CN108395982B - 一种菌落喷布装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种菌落喷布装置，包括一个可调移液主体和设于可调移液主体头端的枪头，枪头为中空的筒体结构，且尾端与可调移液主体相连接，可调移液主体具有一个活塞杆，活塞杆的头端侧壁与枪头内侧壁密封连接，枪头的头端设有具有喷头装置，活塞杆在枪头内部滑动，液体通过喷头装置吸入和排出枪头的内部，液体排出时，喷头装置将液体分散为多个相同大小的小液滴并均匀喷布于培养平皿表面。该菌落喷布装置采取微孔喷射的方式对培养平皿表面直接进行均匀喷布，避免了使用玻璃棒进行平板涂布的二次操作，即使操作人员全无生物学基础，也可准确涂布；培养结束时，所有生长菌落排列整齐，非常便于计数。
Description
技术领域
本发明涉及生物理化检测领域，特别涉及一种菌落喷布装置。
背景技术
菌落计数涉及到医学、卫生、食品、生物工程领域，是用途广泛的技术方式。常规的菌落计数方式是采用移液器移液、玻璃棒平板涂布、培养、再计数。这种计数方式对操作人员职业技能要求高，误差较大，即使从业多年仍会发生涂布于边缘无法计数的情况；而且培养结束时，菌落生长杂乱，对于计数有一定困难。
发明内容
本发明的目的是提供一种菌落喷布装置。
根据本发明的一个方面，提供了一种菌落喷布装置，包括一个可调移液主体和设于可调移液主体头端的枪头，枪头为中空的筒体结构，且尾端与可调移液主体相连接，可调移液主体具有一个活塞杆，活塞杆的头端伸入枪头内部，且活塞杆的头端侧壁与枪头内侧壁密封连接，枪头的头端设有具有若干均匀分布的微孔的喷头装置，微孔的形状与规格完全相同，活塞杆在枪头内部滑动，液体通过喷头装置吸入和排出枪头的内部，液体排出时，喷头装置将液体分散为多个相同大小的小液滴并均匀喷布于培养平皿表面。
采用以上技术方案的菌落喷布装置采取微孔喷射的方式对培养平皿表面直接进行均匀喷布，避免了使用玻璃棒进行平板涂布的二次操作，即使操作人员全无生物学基础，也可准确涂布；培养结束时，所有生长菌落排列整齐，非常便于计数。该套系统既可用于工厂规模化检测，又可单独用于小型实验室，实现菌落的快速、准确、便捷计数，对于用户而言，该装置操作便捷，省时省力，可大大降低工作强度，提高工作效率和准确率，能够广泛应用于食品、公共卫生、医药等涉及菌落计数的领域。
在一些实施方式中，还包括辅助定位装置，辅助定位装置用于在向培养平皿表面喷布液滴时对喷布的位置和范围进行定位。由此在喷布时可以对喷布的位置和范围进行定位，避免将液滴喷到培养平皿外部。
在一些实施方式中，喷头装置主要由一块不透光的微孔膜片构成，微孔膜片上均匀分布有多个微孔。
优选地，微孔膜片采用耐高温高压材料经3D打印而成，且内嵌于枪头头端内部。
在一些实施方式中，微孔膜片为圆形，微孔膜片的规格为：直径：3～7mm；厚度：0.2～0.8mm；微孔直径：5～25um。
在一些实施方式中，辅助定位装置为光学辅助定位装置，主要由一个设于活塞杆的头部的散射光源构成，散射光源发出的光线通过微孔照射至正对枪头的头端的培养平皿，通过调整枪头的头端与培养平皿之间的距离，能够在培养平皿表面形成多个聚焦的光斑，通过光斑能够确定喷布的位置和范围。由于微孔的直径一般远小于1mm，光线通过微孔时同时产生干涉和聚焦作用，当枪头的头端与培养平皿之间的距离过近时，通过微孔的光线受干涉作用，在培养平皿表面形成的一个个较为模糊的光圈；而当枪头的头端与培养平皿之间的距离太远时，通过微孔的光线受聚焦作用，在培养平皿表面形成的一个个较为模糊的光点甚至无明显界限的光斑；当且仅当枪头的头端与培养平皿之间的距离处于一个特定的距离时，通过微孔的光线才能够在培养平皿表面形成一个个明亮且界限清晰的光斑。由此既可以避免枪头的头端与培养平皿之间的距离过近导致枪头被污染，也可以避免枪头的头端与培养平皿之间的距离太远导致将液滴喷到培养平皿外部。
在一些实施方式中，喷头装置主要由一块不透光的微孔膜片构成，且内嵌于枪头头端内部，微孔膜片上的微孔为方格形分布，微孔膜片的规格为：直径：5mm；厚度：0.5mm；微孔直径：10um；微孔个数：273个；直径方向微孔最大个数：19个。此种规格的微孔膜片能够与普通培养平皿配合使用，不仅可以很好地起到定位的作用，而且喷布的液滴之间的距离恰当，非常便于后期计数，培养计数稳定性更高。
在一些实施方式中，微孔均匀分布于微孔膜片中部，微孔膜片边缘具有环形的透光区，散射光源发出的光线通过透光区照射至正对枪头的头端的培养平皿，能够在培养平皿表面形成一个环形的光斑，环形的光斑可以确定喷布的范围。由此能够更加方便地确定喷布的范围，防止由于对光斑识别不清导致喷布范围超出培养平皿。
在一些实施方式中，枪头与可调移液主体通过卡扣装置可拆卸地连接，可调移液主体设有枪头脱卸按钮，枪头脱卸按钮能够锁定或者开启卡扣装置，从而枪头与可调移液装置之间固定连接或者脱开连接。通过按下枪头脱卸按钮，可以方便地对枪头进行更换。
在一些实施方式中，可调移液主体包括活塞杆以及套设于活塞杆外部的套筒组件，套筒组件包括一个外套筒和设于外套筒内部的内套筒，内套筒与外套筒滑动连接，且两者之间设有复位弹簧，活塞杆与内套筒通过螺纹相连接，旋转活塞杆可以调节活塞杆头端与内套筒之间的相对位置，从而调节通过喷头装置吸入枪头的内部的液体的体积，活塞杆与内套筒之间还设有一个弹簧，弹簧一端通过一个滑片与活塞杆或者内套筒其中之一相连接，另一端与一个压力传感器相连接，活塞杆转动时滑片沿内套筒内壁滑动，压力传感器与一个显示装置相连接，显示装置具有一个显示屏，显示屏用于显示喷头装置吸入枪头的内部的液体的体积。根据弹簧的胡克定律，其对压力传感器施加的压力与弹簧受到的形变量是成正比的。由此，通过压力传感器检测到的压力读数可以获得活塞杆与内套筒之间的相对位置的变化量，此变化量即活塞杆头端伸入枪头内部的变化量，因而可以获得吸入液体的变化量。将某一状态下的液体的具体吸入作为基准值，结合变化量即可获得活塞杆旋转过程中任意一位置对应的液体吸入值。
附图说明
图1为本发明一种实施方式的一种菌落喷布装置的结构示意图。
图2为图1所示一种菌落喷布装置的纵剖面示意图。
图3为图2所示微孔膜片的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。
图1至图3示意性地显示了根据本发明的一种实施方式的一种菌落喷布装置。如图所示，该装置包括一个可调移液主体A和设于可调移液主体A头端的枪头1。
其中，枪头1为中空的筒体结构，且尾端与可调移液主体A相连接。
可调移液主体A具有一个活塞杆3。
活塞杆3的头端伸入枪头1内部，且活塞杆3的头端侧壁与枪头1内侧壁密封连接。
枪头1的头端设有具有若干均匀分布的微孔的喷头装置。
微孔的形状与规格完全相同。
活塞杆3在枪头1内部滑动，液体通过喷头装置吸入和排出枪头1的内部。
液体排出时，喷头装置将液体分散为多个相同大小的小液滴并均匀喷布于培养平皿B表面。
在本实施例中，枪头1与可调移液主体A通过卡扣装置51可拆卸地连接。
可调移液主体A设有枪头脱卸按钮5。
枪头脱卸按钮5能够锁定或者开启卡扣装置51，从而枪头1与可调移液装置A之间固定连接或者脱开连接。
通过按下枪头脱卸按钮5，可以方便地对枪头1进行更换。
可调移液主体A包括活塞杆3以及套设于活塞杆3外部的套筒组件。
套筒组件包括一个外套筒6和设于外套筒6内部的内套筒7。
内套筒7与外套筒6滑动连接，且两者之间设有复位弹簧8。
活塞杆3与内套筒7通过螺纹相连接。
按动活塞杆3尾端的移液按钮31时，内套筒7与活塞杆3整体相对外筒体6滑动，进而使活塞杆3的头端在枪头1内壁进行滑动。
旋转活塞杆3可以调节活塞杆3头端与内套筒7之间的相对位置，从而调节通过喷头装置吸入枪头1的内部的液体的体积。
活塞杆3与内套筒7之间还设有一个弹簧9。
弹簧9一端通过一个滑片91与活塞杆3或者内套筒7其中之一相连接，另一端与一个压力传感器92相连接。
活塞杆3穿过滑片91中心的通孔，通孔的内径大于活塞杆3的外径。
活塞杆3转动时滑片91沿内套筒7内壁滑动。
压力传感器92与一个显示装置10相连接，显示装置10具有一个显示屏101。
显示屏101用于显示吸入枪头1的内部的液体的体积。
根据弹簧9的胡克定律，其对压力传感器92施加的压力与弹簧9受到的形变量是成正比的。由此，通过压力传感器92检测到的压力读数可以获得活塞杆3与内套筒7之间的相对位置的变化量，此变化量即活塞杆3头端伸入枪头1内部的变化量，因而可以获得吸入液体的变化量。将某一状态下的液体的具体吸入作为基准值，结合变化量即可获得活塞杆3旋转过程中任一位置对应的液体吸入值。
喷头装置主要由一块不透光的微孔膜片2构成。
微孔膜片2上均匀分布有多个微孔21。
在本实施中，微孔膜片2采用耐高温高压材料经3D打印而成，且内嵌于枪头1头端的内部。
微孔膜片2一般为圆形，而且一般微孔膜片2的规格为：直径：3～7mm；厚度：0.2～0.8mm；微孔直径：5～25um。
该装置还包括辅助定位装置，辅助定位装置用于在向培养平皿表面喷布液滴时对喷布的位置和范围进行定位。由此在喷布时可以对喷布的位置和范围进行定位，避免将液滴喷到培养平皿外部。
在本实施例中，辅助定位装置为光学辅助定位装置，主要由一个设于活塞杆3的头部的散射光源4构成。散射光源4一般为LED光源，且内嵌于活塞杆3内部，通过透明的导光件将光线导出至活塞杆3外部。
散射光源4发出的光线通过微孔21照射至正对枪头1的头端的培养平皿B。
通过调整枪头1的头端与培养平皿B之间的距离，能够在培养平皿B表面形成多个聚焦的光斑，通过光斑能够确定喷布的位置和范围。
由于微孔21的直径一般远小于1mm，光线通过微孔21时同时产生干涉和聚焦作用。
当枪头1的头端与培养平皿B之间的距离过近时，通过微孔21的光线受干涉作用，在培养平皿B表面形成的一个个较为模糊的光圈；
而当枪头1的头端与培养平皿B之间的距离太远时，通过微孔21的光线受聚焦作用，在培养平皿B表面形成的一个个较为模糊的光点甚至无明显界限的光斑；
当且仅当枪头1的头端与培养平皿B之间的距离处于一个特定的距离时，通过微孔21的光线才能够在培养平皿B表面形成一个个明亮且界限清晰的光斑。
由此既可以避免枪头1的头端与培养平皿B之间的距离过近导致枪头1被污染，也可以避免枪头1的头端与培养平皿B之间的距离太远导致将液滴喷到培养平皿B外部。
在本实施例中，微孔膜片2上的微孔21为方格形分布。
微孔膜片21的规格为：直径：5mm；厚度：0.5mm；微孔直径：10um；微孔个数：273个；直径方向微孔最大个数：19个。此种规格的微孔膜片21能够与实验室常用的普通规格的培养平皿配合使用，不仅可以很好地起到定位的作用，而且喷布的液滴之间的距离恰当，非常便于后期计数，培养计数稳定性更高。
在本实施例中，微孔21均匀分布于微孔膜片2中部，微孔膜片2边缘具有环形的透光区22。
散射光源4发出的光线通过透光区22照射至正对枪头1的头端的培养平皿B，能够在培养平皿B表面形成一个环形的光斑，环形的光斑可以确定喷布的范围。由此能够更加方便地确定喷布的范围，防止由于对光斑识别不清导致喷布范围超出培养平皿。
透光区22一般为设置在微孔膜片2边缘的环形的透明或者半透明区域。
采用以上技术方案的菌落喷布装置采取微孔喷射的方式对培养平皿表面直接进行均匀喷布，避免了使用玻璃棒进行平板涂布的二次操作，即使操作人员全无生物学基础，也可准确涂布；培养结束时，所有生长菌落排列整齐，非常便于计数。该套系统既可用于工厂规模化检测，又可单独用于小型实验室，实现菌落的快速、准确、便捷计数，对于用户而言，该装置操作便捷，省时省力，可大大降低工作强度，提高工作效率和准确率，能够广泛应用于食品、公共卫生、医药等涉及菌落计数的领域。
以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种菌落喷布装置，其特征在于，包括一个可调移液主体和设于所述可调移液主体头端的枪头，所述枪头为中空的筒体结构，且尾端与所述可调移液主体相连接，所述可调移液主体具有一个活塞杆，所述活塞杆的头端伸入所述枪头内部，且所述活塞杆的头端侧壁与所述枪头内侧壁密封连接，所述枪头的头端设有具有若干均匀分布的微孔的喷头装置，所述微孔的形状与规格完全相同，所述活塞杆在所述枪头内部滑动，液体通过所述喷头装置吸入和排出所述枪头的内部，液体排出时，所述喷头装置将液体分散为多个相同大小的小液滴并均匀喷布于培养平皿表面；
辅助定位装置用于在向所述培养平皿表面喷布液滴时对喷布的位置和范围进行定位；辅助定位装置为光学辅助定位装置，主要由一个设于所述活塞杆的头部的散射光源构成，所述散射光源发出的光线通过所述微孔照射至正对所述枪头的头端的所述培养平皿，通过调整所述枪头的头端与所述培养平皿之间的距离，能够在所述培养平皿表面形成多个聚焦的光斑，通过所述光斑能够确定喷布的位置和范围；
所述可调移液主体包括所述活塞杆以及套设于所述活塞杆外部的套筒组件，所述套筒组件包括一个外套筒和设于所述外套筒内部的内套筒，所述内套筒与所述外套筒滑动连接，且两者之间设有复位弹簧，所述活塞杆与所述内套筒通过螺纹相连接，旋转所述活塞杆可以调节所述活塞杆头端与所述内套筒之间的相对位置，从而调节通过所述喷头装置吸入所述枪头的内部的液体的体积，所述活塞杆与所述内套筒之间还设有一个弹簧，所述弹簧一端通过一个滑片与所述活塞杆相连接，另一端与一个压力传感器相连接，所述活塞杆转动时所述滑片沿所述内套筒内壁滑动，所述压力传感器与一个显示装置相连接，所述显示装置具有一个显示屏，所述显示屏用于显示所述喷头装置吸入所述枪头的内部的液体的体积；
喷头装置主要由一块不透光的微孔膜片构成，所述微孔膜片上均匀分布有多个微孔；所述微孔膜片采用耐高温高压材料经3D打印而成，且内嵌于所述枪头头端内部；微孔膜片为圆形，所述微孔膜片的规格为：
直径：3～7mm；
厚度：0.2～0.8mm；
微孔直径：5～25um。
2.根据权利要求1所述的菌落喷布装置，其特征在于，所述喷头装置主要由一块不透光的微孔膜片构成，且内嵌于所述枪头头端内部，所述微孔膜片上的微孔为方格形分布，所述微孔膜片的规格为：
直径：5mm；
厚度：0.5mm；
微孔直径：10um；
微孔个数：273个；
直径方向微孔最大个数：19个。
3.根据权利要求2所述的菌落喷布装置，其特征在于，所述微孔均匀分布于所述微孔膜片中部，所述微孔膜片边缘具有环形的透光区，所述散射光源发出的光线通过所述透光区照射至正对所述枪头的头端的所述培养平皿，能够在所述培养平皿表面形成一个环形的光斑，所述环形的光斑可以确定喷布的范围。
4.根据权利要求1所述的菌落喷布装置，其特征在于，所述枪头与所述可调移液主体通过卡扣装置可拆卸地连接，所述可调移液主体设有枪头脱卸按钮，所述枪头脱卸按钮能够锁定或者开启所述卡扣装置，从而所述枪头与所述可调移液装置之间固定连接或者脱开连接。
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