CN108841718A - 一种生物培养箱主动补水补热装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种生物培养箱主动补水补热装置，包括培养箱本体和控制器，控制器通过导线连接监控模块、调节模块和处理模块，监控模块通过导线连接温度感应机构和湿度感应机构，温度感应机构包括第一温度感应器、第二温度感应器和多个第三温度感应器，湿度感应机构包括第一湿度感应器和第二湿度感应器，调节模块通过导线连接加热装置和加湿装置，加热装置包括第一加热机构、第二加热机构和第三加热机构，第一加热机构、第二加热机构和第三加热机构均为电加热管。本发明的结构简单、使用方便，可实现自动补水补热，给培养皿提供更加准确的实验条件，并可节省能源。

Description

一种生物培养箱主动补水补热装置及方法

技术领域

本发明属于培养箱技术领域，具体涉及一种生物培养箱主动补水补热装置及方法。

背景技术

生物培养箱具有制冷和加热双向调温系统温度可控的功能，是植物、生物、微生物、遗传、病毒、环保等科研、教学部门不可缺少的实验室设备之一，广泛应用于恒温试验、培养化验、环境实验等，在科研、环保、污水处理等部门起到了举足轻重的作用。目前大多数的培养皿的培养条件都是在一定湿度和一定温度下进行，若湿度和温度控制不好，对培养皿中实验的进行会产生影响，传统的培养箱只能设定一个湿度和温度值，其内部的湿度和温度并不均匀，培养皿内的温度一般都低于其设定温度值，影响培养结果的准确性，鉴于此，有必要研究一种生物培养箱主动补水补热装置及方法。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种结构简单、使用方便，可实现自动补水补热，给培养皿提供更加准确的实验条件，并可节省能源的生物培养箱主动补水补热装置及方法。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

一种生物培养箱主动补水补热装置，包括培养箱本体和控制器，控制器通过导线连接监控模块、调节模块和处理模块，监控模块通过导线连接温度感应机构和湿度感应机构，温度感应机构包括第一温度感应器、第二温度感应器和多个第三温度感应器，湿度感应机构包括第一湿度感应器和第二湿度感应器，调节模块通过导线连接加热装置和加湿装置，加热装置包括第一加热机构、第二加热机构和第三加热机构，第一加热机构、第二加热机构和第三加热机构均为电加热管；培养箱本体包括第一外壳体和第一内壳体，第一内壳体内部设置有置物箱，置物箱包括第二外壳体和第二内壳体，第二内壳体内部设置有隔板，顶部设置有灯罩和固定于灯罩内部的照明灯，隔板上通过立柱固定设置有多个用以放置培养皿的置物板。

优选地，前述第一加热机构有多个，均匀设置于第二外壳体和第二内壳体之间，第一温度感应器固定于置物箱的后侧壁中部，用以感应置物箱内部的温度，第一加热机构可以整体升高置物箱内部的温度，并根据第一温度感应器检测到的温度做出补充加热。

再优选地，前述灯罩为半球形壳体，第二加热机构设置于半球形壳体内部的两侧，第二温度感应器设置于半球形壳体内部的底部，用以感应灯罩的温度，将灯罩加热至设定温度，可避免水雾接触到灯罩底部而凝结成水珠，根据第二温度感应器检测到的温度第二加热机构可对灯罩做出补充加热。

更优选地，前述第三加热机构设置于置物板的底端，置物板的底板内部设置有空腔，第三温度感应器设置于空腔内，用以感应置物板的温度，多个第三温度感应器可分别感应各自对应的置物板的温度，以通过第三加热机构对应的对置物板进行补充加热，使所有置物板和周围环境保持一致，提高了实验的准确性。

进一步优选地，前述加湿装置设置于第一内壳体内部的底端，包括超声波加湿器和储水箱，超声波加湿器的顶部连接有喷雾管路，喷雾管路的顶端穿过置物箱底壁伸入第二内壳体中，储水箱的底部通过送水管路连通超声波加湿器的顶部，超声波加湿器和储水箱内均设置有最高液位传感器和最低液位传感器，喷雾管路和送水管路上均设置有电磁阀。

具体地，前述第一湿度感应器和第二湿度感应器分别设置于置物箱左侧内壁的顶端和右侧内壁的顶端，可分别准确检测置物箱左侧和右侧的湿度。

再优选地，前述置物箱左侧内壁的中部和右侧内壁的中部分别设置有第一吹风盒和第二吹风盒，第一吹风盒和第二吹风盒中均设置有风扇，且第一吹风盒和第二吹风盒的内侧壁上设置有若干个漏风孔，通过两侧的风扇可使置物箱内的气雾分布更加均匀，以使各处湿度保持一致。

更优选地，前述第一外壳体和第一内壳体之间设置有保温材料层。

进一步优选地，前述处理模块通过导线连接报警模块、显示器和存储模块。

一种生物培养箱主动补水补热装置的补水补热方法，包括如下步骤：

S1、放入培养皿之前，先将第一加热机构开启，并通过控制器设定好温度，待第一温度感应器感应到的温度均达到设定温度时，停止升温，放入培养皿，若第一温度感应器感应到的温度降低，控制器则开启第一加热机构进行补充加热；

S2、第二温度感应器可检测灯罩的温度，若检测温度偏低时，控制器则开启第二加热机构进行补充加热，直至温度与第一温度感应器感应到的温度相同；

S3、多个第三温度感应器可检测各个置物板的温度，若检测温度偏低时，控制器则开启第三加热机构，对应的补充加热温度较低的置物板，以保证所有置物板和置物箱中的温度保持一致；

S4、若第一湿度感应器和第二湿度感应器检测到置物箱中的湿度偏低时，控制器则控制喷雾管路上的电磁阀，增加喷出气雾的量，同时开启第一吹风盒和第二吹风盒中的风扇，通过吹风使置物箱内的气雾分布更加均匀，以使各处湿度保持一致；

S5、若第一湿度感应器感应到的湿度大于第二湿度感应器，控制器则降低第二吹风盒中风扇的转速，增加第一吹风盒中风扇的转速，使气雾向置物箱右侧偏移，以使内部湿度保持一致；

S6、若超声波加湿器中的最低液位传感器感应到液位偏低时，控制器则开启送水管路上的电磁阀，储水箱向超声波加湿器中补水。

本发明的有益之处在于：本发明生物培养箱主动补水补热装置的结构简单、使用方便，可实现自动补水补热，给培养皿提供更加准确的实验条件，并可节省能源；第一加热机构可以整体升高置物箱内部的温度，并根据第一温度感应器检测到的温度做出补充加热；第二加热机构可加热灯罩至设定温度，以避免水雾接触到灯罩底部而凝结成水珠，根据第二温度感应器检测到的温度第二加热机构可对灯罩做出补充加热；多个第三温度感应器可分别感应各自对应的置物板的温度，再通过第三加热机构对应的对置物板进行补充加热，使所有置物板和周围环境保持一致，提高了实验的准确性，且可节省能源，避免整体升高温度；通过两侧的风扇可使置物箱内的气雾分布更加均匀，以使各处湿度保持一致，若第一湿度感应器感应到的湿度大于第二湿度感应器，控制器则降低第二吹风盒中风扇的转速，增加第一吹风盒中风扇的转速，使气雾向置物箱右侧偏移，以使内部湿度保持一致。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明中控制器的工作连接示意图。

图中附图标记的含义：1、第一温度感应器，2、第二温度感应器，3、第三温度感应器，4、第一湿度感应器，5、第二湿度感应器，6、第一加热机构，7、第二加热机构，8、第三加热机构，9、第一外壳体，10、第一内壳体，11、保温材料层，13、第二外壳体，14、第二内壳体，15、隔板，16、灯罩，17、照明灯，18、培养皿，19、置物板，20、超声波加湿器，21、储水箱，22、喷雾管路，23、第一吹风盒，24、第二吹风盒，25、风扇。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。

参见图1和2，本发明的一种生物培养箱主动补水补热装置，包括培养箱本体和控制器，控制器通过导线连接监控模块、调节模块和处理模块，监控模块通过导线连接温度感应机构和湿度感应机构，温度感应机构包括第一温度感应器1、第二温度感应器2和多个第三温度感应器3，湿度感应机构包括第一湿度感应器4和第二湿度感应器5。

调节模块通过导线连接加热装置和加湿装置，加热装置包括第一加热机构6、第二加热机构7和第三加热机构8，第一加热机构6、第二加热机构7和第三加热机构8均为电加热管；处理模块通过导线连接报警模块、显示器和存储模块。

培养箱本体包括第一外壳体9和第一内壳体10，第一外壳体9和第一内壳体10之间设置有保温材料层11，第一内壳体10内部设置有置物箱，置物箱包括第二外壳体13和第二内壳体14，第二内壳体14内部设置有隔板15，顶部设置有灯罩16和固定于灯罩16内部的照明灯17，隔板15上通过立柱固定设置有多个用以放置培养皿18的置物板19。

第一加热机构6有多个，均匀设置于第二外壳体13和第二内壳体14之间，第一温度感应器1固定于置物箱的后侧壁中部，用以感应置物箱内部的温度，第一加热机构6可以整体升高置物箱内部的温度，并根据第一温度感应器1检测到的温度做出补充加热。

灯罩16为半球形壳体，第二加热机构7设置于半球形壳体内部的两侧，第二温度感应器2设置于半球形壳体内部的底部，用以感应灯罩16的温度，将灯罩16加热至设定温度，可避免水雾接触到灯罩16底部而凝结成水珠，根据第二温度感应器2检测到的温度第二加热机构7可对灯罩16做出补充加热。

第三加热机构8设置于置物板19的底端，置物板19的底板内部设置有空腔，第三温度感应器3设置于空腔内，用以感应置物板19的温度，多个第三温度感应器3可分别感应各自对应的置物板19的温度，以通过第三加热机构8对应的对置物板19进行补充加热，使所有置物板19和周围环境保持一致，提高了实验的准确性。

加湿装置设置于第一内壳体10内部的底端，包括超声波加湿器20和储水箱21，超声波加湿器20的顶部连接有喷雾管路22，喷雾管路22的顶端穿过置物箱底壁伸入第二内壳体14中，储水箱21的底部通过送水管路连通超声波加湿器20的顶部，超声波加湿器20和储水箱21内均设置有最高液位传感器和最低液位传感器，喷雾管路22和送水管路上均设置有电磁阀。第一湿度感应器4和第二湿度感应器5分别设置于置物箱左侧内壁的顶端和右侧内壁的顶端，可分别准确检测置物箱左侧和右侧的湿度。置物箱左侧内壁的中部和右侧内壁的中部分别设置有第一吹风盒23和第二吹风盒24，第一吹风盒23和第二吹风盒24中均设置有风扇25，且第一吹风盒23和第二吹风盒24的内侧壁上设置有若干个漏风孔，通过两侧的风扇25可使置物箱内的气雾分布更加均匀，以使各处湿度保持一致。

一种生物培养箱主动补水补热装置的补水补热方法，包括如下步骤：

S1、放入培养皿18之前，先将第一加热机构6开启，并通过控制器设定好温度，待第一温度感应器感应到的温度均达到设定温度时，停止升温，放入培养皿18，若第一温度感应器感应到的温度降低，控制器则开启第一加热机构6进行补充加热；

S2、第二温度感应器2可检测灯罩16的温度，若检测温度偏低时，控制器则开启第二加热机构7进行补充加热，直至温度与第一温度感应器感应到的温度相同；

S3、多个第三温度感应器3可检测各个置物板19的温度，若检测温度偏低时，控制器则开启第三加热机构8，对应的补充加热温度较低的置物板19，以保证所有置物板19和置物箱中的温度保持一致；

S4、若第一湿度感应器4和第二湿度感应器5检测到置物箱中的湿度偏低时，控制器则控制喷雾管路22上的电磁阀，增加喷出气雾的量，同时开启第一吹风盒23和第二吹风盒24中的风扇25，通过吹风使置物箱内的气雾分布更加均匀，以使各处湿度保持一致；

S5、若第一湿度感应器4感应到的湿度大于第二湿度感应器5，控制器则降低第二吹风盒24中风扇25的转速，增加第一吹风盒23中风扇25的转速，使气雾向置物箱右侧偏移，以使内部湿度保持一致；

S6、若超声波加湿器20中的最低液位传感器感应到液位偏低时，控制器则开启送水管路上的电磁阀，储水箱21向超声波加湿器20中补水。

本发明生物培养箱主动补水补热装置结构简单、使用方便，可实现自动补水补热，给培养皿18提供更加准确的实验条件，并可节省能源；第一加热机构可以整体升高置物箱内部的温度，并根据第一温度感应器1检测到的温度做出补充加热；第二加热机构7可加热灯罩16至设定温度，以避免水雾接触到灯罩16底部而凝结成水珠，根据第二温度感应器2检测到的温度第二加热机构7可对灯罩16做出补充加热；多个第三温度感应器3可分别感应各自对应的置物板19的温度，再通过第三加热机构8对应的对置物板19进行补充加热，使所有置物板19和周围环境保持一致，提高了实验的准确性，且可节省能源，避免整体升高温度；通过两侧的风扇25可使置物箱内的气雾分布更加均匀，以使各处湿度保持一致，若第一湿度感应器4感应到的湿度大于第二湿度感应器5，控制器则降低第二吹风盒24中风扇25的转速，增加第一吹风盒23中风扇25的转速，使气雾向置物箱右侧偏移，以使内部湿度保持一致。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种生物培养箱主动补水补热装置，包括培养箱本体和控制器，其特征在于，所述控制器通过导线连接监控模块、调节模块和处理模块，所述监控模块通过导线连接温度感应机构和湿度感应机构，所述温度感应机构包括第一温度感应器、第二温度感应器和多个第三温度感应器，所述湿度感应机构包括第一湿度感应器和第二湿度感应器，所述调节模块通过导线连接加热装置和加湿装置，所述加热装置包括第一加热机构、第二加热机构和第三加热机构，所述第一加热机构、第二加热机构和第三加热机构均为电加热管；所述培养箱本体包括第一外壳体和第一内壳体，所述第一内壳体内部设置有置物箱，所述置物箱包括第二外壳体和第二内壳体，所述第二内壳体内部设置有隔板，顶部设置有灯罩和固定于灯罩内部的照明灯，所述隔板上通过立柱固定设置有多个用以放置培养皿的置物板。

2.根据权利要求1所述的一种生物培养箱主动补水补热装置，其特征在于，所述第一加热机构有多个，均匀设置于第二外壳体和第二内壳体之间，所述第一温度感应器固定于置物箱的后侧壁中部，用以感应置物箱内部的温度。

3.根据权利要求1所述的一种生物培养箱主动补水补热装置，其特征在于，所述灯罩为半球形壳体，所述第二加热机构设置于半球形壳体内部的两侧，所述第二温度感应器设置于半球形壳体内部的底部，用以感应灯罩的温度。

4.根据权利要求1所述的一种生物培养箱主动补水补热装置，其特征在于，所述第三加热机构设置于置物板的底端，所述置物板的底板内部设置有空腔，所述第三温度感应器设置于空腔内，用以感应置物板的温度。

5.根据权利要求1所述的一种生物培养箱主动补水补热装置，其特征在于，所述加湿装置设置于第一内壳体内部的底端，包括超声波加湿器和储水箱，所述超声波加湿器的顶部连接有喷雾管路，所述喷雾管路的顶端穿过置物箱底壁伸入第二内壳体中，所述储水箱的底部通过送水管路连通超声波加湿器的顶部，所述超声波加湿器和储水箱内均设置有最高液位传感器和最低液位传感器，所述喷雾管路和送水管路上均设置有电磁阀。

6.根据权利要求1所述的一种生物培养箱主动补水补热装置，其特征在于，所述第一湿度感应器和第二湿度感应器分别设置于置物箱左侧内壁的顶端和右侧内壁的顶端。

7.根据权利要求1所述的一种生物培养箱主动补水补热装置，其特征在于，所述置物箱左侧内壁的中部和右侧内壁的中部分别设置有第一吹风盒和第二吹风盒，所述第一吹风盒和第二吹风盒中均设置有风扇，且第一吹风盒和第二吹风盒的内侧壁上设置有若干个漏风孔。

8.根据权利要求1所述的一种生物培养箱主动补水补热装置，其特征在于，所述第一外壳体和第一内壳体之间设置有保温材料层。

9.根据权利要求1所述的一种生物培养箱主动补水补热装置，其特征在于，所述处理模块通过导线连接报警模块、显示器和存储模块。

10.根据权利要求1~9中任一项所述的装置的主动补水补热方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、放入培养皿之前，先将第一加热机构开启，并通过控制器设定好温度，待第一温度感应器感应到的温度均达到设定温度时，停止升温，放入培养皿，若第一温度感应器感应到的温度降低，控制器则开启第一加热机构进行补充加热；

S2、第二温度感应器可检测灯罩的温度，若检测温度偏低时，控制器则开启第二加热机构进行补充加热，直至温度与第一温度感应器感应到的温度相同；

S3、多个第三温度感应器可检测各个置物板的温度，若检测温度偏低时，控制器则开启第三加热机构，对应的补充加热温度较低的置物板，以保证所有置物板和置物箱中的温度保持一致；

S4、若第一湿度感应器和第二湿度感应器检测到置物箱中的湿度偏低时，控制器则控制喷雾管路上的电磁阀，增加喷出气雾的量，同时开启第一吹风盒和第二吹风盒中的风扇，通过吹风使置物箱内的气雾分布更加均匀，以使各处湿度保持一致；

S5、若第一湿度感应器感应到的湿度大于第二湿度感应器，控制器则降低第二吹风盒中风扇的转速，增加第一吹风盒中风扇的转速，使气雾向置物箱右侧偏移，以使内部湿度保持一致；

S6、若超声波加湿器中的最低液位传感器感应到液位偏低时，控制器则开启送水管路上的电磁阀，储水箱向超声波加湿器中补水。