CN110104360A - 一种在液氮罐内存储位上单个样本存取的液氮存储系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种在液氮罐内存储位上单个样本存取的液氮存储系统，包括液氮罐，所述液氮罐内部安装有样本存储组件，本发明结构科学合理，使用安全方便，设置有样本存储组件，便于将多个样品储存在大转盘顶端的凹槽，并利用第一轴承的作用，实现各个大转盘单独的进行旋转，便于根据使用者需求在指定大转盘的指定位置存取样品，整个挑选样本工作区置于罐内存储位上，且全程处于与冻存环境温度一致的环境温度中约‑185℃，彻底避免样本反复冻融，有效保障了精准医疗时代对生物样本安全性和长效性的高要求，并且取消了传统的冻存架及冻存架之间的间隙浪费空间，大大扩展了冻存的有效空间，让相同空间的存储量实现最大化。

Description

一种在液氮罐内存储位上单个样本存取的液氮存储系统

技术领域

本发明涉及生物细胞样品储存技术领域，具体为一种在液氮罐内存储位上单个样本存取的液氮存储系统。

背景技术

细胞是生物体基本的结构和功能单位，已知除病毒之外的所有生物均由细胞所组成，在医疗中常常需要对细胞样品进行冷冻储存，从而保持细胞样品的安全性和长效性，普通冻存设备的细胞样品时通过将细胞样品放入冻存盒中进行存储，并将冻存盒放置到冻存架进行冷冻，增加了占用空间，同时样品存取时，需要将整个冻存盒自冻存罐中拿出进行挑选单个细胞样品，不需要的样品再放回冻存架进行冷冻，从而造成样本反复冻融的风险，对样本的安全性和长效性造成影响。所以急需一种实现在液氮罐内单个冻存样本存取的液氮存储系统来解决上述问题。并且冻存架之间必需的间隙浪费，降低了冻存容量量。

发明内容

本发明提供一种在液氮罐内存储位上单个样本存取的液氮存储系统，可以有效解决上述背景技术中提出的等问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种在液氮罐内存储位上单个样本存取的液氮存储系统，包括液氮罐和安装在液氮罐顶端的控制箱，控制箱内部安装有PLC控制器，以及安装在控制箱一侧并于PLC控制器相连的显示屏，所述控制箱的输入端与市电的输出端电性连接，所述液氮罐内部安装有样本存储组件；

所述样本存储组件包括中心轴、大转盘、第一轴承、凹槽、连通槽、转动电机、第一转轴、小齿轮、螺旋升降机、丝杆、升降螺母、连接杆、套管和第二轴承；

所述液氮罐中心位置处安装有中心轴，所述中心轴外侧均匀套接有大转盘，所述中心轴与大转盘之间通过第一轴承相连，所述大转盘顶部均匀开设有凹槽，所述大转盘顶部一侧贯穿开设有连通槽，所述液氮罐顶端一侧安装有转动电机，所述转动电机一端安装有第一转轴，所述第一转轴外侧套接有小齿轮，所述小齿轮底端安装有套管，所述液氮罐顶端与转动电机相邻位置处安装有螺旋升降机，所述螺旋升降机一端安装有丝杆，所述丝杆外侧套接有升降螺母，所述升降螺母一端安装有连接杆，所述套管与连接杆通过第二轴承相连。

优选的，所述液氮罐内部环境温度小于零下一百八十度。

优选的，所述大转盘外侧均匀安装有齿牙，并通过齿牙与小齿轮啮合连接实现转动。

优选的，所述转动电机和螺旋升降机的输入端均与控制箱内部PLC控制器的输出端相连。

优选的，所述大转盘底部一侧固定安装有限位块，所述限位块一侧开设有限位槽，所述液氮罐内壁与限位块对应位置处安装有电子锁，所述电子锁的输入端均与控制箱内部PLC控制器的输出端相连，所述电子锁通过自身锁舌与限位槽相连。

优选的，所述液氮罐顶端一侧安装有立柱，所述立柱顶端一侧安装有电动滑轨，所述电动滑轨的输入端与控制箱内部PLC控制器的输出端相连，所述滑轨一侧安装有滑块。

优选的，所述滑块一端安装有存取组件；

所述存取组件包括电动伸缩杆、存取筒连接杆、存取筒、旋转环、快门弧形板、外齿轮、固定板、电动马达、第二转轴和主动齿轮；

所述滑块通过卡箍安装有电动伸缩杆，所述电动伸缩杆底端通过存取筒连接杆安装有存取筒，所述存取筒底端开口处安装有旋转环，所述旋转环内部均匀安装有快门弧形板，所述旋转环外侧安装有外齿轮，所述存取筒一端一侧安装有固定板，所述固定板一侧安装有电动马达，所述电动马达一端安装有第二转轴，所述第二转轴底端安装有主动齿轮。

优选的，所述电动马达的输入端与控制箱内部PLC控制器的输出端相连，所述第二转轴通过主动齿轮与外齿轮啮合连接。

优选的，所述液氮罐顶端开设有取样口，所述取样口的直径大于电动伸缩杆的直径。

优选的，所述液氮罐底端安装有底座，所述底座的数量为四个，所述底座底端安装有移动轮。

与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明结构科学合理，使得选取样本时的温度与冻存环境温度一致，并且相同容积的存储量更大，使用更安全方便：

1、设置有样本存储组件，通过中心轴、大转盘、第一轴承和凹槽的作用，便于将多个样品储存在大转盘顶端的凹槽，并利用第一轴承的作用，实现各个大转盘单独的进行旋转，通过转动电机、第一转轴、小齿轮、螺旋升降机、丝杆、升降螺母、连接杆、套管和第二轴承的作用，便于根据使用者需求，将小齿轮移动到指定大转盘一侧，并带动大转盘旋转至指定位置，再配合连通槽的作用，方便使用者在指定大转盘的指定位置存取样品，操作简单，使用便捷。

2、设置有电子锁，通过大转盘底端的限位块和限位槽，配合电子锁的作用，便于根据需求对指定大转盘进行锁定和解除锁定的工作，从而保持存取时，只有指定大转盘进行转动。

3、设置有存取组件，通过电动伸缩杆和连接杆的作用，便于带动存取筒穿过取样口到达指定大转盘顶端，通过电动马达、带动旋转环、快门弧形板、外齿轮、固定板、第二转轴和主动齿轮的作用，便于改变多个快门弧形板之间开口大小，从而对不同直径的样品管进行固定，方便对样品根据需求进行存取，也可用负压吸附式 占用空间小。

4、整个挑选样本工作区置于罐内存储位上，且全程处于与冻存环境温度一致，小于-180℃的环境中，利用这种存储方式取消了冻存盒和冻存架的占用空间，实现样本的存储量最大化，同时，彻底避免样本反复冻融，有效保障了精准医疗时代对生物样本安全性和长效性的高要求。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

在附图中：

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明液氮罐的结构示意图；

图3是本发明液氮罐剖视图的结构示意图；

图4是本发明样本存储组件的结构示意图；

图5是本发明大转盘的结构示意图；

图6是本发明存取组件的结构示意图；

图7是本发明控制箱的结构示意图；

图8是本发明丝杆安装结构示意图；

图9是本发明电子锁控制块和电子锁的相对位置结构示意图；

图10是本发明电子锁控制块的安装结构示意图；

图11是本发明电子锁固定柱的安装结构示意图；

图中标号：1、液氮罐；2、控制箱；3、显示屏；

4、样本存储组件；401、中心轴；402、大转盘；403、第一轴承；404、凹槽；405、连通槽；406、转动电机；407、第一转轴；408、小齿轮；409、螺旋升降机；410、丝杆；411、升降螺母；412、连接杆；413、套管；414、第二轴承；415、弧形连杆；416、电子锁控制块；

5、限位块；6、限位槽；7、电子锁；8、立柱；9、电动滑轨；10、滑块；

11、存取组件；1101、电动伸缩杆；1102、存取筒连接杆；1103、存取筒；1104、旋转环；1105、快门弧形板；1106、外齿轮；1107、固定板；1108、电动马达；1109、第二转轴；1110、主动齿轮；

12、取样口；13、底座；14、移动轮；15、电子锁固定柱。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1：如图1-7所示，本发明提供一种技术方案，一种在液氮罐内存储位上单个冻存样本存取的液氮存储系统，包括液氮罐1和安装在液氮罐1顶端的控制箱2，控制箱2内部安装有PLC控制器，PLC控制器型号为S7-200smart，以及安装在控制箱2一侧并于PLC控制器相连的显示屏3，显示屏3型号为smartline，控制箱2的输入端与市电的输出端电性连接，液氮罐1内部安装有样本存储组件4；

样本存储组件4包括中心轴401、大转盘402、第一轴承403、凹槽404、连通槽405、转动电机406、第一转轴407、小齿轮408、螺旋升降机409、丝杆410、升降螺母411、连接杆412、套管413和第二轴承414；

液氮罐1中心位置处安装有中心轴401，中心轴401外侧均匀套接有大转盘402，中心轴401与大转盘402之间通过第一轴承403相连，大转盘402顶部均匀开设有凹槽404，大转盘402顶部一侧贯穿开设有连通槽405，液氮罐1顶端一侧安装有转动电机406，转动电机406一端安装有第一转轴407，第一转轴407外侧套接有小齿轮408，小齿轮408底端安装有套管413，液氮罐1顶端与转动电机406相邻位置处安装有螺旋升降机409，螺旋升降机409一端安装有丝杆410，丝杆410外侧套接有升降螺母411，升降螺母411一端安装有连接杆412，套管413与连接杆412通过第二轴承414相连，便于储存样品，液氮罐1内部环境温度小于零下一百八十度，大转盘402外侧均匀安装有齿牙，并通过齿牙与小齿轮408啮合连接实现转动，实现小齿轮408带动大转盘402转动，便于控制转动电机406和螺旋升降机409工作，转动电机406和螺旋升降机409的输入端均与控制箱2内部PLC控制器的输出端相连。

大转盘402底部一侧固定安装有限位块5，限位块5一侧开设有限位槽6，液氮罐1内壁与限位块5对应位置处安装有电子锁7，电子锁7的输入端均与控制箱2内部PLC控制器的输出端相连，电子锁7通过自身锁舌与限位槽6相连，实现对大转盘402的锁定和解除锁定。

便于滑块10进行滑动，液氮罐1顶端一侧安装有立柱8，立柱8顶端一侧安装有电动滑轨9，电动滑轨9的输入端与控制箱2内部PLC控制器的输出端相连，电动滑轨9一侧安装有滑块10。

滑块10一端安装有存取组件11，存取组件11包括电动伸缩杆1101、存取筒连接杆1102、存取筒1103、旋转环1104、快门弧形板1105、外齿轮1106、固定板1107、电动马达1108、第二转轴1109和主动齿轮1110，滑块10通过卡箍安装有电动伸缩杆1101，电动伸缩杆1101底端通过存取筒连接杆1102安装有存取筒1103，存取筒1103底端开口处安装有旋转环1104，旋转环1104内部均匀安装有快门弧形板1105，旋转环1104外侧安装有外齿轮1106，存取筒1103一端一侧安装有固定板1107，固定板1107一侧安装有电动马达1108，电动马达1108一端安装有第二转轴1109，第二转轴1109底端安装有主动齿轮1110，便于存取样品，电动马达1108的输入端与控制箱2内部PLC控制器的输出端相连，第二转轴1109通过主动齿轮1110与外齿轮1106啮合连接，实现主动齿轮1110带动外齿轮1106转动，便于电动伸缩杆1101进入液氮罐1内部，液氮罐1顶端开设有取样口12，取样口12直径大于电动伸缩杆1101的直径，便于装置进行移动液氮罐1底端安装有底座13，底座13的数量为四个，底座13底端安装有移动轮14。

本发明的工作原理及使用流程：当需要储存样品时，首先将样品管顶端插入存取筒1103内部，控制箱2内部PLC控制器控制电动马达1108进行工作，电动马达1108带动第二转轴1109进行转动，第二转轴1109带动主动齿轮1110进行转动，主动齿轮1110带动外齿轮1106进行同步转动，外齿轮1106带动旋转环1104转动，使得快门弧形板1105中心组成的开口进行收缩，从而对样品管进行挤压固定，电动马达1108停止工作，完成对样品管的固定；

接着控制螺旋升降机409进行工作，螺旋升降机409带动丝杆410旋转，丝杆410转动使得升降螺母411进行移动，升降螺母411通过连接杆412和套管413的作用，带动小齿轮408进行上下移动，当小齿轮408移动到指定大转盘402一侧时，并与该大转盘402啮合连接，螺旋升降机409停止工作，接着控制指定大转盘402一侧的电子锁7工作，电子锁7将锁舌从限位块5一侧的限位槽6内部抽取，解除对该大转盘402的锁定，接着启动转动电机406，通过转动电机406带动第一转轴407进行转动，第一转轴407带动小齿轮408进行同步转动，小齿轮408带动大转盘402进行转动，并转动到指定位置，通过第二轴承414的作用，避免小齿轮408转动时带动连接杆412转动，转动电机406停止工作，完成样品储存位置的锁定；

当样品储存位置的锁定后，控制电动滑轨9工作，电动滑轨9带动滑块10移动到取样口12顶端指定位置，此时电动伸缩杆1101工作，将其底端的存取筒1103下降到液氮罐1内部，并穿过连通槽405到达指定大转盘402顶端，接着电动伸缩杆1101继续下降，使得存取筒1103底端的样品管进入凹槽404内部，接着控制电动马达1108反向转动，电动马达1108通过第二转轴1109带动主动齿轮1110反向转动，从而通过外齿轮1106带动旋转环1104反向转动，使得快门弧形板1105组成的开口直径增加，解除对样品管的挤压固定作用，使得样品管利用自身重力作用进入凹槽404内部，电动马达1108停止工作，接着启动电动伸缩杆1101，带动存取筒1103离开液氮罐1内部，接着启动转动电机406，通过转动电机406、第一转轴407和小齿轮408带动大转盘402转动到初始位置，转动电机406停止工作，电子锁7启动，使其锁舌进入大转盘402底端限位块5的限位槽6内部，完成对大转盘402的锁定工作，接着启动螺旋升降机409，通过丝杆410、升降螺母411、连接杆412和套管413的作用，带动小齿轮408移动到初始位置，完成对单个样品的储存工作，如此反复，完成对多个样品的存储工作。

当需要获取样品时，启动螺旋升降机409，将小齿轮408移动到样品所在的大转盘402一侧，并与该大转盘402啮合连接，启动电子锁7，解除对该大转盘402的锁定工作，启动转动电机406，带动小齿轮408转动，从而带动大转盘402转动，使得样品转动到取样口12正下方，接着启动电动滑轨9，使得滑块10移动到取样口12顶端，并启动电动伸缩杆1101，使得电动伸缩杆1101底端的存取筒1103穿过取样口12和连通槽405下降到样品顶端，并将样品收入存取筒1103内部，电动伸缩杆1101停止工作，启动电动马达1108，带动旋转环1104转动，减少快门弧形板1105组成的开口直径，从而对该样品进行挤压固定，电动马达1108停止工作，启动电动伸缩杆1101，电动伸缩杆1101带动该样品从液氮罐1上升到取样口12顶端，完成对指定单个样品的拿取工作，如此反复，从而完成对多个指定样品的拿取，操作简单，整个挑选样本工作区置于罐内，且全程处于小于-180℃的环境中，彻底避免样本反复冻融，有效保障了精准医疗时代对生物样本安全性和长效性的高要求。

实施例2：如图1-3、5-8所示，本发明提供一种技术方案，一种在液氮罐内存储位上单个冻存样本存取的液氮存储系统，包括液氮罐1和安装在液氮罐1顶端的控制箱2，控制箱2内部安装有PLC控制器，PLC控制器型号为S7-200smart，以及安装在控制箱2一侧并于PLC控制器相连的显示屏3，显示屏3型号为smartline，控制箱2的输入端与市电的输出端电性连接，液氮罐1内部安装有样本存储组件4；

样本存储组件4包括中心轴401、大转盘402、第一轴承403、凹槽404、连通槽405、转动电机406、第一转轴407、小齿轮408、螺旋升降机409、丝杆410、升降螺母411、连接杆412、套管413和第二轴承414；

液氮罐1中心位置处安装有中心轴401，中心轴401外侧均匀套接有大转盘402，中心轴401与大转盘402之间通过第一轴承403相连，大转盘402顶部均匀开设有凹槽404，大转盘402顶部一侧贯穿开设有连通槽405，液氮罐1顶端一侧安装有转动电机406，转动电机406一端安装有第一转轴407，第一转轴407外侧套接有小齿轮408，小齿轮408底端安装有套管413，液氮罐1顶端与转动电机406相邻位置处安装有螺旋升降机409，螺旋升降机409一端安装有丝杆410，丝杆410外侧套接有升降螺母411，升降螺母411一端安装有连接杆412，套管413与连接杆412通过第二轴承414相连，便于储存样品，液氮罐1内部环境温度小于零下一百八十度，大转盘402外侧均匀安装有齿牙，并通过齿牙与小齿轮408啮合连接实现转动，实现小齿轮408带动大转盘402转动，便于控制转动电机406和螺旋升降机409工作，转动电机406和螺旋升降机409的输入端均与控制箱2内部PLC控制器的输出端相连。

大转盘402底部一侧固定安装有限位块5，限位块5一侧开设有限位槽6，液氮罐1内壁与限位块5对应位置处安装有电子锁7，电子锁7的输入端均与控制箱2内部PLC控制器的输出端相连，电子锁7通过自身锁舌与限位槽6相连，实现对大转盘402的锁定和解除锁定。

便于滑块10进行滑动，液氮罐1顶端一侧安装有立柱8，立柱8顶端一侧安装有电动滑轨9，电动滑轨9的输入端与控制箱2内部PLC控制器的输出端相连，电动滑轨9一侧安装有滑块10。

滑块10一端安装有存取组件11，存取组件11包括电动伸缩杆1101、存取筒连接杆1102、存取筒1103、旋转环1104、快门弧形板1105、外齿轮1106、固定板1107、电动马达1108、第二转轴1109和主动齿轮1110，滑块10通过卡箍安装有电动伸缩杆1101，电动伸缩杆1101底端通过存取筒连接杆1102安装有存取筒1103，存取筒1103底端开口处安装有旋转环1104，旋转环1104内部均匀安装有快门弧形板1105，旋转环1104外侧安装有外齿轮1106，存取筒1103一端一侧安装有固定板1107，固定板1107一侧安装有电动马达1108，电动马达1108一端安装有第二转轴1109，第二转轴1109底端安装有主动齿轮1110，便于存取样品，电动马达1108的输入端与控制箱2内部PLC控制器的输出端相连，第二转轴1109通过主动齿轮1110与外齿轮1106啮合连接，实现主动齿轮1110带动外齿轮1106转动，便于电动伸缩杆1101进入液氮罐1内部，液氮罐1顶端开设有取样口12，取样口12直径大于电动伸缩杆1101的直径，便于装置进行移动液氮罐1底端安装有底座13，底座13的数量为四个，底座13底端安装有移动轮14。

本发明的工作原理及使用流程：当需要储存样品时，首先将样品管顶端插入存取筒1103内部，控制箱2内部PLC控制器控制电动马达1108进行工作，电动马达1108带动第二转轴1109进行转动，第二转轴1109带动主动齿轮1110进行转动，主动齿轮1110带动外齿轮1106进行同步转动，外齿轮1106带动旋转环1104转动，使得快门弧形板1105中心组成的开口进行收缩，从而对样品管进行挤压固定，电动马达1108停止工作，完成对样品管的固定；

接着控制螺旋升降机409进行工作，螺旋升降机409带动丝杆410旋转，丝杆410转动使得升降螺母411进行移动，升降螺母411通过连接杆412和套管413的作用，带动小齿轮408进行上下移动，当小齿轮408移动到指定大转盘402一侧时，并与该大转盘402啮合连接，螺旋升降机409停止工作，接着控制指定大转盘402一侧的电子锁7工作，电子锁7将锁舌从限位块5一侧的限位槽6内部抽取，解除对该大转盘402的锁定，接着启动转动电机406，通过转动电机406带动第一转轴407进行转动，第一转轴407带动小齿轮408进行同步转动，小齿轮408带动大转盘402进行转动，并转动到指定位置，通过第二轴承414的作用，避免小齿轮408转动时带动连接杆412转动，转动电机406停止工作，完成样品储存位置的锁定；

当样品储存位置的锁定后，控制电动滑轨9工作，电动滑轨9带动滑块10移动到取样口12顶端指定位置，此时电动伸缩杆1101工作，将其底端的存取筒1103下降到液氮罐1内部，并穿过连通槽405到达指定大转盘402顶端，接着电动伸缩杆1101继续下降，使得存取筒1103底端的样品管进入凹槽404内部，接着控制电动马达1108反向转动，电动马达1108通过第二转轴1109带动主动齿轮1110反向转动，从而通过外齿轮1106带动旋转环1104反向转动，使得快门弧形板1105组成的开口直径增加，解除对样品管的挤压固定作用，使得样品管利用自身重力作用进入凹槽404内部，电动马达1108停止工作，接着启动电动伸缩杆1101，带动存取筒1103离开液氮罐1内部，接着启动转动电机406，通过转动电机406、第一转轴407和小齿轮408带动大转盘402转动到初始位置，转动电机406停止工作，电子锁7启动，使其锁舌进入大转盘402底端限位块5的限位槽6内部，完成对大转盘402的锁定工作，接着启动螺旋升降机409，通过丝杆410、升降螺母411、连接杆412和套管413的作用，带动小齿轮408移动到初始位置，完成对单个样品的储存工作，如此反复，完成对多个样品的存储工作。

当需要获取样品时，启动螺旋升降机409，将小齿轮408移动到样品所在的大转盘402一侧，并与该大转盘402啮合连接，启动电子锁7，解除对该大转盘402的锁定工作，启动转动电机406，带动小齿轮408转动，从而带动大转盘402转动，使得样品转动到取样口12正下方，接着启动电动滑轨9，使得滑块10移动到取样口12顶端，并启动电动伸缩杆1101，使得电动伸缩杆1101底端的存取筒1103穿过取样口12和连通槽405下降到样品顶端，并将样品收入存取筒1103内部，电动伸缩杆1101停止工作，启动电动马达1108，带动旋转环1104转动，减少快门弧形板1105组成的开口直径，从而对该样品进行挤压固定，电动马达1108停止工作，启动电动伸缩杆1101，电动伸缩杆1101带动该样品从液氮罐1上升到取样口12顶端，完成对指定单个样品的拿取工作，如此反复，从而完成对多个指定样品的拿取，操作简单，整个挑选样本工作区置于罐内，且全程处于小于-180℃的环境中，彻底避免样本反复冻融，有效保障了精准医疗时代对生物样本安全性和长效性的高要求。

实施例3：如图1、6、7、9、10、11所示，本发明提供一种技术方案，一种在液氮罐内存储位上单个冻存样本存取的液氮存储系统，包括液氮罐1和安装在液氮罐1顶端的控制箱2，控制箱2内部安装有PLC控制器，PLC控制器型号为S7-200smart，以及安装在控制箱2一侧并于PLC控制器相连的显示屏3，显示屏3型号为smartline，控制箱2的输入端与市电的输出端电性连接，液氮罐1内部安装有样本存储组件4；

样本存储组件4包括中心轴401、大转盘402、第一轴承403、凹槽404、连通槽405、转动电机406、第一转轴407、小齿轮408、螺旋升降机409、丝杆410、升降螺母411、连接杆412、套管413、第二轴承414、弧形连杆415和电子锁控制块416；

液氮罐1中心位置处安装有中心轴401，中心轴401外侧均匀套接有大转盘402，中心轴401与大转盘402之间通过第一轴承403相连，大转盘402顶部均匀开设有凹槽404，大转盘402顶部一侧贯穿开设有连通槽405，液氮罐1顶端一侧安装有转动电机406，转动电机406一端安装有第一转轴407，第一转轴407外侧套接有小齿轮408，小齿轮408底端安装有套管413，液氮罐1顶端与转动电机406相邻位置处安装有螺旋升降机409，螺旋升降机409一端安装有丝杆410，丝杆410外侧套接有升降螺母411，升降螺母411一端安装有连接杆412，套管413与连接杆412通过第二轴承414相连，便于储存样品，液氮罐1内部环境温度小于零下一百八十度，大转盘402外侧均匀安装有齿牙，并通过齿牙与小齿轮408啮合连接实现转动，实现小齿轮408带动大转盘402转动，便于控制转动电机406和螺旋升降机409工作，转动电机406和螺旋升降机409的输入端均与控制箱2内部PLC控制器的输出端相连，在升降螺母411对应连接杆412另一侧焊接有弧形连杆415，弧形连杆415端部安装有电子锁控制块416。

大转盘402底部一侧固定安装有限位块5，限位块5一侧开设有限位槽6，液氮罐1内壁与限位块5对应位置处安装有电子锁安装柱15，所述电子锁安装柱15一侧对应限位槽6位置处均安装有电子锁7，电子锁7通过自身锁舌与限位槽6相连，实现对大转盘402的锁定，电子锁控制块416位于电子锁7的一侧，电子锁7的输入端与电子锁控制块416的输出端电性连接，所述电子锁控制块416的输入端与控制箱2内部PLC控制器的输出端相连，使得控制箱2输出命令后能启动电子锁控制块416，并通过电子锁控制块416控制与其最近的电子锁7启动，实现电子锁7锁舌收回，实现对大转盘402的解除锁定。

便于滑块10进行滑动，液氮罐1顶端一侧安装有立柱8，立柱8顶端一侧安装有电动滑轨9，电动滑轨9的输入端与控制箱2内部PLC控制器的输出端相连，电动滑轨9一侧安装有滑块10。

滑块10一端安装有存取组件11，存取组件11包括电动伸缩杆1101、存取筒连接杆1102、存取筒1103、旋转环1104、快门弧形板1105、外齿轮1106、固定板1107、电动马达1108、第二转轴1109和主动齿轮1110，滑块10通过卡箍安装有电动伸缩杆1101，电动伸缩杆1101底端通过存取筒连接杆1102安装有存取筒1103，存取筒1103底端开口处安装有旋转环1104，旋转环1104内部均匀安装有快门弧形板1105，旋转环1104外侧安装有外齿轮1106，存取筒1103一端一侧安装有固定板1107，固定板1107一侧安装有电动马达1108，电动马达1108一端安装有第二转轴1109，第二转轴1109底端安装有主动齿轮1110，便于存取样品，电动马达1108的输入端与控制箱2内部PLC控制器的输出端相连，第二转轴1109通过主动齿轮1110与外齿轮1106啮合连接，实现主动齿轮1110带动外齿轮1106转动，便于电动伸缩杆1101进入液氮罐1内部，液氮罐1顶端开设有取样口12，取样口12直径大于电动伸缩杆1101的直径，便于装置进行移动液氮罐1底端安装有底座13，底座13的数量为四个，底座13底端安装有移动轮14。

本发明的工作原理及使用流程：当需要储存样品时，首先将样品管顶端插入存取筒1103内部，控制箱2内部PLC控制器控制电动马达1108进行工作，电动马达1108带动第二转轴1109进行转动，第二转轴1109带动主动齿轮1110进行转动，主动齿轮1110带动外齿轮1106进行同步转动，外齿轮1106带动旋转环1104转动，使得快门弧形板1105中心组成的开口进行收缩，从而对样品管进行挤压固定，电动马达1108停止工作，完成对样品管的固定；

接着控制螺旋升降机409进行工作，螺旋升降机409带动丝杆410旋转，丝杆410转动使得升降螺母411进行移动，升降螺母411通过连接杆412和套管413的作用，带动小齿轮408进行上下移动，当小齿轮408移动到指定大转盘402一侧时，并与该大转盘402啮合连接，螺旋升降机409停止工作，电子锁控制块416和弧形连杆415随着升降螺母411同步移动，所以此时的电子锁控制块416与该大转盘402对应的电子锁7位于同一水平面内，接着启动电子锁控制块416，电子锁控制块416控制该大转盘对应的电子锁7，使得该电子锁7将锁舌从限位块5一侧的限位槽6内部抽出，解除对该大转盘402的锁定，接着启动转动电机406，通过转动电机406带动第一转轴407进行转动，第一转轴407带动小齿轮408进行同步转动，小齿轮408带动大转盘402进行转动，并转动到指定位置，通过第二轴承414的作用，避免小齿轮408转动时带动连接杆412转动，转动电机406停止工作，完成样品储存位置的锁定；

当样品储存位置的锁定后，控制电动滑轨9工作，电动滑轨9带动滑块10移动到取样口12顶端指定位置，此时电动伸缩杆1101工作，将其底端的存取筒1103下降到液氮罐1内部，并穿过连通槽405到达指定大转盘402顶端，接着电动伸缩杆1101继续下降，使得存取筒1103底端的样品管进入凹槽404内部，接着控制电动马达1108反向转动，电动马达1108通过第二转轴1109带动主动齿轮1110反向转动，从而通过外齿轮1106带动旋转环1104反向转动，使得快门弧形板1105组成的开口直径增加，解除对样品管的挤压固定作用，使得样品管利用自身重力作用进入凹槽404内部，电动马达1108停止工作，接着启动电动伸缩杆1101，带动存取筒1103离开液氮罐1内部，接着启动转动电机406，通过转动电机406、第一转轴407和小齿轮408带动大转盘402转动到初始位置，转动电机406停止工作，接着关闭电子锁控制块416，使得电子锁7失去控制，进而电子锁7的再次插入到大转盘402底端限位块5的限位槽6内部，完成对大转盘402的锁定工作，接着启动螺旋升降机409，通过丝杆410、升降螺母411、连接杆412和套管413的作用，带动小齿轮408移动到初始位置，完成对单个样品的储存工作，如此反复，完成对多个样品的存储工作。

当需要获取样品时，启动螺旋升降机409，将小齿轮408移动到样品所在的大转盘402一侧，并与该大转盘402啮合连接，再次启动电子锁控制块416，使得电子锁控制块416能控制该大转盘402对应电子锁7的锁舌收回，解除对该大转盘402的锁定工作，启动转动电机406，带动小齿轮408转动，从而带动大转盘402转动，使得样品转动到取样口12正下方，接着启动电动滑轨9，使得滑块10移动到取样口12顶端，并启动电动伸缩杆1101，使得电动伸缩杆1101底端的存取筒1103穿过取样口12和连通槽405下降到样品顶端，并将样品收入存取筒1103内部，电动伸缩杆1101停止工作，启动电动马达1108，带动旋转环1104转动，减少快门弧形板1105组成的开口直径，从而对该样品进行挤压固定，电动马达1108停止工作，启动电动伸缩杆1101，电动伸缩杆1101带动该样品从液氮罐1上升到取样口12顶端，完成对指定单个样品的拿取工作，如此反复，从而完成对多个指定样品的拿取，操作简单，整个挑选样本工作区置于罐内，且全程处于小于-180℃的环境中，彻底避免样本反复冻融，有效保障了精准医疗时代对生物样本安全性和长效性的高要求。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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 (10)

1.一种在液氮罐内存储位上单个样本存取的液氮存储系统，包括液氮罐（1）和安装在液氮罐（1）顶端的控制箱（2），控制箱（2）内部安装有PLC控制器，以及安装在控制箱（2）一侧并于PLC控制器相连的显示屏（3），所述控制箱（2）的输入端与市电的输出端电性连接，其特征在于：所述液氮罐（1）内部安装有样本存储组件（4）；

所述样本存储组件（4）包括中心轴（401）、大转盘（402）、第一轴承（403）、凹槽（404）、连通槽（405）、转动电机（406）、第一转轴（407）、小齿轮（408）、螺旋升降机（409）、丝杆（410）、升降螺母（411）、连接杆（412）、套管（413）和第二轴承（414）；

所述液氮罐（1）中心位置处安装有中心轴（401），所述中心轴（401）外侧均匀套接有大转盘（402），所述中心轴（401）与大转盘（402）之间通过第一轴承（403）相连，所述大转盘（402）顶部均匀开设有凹槽（404），所述大转盘（402）顶部一侧贯穿开设有连通槽（405），所述液氮罐（1）顶端一侧安装有转动电机（406），所述转动电机（406）一端安装有第一转轴（407），所述第一转轴（407）外侧套接有小齿轮（408），所述小齿轮（408）底端安装有套管（413），所述液氮罐（1）顶端与转动电机（406）相邻位置处安装有螺旋升降机（409），所述螺旋升降机（409）一端安装有丝杆（410），所述丝杆（410）外侧套接有升降螺母（411），所述升降螺母（411）一端安装有连接杆（412），所述套管（413）与连接杆（412）通过第二轴承（414）相连。

2.根据权利要求1所述的一种在液氮罐内存储位上单个样本存取的液氮存储系统，其特征在于：所述液氮罐（1）内部环境温度小于零下一百八十度。

3.根据权利要求1所述的一种在液氮罐内存储位上单个样本存取的液氮存储系统，其特征在于：所述大转盘（402）外侧均匀安装有齿牙，并通过齿牙与小齿轮（408）啮合连接实现转动。

4.根据权利要求1所述的一种在液氮罐内存储位上单个样本存取的液氮存储系统，其特征在于：所述转动电机（406）和螺旋升降机（409）的输入端均与控制箱（2）内部PLC控制器的输出端相连。

5.根据权利要求1所述的一种在液氮罐内存储位上单个样本存取的液氮存储系统，其特征在于：所述大转盘（402）底部一侧固定安装有限位块（5），所述限位块（5）一侧开设有限位槽（6），所述液氮罐（1）内壁与限位块（5）对应位置处安装有电子锁（7），所述电子锁（7）的输入端均与控制箱（2）内部PLC控制器的输出端相连，所述电子锁（7）通过自身锁舌与限位槽（6）相连。

6.根据权利要求1所述的一种在液氮罐内存储位上单个样本存取的液氮存储系统，其特征在于：所述液氮罐（1）顶端一侧安装有立柱（8），所述立柱（8）顶端一侧安装有电动滑轨（9），所述电动滑轨（9）的输入端与控制箱（2）内部PLC控制器的输出端相连，所述滑轨（9）一侧安装有滑块（10）。

7.根据权利要求6所述的一种在液氮罐内存储位上单个样本存取的液氮存储系统，其特征在于：所述滑块（10）一端安装有存取组件（11）；

所述存取组件（11）包括电动伸缩杆（1101）、存取筒连接杆（1102）、存取筒（1103）、旋转环（1104）、快门弧形板（1105）、外齿轮（1106）、固定板（1107）、电动马达（1108）、第二转轴（1109）和主动齿轮（1110）；

所述滑块（10）通过卡箍安装有电动伸缩杆（1101），所述电动伸缩杆（1101）底端通过存取筒连接杆（1102）安装有存取筒（1103），所述存取筒（1103）底端开口处安装有旋转环（1104），所述旋转环（1104）内部均匀安装有快门弧形板（1105），所述旋转环（1104）外侧安装有外齿轮（1106），所述存取筒（1103）一端一侧安装有固定板（1107），所述固定板（1107）一侧安装有电动马达（1108），所述电动马达（1108）一端安装有第二转轴（1109），所述第二转轴（1109）底端安装有主动齿轮（1110）。

8.根据权利要求7所述的一种在液氮罐内存储位上单个样本存取的液氮存储系统，其特征在于：所述电动马达（1108）的输入端与控制箱（2）内部PLC控制器的输出端相连，所述第二转轴（1109）通过主动齿轮（1110）与外齿轮（1106）啮合连接。

9.根据权利要求7所述的一种在液氮罐内存储位上单个样本存取的液氮存储系统，其特征在于：所述液氮罐（1）顶端开设有取样口（12），所述取样口（12）的直径大于电动伸缩杆（1101）的直径。

10.根据权利要求1所述的一种在液氮罐内存储位上单个样本存取的液氮存储系统，其特征在于：所述液氮罐（1）底端安装有底座（13），所述底座（13）的数量为四个，所述底座（13）底端安装有移动轮（14）。