CN111004713A - 一种微生物动态生长环境的培养装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种微生物动态生长环境的培养装置及培养试验装置，包括：试管，用于盛装微生物培养液；中空搅拌棒，中空搅拌棒的一端伸入试管内，另一端露于试管外；通气管，用于通入气体，通气管一端与中空搅拌棒的另一端通过活动接口连接，另一端外设置有第一皮带轮；电机，包括电机马达、电机轴以及电机轴上的第二皮带轮，第一皮带轮与第二皮带轮通过传动皮带连接；在电机马达启动时，通过电机轴带动第二皮带轮转动，通过传动皮带带动第一皮带轮转动，以使通气管转动，进而使得中空搅拌棒进行搅拌，为微生物的生长提供动态培养条件，模拟出动态生长环境，通过控制电动马达的快慢，营造为微生物生长所需的不同的动态环境。

Description

一种微生物动态生长环境的培养装置

技术领域

本发明涉及微生物培养技术领域，尤其涉及一种微生物动态生长环境的培养装置。

背景技术

在实验中，探索微生物生长的条件以及产物之间的关系时，需要为微生物提供合适可调的环境，比如、提供舒适的温度、恰当的气流以及时间的监控等等。

现有技术中，在对微生物模拟动态生长环境时，通常都是在自然环境下进行的，无法对不同级别的动态环境进行培养，造成无法有效地获得微生物所需的动态生长环境。

发明内容

本发明实施例提供了一种微生物动态生长环境的培养装置及培养比较试验装置。

第一方面，本发明提供了一种微生物动态生长环境的培养装置，包括：

试管，用于盛装微生物培养液；

中空搅拌棒，所述中空搅拌棒的一端伸入所述试管内，所述中空搅拌棒的另一端露于所述试管外；

通气管，用于通入气体，所述通气管一端与所述中空搅拌棒露于所述试管外的另一端通过活动接口连接，所述通气管另一端外设置有第一皮带轮；

电机，包括电机马达、电机轴以及电机轴上的第二皮带轮，所述第一皮带轮与所述第二皮带轮通过传动皮带连接；

在所述电机马达启动时，通过所述电机轴带动所述第二皮带轮转动，通过所述传动皮带带动所述第一皮带轮转动，以使所述通气管围绕径向转动，进而使得所述中空搅拌棒进行搅拌，为微生物的生长提供动态培养条件。

进一步地，所述中空搅拌棒伸入所述试管内的一端设置有搅拌桨叶。

进一步地，所述通气管另一端通过轴承和转接口连接通气转接气管，所述轴承包括上轴承圈、下轴承圈以及所述上轴承圈和所述下轴承圈之间的滚子，所述轴承套设于通气管外壁；

所述转接口一端套在所述通气转接气管下方，所述转接口的另一端抵在所述上轴承圈上；

所述通气转接气管连接气泵，所述气泵用于通过所述通气转接气管、通气管以及所述中空搅拌棒向所述微生物培养液提供气体。

进一步地，所述活动接口与所述中空搅拌棒连接处设置有滤菌膜，用于过滤气体中的细菌。

进一步地，所述通气转接气管与所述通气管之间还包括：弹簧和支架；

所述弹簧设置于所述上轴承圈上，所述弹簧压缩产生推力，所述上轴承圈支撑所述弹簧；

所述支架呈L型，所述支架一端夹在所述转接口与所述弹簧之间，在所述弹簧压缩之后，所述弹簧对所述支架产生顶紧力以支撑所述转接口，所述支架另一端通过地面或装置外壳滑槽进行支撑，以使所述通气转接气管得到支撑。

进一步地，还包括：调速模块，所述调速模块连接所述电机马达，用于对所述电机马达的速度进行调节。

进一步地，还包括：气体流速调控模块，所述气体流速调控模块连接所述气泵，用于对所述气泵的气体流速进行调节控制。

进一步地，还包括光电编码盘、单片机、显示模块，所述光电编码盘连接所述电机马达，所述光电编码盘与所述单片机连接，所述单片机与所述显示模块连接；

所述光电编码盘用于将所述电机马达的转速信息传输至所述单片机，所述单片机用于将所述转速信息通过所述显示模块进行显示。

第二方面，本发明还提供了一种微生物动态生长环境的培养试验装置，包括：

两个以上的如权利要求1-8中任一所述的培养装置；

其中，每个所述培养装置中的电机马达的速度均不同，每个所述培养装置中的通气管通入的气体的流速均不同，以为微生物的生长提供对比的动态培养条件。

本申请实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果：

在本发明实施例的技术方案中，由于在盛装微生物培养液的试管内放置中空搅拌棒，该中空搅拌棒露于试管外的另一端通过活动接口与通气管的一端连接，该通气管用于通入气体，该通气管另一端外设置第一皮带轮；电机包括电机马达、电机轴以及电机轴上的第二皮带轮，第一皮带轮与第二皮带轮通过传动皮带连接，在电机马达启动时，通过电机轴带动第二皮带轮转动，通过传动皮带带动第一皮带轮转动，以使通气管围绕径向转动，进而使得中控搅拌棒进行搅拌，为微生物的生长提供动态培养条件，进而模拟出动态生长环境，通过控制电动马达的快慢，营造为微生物生长所需的不同的动态环境，进而为微生物的动态生长环境提供可靠的试验数据。

附图说明

图1为本申请实施例一提供的微生物动态生长环境的培养装置的结构示意图；

图2为本申请实施例一提供的通气管路的结构示意图；

图3为本申请实施例二提供的微生物动态生长环境的培养试样装置的结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种微生物动态生长环境的培养装置及培养试验装置，用于微生物的动态生长环境提供可靠的试验数据。

下面通过附图以及具体实施例对本发明技术方案做详细的说明，应当理解本申请实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。

本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

实施例一

请参考图1，本发明提供一种微生物动态生长环境的培养装置，包括：试管101、中控搅拌棒102、通气管103、电机104。

其中，试管101用于盛装微生物培养液；

中空搅拌棒102的一端伸入该试管101内，并伸入至该微生物培养液中，该中空搅拌棒102另一端露于试管101外；

通气管103用于通入气体，进而使得通入的气体能够与微生物培养液充分接触，该通气管103一端与中空搅拌棒102露于试管101外的另一端通过活动接口P连接，该通气管103另一端外设置有第一皮带轮1031。其中，该活动接口P包括上开口和下开口，其中上开口与通气管103下端过盈配合，下开口与中空搅拌棒102上端过盈配合。

电机104包括电机马达1041、电机轴1042以及电机轴1042上的第二皮带轮1043，该第二皮带轮1043与第一皮带轮1031通过传动皮带L连接。

实现原理：

在电机马达启动时，通过电机轴1042带动第二皮带轮1043转动，通过该传动皮带L带动第一皮带轮1031转动，以使通气管103围绕径向转动，进而使得中空搅拌棒102进行搅拌，为微生物的生长提供动态培养条件。

其中，该中空搅拌棒102可以是弯折的结构，比如，该中空搅拌棒102呈L型，具有弯折的一端伸入该试管101内。

在一种可选的实施方式中，该中空搅拌棒102伸入试管101内的一端设置有搅拌桨叶1021，该搅拌桨叶1021由中空搅拌棒边缘伸出，用于增大搅动的幅度。此时的中空搅拌棒102可为直管。

在一种可选的实施方式中，如图2所示，该培养装置还包括通气装置，该通气装置与通气管103连接，用于实现供气。同时，在供气时，需将该试管101开口处设置密封塞105。同时，该密封塞105中间开设通孔，以便于中空搅拌棒102穿过，而且，该密封塞105与所述中空搅拌棒102之间使用润滑剂，以便于该中空搅拌棒102在转动时，密封塞保持不动。

具体地，该通气管103另一端通过轴承108和转接口109连接通气转接气管106，该轴承108包括上轴承圈、下轴承圈以及上轴承圈和下轴承圈之间的滚子，轴承108套设于通气管103外壁，具体是轴承108的下轴承圈固定在该通气管103外壁；这里的轴承108具体可以采用推力轴承。

在没有弹簧的情况下，该转接口109一端套在通气转接气管106下方，转接口109的另一端抵在该上轴承圈上。

该通气转接气管106连接气泵107，该气泵107用于通过通气转接气管106、通气管102以及中空搅拌棒102向该微生物培养液提供气体。

这样，轴承108位于第一皮带轮1031的上方。通气管103在电机104驱动下，通过第一皮带轮1031带动转动的过程中，通过轴承108的隔离作用，使得该通气管103转动，同时，转接口109和通气转接气管106不会转动。

在一种可选的实施方式中，图1中，该活动接口P与中空搅拌棒102的连接处设置有滤菌膜Q，用于过滤气体中的细菌，以确保该通入的气体不受细菌的污染。其中，该滤菌膜Q设置在活动接口P的下开口表面，或者是设置在中空搅拌棒102的上开口处，在本发明实施例中不作具体限定。

在一种可选的实施方式中，该通气转接气管106与通气管103之间还包括：弹簧110和支架111；

在有弹簧时，弹簧110设置于上轴承圈上，弹簧110压缩产生推力，该上轴承圈支撑该弹簧110；

支架111呈L型，支架111的一端夹在转接口109与弹簧之间，在弹簧110压缩之后，弹簧110对支架111产生顶紧力以支撑转接口109，支架111另一端通过地面或者装置壳体滑槽进行支撑，以使通气转接气管得到支撑，支架111受到顶紧力可在垂直方向上产生微小运动。该装置壳体具体是指该培养装置的壳体。

在一种可选的实施方式中，该通气管103上还设置有另一普通轴承112，该普通轴承112通过壳体对通气管103进行固定。

在一种可选的实施方式中，该培养装置还包括调速模块，该调速模块连接电机马达，用于对电机马达1041的速度进行调节。实现不同电机转速的控制。进而可提供不同转速对应的微生物的同态培养条件。

在一种可选的实施方式中，该培养装置还包括气体流速调控模块，该气体流速调控模块连接气泵107，用于对该气泵107的气体流速进行调节控制。进而可提供不同气流速度对应的微生物的同态培养条件。

在一种可选的实施方式中，该培养装置还包括光电编码盘、单片机、显示模块，该光电编码盘连接电机马达1041，光电编码盘与单片机连接，单片机与显示模块连接，进而在光电编码盘采集到电机马达1041的转速信息时，将其发送给单片机，单片机再控制显示模块显示该转速信息。通过采用显示模块进行显示，以便于试验人员能够清楚知道试验过程中电机马达1041的转速。还可用于提供试验数据支持。

当然，在具体的实施过程中，该气泵107连接的气体流速调控模块也可以连接显示模块，实现对气体流速的显示，以提供试验数据支持。

实施例二

基于相同的发明构思，本发明实施例还提供一种微生物动态生长环境的培养试验装置，包括：

两个以上的微生物动态生长环境的培养装置中任一所述的培养装置；

其中，每个所述培养装置中的电机马达的速度均不同，每个所述培养装置中的通气管通入的气体的流速均不同，以为微生物的生长提供对比的动态培养条件。

具体以五个上述培养装置301形成的培养试验装置为例，具体如图3所示。

这里的培养装置具体为实施例一中任意一个实施方式中的培养装置301。在此就不再详细赘述了。

比如，有两个培养装置时，即两个试管，其中，一个培养装置所对应的电机马达设置的转速为r1，另一个培养装置所对应的电机马达设置的转速为r2。转速r1和转速r2不相等。同理可得两个以上培养装置的电机马达的转速设置，在此不再详细赘述了。

在一种可选的实施方式中，对每个培养装置301中的通气管通入不同流速的气体，为微生物的生长提供对比的动态培养条件。

比如，有两个培养装置时，即两个试管，其中，一个培养装置所对应的气泵供气流速为v1，另一个培养装置所对应的气泵供气流速为v2，供气流速v1和供气流速v2不相等。同理可得两个以上培养装置的气泵供气流速的设置，在此不再详细赘述了。

若单独对搅拌转速进行分析时，气泵供气流速保持一致，若单独对气泵供气流速进行分析时，搅拌转速保持一致。

本申请实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果：

在本发明实施例的技术方案中，由于在盛装微生物培养液的试管内放置中空搅拌棒，该中空搅拌棒露于试管外的另一端通过活动接口与通气管的一端连接，该通气管用于通入气体，该通气管另一端外设置第一皮带轮；电机包括电机马达、电机轴以及电机轴上的第二皮带轮，第一皮带轮与第二皮带轮通过传动皮带连接，在电机马达启动时，通过电机轴带动第二皮带轮转动，通过传动皮带带动第一皮带轮转动，以使通气管围绕径向转动，进而使得中控搅拌棒进行搅拌，为微生物的生长提供动态培养条件，进而模拟出动态生长环境，通过控制电动马达的快慢，营造为微生物生长所需的不同的动态环境，进而为微生物的动态生长环境提供可靠的试验数据。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种微生物动态生长环境的培养装置，其特征在于，包括：

试管，用于盛装微生物培养液；

中空搅拌棒，所述中空搅拌棒的一端伸入所述试管内，所述中空搅拌棒的另一端露于所述试管外；

通气管，用于通入气体，所述通气管一端与所述中空搅拌棒露于所述试管外的另一端通过活动接口连接，所述通气管另一端外设置有第一皮带轮；

电机，包括电机马达、电机轴以及电机轴上的第二皮带轮，所述第一皮带轮与所述第二皮带轮通过传动皮带连接；

在所述电机马达启动时，通过所述电机轴带动所述第二皮带轮转动，通过所述传动皮带带动所述第一皮带轮转动，以使所述通气管围绕径向转动，进而使得所述中空搅拌棒进行搅拌，为微生物的生长提供动态培养条件。

2.如权利要求1所述的培养装置，其特征在于，所述中空搅拌棒伸入所述试管内的一端设置有搅拌桨叶。

3.如权利要求1所述的培养装置，其特征在于，所述通气管另一端通过轴承和转接口连接通气转接气管，所述轴承包括上轴承圈、下轴承圈、以及位于所述上轴承圈和所述下轴承圈之间的滚子，所述轴承套设于所述通气管外壁；

所述转接口一端套在所述通气转接气管下方，所述转接口的另一端抵在所述上轴承圈上；

所述通气转接气管连接气泵，所述气泵用于通过所述通气转接气管、通气管以及所述中空搅拌棒向所述微生物培养液提供气体。

4.如权利要求1所述的培养装置，其特征在于，所述活动接口与所述中空搅拌棒连接处设置有滤菌膜，用于过滤气体中的细菌。

5.如权利要求3所述的培养装置，其特征在于，所述通气转接气管与所述通气管之间还包括：弹簧和支架；

所述弹簧设置于所述上轴承圈上，所述弹簧压缩产生推力，所述上轴承圈支撑所述弹簧；

所述支架呈L型，所述支架一端夹在所述转接口与所述弹簧之间，在所述弹簧压缩之后，所述弹簧对所述支架产生顶紧力以支撑所述转接口，所述支架另一端通过地面或装置外壳滑槽进行支撑，以使所述通气转接气管得到支撑。

6.如权利要求1所述的培养装置，其特征在于，还包括：调速模块，所述调速模块连接所述电机马达，用于对所述电机马达的速度进行调节。

7.如权利要求1所述的培养装置，其特征在于，还包括：气体流速调控模块，所述气体流速调控模块连接所述气泵，用于对所述气泵的气体流速进行调节控制。

8.如权利要求6所述的培养装置，其特征在于，还包括：光电编码盘、单片机、显示模块，所述光电编码盘连接所述电机马达，所述光电编码盘与所述单片机连接，所述单片机与所述显示模块连接；

所述光电编码盘用于将所述电机马达的转速信息传输至所述单片机，所述单片机用于将所述转速信息通过所述显示模块进行显示。

9.一种微生物动态生长环境的培养比较试验装置，其特征在于，包括：

两个以上的如权利要求1-8中任一所述的培养装置；

其中，每个所述培养装置中的电机马达的速度均不同，每个所述培养装置中的通气管通入的气体的流速均不同，以为微生物的生长提供对比的动态培养条件。

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