CN107988064A - 一种超声波细胞破碎仪 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超声波细胞破碎仪，包括机箱，所述机箱包括可升降的电动推拉杆，所述电动推拉杆下方设置连接超声波发生器以及磁力转子，所述超声波发生器以及磁力转子通过电动推拉杆与机箱内部固定连接，所述机箱底部设有磁力搅拌器底座，磁力搅拌器底座上有一托盘，托盘用于放置烧杯容器，磁力搅拌器底座位于磁力转子的正下方，并且机箱内设有温度调节器以及紫外光，本发明解决了超声波细胞破碎仪在超声过程中容易导致溶液过热，溶质变性的技术问题，能够实现温度调节功能、高度自动调节功能、磁力搅拌功能。
Description
[技术领域]
本发明涉及机械技术领域，尤其是涉及一种超声波细胞破碎仪。
[背景技术]
超声波细胞粉碎机(也叫超声波破碎仪、超声波乳化机)是一种利用超声波在液体中产生空化效应的多功能、多用途仪器；它能用于多种细胞、细菌、病毒及动植物组织的破碎，同时可用来乳化、分离、匀化、提取、消泡、清洗、纳米材料的制备、分散及加速化学反应等。广泛用于生物学、医学、农学、化学、材料学、制药等领域的教学、科研、生产。
超声波细胞粉碎机是利用超声波在液体中的分散效应，使液体产生空化的作用，从而使液体中的固体颗粒或细胞组织破碎.超声波细胞粉碎机由超声波发生器和换能器二大部分组成。超声波发生器将市电转变成18-21KHz交变电能供给换能器。锆钛酸钡压电振子是换能器的心脏，它随交变电压以18-21KHz频率作伸缩弹性形变，换能器随之作纵向机械振动。振动波通过浸入在生物溶液中的钛合金变幅杆产生空化效应，激发介质里的生物微粒剧烈振动。
现有技术方案：先配置需要超声分散处理的纳米材料悬浮液，置于超声波细胞破碎仪中，设置好变幅杆、超声功率、时间等参数后进行超声处理。
现有技术缺点：
a.在超声过程中，随着超声时间的增加，由于超声波的空化效应，纳米材料悬浮液的温度升高，悬浮液内纳米粒子的无规则布朗运动加剧，导致纳米粒子重新团聚。
b.在超声过程中，随着超声时间的增加，由于超声波的空化效应，纳米材料悬浮液的温度升高，悬浮液内纳米粒子在高温下产生了结构上的变形，不利于后续实验。
从奥斯瓦尔德熟化效应(Ostwald ripening)来说，温度高颗粒尺寸大，是因为小颗粒的溶解度相对较高，会发生牺牲小颗粒，大颗粒进一步长大的行为。从LaMer理论来说，温度高颗粒会小些。这是因为温度高，瞬间成核的数目较多，会导致生长阶段的前驱体浓度下降，导致颗粒尺寸变小。温度低了，导致瞬间成核的数目减少，生长阶段的前驱体浓度升高，导致尺寸变大。
c.细胞破碎仪只能用手动调节方式进行烧杯高度调节，操作繁琐，定位精度差。
[发明内容]
本发明的目的在于解决现有超声波细胞破碎仪的不足，通过磁力搅拌这一结构，提供一种新的超声波细胞破碎仪。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现：
一种超声波细胞破碎仪，包括机箱，所述机箱包括可升降的电动推拉杆，所述电动推拉杆下方设置连接超声波发生器以及磁力转子，所述超声波发生器以及磁力转子通过电动推拉杆与机箱内部固定连接，所述机箱底部设有磁力搅拌器底座，磁力搅拌器底座上有一托盘，托盘用于放置烧杯容器，磁力搅拌器底座位于磁力转子的正下方。
进一步的，还包括控制台，控制台连接电动推拉杆，用于控制磁力转子与磁力搅拌器底座的距离。
进一步的，所述磁力搅拌器底座为电磁铁，磁力转子为永磁铁。
进一步的，在机箱内部四周装有温度调节器以及温度传感器，温度调节器分为制冷器或制热器，用于对机箱内部进行温度监控与调节。
进一步的，在机箱内部还装有紫外灯。
进一步的，在机箱外设有显示面板以及控制面板。
本发明具有如下优点：
a.通过控温装置，可调节溶液温度，使溶液在超声处理过程温度恒定，进而保证溶质各项性质稳定。
b.通过采用了电动推拉杆。可控制搅拌装置停留在任意高度，自动化程度高，操作方便。
c.通过采用磁力搅拌装置，可以实现超声破碎过程中进行搅拌，充分分开破碎细胞溶液，同时通过磁场作用，对溶液进行磁化处理，提高纳米粒子的分散性。
d.通过紫外光照射的功能，特定的物质溶液纳米二氧化钛等，在高强的紫外线照射下会发生激活，提高处理污染物的能力。
[附图说明]
图1为本发明的内部结构示意图。
图2为本发明的外部示意图。
图3为本发明的磁力搅拌原理。
其中，1为控制台，2为托盘，3为磁力搅拌器底座，4为磁力转子，5为烧杯容器，6为超声波发生器，7为电动推拉杆，8为温度调节器，9为机箱
[具体实施方式]
为了使本发明实现的技术手段清晰明了，下面结合附图进一步阐述本发明。
如图1-2所示，本发明提供一种超声波细胞破碎仪，包括机箱9，所述机箱9包括可升降的电动推拉杆7，所述电动推拉杆7下方设置连接超声波发生器6以及磁力转子4，所述超声波发生器6以及磁力转子4通过电动推拉杆7与机箱9内部固定连接，所述机箱设有磁力搅拌器底座3，磁力搅拌器底座3上有一托盘2，托盘2用于放置烧杯容器5，磁力搅拌器底座3位于磁力转子4以及超声波发生器6的正下方。
还包括控制台1，控制台1连接电动推拉杆7，用于控制磁力转子4与磁力搅拌器底座3的距离。
所述磁力搅拌器底座3为电磁铁，磁力转子4为永磁铁。
在机箱9内部四周装有温度调节器8以及温度传感器，温度调节器8分为制冷器或制热器，用于对机箱内部进行温度监控与调节。
在机箱内部还装有紫外灯。通过紫外光照射的功能，特定的物质溶液纳米二氧化钛等，在高强的紫外线照射下会发生激活，提高处理污染物的能力，以满足一些特殊处理。
在机箱外设有显示面板以及控制面板，能够实时显示机箱内的温度，时间以及电动推拉杆的高度信息等，更直观的呈现给操作者。
温度调节功能通过主控台(1)设定溶液温度T设，温度调节器8中含有制热片和制冷片，当托盘2中温度传感器测得溶液温度T大于T设，则主控台1启动温度调节器8制冷，使溶液温度到达并保持恒温T设，反之T小于T设则主控台1启动温度调节器8制热，使溶液温度到达并保持恒温T设。温度调节功能可使得调节溶液过程更容易保持理想温度，对温敏溶液调节效果显著。
本发明具有超声波细胞破碎功能，利用控制台1启动超声功能6对溶液中细胞进行破碎。
本发明具有自动调节高度功能，通过主控台1控制电动推拉杆7的上下移动，使超声发生器和搅拌棒上下移动，从而方便放入不同容器。
本发明具有磁力搅拌功能，主控台1内安装电机与磁铁3组成磁力搅拌器的底座部分，通过主控台1启动磁力搅拌功能，磁力转子4受到旋转磁场激励而旋转，从而搅拌破碎细胞。
磁力搅拌原理：
通过在多个螺旋线圈中流过电流，直接产生磁场，带动磁力转子的转动，达到搅拌的目的。
根据如图3所示的右手螺旋定则，在螺旋线圈中通过电流后，螺旋线圈上方将产生N极磁场，下方将产生S极磁场。如果通过螺旋线圈的电流方向相反，则线圈上下方产生的磁场方向也将改变。这样，通过改变螺旋线圈中流过电流的有无及方向，就可以根据实际要求来控制螺旋线圈中磁场的极性。
当磁场产生时，磁力转子因受到磁场作用而转动，当磁力转子转动到和磁场磁极方向相同时，由于惯性作用，磁力转子会按原方向转动一点，此时通过处理器改变电流方向，磁场倒转，磁力转子受到磁场作用按原方向继续转动。通过改变电流的大小，可以改变磁场的强度，进而改变磁力转子转动的速度。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种超声波细胞破碎仪，包括机箱，所述机箱包括可升降的电动推拉杆，其特征在于，所述电动推拉杆下方设置连接超声波发生器以及磁力转子，所述超声波发生器以及磁力转子通过电动推拉杆与机箱内部固定连接，所述机箱底部设有磁力搅拌器底座，磁力搅拌器底座上有一托盘，托盘用于放置烧杯容器，磁力搅拌器底座位于磁力转子的正下方。
2.根据权利要求1所述的一种超声波细胞破碎仪，其特征在于，还包括控制台，控制台连接电动推拉杆，用于控制磁力转子与磁力搅拌器底座的距离。
3.根据权利要求1所述的一种超声波细胞破碎仪，其特征在于，所述磁力搅拌器底座为电磁铁，磁力转子为永磁铁。
4.根据权利要求1所述的一种超声波细胞破碎仪，其特征在于，在机箱内部四周装有温度调节器以及温度传感器，温度调节器分为制冷器或制热器，用于对机箱内部进行温度监控与调节。
5.根据权利要求1所述的一种超声波细胞破碎仪，其特征在于，在机箱内部还装有紫外灯。
6.根据权利要求1所述的一种超声波细胞破碎仪，其特征在于，在机箱外设有显示面板以及控制面板。
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