CN112961756B - 一种基于生物实验设备的加液装置及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于生物实验技术领域，尤其是一种基于生物实验设备的加液装置及其使用方法，现提出如下方案，其包括生物反应器，所述生物反应器的顶部等距排布有多个支架，多个所述支架的顶部固定连接有同一个放置板，本发明结构简单，操作方便，通过拉动固定块和拉杆可以抽取生物反应器中的空气，使生物反应器内形成低压，进而将试剂瓶内的试剂抽取至计量筒中，无需人工手动加入试剂，防止加试剂时生物反应箱内微生物感染外界细菌，并且可以通过透明玻璃层可以随时观察计量筒中抽取试剂的量，另外在转动转轴倾倒计量筒中的试剂的同时可以带动搅拌杆转动，对生物反应箱进行搅拌，使微生物和试剂充分混合，加快反应速度。
Description
技术领域
本发明涉及生物实验技术领域，尤其涉及一种基于生物实验设备的加液装置及其使用方法。
背景技术
生物实验是指在特定的环境条件下，运用一定的仪器、材料和药品，通过科学方法，有目的地观察研究一般情况下不易观察到的生物体结构和生命活动现象的过程。生物学是一门以实验为基础的自然科学。通过生物实验，不仅能帮助学生理解生物学的概念和规律，真正学好生物学基础知识，而且有利于启发学生积极思维，进行科学方法训练，培养学生的科学素质。
进行生物实验时在观察到的生物体结构和生命活动现象的过程需要根据不同的情况添加不同类型的试剂或者是营养液，但现有技术方案中，需要人工手动加营养液，而在微生物培养过中人工加营养液会破坏无菌的环境，可能会使培养微生物染菌，导致实验失败，而且在添加试剂或营养液时，由于试剂或营养液会发生团聚，不利于微生物发生反应，降低实验效率，而且实验时无法根据情况定量的添加试剂或营养液。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种结构紧凑，无需人工添加、可使试剂与营养液和微生物充分混合、可定量添加的加液装置及其使用方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种基于生物实验设备的加液装置，包括生物反应器，所述生物反应器的顶部等距排布有多个支架，多个所述支架的顶部固定连接有同一个放置板，所述放置板内等距排布有多个放置槽，多个所述放置槽内均放置有试剂瓶，所述放置板的一侧设有用于夹持试剂瓶的夹持组件，所述生物反应器的顶部设有相连通的吸气管，所述生物反应器的顶部设有用于抽取空气的抽取组件，所述生物反应器的底部内壁滑动连接有生物反应箱，所述生物反应器的顶部转动连接有搅拌杆，所述搅拌杆的外壁设有两个环形槽，所述搅拌杆的底端延伸至生物反应箱内并和生物反应箱转动连接，所述生物反应器的顶部转动连接有双向螺杆，所述双向螺杆的外壁螺纹连接有两个相对称的螺母，两个所述螺母的底部均和生物反应器的顶部滑动连接，两个所述螺母相互靠近的一侧均固定连接有挡块，两个所述挡块均延伸至环形槽内并和搅拌杆转动连接，所述生物反应器的两侧内壁设有用于加液的加液组件，所述生物反应器的顶部固定连接有五通软管，所述五通软管的底端延伸至生物反应器内，所述五通软管的顶端分别延伸至试剂瓶内，所述五通软管和吸气管的外壁均固定套设有阀门；
所述抽取组件包括固定连接在生物反应器顶部的抽气筒，所述抽气筒靠近放置板的一端延伸至吸气管内，所述抽气筒的顶部内壁和底部内壁滑动连接有同一个橡胶塞，所述橡胶塞内设有转动槽，所述橡胶塞偏离圆心的一侧设有排气孔，所述转动槽和排气孔相连通，所述转动槽的顶部内壁和底部内壁转动连接有同一个转动塞，所述转动塞偏离圆心的一侧设有通孔，所述转动塞的圆心固定连接有拉杆，所述拉杆远离转动塞的一端贯穿橡胶塞并和橡胶塞转动连接；
所述加液组件包括转动连接在生物反应器两侧内壁的转轴，所述转轴的外壁固定套设有计量筒、第一同步轮和第二齿轮，所述生物反应器的一侧内壁固定连接有挡板，所述挡板和计量筒相碰触，所述生物反应器的一侧内壁滑动连接有第三齿条，所述生物反应器的一侧内壁固定连接有滑杆，所述滑杆远离生物反应器的一端延伸至第三齿条内并和第三齿条滑动连接，所述滑杆的外壁套设有弹簧，所述弹簧的一端和生物反应器的内壁固定连接，所述弹簧远离生物反应器的一端和第三齿条固定连接，所述第三齿条和第二齿轮相啮合，所述生物反应器的两侧内壁转动连接有同一个蜗杆，所述蜗杆的外壁固定套设有第二同步轮，所述第二同步轮和第一同步轮的外侧传动连接有同一个同步带，所述搅拌杆的外壁固定套设有蜗轮，所述蜗轮和蜗杆相啮合。
所述夹持组件包括滑动连接在放置板一侧的第一齿条，所述第一齿条的外壁套设有第一拉簧，所述第一拉簧的一端和放置板固定连接，所述第一拉簧远离放置板的一端和第一齿条的外壁固定连接，所述放置板的顶部内壁和底部内壁滑动连接有两个相对称的第一夹板和第二夹板，所述第一齿条远离第一拉簧的一端延伸至放置板内并和两个第一夹板固定连接，所述第一齿条的一端贯穿两个第二夹板并和两个第二夹板滑动连接，两个所述第二夹板内固定连接有同一个第二齿条，所述第二齿条的一端贯穿两个第一夹板并均和第一夹板滑动连接，两个所述第一夹板和第二夹板相互靠近的一侧均固定连接有两个相对称的弧形夹块，所述弧形夹块和试剂瓶相碰触，所述放置板的顶部内壁和底部内壁转动连接有两个相对称的第一齿轮，所述第一齿轮的两侧分别和第一齿条与第一夹板相啮合。
所述抽取组件还包括固定连接在抽气筒一端的圆筒，所述圆筒的内壁设有第一滑槽、第二滑槽和第三滑槽，所述第一滑槽分别和第二滑槽和第三滑槽相连通，所述拉杆的外壁固定连接有滑块，所述滑块的顶端延伸至第一滑槽内并和第一滑槽滑动连接，所述拉杆远离抽气筒的一端贯穿圆筒并固定连接有固定块，所述拉杆的外壁套设有第二拉簧，所述第二拉簧远离固定块的一端和圆筒固定连接，所述第二拉簧远离圆筒的一端固定连接有圆环，所述圆环和固定块转动连接。
所述挡板靠近计量筒的一侧固定连接有海绵垫，通过海绵垫可以防止计量筒和挡板硬性接触，致使计量筒破碎。
所述生物反应箱的底部内壁固定连接有转动轴承座，所述搅拌杆的底端延伸至转动轴承座内，通过转动轴承座可以防止搅拌杆在转动时发生晃动。
所述生物反应器的一侧设有透明玻璃层，通过透明玻璃层可以观察到计量筒中试剂抽取的量。
所述生物反应器的两侧内壁转动连接有同一个保鲜膜筒，所述生物反应器的一侧铰链有门，所述门的一侧固定连接有密封层，所述保鲜膜筒的一端和生物反应箱的一侧向贴合。
所述一种基于生物实验设备的加液装置的使用方法，它包括以下步骤：
S1、向外侧拉动第一齿条，第一拉簧开始拉伸，第一齿轮分别和第一齿条与第二齿条相啮合，随着第一齿条的移动带动第一齿轮转动，第一齿轮带动第二齿条向右侧移动，进而使第一夹板和第二夹板向两侧移动，然后将不同的试剂瓶分别插入放置槽中，松开对第一齿条的拉力，在第一拉簧的作用下第一齿条向右移动，进而可以使第一齿条和第一夹板将试剂瓶夹持，防止试剂瓶晃动；
S2、转动双向螺杆，双向螺杆和螺母螺纹连接，随着双向螺杆的转动，两个螺母和挡块向两侧移动，使两个挡块从环形槽中脱离，解除挡块对搅拌杆的夹持，然后向下推动搅拌杆，使搅拌杆的底端插入转动轴承座中，然后反向转动双向螺杆使两个螺母和挡块向中间移动，两个挡块夹持上方的环形槽，防止搅拌杆晃动；
S3、打开五通软管上相应的阀门，向右侧拉动固定块，固定块带动拉杆、转动塞和橡胶塞沿着第一滑槽的轨迹向右移动，第二拉簧开始拉伸，随着橡胶塞和转动塞的移动，抽气筒将生物反应器中的空气抽取，使生物反应器中气压降低，进而可以通过五通软管将试剂瓶中的试剂抽取进入计量筒中，通过透明玻璃层可以观察到计量筒中试剂的量，松开固定块，固定块和拉杆在第二拉簧的作用下开始向左移动，固定块和拉杆沿着第二滑槽和第三滑槽的轨迹移动，在拉杆和固定块移动的同时，转动塞、拉杆和固定块受到第二滑槽的约束作用进行转动，使通孔和排气孔重合，将抽气筒抽取的空气排出，当滑块滑动到第三滑槽时，转动塞和拉杆受到第三滑槽的约束作用再次转动，使通孔和排气孔交错，进而封闭排气孔；
S4、转动转轴，转轴带动计量筒、第一同步轮和第二齿轮同时转动，进而可以将计量筒中的试剂倒入生物反应箱中，由于第二齿轮转动，且第二齿轮和第三齿条相啮合，第二齿轮带动第三齿条向左滑动，弹簧开始压缩，而第一同步轮通过同步带带动第二同步轮、蜗杆转动，且蜗杆和蜗轮相啮合，因此蜗杆带动搅拌杆和蜗轮转动，从而可以对生物反应箱内的微生物和试剂进行搅拌，然后松开对转轴的转动力，在弹簧的作用下，转轴和计量筒开始复位，并带动搅拌杆和蜗轮反向转动，再次对物反应箱内的微生物和试剂进行搅拌，使微生物和试剂充分混合，加快反应速度；
S5、反向转动双向螺杆，解除挡块对上方环形槽的夹持，将搅拌杆向上拉动，然后正向转动搅拌杆，使挡块重新对下方环形槽进行夹持，转动门，打开生物反应器，将保鲜膜筒的一端贴合在生物反应箱的一侧，向外拉动生物反应箱，进而可以带动保鲜膜筒转动，保鲜膜筒将生物反应箱包裹，防止外界细菌进入生物反应箱中而破坏试验。
本发明具有以下优点：
1、向外侧拉动第一齿条，可以使第一夹板和第二夹板向外侧滑动，将试剂瓶插入放置槽中，松开对第一齿条的拉力，进而可以对试剂瓶进行夹持，防止试剂瓶晃动，使试剂瓶破碎。
2、转动双向螺杆，两个螺母和挡块向两侧移动，解除挡块对搅拌杆的夹持，然后向下推动搅拌杆，使搅拌杆的底端插入转动轴承座中，然后反向转动双向螺杆使两个挡块夹持上方的环形槽，防止搅拌杆转动时发生晃动晃动。
3、向右侧拉动固定块，抽取生物反应器中的空气，使生物反应器中气压降低，进而可以将试剂瓶中的试剂抽取进入计量筒中，松开固定块，固定块和拉杆在第二拉簧的作用下沿着第二滑槽和第三滑槽的轨迹移动，使橡胶塞和拉杆复位并将抽气筒抽取的空气排出。
4、转动转轴，可以将计量筒中的试剂倒入生物反应箱中，在倾倒试剂的同时可以使搅拌杆转动对生物反应箱进行搅拌，然后松开对转轴的转动力，在弹簧的作用下，转轴和计量筒开始复位，并带动搅拌杆和蜗轮反向转动，再次物反应箱内的微生物和试剂进行搅拌，使微生物和试剂充分混合，加快反应速度。
5、反向转动双向螺杆，解除挡块对上方环形槽的夹持，将搅拌杆向上拉动，然后正向转动搅拌杆，使挡块重新对下方环形槽进行夹持，转动门，打开生物反应器，将保鲜膜筒的一端贴合在生物反应箱的一侧，向外拉动生物反应箱，进而可以带动保鲜膜筒转动，保鲜膜筒将生物反应箱包裹，防止外界细菌进入生物反应箱中而破坏试验。
6、在生物反应箱的上设有转动轴承座，搅拌杆的底端延伸至转动轴承座中，防止搅拌杆转动时，搅拌杆发生晃动。
本发明结构简单，操作方便，通过拉动固定块和拉杆可以抽取生物反应器中的空气，使生物反应器内形成低压，进而将试剂瓶内的试剂抽取至计量筒中，无需人工手动加入试剂，防止加试剂时生物反应箱内微生物感染外界细菌，并且可以通过透明玻璃层可以随时观察计量筒中抽取试剂的量，另外在转动转轴倾倒计量筒中的试剂的同时可以带动搅拌杆转动，对生物反应箱进行搅拌，使微生物和试剂充分混合，加快反应速度。
附图说明和
图1为本发明提出的一种基于生物实验设备的加液装置的主视剖视图；
图2为本发明提出的一种基于生物实验设备的加液装置的俯视剖视图；
图3为本发明提出的一种基于生物实验设备的加液装置的俯视图；
图4为本发明提出的一种基于生物实验设备的加液装置的放置板的俯视剖视图；
图5为本发明提出的一种基于生物实验设备的加液装置的放置板的主视剖视图；
图6为本发明提出的一种基于生物实验设备的加液装置的放置板的俯视图；
图7为本发明提出的一种基于生物实验设备的加液装置的五通软管的俯视图；
图8为本发明提出的一种基于生物实验设备的加液装置的抽气筒和圆筒的主视剖视图；
图9为本发明提出的一种基于生物实验设备的加液装置的橡胶塞的侧视图；
图10为本发明提出的一种基于生物实验设备的加液装置的橡胶塞的侧视剖视图；
图11为本发明提出的一种基于生物实验设备的加液装置的圆筒的主视剖视图；
图12为本发明提出的一种基于生物实验设备的加液装置的圆筒的后视剖视图；
图13为本发明提出的一种基于生物实验设备的加液装置的搅拌杆的俯视剖视图；
图14为本发明提出的一种基于生物实验设备的加液装置的计量筒的后视图；
图15为实施例二的俯视剖视图。
图中：1、生物反应器；2、支架；3、放置板；4、第一齿条；5、第一夹板；6、第二夹板；7、第二齿条；8、第一齿轮；9、弧形夹块；10、试剂瓶；11、放置槽；12、第一拉簧；13、五通软管；14、抽气筒；15、橡胶塞；16、转动槽；17、排气孔；18、转动塞；19、通孔；20、拉杆；21、圆筒；22、第一滑槽；23、第二滑槽；24、第三滑槽；25、滑块；26、第二拉簧；27、圆环；28、固定块；29、第三齿条；30、滑杆；31、弹簧；32、转轴；33、第二齿轮；34、计量筒；35、挡板；36、生物反应箱；37、蜗杆；38、第一同步轮；39、第二同步轮；40、同步带；41、搅拌杆；42、蜗轮；43、环形槽；44、双向螺杆；45、螺母；46、挡块；47、阀门；48、透明玻璃层；49、海绵垫；50、保鲜膜筒；51、门；52、密封层；53、转动轴承座；54、吸气管。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例一
参照图1-14，一种基于生物实验设备的加液装置，包括生物反应器1，生物反应器1的顶部等距排布有多个支架2，多个支架2的顶部固定连接有同一个放置板3，放置板3内等距排布有多个放置槽11，多个放置槽11内均放置有试剂瓶10，放置板3的一侧设有用于夹持试剂瓶10的夹持组件，生物反应器1的顶部设有相连通的吸气管54，生物反应器1的顶部设有用于抽取空气的抽取组件，生物反应器1的底部内壁滑动连接有生物反应箱36，生物反应器1的顶部转动连接有搅拌杆41，搅拌杆41的外壁设有两个环形槽43，搅拌杆41的底端延伸至生物反应箱36内并和生物反应箱36转动连接，生物反应器1的顶部转动连接有双向螺杆44，双向螺杆44的外壁螺纹连接有两个相对称的螺母45，两个螺母45的底部均和生物反应器1的顶部滑动连接，两个螺母45相互靠近的一侧均固定连接有挡块46，两个挡块46均延伸至环形槽43内并和搅拌杆41转动连接，生物反应器1的两侧内壁设有用于加液的加液组件，生物反应器1的顶部固定连接有五通软管13，五通软管13的底端延伸至生物反应器1内，五通软管13的顶端分别延伸至试剂瓶10内，五通软管13和吸气管54的外壁均固定套设有阀门47。
本发明中，夹持组件包括滑动连接在放置板3一侧的第一齿条4，第一齿条4的外壁套设有第一拉簧12，第一拉簧12的一端和放置板3固定连接，第一拉簧12远离放置板3的一端和第一齿条4的外壁固定连接，放置板3的顶部内壁和底部内壁滑动连接有两个相对称的第一夹板5和第二夹板6，第一齿条4远离第一拉簧12的一端延伸至放置板3内并和两个第一夹板5固定连接，第一齿条4的一端贯穿两个第二夹板6并和两个第二夹板6滑动连接，两个第二夹板6内固定连接有同一个第二齿条7，第二齿条7的一端贯穿两个第一夹板5并均和第一夹板5滑动连接，两个第一夹板5和第二夹板6相互靠近的一侧均固定连接有两个相对称的弧形夹块9，弧形夹块9和试剂瓶10相碰触，放置板3的顶部内壁和底部内壁转动连接有两个相对称的第一齿轮8，第一齿轮8的两侧分别和第一齿条4与第一夹板5相啮合。
本发明中，抽取组件包括固定连接在生物反应器1顶部的抽气筒14，抽气筒14靠近放置板3的一端延伸至吸气管54内，抽气筒14的顶部内壁和底部内壁滑动连接有同一个橡胶塞15，橡胶塞15内设有转动槽16，橡胶塞15偏离圆心的一侧设有排气孔17，转动槽16和排气孔17相连通，转动槽16的顶部内壁和底部内壁转动连接有同一个转动塞18，转动塞18偏离圆心的一侧设有通孔19，转动塞18的圆心固定连接有拉杆20，拉杆20远离转动塞18的一端贯穿橡胶塞15并和橡胶塞15转动连接。
本发明中，抽取组件还包括固定连接在抽气筒14一端的圆筒21，圆筒21的内壁设有第一滑槽22、第二滑槽23和第三滑槽24，第一滑槽22分别和第二滑槽23和第三滑槽24相连通，拉杆20的外壁固定连接有滑块25，滑块25的顶端延伸至第一滑槽22内并和第一滑槽22滑动连接，拉杆20远离抽气筒14的一端贯穿圆筒21并固定连接有固定块28，拉杆20的外壁套设有第二拉簧26，第二拉簧26远离固定块28的一端和圆筒21固定连接，第二拉簧26远离圆筒21的一端固定连接有圆环27，圆环27和固定块28转动连接。
本发明中，加液组件包括转动连接在生物反应器1两侧内壁的转轴32，转轴32的外壁固定套设有计量筒34、第一同步轮38和第二齿轮33，生物反应器1的一侧内壁固定连接有挡板35，挡板35和计量筒34相碰触，生物反应器1的一侧内壁滑动连接有第三齿条29，生物反应器1的一侧内壁固定连接有滑杆30，滑杆30远离生物反应器1的一端延伸至第三齿条29内并和第三齿条29滑动连接，滑杆30的外壁套设有弹簧31，弹簧31的一端和生物反应器1的内壁固定连接，弹簧31远离生物反应器1的一端和第三齿条29固定连接，第三齿条29和第二齿轮33相啮合，生物反应器1的两侧内壁转动连接有同一个蜗杆37，蜗杆37的外壁固定套设有第二同步轮39，第二同步轮39和第一同步轮38的外侧传动连接有同一个同步带40，搅拌杆41的外壁固定套设有蜗轮42，蜗轮42和蜗杆37相啮合。
本发明中，挡板35靠近计量筒34的一侧固定连接有海绵垫49，通过海绵垫49可以防止计量筒34和挡板35硬性接触，致使计量筒34破碎。
本发明中，生物反应箱36的底部内壁固定连接有转动轴承座53，搅拌杆41的底端延伸至转动轴承座53内，通过转动轴承座53可以防止搅拌杆41在转动时发生晃动。
本发明中，生物反应器1的一侧设有透明玻璃层48，通过透明玻璃层48可以观察到计量筒34中试剂抽取的量。
一种基于生物实验设备的加液装置的使用方法，它包括以下步骤：
S1、向外侧拉动第一齿条4，第一拉簧12开始拉伸，第一齿轮8分别和第一齿条4与第二齿条7相啮合，随着第一齿条4的移动带动第一齿轮8转动，第一齿轮8带动第二齿条7向右侧移动，进而使第一夹板5和第二夹板6向两侧移动，然后将不同的试剂瓶10分别插入放置槽11中，松开对第一齿条4的拉力，在第一拉簧12的作用下第一齿条4向右移动，进而可以使第一齿条4和第一夹板5将试剂瓶10夹持，防止试剂瓶10晃动；
S2、转动双向螺杆44，双向螺杆44和螺母45螺纹连接，随着双向螺杆44的转动，两个螺母45和挡块46向两侧移动，使两个挡块46从环形槽43中脱离，解除挡块46对搅拌杆41的夹持，然后向下推动搅拌杆41，使搅拌杆41的底端插入转动轴承座53中，然后反向转动双向螺杆44使两个螺母45和挡块46向中间移动，两个挡块46夹持上方的环形槽43，防止搅拌杆41晃动；
S3、打开五通软管13上相应的阀门47，向右侧拉动固定块28，固定块28带动拉杆20、转动塞18和橡胶塞15沿着第一滑槽22的轨迹向右移动，第二拉簧26开始拉伸，随着橡胶塞15和转动塞18的移动，抽气筒14将生物反应器1中的空气抽取，使生物反应器1中气压降低，进而可以通过五通软管13将试剂瓶10中的试剂抽取进入计量筒34中，通过透明玻璃层48可以观察到计量筒34中试剂的量，松开固定块28，固定块28和拉杆20在第二拉簧26的作用下开始向左移动，固定块28和拉杆20沿着第二滑槽23和第三滑槽24的轨迹移动，在拉杆20和固定块28移动的同时，转动塞18、拉杆20和固定块28受到第二滑槽23的约束作用进行转动，使通孔19和排气孔17重合，将抽气筒14抽取的空气排出，当滑块25滑动到第三滑槽24时，转动塞18和拉杆20受到第三滑槽24的约束作用再次转动，使通孔19和排气孔17交错，进而封闭排气孔17；
S4、转动转轴32，转轴32带动计量筒34、第一同步轮38和第二齿轮33同时转动，进而可以将计量筒34中的试剂倒入生物反应箱36中，由于第二齿轮33转动，且第二齿轮33和第三齿条29相啮合，第二齿轮33带动第三齿条29向左滑动，弹簧31开始压缩，而第一同步轮38通过同步带40带动第二同步轮39、蜗杆37转动，且蜗杆37和蜗轮42相啮合，因此蜗杆37带动搅拌杆41和蜗轮42转动，从而可以对生物反应箱36内的微生物和试剂进行搅拌，然后松开对转轴32的转动力，在弹簧31的作用下，转轴32和计量筒34开始复位，并带动搅拌杆41和蜗轮42反向转动，再次对生物反应箱36内的微生物和试剂进行搅拌，使微生物和试剂充分混合，加快反应速度；
S5、反向转动双向螺杆44，解除挡块46对上方环形槽43的夹持，将搅拌杆41向上拉动，然后正向转动搅拌杆41，使挡块46重新对下方环形槽43进行夹持，转动门51，打开生物反应器1，将保鲜膜筒50的一端贴合在生物反应箱36的一侧，向外拉动生物反应箱36，进而可以带动保鲜膜筒50转动，保鲜膜筒50将生物反应箱36包裹，防止外界细菌进入生物反应箱36中而破坏试验。
实施例二：如图15所示，一种基于生物实验设备的加液装置，本实施例与实施例一的区别在于：生物反应器1的两侧内壁转动连接有同一个保鲜膜筒50，生物反应器1的一侧铰链有门51，门51的一侧固定连接有密封层52，保鲜膜筒50的一端和生物反应箱36的一侧向贴合。
工作原理：第一步，向外侧拉动第一齿条4，第一拉簧12开始拉伸，第一齿轮8分别和第一齿条4与第二齿条7相啮合，随着第一齿条4的移动带动第一齿轮8转动，第一齿轮8带动第二齿条7向右侧移动，进而使第一夹板5和第二夹板6向两侧移动，然后将不同的试剂瓶10分别插入放置槽11中，松开对第一齿条4的拉力，在第一拉簧12的作用下第一齿条4向右移动，进而可以使第一齿条4和第一夹板5将试剂瓶10夹持，防止试剂瓶10晃动，第二步，转动双向螺杆44，双向螺杆44和螺母45螺纹连接，随着双向螺杆44的转动，两个螺母45和挡块46向两侧移动，使两个挡块46从环形槽43中脱离，解除挡块46对搅拌杆41的夹持，然后向下推动搅拌杆41，使搅拌杆41的底端插入转动轴承座53中，然后反向转动双向螺杆44使两个螺母45和挡块46向中间移动，两个挡块46夹持上方的环形槽43，防止搅拌杆41晃动，第三步，打开五通软管13上相应的阀门47，向右侧拉动固定块28，固定块28带动拉杆20、转动塞18和橡胶塞15沿着第一滑槽22的轨迹向右移动，第二拉簧26开始拉伸，随着橡胶塞15和转动塞18的移动，抽气筒14将生物反应器1中的空气抽取，使生物反应器1中气压降低，进而可以通过五通软管13将试剂瓶10中的试剂抽取进入计量筒34中，通过透明玻璃层48可以观察到计量筒34中试剂的量，松开固定块28，固定块28和拉杆20在第二拉簧26的作用下开始向左移动，固定块28和拉杆20沿着第二滑槽23和第三滑槽24的轨迹移动，在拉杆20和固定块28移动的同时，转动塞18、拉杆20和固定块28受到第二滑槽23的约束作用进行转动，使通孔19和排气孔17重合，将抽气筒14抽取的空气排出，当滑块25滑动到第三滑槽24时，转动塞18和拉杆20受到第三滑槽24的约束作用再次转动，使通孔19和排气孔17交错，进而封闭排气孔17，第四步，转动转轴32，转轴32带动计量筒34、第一同步轮38和第二齿轮33同时转动，进而可以将计量筒34中的试剂倒入生物反应箱36中，由于第二齿轮33转动，且第二齿轮33和第三齿条29相啮合，第二齿轮33带动第三齿条29向左滑动，弹簧31开始压缩，而第一同步轮38通过同步带40带动第二同步轮39、蜗杆37转动，且蜗杆37和蜗轮42相啮合，因此蜗杆37带动搅拌杆41和蜗轮42转动，从而可以对生物反应箱36内的微生物和试剂进行搅拌，然后松开对转轴32的转动力，在弹簧31的作用下，转轴32和计量筒34开始复位，并带动搅拌杆41和蜗轮42反向转动，再次对生物反应箱36内的微生物和试剂进行搅拌，使微生物和试剂充分混合，加快反应速度，第五步，反向转动双向螺杆44，解除挡块46对上方环形槽43的夹持，将搅拌杆41向上拉动，然后正向转动搅拌杆41，使挡块46重新对下方环形槽43进行夹持，转动门51，打开生物反应器1，将保鲜膜筒50的一端贴合在生物反应箱36的一侧，向外拉动生物反应箱36，进而可以带动保鲜膜筒50转动，保鲜膜筒50将生物反应箱36包裹，防止外界细菌进入生物反应箱36中而破坏试验。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种基于生物实验设备的加液装置，包括生物反应器(1)，其特征在于，所述生物反应器(1)的顶部等距排布有多个支架(2)，多个所述支架(2)的顶部固定连接有同一个放置板(3)，所述放置板(3)内等距排布有多个放置槽(11)，多个所述放置槽(11)内均放置有试剂瓶(10)，所述放置板(3)的一侧设有用于夹持试剂瓶(10)的夹持组件，所述生物反应器(1)的顶部设有相连通的吸气管(54)，所述生物反应器(1)的顶部设有用于抽取空气的抽取组件，所述生物反应器(1)的底部内壁滑动连接有生物反应箱(36)，所述生物反应器(1)的顶部转动连接有搅拌杆(41)，所述搅拌杆(41)的外壁设有两个环形槽(43)，所述搅拌杆(41)的底端延伸至生物反应箱(36)内并和生物反应箱(36)转动连接，所述生物反应器(1)的顶部转动连接有双向螺杆(44)，所述双向螺杆(44)的外壁螺纹连接有两个相对称的螺母(45)，两个所述螺母(45)的底部均和生物反应器(1)的顶部滑动连接，两个所述螺母(45)相互靠近的一侧均固定连接有挡块(46)，两个所述挡块(46)均延伸至环形槽(43)内并和搅拌杆(41)转动连接，所述生物反应器(1)的两侧内壁设有用于加液的加液组件，所述生物反应器(1)的顶部固定连接有五通软管(13)，所述五通软管(13)的底端延伸至生物反应器(1)内，所述五通软管(13)的顶端分别延伸至试剂瓶(10)内，所述五通软管(13)和吸气管(54)的外壁均固定套设有阀门(47)；
所述抽取组件包括固定连接在生物反应器(1)顶部的抽气筒(14)，所述抽气筒(14)靠近放置板(3)的一端延伸至吸气管(54)内，所述抽气筒(14)的顶部内壁和底部内壁滑动连接有同一个橡胶塞(15)，所述橡胶塞(15)内设有转动槽(16)，所述橡胶塞(15)偏离圆心的一侧设有排气孔(17)，所述转动槽(16)和排气孔(17)相连通，所述转动槽(16)的顶部内壁和底部内壁转动连接有同一个转动塞(18)，所述转动塞(18)偏离圆心的一侧设有通孔(19)，所述转动塞(18)的圆心固定连接有拉杆(20)，所述拉杆(20)远离转动塞(18)的一端贯穿橡胶塞(15)并和橡胶塞(15)转动连接；
所述加液组件包括转动连接在生物反应器(1)两侧内壁的转轴(32)，所述转轴(32)的外壁固定套设有计量筒(34)、第一同步轮(38)和第二齿轮(33)，所述生物反应器(1)的一侧内壁固定连接有挡板(35)，所述挡板(35)和计量筒(34)相碰触，所述生物反应器(1)的一侧内壁滑动连接有第三齿条(29)，所述生物反应器(1)的一侧内壁固定连接有滑杆(30)，所述滑杆(30)远离生物反应器(1)的一端延伸至第三齿条(29)内并和第三齿条(29)滑动连接，所述滑杆(30)的外壁套设有弹簧(31)，所述弹簧(31)的一端和生物反应器(1)的内壁固定连接，所述弹簧(31)远离生物反应器(1)的一端和第三齿条(29)固定连接，所述第三齿条(29)和第二齿轮(33)相啮合，所述生物反应器(1)的两侧内壁转动连接有同一个蜗杆(37)，所述蜗杆(37)的外壁固定套设有第二同步轮(39)，所述第二同步轮(39)和第一同步轮(38)的外侧传动连接有同一个同步带(40)，所述搅拌杆(41)的外壁固定套设有蜗轮(42)，所述蜗轮(42)和蜗杆(37)相啮合。
2.根据权利要求1所述的一种基于生物实验设备的加液装置，其特征在于，所述夹持组件包括滑动连接在放置板(3)一侧的第一齿条(4)，所述第一齿条(4)的外壁套设有第一拉簧(12)，所述第一拉簧(12)的一端和放置板(3)固定连接，所述第一拉簧(12)远离放置板(3)的一端和第一齿条(4)的外壁固定连接，所述放置板(3)的顶部内壁和底部内壁滑动连接有两个相对称的第一夹板(5)和第二夹板(6)，所述第一齿条(4)远离第一拉簧(12)的一端延伸至放置板(3)内并和两个第一夹板(5)固定连接，所述第一齿条(4)的一端贯穿两个第二夹板(6)并和两个第二夹板(6)滑动连接，两个所述第二夹板(6)内固定连接有同一个第二齿条(7)，所述第二齿条(7)的一端贯穿两个第一夹板(5)并均和第一夹板(5)滑动连接，两个所述第一夹板(5)和第二夹板(6)相互靠近的一侧均固定连接有两个相对称的弧形夹块(9)，所述弧形夹块(9)和试剂瓶(10)相碰触，所述放置板(3)的顶部内壁和底部内壁转动连接有两个相对称的第一齿轮(8)，所述第一齿轮(8)的两侧分别和第一齿条(4)与第一夹板(5)相啮合。
3.根据权利要求2所述的一种基于生物实验设备的加液装置，其特征在于，所述抽取组件还包括固定连接在抽气筒(14)一端的圆筒(21)，所述圆筒(21)的内壁设有第一滑槽(22)、第二滑槽(23)和第三滑槽(24)，所述第一滑槽(22)分别和第二滑槽(23)和第三滑槽(24)相连通，所述拉杆(20)的外壁固定连接有滑块(25)，所述滑块(25)的顶端延伸至第一滑槽(22)内并和第一滑槽(22)滑动连接，所述拉杆(20)远离抽气筒(14)的一端贯穿圆筒(21)并固定连接有固定块(28)，所述拉杆(20)的外壁套设有第二拉簧(26)，所述第二拉簧(26)远离固定块(28)的一端和圆筒(21)固定连接，所述第二拉簧(26)远离圆筒(21)的一端固定连接有圆环(27)，所述圆环(27)和固定块(28)转动连接。
4.根据权利要求1所述的一种基于生物实验设备的加液装置，其特征在于，所述挡板(35)靠近计量筒(34)的一侧固定连接有海绵垫(49)。
5.根据权利要求3所述的一种基于生物实验设备的加液装置，其特征在于，所述生物反应箱(36)的底部内壁固定连接有转动轴承座(53)，所述搅拌杆(41)的底端延伸至转动轴承座(53)内。
6.根据权利要求5所述的一种基于生物实验设备的加液装置，其特征在于，所述生物反应器(1)的一侧设有透明玻璃层(48)。
7.根据权利要求6所述的一种基于生物实验设备的加液装置，其特征在于，所述生物反应器(1)的两侧内壁转动连接有同一个保鲜膜筒(50)，所述生物反应器(1)的一侧铰链有门(51)，所述门(51)的一侧固定连接有密封层(52)，所述保鲜膜筒(50)的一端和生物反应箱(36)的一侧向贴合。
8.根据权利要求7所述的基于生物实验设备的加液装置的使用方法，其特征在于：它包括以下步骤：
S1、向外侧拉动第一齿条(4)，第一拉簧(12)开始拉伸，第一齿轮(8)分别和第一齿条(4)与第二齿条(7)相啮合，随着第一齿条(4)的移动带动第一齿轮(8)转动，第一齿轮(8)带动第二齿条(7)向右侧移动，进而使第一夹板(5)和第二夹板(6)向两侧移动，然后将不同的试剂瓶(10)分别插入放置槽(11)中，松开对第一齿条(4)的拉力，在第一拉簧(12)的作用下第一齿条(4)向右移动，进而可以使第一齿条(4)和第一夹板(5)将试剂瓶(10)夹持，防止试剂瓶(10)晃动；
S2、转动双向螺杆(44)，双向螺杆(44)和螺母(45)螺纹连接，随着双向螺杆(44)的转动，两个螺母(45)和挡块(46)向两侧移动，使两个挡块(46)从环形槽(43)中脱离，解除挡块(46)对搅拌杆(41)的夹持，然后向下推动搅拌杆(41)，使搅拌杆(41)的底端插入转动轴承座(53)中，然后反向转动双向螺杆(44)使两个螺母(45)和挡块(46)向中间移动，两个挡块(46)夹持上方的环形槽(43)，防止搅拌杆(41)晃动；
S3、打开五通软管(13)上相应的阀门(47)，向右侧拉动固定块(28)，固定块(28)带动拉杆(20)、转动塞(18)和橡胶塞(15)沿着第一滑槽(22)的轨迹向右移动，第二拉簧(26)开始拉伸，随着橡胶塞(15)和转动塞(18)的移动，抽气筒(14)将生物反应器(1)中的空气抽取，使生物反应器(1)中气压降低，进而可以通过五通软管(13)将试剂瓶(10)中的试剂抽取进入计量筒(34)中，通过透明玻璃层(48)可以观察到计量筒(34)中试剂的量，松开固定块(28)，固定块(28)和拉杆(20)在第二拉簧(26)的作用下开始向左移动，固定块(28)和拉杆(20)沿着第二滑槽(23)和第三滑槽(24)的轨迹移动，在拉杆(20)和固定块(28)移动的同时，转动塞(18)、拉杆(20)和固定块(28)受到第二滑槽(23)的约束作用进行转动，使通孔(19)和排气孔(17)重合，将抽气筒(14)抽取的空气排出，当滑块(25)滑动到第三滑槽(24)时，转动塞(18)和拉杆(20)受到第三滑槽(24)的约束作用再次转动，使通孔(19)和排气孔(17)交错，进而封闭排气孔(17)；
S4、转动转轴(32)，转轴(32)带动计量筒(34)、第一同步轮(38)和第二齿轮(33)同时转动，进而可以将计量筒(34)中的试剂倒入生物反应箱(36)中，由于第二齿轮(33)转动，且第二齿轮(33)和第三齿条(29)相啮合，第二齿轮(33)带动第三齿条(29)向左滑动，弹簧(31)开始压缩，而第一同步轮(38)通过同步带(40)带动第二同步轮(39)、蜗杆(37)转动，且蜗杆(37)和蜗轮(42)相啮合，因此蜗杆(37)带动搅拌杆(41)和蜗轮(42)转动，从而可以对生物反应箱(36)内的微生物和试剂进行搅拌，然后松开对转轴(32)的转动力，在弹簧(31)的作用下，转轴(32)和计量筒(34)开始复位，并带动搅拌杆(41)和蜗轮(42)反向转动，再次对生物反应箱(36)内的微生物和试剂进行搅拌，使微生物和试剂充分混合，加快反应速度；
S5、反向转动双向螺杆(44)，解除挡块(46)对上方环形槽(43)的夹持，将搅拌杆(41)向上拉动，然后正向转动搅拌杆(41)，使挡块(46)重新对下方环形槽(43)进行夹持，转动门(51)，打开生物反应器(1)，将保鲜膜筒(50)的一端贴合在生物反应箱(36)的一侧，向外拉动生物反应箱(36)，进而可以带动保鲜膜筒(50)转动，保鲜膜筒(50)将生物反应箱(36)包裹，防止外界细菌进入生物反应箱(36)中而破坏试验。
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