CN109294914A - 一种可远程监控多功能培养装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可远程监控多功能培养装置，包括：上盖、机身、显微移动模块、底壳和控制和通信模块；上盖包括上盖外壳和设于上盖外壳上的液晶屏；机身包括机身外壳、培养容器、温湿度传感器、氧气传感器、二氧化碳传感器、加湿器、加热器、紫外线灯、报警器和电磁阀；显微移动模块包括X轴电机、X轴滑轨、X轴滑块、Y轴电机、Y轴滑轨、Y轴滑块、Z轴电机、Z轴滑轨、Z轴滑块、显微镜和视频头；控制和通信模块包括控制器和通信端。本发明能够培养细胞、病毒、植物和植物种子，在培养过程中可实时监测培养对象，并把数据信息传送给远程终端，用户可以远程实时移动观察位置，记实录观察数据；可以自动提供培养所需要的条件。

Description

一种可远程监控多功能培养装置
技术领域
本发明涉及生物医学领域，特别提供一种可远程监控多功能培养装置。
背景技术
细胞、种子和细菌现有培养的方式主要采用将培养容器放入培养箱中培养，通过培养箱控制培养细胞所需的环境条件，但是间隔一定时间需要将培养容器从培养环境中取出进行必要操作，比如放在显微镜下观察，这种操作会对细胞、种子和细菌培养会有一定的影响。
专利文献1CN 104169413 A中公开了一种具有培养液更换功能的细胞培养装置，在少数培养容器中培养细胞的方式的小规模细胞培养装置中，能够在相同的腔内进行培养液的自动更换和细胞培养，这种装置不能提供细胞培养所需环境条件，培养细胞过程不能实时观测。
专利文献2CN 103667053 A中公开了一种自动连续换液细胞培养装置，既具备连续自动换液控制能力，又可提供细胞培养所需要的条件，实现培养过程中细胞培养液自动连续更换。这种装置结构复杂，需要把细胞拿出培养环境，才能进行观察。
现有细胞培养仪体积较大，成本较高，并且功能单一，进口细胞培养装置价格昂贵，不利于推广使用，此外，培养对象在培养过程中需要进行实时的观测。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可远程监控多功能培养装置，能够培养细胞、病毒、植物和植物种子，在培养过程中能够远程实时监控，可有效的解决上述问题。
本发明的技术方案是：一种可远程监控多功能培养装置，包括：上盖100、机身200、显微移动模块300、底壳400和控制和通信模块500；
所述上盖100包括上盖外壳101和设于上盖外壳101上的液晶屏102；
所述机身200包括机身外壳201、培养容器202、温湿度传感器203、氧气传感器204、二氧化碳传感器205、加湿器206、加热器207、紫外线灯208、报警器209和电磁阀210；所述机身外壳201为内部分隔成上下两个区域的敞口结构，所述培养容器202、温湿度传感器203、氧气传感器204、二氧化碳传感器205、加湿器206、加热器207、紫外线灯208和报警器209设于上部区域内，所述下部区域设有连通氧气瓶及二氧化碳气瓶与上部区域的注气管路，所述注气管路上设有电磁阀210；
所述显微移动模块300设于下部区域内，所述显微移动模块300包括X轴电机301、X轴滑轨302、X轴滑块303、Y轴电机304、Y轴滑轨305、Y轴滑块306、Z轴电机307、Z轴滑轨308、Z轴滑块309、显微镜310和视频头311；所述Y轴滑轨305固定在X轴滑块303上，所述Z轴滑轨308固定在Y轴滑块306上，所述显微镜310固定在固定在Z轴滑块309上，所述视频头311固定在显微镜310的头端，所述X轴电机301、Y轴电机304和Z轴电机307转动时带动X轴滑块303、Y轴滑块306和Z轴滑块309在对应的X轴滑轨302、Y轴滑轨305和Z轴滑轨308上移动从而实现显微镜310和视频头311可以在XYZ三个方向上移动；
所述控制和通信模块500设于下部区域内，所述控制和通信模块500包括控制器501和通信端502；所述通信端502分别与温湿度传感器203、氧气传感器204、二氧化碳传感器205和视频头311连接把培养装置内部参数同时发送到液晶屏102上显示和发送到远程控制器600后在终端700显示，所述控制器501分别与液晶屏102及通信端502连接根据通过液晶屏102设置的控制参数及经远程控制器600传送的通过终端700设置的控制参数控制X轴电机301、Y轴电机304、Z轴电机307、加湿器206、加热器207、视频头311、电磁阀210、紫外线灯208和报警器209。
优选的，所述加热器207为加热玻璃、加热电阻丝、ITO玻璃或聚酰亚胺加热片。
优选的，所述控制器501为PLC、工控机、单片机、ARM或PC。
优选的，所述通信端502为红外线通信、蓝牙、ZigBee、无线局域网或蜂窝网络。
优选的，所述培养容器202为培养皿、培养瓶或微流控芯片。
本发明具有以下有益的效果：
本发明能够培养细胞、病毒、植物和植物种子，在培养过程中可实时监测培养对象，并把数据信息传送给远程终端，用户可以远程实时移动观察位置，记实录观察数据；可以自动提供培养所需要的条件；结构简单、操作方便。
附图说明
图1为本发明的结构爆炸立体图；
图2为本发明中上盖结构立体图；
图3为本发明中机身结构立体图；
图4为本发明中显微移动模块的结构立体图；
图5为本发明中控制和通信模块结构框图；
图6为本发明运行原理框图；
图中：100、上盖；101、上盖外壳；102、液晶屏；200、机身；201、机身外壳；202、培养容器；203、温湿度传感器；204、氧气传感器；205、二氧化碳传感器；206、加湿器；207、加热器；208、紫外线灯；209、报警器；210、电磁阀；300、显微移动模块；301、X轴电机；302、X轴滑轨；303、X轴滑块；304、Y轴电机；305、Y轴滑轨；306、Y轴滑块；307、Z轴电机；308、Z轴滑轨；309、Z轴滑块；310、显微镜；311、视频头；400、底壳；500、控制和通信模块；501、控制器；502、通信端；600、远程控制器；700、终端。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细描述。
如图1-6所示，一种可远程监控多功能培养装置，包括：上盖100、机身200、显微移动模块300、底壳400和控制和通信模块500；
上盖100包括上盖外壳101和设于上盖外壳101上的液晶屏102；其中液晶屏102用来显示培养装置内部温湿度、气体浓度并能设定其参数，同时可实时观测培养装置内部所培养对象的状态；
机身200包括机身外壳201、培养容器202、温湿度传感器203、氧气传感器204、二氧化碳传感器205、加湿器206、加热器207、紫外线灯208、报警器209和电磁阀210；机身外壳201为内部分隔成上下两个区域的敞口结构，培养容器202、温湿度传感器203、氧气传感器204、二氧化碳传感器205、加湿器206、加热器207、紫外线灯208和报警器209设于上部区域内，下部区域设有连通氧气瓶及二氧化碳气瓶与上部区域的注气管路，注气管路上设有电磁阀210；加湿器206用于保持培养装置内部湿度，当温湿度传感器203检测到湿度低与设定值时，加湿器206启动加湿，高于设定值时，加湿器206关闭；氧气传感器204、二氧化碳传感器205、温湿度传感器203用来检测装置内部参数；加热器207可以是加热玻璃、加热电阻丝、ITO玻璃或聚酰亚胺加热片，用于保持培养箱内部温度；电磁阀210用来调节培养箱内气体浓度；紫外线灯208用于内部消毒灭菌；当培养装置内部参数值低于设定值时，报警器209报警；培养容器202可以是培养皿、培养瓶或微流控芯片；
显微移动模块300设于下部区域内，显微移动模块300包括X轴电机301、X轴滑轨302、X轴滑块303、Y轴电机304、Y轴滑轨305、Y轴滑块306、Z轴电机307、Z轴滑轨308、Z轴滑块309、显微镜310和视频头311；Y轴滑轨305固定在X轴滑块303上，Z轴滑轨308固定在Y轴滑块306上，显微镜310固定在固定在Z轴滑块309上，视频头311固定在显微镜310的头端，X轴电机301、Y轴电机304和Z轴电机307转动时带动X轴滑块303、Y轴滑块306和Z轴滑块309在对应的X轴滑轨302、Y轴滑轨305和Z轴滑轨308上移动从而实现显微镜310和视频头311可以在XYZ三个方向上移动；
控制和通信模块500设于下部区域内，控制和通信模块500包括控制器501和通信端502；通信端502分别与温湿度传感器203、氧气传感器204、二氧化碳传感器205和视频头311连接把培养装置内部参数同时发送到液晶屏102上显示和发送到远程控制器600后在终端700显示，控制器501分别与液晶屏102及通信端502连接根据通过液晶屏102设置的控制参数及经远程控制器600传送的通过终端700设置的控制参数控制X轴电机301、Y轴电机304、Z轴电机307、加湿器206、加热器207、视频头311、电磁阀210、紫外线灯208和报警器209；控制器501可以是PLC、工控机、单片机、ARM或PC，通信端502可以是红外线通信(IRDA)、蓝牙、ZigBee、无线局域网(WLAN)、蜂窝网络(Cellular Network)。
本发明远程控制的过程如下：
使用培养装置时，首先根据实验或生产要求利用终端700设置培养装置运行参数，终端700可以是手机、电脑、pad或液晶屏，设置好的参数传送给远程控制器600，远程控制器600进行存储、记录和计算，然后把指令送给培养装置的通信端502，通信端502可以是红外线通信(IRDA)、蓝牙、ZigBee、无线局域网(WLAN)、蜂窝网络(Cellular Network)，最后通信端502把指令传送给控制器501，控制器501控制X轴电机301、Y轴电机304、Z轴电机307、加湿器206、加热器207、视频头311、电磁阀210、紫外线灯208和报警器209进行相应操作。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种可远程监控多功能培养装置，其特征在于，包括：上盖(100)、机身(200)、显微移动模块(300)、底壳(400)和控制和通信模块(500)；
所述上盖(100)包括上盖外壳(101)和设于上盖外壳(101)上的液晶屏(102)；
所述机身(200)包括机身外壳(201)、培养容器(202)、温湿度传感器(203)、氧气传感器(204)、二氧化碳传感器(205)、加湿器(206)、加热器(207)、紫外线灯(208)、报警器(209)和电磁阀(210)；所述机身外壳(201)为内部分隔成上下两个区域的敞口结构，所述培养容器(202)、温湿度传感器(203)、氧气传感器(204)、二氧化碳传感器(205)、加湿器(206)、加热器(207)、紫外线灯(208)和报警器(209)设于上部区域内，所述下部区域设有连通氧气瓶及二氧化碳气瓶与上部区域的注气管路，所述注气管路上设有电磁阀(210)；
所述显微移动模块(300)设于下部区域内，所述显微移动模块(300)包括X轴电机(301)、X轴滑轨(302)、X轴滑块(303)、Y轴电机(304)、Y轴滑轨(305)、Y轴滑块(306)、Z轴电机(307)、Z轴滑轨(308)、Z轴滑块(309)、显微镜(310)和视频头(311)；所述Y轴滑轨(305)固定在X轴滑块(303)上，所述Z轴滑轨(308)固定在Y轴滑块(306)上，所述显微镜(310)固定在固定在Z轴滑块(309)上，所述视频头(311)固定在显微镜(310)的头端，所述X轴电机(301)、Y轴电机(304)和Z轴电机(307)转动时带动X轴滑块(303)、Y轴滑块(306)和Z轴滑块(309)在对应的X轴滑轨(302)、Y轴滑轨(305)和Z轴滑轨(308)上移动从而实现显微镜(310)和视频头(311)可以在XYZ三个方向上移动；
所述控制和通信模块(500)设于下部区域内，所述控制和通信模块(500)包括控制器(501)和通信端(502)；所述通信端(502)分别与温湿度传感器(203)、氧气传感器(204)、二氧化碳传感器(205)和视频头(311)连接把培养装置内部参数同时发送到液晶屏(102)上显示和发送到远程控制器(600)后在终端(700)显示，所述控制器(501)分别与液晶屏(102)及通信端(502)连接根据通过液晶屏(102)设置的控制参数及经远程控制器(600)传送的通过终端(700)设置的控制参数控制X轴电机(301)、Y轴电机(304)、Z轴电机(307)、加湿器(206)、加热器(207)、视频头(311)、电磁阀(210)、紫外线灯(208)和报警器(209)。
2.按照权利要求1所述的一种可远程监控多功能培养装置，其特征在于，所述加热器(207)为加热玻璃、加热电阻丝、ITO玻璃或聚酰亚胺加热片。
3.按照权利要求1所述的一种可远程监控多功能培养装置，其特征在于，所述控制器(501)为PLC、工控机、单片机、ARM或PC。
4.按照权利要求1所述的一种可远程监控多功能培养装置，其特征在于，所述通信端(502)为红外线通信、蓝牙、ZigBee、无线局域网或蜂窝网络。
5.按照权利要求1所述的一种可远程监控多功能培养装置，其特征在于，所述培养容器(202)为培养皿、培养瓶或微流控芯片。
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