声清洗消毒装置，其特征在于：所述第三调节阀为三通调节阀。
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