CN112275180A - 自动监控调节水浴槽液位的恒温水浴振荡器 - Google Patents

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吴明
汪洪
马桂娟
樊桂红
高琳
李瑞雪
王紫昕
马雪梅
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Abstract

本发明提供一种自动监控调节水浴槽液位的恒温水浴振荡器，用于在样品检测过程中，对样品进行恒温振荡，包括：水浴槽、补水槽、溢流管及微控制器。水浴槽内设置有摇床，补水槽上设置有进水管及补水泵，补水泵的出口端连通水浴槽。溢流管一端连通水浴槽，另一端连通补水槽，且溢流管上设置有瞬时流量传感器。微控制器具有至少一个输入端和一个输出端，瞬时流量传感器电性连接微控制器的输入端，补水泵的继电开关电性连接微控制器的输出端。微控制器根据所接收的溢流流量，启动补水泵，将补水槽中的水循环回水浴槽中，并保持溢流管在整个恒温水浴过程中具有溢流流量。实现水浴槽中的水位在整个水浴过程中保持相对稳定，提高实验精度。

Description

自动监控调节水浴槽液位的恒温水浴振荡器
技术领域
本发明属于检测设备技术领域，具体涉及一种自动监控调节水浴槽液位的恒温水浴振荡器。
背景技术
恒温水浴振荡器是一种温度可控的恒温水浴槽和振荡器相结合的生化仪器。广泛用于植物、生物、微生物、遗传、病毒、医学、环保、食品、石油、化工等科研、教育部门作各类生物的精密培养、基因工程的研究、石油化工的受热等领域。
现有的恒温水浴振荡器多将摇床置于水浴槽中，在水浴温度较高时，水浴槽的液位会随着水浴时间的延长，蒸发下降，需要操作人员手动补水，如操作人员未能及时发现，则可能导致水浴槽液位过低或干涸，导致实验失败，损坏设备，甚至是酿成火灾爆炸等危险事故。
现有技术中，提供的一种恒温水浴振荡器，通过设置预热槽，与水浴槽通过管道连接，实现自动调控水位及给补水提前加热，然而，该恒温水浴振荡器在实际使用过程中，由于在摇床往复的过程中，水位波动，通过液位计检测水浴槽的液位，不能及时准确的反应水浴槽的真实液位，在水浴槽液位下降时，摇床上的试管与水浴槽中的水接触面积减小，影响实验精度。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种自动监控调节水浴槽液位的恒温水浴振荡器，以解决现有技术中存在的摇床往复的过程中，水位波动，导致的水位检测不准确，影响实验精度的技术问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种自动监控调节水浴槽液位的恒温水浴振荡器，包括：
水浴槽，所述水浴槽内设置有摇床；
补水槽，所述补水槽上设置有进水管及补水泵，所述补水泵的出口端连通所述水浴槽；
溢流管，所述溢流管一端连通所述水浴槽，另一端连通所述补水槽，且所述溢流管上设置有瞬时流量传感器；以及
微控制器，所述微控制器具有至少一个输入端和一个输出端，所述瞬时流量传感器电性连接所述微控制器的输入端，所述补水泵的继电开关电性连接所述微控制器的输出端。
优选地，所述补水槽设置有电加热件，所述电加热件用于加热所述补水槽内的水；所述水浴槽上设置有第一温度传感器，所述补水槽上设置有第二温度传感器，所述第一温度传感器与所述第二温度传感器分别电性连接所述微控制器的输入端，所述电加热件的继电开关电性连接所述微控制器的输出端。
优选地，所述进水管上设置有进水调节阀，所述补水槽上设置有液位传感器，所述液位传感器电性连接所述微控制器的输入端，所述进水调节阀的执行机构电性连接所述微控制器的输出端。
优选地，所述水浴槽的外侧设置有制冷夹套，所述制冷夹套中能够通入冷媒介质。
优选地，所述补水槽上设置有冷风风扇，所述冷风风扇的出风口正对所述补水槽的液面；所述冷风风扇的继电开关电性连接所述微控制器。
优选地，所述补水泵的出口端设置有补水管，所述补水管的末端设置有喇叭口状的缓冲腔，所述缓冲腔的下端靠近所述水浴槽的液面，且上端设置有水分布器。
优选地，所述水浴槽与所述补水槽的下端均设置有排空管，所述排空管上具有排空阀。
优选地，所述微控制器为STM32系列的微控制器。
由上述技术方案可知，本发明提供了一种自动监控调节水浴槽液位的恒温水浴振荡器，其有益效果是：通过设置所述补水槽，并在所述补水槽上设置电加热器及补水泵，且将所述水浴槽与所述补水槽通过溢流管连接，在进行恒温水浴振荡作业时，将装有样品试管的摇床置于所述水浴槽中，所述水浴槽中的水通过所述溢流管溢流进入所述补水槽，设置于所述溢流管上的瞬时流量传感器捕捉溢流流量，并传输给所述微控制器，所述微控制器根据所接收的溢流流量，启动所述补水泵，向将所述补水槽中的水循环回所述水浴槽中，并保持所述溢流管在整个恒温水浴过程中具有溢流流量。如此，则保持所述水浴槽中的水位在整个水浴过程中保持在一个相对稳定的液位，提高实验精度。进一步地，本发明的实施方案，采用瞬时流量传感器间接检测判断所述水浴槽的液位，克服了传统液位计由于受液位波动而检测不准确的缺陷，进一步提高检测精度和准确度。
附图说明
图1是自动监控调节水浴槽液位的恒温水浴振荡器的结构示意图。
图2是微控制器的电路逻辑示意图。
图中：自动监控调节水浴槽液位的恒温水浴振荡器10、水浴槽100、第一温度传感器101、摇床110、制冷夹套120、排空管130、排空阀131、补水槽200、第二温度传感器201、液位传感器202、进水管210、进水调节阀211、补水泵220、补水管221、缓冲腔222、水分布器223、电加热件230、冷风风扇240、溢流管300、瞬时流量传感器310、微控制器400。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“顶部”、“底部”、“底端”、“顶端”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
请参看图1与图2，一具体实施方式中，一种自动监控调节水浴槽液位的恒温水浴振荡器10，用于在样品检测过程中，对样品进行恒温振荡，包括：水浴槽100、补水槽200、溢流管300以及微控制器400。
所述水浴槽100内设置有摇床110，所述补水槽200上设置有进水管210及补水泵220，所述补水泵220的出口端连通所述水浴槽100。所述溢流管300一端连通所述水浴槽100，另一端连通所述补水槽200，且所述溢流管300上设置有瞬时流量传感器310。所述微控制器400具有至少一个输入端和一个输出端，所述瞬时流量传感器310电性连接所述微控制器400的输入端，所述补水泵220的继电开关电性连接所述微控制器400的输出端，作为优选，所述微控制器为STM32系列的微控制器。
在进行恒温水浴振荡检测试验时，首先将所述水浴槽100装水至所述溢流管300附近，将样品试管放置于所述摇床110上，此时，所述水浴槽100中多余的水沿所述溢流管300溢流至所述补水槽200中。开启水浴摇床，液位波动，部分水浴水继续从所述溢流管300中溢流，此时所述瞬时流量传感器310检测到溢流流量，并传输给所述微控制器400，所述微控制器400根据接收的所述溢流流量，自启动所述补水泵220，将所述补水槽200中的水循环回所述水浴槽100中，并保持所述溢流管300中具有溢流流量，即保持所述瞬时流量传感器310在整个恒温水浴的过程中，具有流量。实现所述水浴槽100中的液位在整个恒温水浴的过程中的相对稳定，提高实验精度，克服传统液位计检测计由于受液位波动而检测不准确的缺陷。
进一步地，所述补水槽200设置有电加热件230，所述电加热件230用于加热所述补水槽200内的水。所述水浴槽100上设置有第一温度传感器101，所述补水槽200上设置有第二温度传感器201，所述第一温度传感器101与所述第二温度传感器201分别电性连接所述微控制器400的输入端，所述电加热件230的继电开关电性连接所述微控制器400的输出端。
启动所述电加热件230，对所述补水槽200内的水进行加热，使达到预定水浴温度，所述微控制器400根据所述第一温度传感器101与所述第二温度传感器201的温差自动调控所述电加热件230的输出功率，以调节所述水浴槽的水温恒定。一方面，使得所述水浴槽中的水温恒定，避免加入忽然加入温差过大的水，导致冷热不均衡，影响实验精度，另一方面，将所述电加热件230仅设置于所述补水槽200中，即使由于所述补水泵220或所述瞬时流量传感器310或所述温度传感器101故障，导致所述水浴槽100的水位过低或严重缺水，也不会由于所述电加热件230持续发热，导致水温过高、烧毁设备甚至火灾爆炸等安全事故的发生，降低安全风险，实现本质安全。
进一步地，所述进水管210上设置有进水调节阀211，所述补水槽200上设置有液位传感器202，所述液位传感器202电性连接所述微控制器400的输入端，所述进水调节阀211的执行机构电性连接所述微控制器400的输出端，以通过监测所述补水槽200的液位，及时补充在长时间水浴过程中，蒸发损失的水。
又一较佳实施方式中，为使得所述自动监控调节水浴槽液位的恒温水浴振荡器10能够具有可快速调节温度的功能，所述水浴槽100的外侧设置有制冷夹套120，所述制冷夹套120中能够通入冷媒介质，根据具体使用条件，所述水浴槽100内的样品试管需要降温的继续振荡或降温停止的时候，向所述制冷夹套120内通入冷媒介质，优选为冷却水，加速所述水浴槽100内的水降温。同时，如果所述补水槽200液位不高时，可向所述补水槽200内加入凉水，并循环至所述水浴槽100中，实现快速降温。
进一步地，所述补水槽200上设置有冷风风扇240，所述冷风风扇240的出风口正对所述补水槽200的液面。所述冷风风扇240的继电开关电性连接所述微控制器400，以辅助所述补水槽200内的水降温。
再一较佳实施方式中，所述补水泵220的出口端设置有补水管221，所述补水管221的末端设置有喇叭口状的缓冲腔222，所述缓冲腔222的下端靠近所述水浴槽100的液面，且上端设置有水分布器223。所述补水泵220将所述补水槽200中的水泵入所述水浴槽100前，首先经过所述水分布器223，使得水由所述缓冲腔222的腔壁流入所述水浴槽100，以减少补水压力对所述水浴槽100内水面的冲击，减少由于补水引起的所述水浴槽100液面的大幅波动，进一步提高实验的精度和准确度。
进一步地，所述水浴槽100与所述补水槽200的下端均设置有排空管130，所述排空管130上具有排空阀131。所述水浴槽100与所述补水槽200长时间运行的过程中，积累的浓水可以通过所述排空管130进行排空置换，另一方面，在需要对样品试管进行冷却时，可以直接通过所述排空管130将所述水浴槽100与所述补水槽200的液位排低后，加入凉水，实现快速的冷却降温。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，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。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种自动监控调节水浴槽液位的恒温水浴振荡器，其特征在于，包括：
水浴槽，所述水浴槽内设置有摇床；
补水槽，所述补水槽上设置有进水管及补水泵，所述补水泵的出口端连通所述水浴槽；
溢流管，所述溢流管一端连通所述水浴槽，另一端连通所述补水槽，且所述溢流管上设置有瞬时流量传感器；以及
微控制器，所述微控制器具有至少一个输入端和一个输出端，所述瞬时流量传感器电性连接所述微控制器的输入端，所述补水泵的继电开关电性连接所述微控制器的输出端。
2.如权利要求1所述的自动监控调节水浴槽液位的恒温水浴振荡器，其特征在于，所述补水槽设置有电加热件，所述电加热件用于加热所述补水槽内的水；所述水浴槽上设置有第一温度传感器，所述补水槽上设置有第二温度传感器，所述第一温度传感器与所述第二温度传感器分别电性连接所述微控制器的输入端，所述电加热件的继电开关电性连接所述微控制器的输出端。
3.如权利要求1所述的自动监控调节水浴槽液位的恒温水浴振荡器，其特征在于，所述进水管上设置有进水调节阀，所述补水槽上设置有液位传感器，所述液位传感器电性连接所述微控制器的输入端，所述进水调节阀的执行机构电性连接所述微控制器的输出端。
4.如权利要求1～3中任意一项所述的自动监控调节水浴槽液位的恒温水浴振荡器，其特征在于，所述水浴槽的外侧设置有制冷夹套，所述制冷夹套中能够通入冷媒介质。
5.如权利要求4所述的自动监控调节水浴槽液位的恒温水浴振荡器，其特征在于，所述补水槽上设置有冷风风扇，所述冷风风扇的出风口正对所述补水槽的液面；
所述冷风风扇的继电开关电性连接所述微控制器。
6.如权利要求1所述的自动监控调节水浴槽液位的恒温水浴振荡器，其特征在于，所述补水泵的出口端设置有补水管，所述补水管的末端设置有喇叭口状的缓冲腔，所述缓冲腔的下端靠近所述水浴槽的液面，且上端设置有水分布器。
7.如权利要求1所述的自动监控调节水浴槽液位的恒温水浴振荡器，其特征在于，所述水浴槽与所述补水槽的下端均设置有排空管，所述排空管上具有排空阀。
8.如权利要求1所述的自动监控调节水浴槽液位的恒温水浴振荡器，其特征在于，所述微控制器为STM32系列的微控制器。
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