CN113713669A - 一种实验室用生物液体混合搅拌设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种实验室用生物液体混合搅拌设备，涉及生物实验室液体混合搅拌技术领域，本发明包括底板以及设置在底板上的支撑组件、混合组件，支撑组件包括设置于底板上的伸缩支腿以及水准泡，通过使用水准泡使得工作板水平，混合组件包括相对设置于底板上部的支架，两个支架上部侧壁设有超声波发射箱，超声波发射箱之间设有混合筒，混合筒内部中空，混合筒上设有进液组件以及出液组件，两个进液组件位于混合筒外部侧壁上，出液组件位于混合筒正下方，超声波发射箱内部设有超声波发射器，并用来向混合筒内部发射超声波，本发明具有液体加入量准确，混合彻底以及清洗容易的优点。
Description
技术领域
本发明涉及生物实验室液体混合搅拌制造技术领域，特别涉及一种实验室用生物液体混合搅拌设备。
背景技术
在生物学研发以及生物学教学过程中都需要进行试验，生物学是一门以实验为基础的自然科学，现代生物科学地发展尤其依赖于科学实验，在生物教学中，学生实验、实习和观察等实践环节对学生掌握生物学知识、科学方法、培养能力和形成科学素质都有至关重要的作用。因此，各国的中学生物课大都极为重视实验教学，设计和完成实验的能力是培养与选拔创新人才的关键。所以目前生物学教学非常注重生物学的实验教学。日常生物教学加了许多实验，包括观察、探究和调查等实验，在生物学试验过程中经常需要将两种或者多种液体均匀混合在一起，因此就需要用到生物液体混合搅拌装置。
专利号为CN 203737126 U的专利中提出的一种实验室用液体混合装置中提出的方案中通过设置两个调节阀以及在搅拌容器内设置液位传感器来控制液体加入量，但是加入液体时，液体管道内会用存留，实际加入量小于调节阀测量的量，因此无法解决加入量不精确的问题，现有的实验室生物液体混合装置通过单一电机带动搅拌器旋转，存在搅拌不均匀的问题，搅拌时部分液体位于进液管以及出液管内，根本混合不到，混合完成后需要清洗设备，在清洗混合筒内部时比较容易，但是清洗进液管以及出液管以及连接处时较为麻烦，容易出现清洗不彻底的问题，对下次使用产生不良影响，因此有必要提出一种新的解决方案。
现有的液体混合搅拌设备存在液体加入量控制不精确，液体加入后开始进行混合，混合效果差，混合不彻底，混合不够均匀，混合后再次使用前需要对设备进行清洗，去掉残留，现有的液体混合设备由于混合设备结构复杂，存在清洗比较麻烦、清洗不干净，为此，我们提出一种实验室用生物液体混合搅拌设备。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种实验室用生物液体混合搅拌设备，可以有效解决背景技术中的液体加入量控制不精确，加入精度较低，混合效果差，混合不彻底，混合不够均匀，清洗比较麻烦、清洗不干净，混合设备结构复杂的问题。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种实验室用生物液体混合搅拌设备，包括底板以及设置在底板上的支撑组件、混合组件，所述支撑组件位于所述底板下部，所述混合组件位于所述底板上部；
所述支撑组件包括设置于底板顶角位置处的伸缩支腿以及设置与底板下表面中间位置处的水准泡，通过使用水准泡使得工作板水平；
所述混合组件包括相对设置于底板上部的支架，两个所述支架上部侧壁设有超声波发射箱，所述超声波发射箱之间设有混合筒，所述混合筒内部中空，所述混合筒上设有进液组件以及出液组件，两个所述进液组件相对位于混合筒外部侧壁上，所述出液组件位于混合筒正下方，超声波发射箱内部设有超声波发射器用来向混合筒内部发射超声波，使得混合筒内部液体剧烈振动，实现快速融合；
所述进液组件包括与混合筒贯通连接的进液管，所述进液管倾斜设置，所述进液管上设有第一流量阀，且所述进液管顶端内壁与外壁均开设有螺纹，通过在进液管内部以及外部开设有螺纹，主要用于分别连接不同设备；
所述进液管内壁螺纹连接有盛液组件时，用于将液体传输至混合筒内，所述盛液组件包括与进液管内壁螺纹连接的下液管，所述下液管顶部贯通连接有盛液筒，且所述下液管上端设有第二流量阀，所述第二流量阀紧贴盛液筒下端出液口，盛液筒的主要作用是盛放待混合的溶液，第二流量阀主要用于测量从盛液筒留下的液体量；
所述进液管内壁螺纹连接有活塞组件时，用于将进液管内液体推动至混合筒内，以及用于设备开始混合液体，所述活塞组件包括设置于进液管内壁的螺栓，所述螺栓上活动设有推杆，所述推杆下端设有活塞块，所述活塞块外壁与进液管内壁紧密贴合，且活动设置在进液管内部，所述螺栓中部开设有圆形通孔，所述推杆在圆形通孔内壁滑动，所述活塞块在进液管内壁上下滑动，用于将进液管内壁残留的液体送至混合筒内部，以及开始混合时，液体不会留存在进液管内壁造成混合不均匀；
所述出液组件包括设置于混合筒底部的闸阀管，所述闸阀管中轴线与混合筒中轴线对齐，所述闸阀管内壁活动设有闸刀，所述闸阀管侧壁贯通连接有出液管，所述闸刀位于闸阀管顶端且与混合筒底部出液孔齐平，阀门处于关闭状态，所述闸刀位于闸阀管底部时，且高度低于出液管高度，阀门处于打开状态，阀门关闭状态下，所述闸刀上端与混合筒底部出液孔齐平，使得液体混合时不会留存在闸阀内壁，造成混合不均匀；
所述混合筒以及盛液筒内部均设有液位传感器，液位传感器的主要作用是获取混合筒以及盛液筒内部的液体量，进而确定混合筒内部的加入量；
其中，所述混合筒上部螺纹连接有桶盖，所述桶盖中部开设有圆形通孔，所述圆形通孔内壁活动设有转轴，所述转轴在圆形通孔内壁旋转，所述转轴下部设有搅拌器，所述转轴上部通过设置在桶盖上的驱动电机驱动，所述驱动电机侧壁相对设有两个支撑条，两个所述支撑条下端固定设置在桶盖上部，且所述驱动电机的输出端与所述转轴上端连接，驱动电机带动转轴旋转，进而带动搅拌器旋转，实现混合液体。
其中，所述底板上部一侧设有控制箱，所述控制箱内部有获取第一流量阀、第二流量阀以及液位传感器数据的数据采集卡，以及处理数据的芯片和传输数据的传输模块，多路采集卡采集获取多个传感器获取的数据，提高数据传输速率，将采集到的数据进行处理，得到最准确的加入量，比通过一种方式测量的液体加入量，准确性高、误差小。
其中，所述进液管外部螺纹连接有螺纹帽时用于清洗混合筒，当螺纹帽与进液管外部螺纹连接时，清洗进液管与下液管连接处，且在混合筒内部配合超声波进行清洗，有着清洗更彻底。
其中，所述伸缩支腿上设有限位螺丝，且所述伸缩支腿底部设有软胶垫，伸缩支腿的主要作用是调节高度，使得在不平整工作台上也能保持底板水平，配合水准泡使用，确保混合筒水平，进而保证混合液体前液位传感器所测量的数据更加准确。
其中，所述出液管远离闸阀管一端依次设有密封圈以及螺纹连接管，密封圈以及螺纹连接管的使用使得出液管与外界设备连接更加紧密，防止混合后的液体排出设备时出现漏液。
其中，所述下液管呈弯曲状，且所述下液管下端设有密封塞，所述下液管与进液管连接时，所述密封塞紧贴进液管上壁，密封塞的主要作用是防止混合前液体从下液管进入进液管时出现漏液。
其中，所述盛液筒侧壁设有透明显示条，所述透明显示条上设有长度刻度计，透明显示条配合长度刻度计可以人为测量盛液筒内液体容量。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1、本发明中，通过设置精确测量加入量的第一流量阀以及第二流量测量，液体进入混合筒内的量以及液体处盛液筒的量，以及通过在进液管内设置一个推杆以及活塞块，将进液管残留的液体推入混合筒中，使得进液管中不再有残留，提高加入液体的准确性，在混合筒以及盛液筒中设置液位传感器获取加入量，通过伸缩支腿以及水准泡确保底板水平，进而确保混合筒内液体平面水平，保证液位传感器测量准确，通过多种测量传感器测量液体加入量，且以及测量的量全部到达混合桶内，保证加入液体量的准确性。
2、本发明中，通过设置活推杆以及活塞块，液体开始混合前活塞块推到进液底端，防止液体混合时位于进液管内部，以及通过设置闸阀管和闸刀，阀门关闭时闸刀上端与混合筒出液通孔齐平，防止液体混合时进入闸阀管，使得混合时液体全部位于混合筒内，通过驱动电机带动搅拌器进行旋转混合，还通过超声波发射箱发射的超声波使得液体彼此振动碰撞，最终使得全部液体混合更加均匀。
3、本发明中通螺纹帽与进液管外部螺纹连接时，清洗进液管与下液管连接处，且在混合筒内部清洗用水并配合超声波进行清洗，有着清洗更彻底的优点，本装置还有着结构简单，生产成本低。
附图说明
图1为本发明一种实验室用生物液体混合搅拌设备中进液管与进液筒连接的整体结构示意图；
图2为本发明一种实验室用生物液体混合搅拌设备中进液管与活塞组件连接的整体结构示意图；
图3为本发明一种实验室用生物液体混合搅拌设备中进液管连接进液筒的左视结构示意图；
图4为本发明图3中C-C处的剖视结构示意图；
图5为本发明图1中A处的局部放大结构示意图；
图6为本发明图1中B处的局部放大结构示意图；
图7为本发明图4中D处的局部放大结构示意图；
图8为本发明图4中E处的局部放大结构示意图；
图9为本发明图4中F处的局部放大结构示意图；
图10为本发明图1中G处的局部放大结构示意图；
图11为本发明一种实验室用生物液体混合搅拌设备中活塞组件的整体结构示意图；
图12为本发明一种实验室用生物液体混合搅拌设备中进液管与螺纹帽连接的整体结构示意图。
图中：1、底板；2、伸缩支腿；3、水准泡；4、支架；5、超声波发射箱；6、混合筒；7、进液管；8、第一流量阀；9、下液管；10、盛液筒；11、第二流量阀；12、螺栓；13、推杆；14、活塞块；15、闸阀管；16、出液管；17、闸刀；18、液位传感器；19、转轴；20、桶盖；21、驱动电机；22、控制箱；23、限位螺丝；24、软胶垫；25、螺纹连接管；26、密封圈；27、密封塞；28、搅拌器；29、螺纹帽；30、透明显示条；31、长度刻度计。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参照图1-12所示，本发明为一种实验室用生物液体混合搅拌设备，包括底板1以及设置在底板1上的支撑组件、混合组件，支撑组件位于底板1下部，混合组件位于底板1上部；
支撑组件包括设置于底板1顶角位置处的伸缩支腿2以及设置与底板1下部中侧的水准泡3；通过使用水准泡3使得工作板水平；
混合组件包括相对设置于底板1上部的支架4，两个支架4上部侧壁设有超声波发射箱5，超声波发射箱5之间设有混合筒6，混合筒6内部中空，混合筒6上设有进液组件以及出液组件，两个进液组件相对位于混合筒6外部侧壁上，出液组件位于混合筒6正下方，超声波发射箱5内部设有超声波发射器用来向混合筒6内部发射超声波，使得混合筒6内部液体剧烈振动，实现快速融合；
进液组件包括与混合筒6贯通连接的进液管7，进液管7倾斜设置，进液管7上设有第一流量阀8，且进液管7顶端内壁与外壁均开设有螺纹，通过在进液管7内部以及外部开设有螺纹，分别连接不同设备；
进液管7内壁螺纹连接有盛液组件时，用于将液体传输至混合筒6内，盛液组件包括与进液管7内壁螺纹连接的下液管9，下液管9顶部贯通连接有盛液筒10，盛液筒10上端设有螺纹筒塞，下液管9上端设有第二流量阀11，第二流量阀11紧贴盛液筒10下端出液口，盛液筒10的主要作用是盛放待混合的溶液，第二流量阀11主要用于测量从盛液筒10留下的液体量；
进液管7内壁螺纹连接有活塞组件时，用于将进液管7内液体推动至混合筒6内，以及用于设备混合液体，活塞组件包括设置于进液管7内壁的螺栓12，螺栓12上活动设有推杆13，推杆13下端设有活塞块14，活塞块14外壁与进液管7内壁紧密贴合，且活动设置在进液管7内部，螺栓12中部开设有圆形通孔，推杆13在圆形通孔内壁滑动，活塞块14在进液管7内壁上下滑动，用于将进液管7内壁残留的液体送至混合筒6内部，以及液体混合时，液体不会留存在进液管7内壁造成混合不均匀；
出液组件包括设置于混合筒6底部的闸阀管15，闸阀管15中轴线与混合筒6中轴线对齐，闸阀管15内壁活动设有闸刀17，闸阀管15侧壁贯通连接有出液管16，闸刀17位于闸阀管15顶端且与混合筒6底部出液孔齐平，阀门处于关闭状态，闸刀17位于闸阀管15底部时，且高度低于出液管16高度，阀门处于打开状态，阀门关闭状态下，闸刀17上端与混合筒6底部出液孔齐平，使得液体混合时不会留存在闸阀15内壁，造成混合不均匀；
混合筒6以及盛液筒10内部均设有液位传感器18，液位传感器18的主要作用是获取混合筒6以及盛液筒10内部的液体量，进而确定混合筒6内部的加入量；
其中，混合筒6上部螺纹连接有桶盖20，桶盖20中部开设有圆形通孔，圆形通孔内壁活动设有转轴19，转轴19在圆形通孔内壁旋转，转轴19下部设有搅拌器28，转轴19上部通过设置在桶盖20上的驱动电机21驱动，驱动电机21侧壁相对设有两个支撑条，两个支撑条下端固定设置在桶盖20上部，且驱动电机21的输出端与转轴19上端连接，驱动电机21带动转轴19旋转，进而带动搅拌器28旋转，实现混合液体。
其中，底板1上部一侧设有控制箱22，控制箱22内部有获取第一流量阀8、第二流量阀11以及液位传感器18数据的数据采集卡，以及处理数据的芯片和传输数据的传输模块，多路采集卡采集获取多个传感器获取的数据，提高数据传输速率，将采集到的数据进行处理，得到最准确的加入量，比通过一种方式测量的液体加入量，准确性高、误差小，本装置获取的液体加入量数据通过传输模块传输至虚拟现实试验系统中去，用于虚拟现实实验教学，将传统生物试验与计算机虚拟现实结合起来，打造更加安全有趣的生物教学。
其中，进液管7外部螺纹连接有螺纹帽29时用于清洗混合筒6，当螺纹帽29与进液管7外部螺纹连接时，清洗进液管7与下液管9连接处，且在混合筒内6内部配合超声波进行清洗，有着清洗更彻底。
其中，伸缩支腿2上设有限位螺丝23，且伸缩支腿2底部设有软胶垫24，伸缩支腿2的主要作用是调节高度，使得在不平整工作台上也能保持底板1水平，配合水准泡3使用，确保混合筒6水平，进而保证混合液体前液位传感器18所测量的数据更加准确。
其中，出液管16远离闸阀管15一端依次设有密封圈26以及螺纹连接管25，密封圈26以及螺纹连接管25的使用使得出液管16与外界设备连接更加紧密，防止混合后的液体排出设备时出现漏液。
其中，下液管9呈弯曲状，且下液管9下端设有密封塞27，下液管9与进液管7连接时，密封塞27紧贴进液管7上壁，密封塞27的主要作用是防止混合前液体从下液管9进入进液管7时出现漏液。
其中，盛液筒10侧壁设有透明显示条30，透明显示条上设有长度刻度计31，透明显示条30配合长度刻度计31可以人为测量盛液筒10内液体容量。
本发明的工作原理为：请参照图1-5所示，本发明为一种实验室用生物液体混合搅拌设备，首先将设备放置在试验台上，通过调节伸缩支腿2，观察水准泡3使得底板1水平放置，然后向盛液筒10通过下液管9与进液管7螺纹连接，使得密封塞27紧贴进液管7上端，打开盛液筒10上端的螺纹筒塞，向盛液筒10内部加入需要混合的液体，打开第一流量阀8以及第二流量阀11，将一定含量液体加入混合筒6内，控制箱22内的芯片通过多路采集卡获取第一流量阀8、第二流量阀11以及液位传感器18测量的加入量数据，通过数据处理确定最终加入量，到达设定加入量，首先关闭第二流量阀11，在关闭螺纹筒塞，取下盛液筒10，将螺栓12旋转至进液管7内壁，推动推杆13，推杆13带动活塞块14将进液管7内部液体倒入混合筒6内，相同方式从混合筒6另一侧加入另一种液体，混合前，保证闸阀管15内闸刀17完全关闭，即闸刀17处于闸阀管15最顶端，且闸刀17与混合筒6出液口齐平，进而保证液体不在进液管7以及闸阀管15内，启动驱动电机21，驱动电机21通过转轴19带动搅拌器28旋转，实现搅拌混合液体，同时启动超声波发射箱5发射超声波，使得混合筒6内液体剧烈振动，快速充分混合，混合完成后，通过螺纹连接管25以及密封圈26将出液管16与外界管道紧密连接，打开阀门，使得闸刀17位于闸阀管15底端，混合好的液体从混合筒6内流出，经过闸阀管15流入出液管16，最后流入专门容器，液体流完后，进行设备清洗，取下活塞组件，将螺纹帽29与进液管7螺纹连接，打开桶盖20加入水，在关闭桶盖，启动驱动电机21，以及超声波发射箱5，实现彻底清洗设备，盛液筒10、下液管9以及活塞组件单独全身水洗，实现全部设备完全清洗。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (9)
1.一种实验室用生物液体混合搅拌设备，其特征在于：包括底板(1)以及设置在底板(1)上的支撑组件、混合组件，所述支撑组件位于所述底板(1)下部，所述混合组件位于所述底板(1)上部；
所述支撑组件包括设置于底板(1)下部顶角位置处的伸缩支腿(2)以及设置于底板(1)下部中侧的水准泡(3)；
所述混合组件包括相对设置于底板(1)上部的支架(4)，两个所述支架(4)上部侧壁设有超声波发射箱(5)，所述超声波发射箱(5)之间设有混合筒(6)，所述混合筒(6)内部中空，所述混合筒(6)上设有进液组件以及出液组件，两个所述进液组件位于混合筒(6)外部侧壁上，所述出液组件位于混合筒(6)正下方；
所述进液组件包括与混合筒(6)贯通连接的进液管(7)，所述进液管(7)倾斜设置，所述进液管(7)上设有第一流量阀(8)，且所述进液管(7)顶端内壁与外壁均开设有螺纹；
所述进液管(7)内壁螺纹连接有盛液组件时，用于将液体传输至混合筒(6)内，所述盛液组件包括与进液管(7)内壁螺纹连接的下液管(9)，所述下液管(9)顶部贯通连接有盛液筒(10)，且所述下液管(9)上端设有第二流量阀(11)，所述第二流量阀(11)紧贴盛液筒(10)下端出液口；
所述进液管(7)内壁螺纹连接有活塞组件时，用于将进液管(7)内液体推动至混合筒(6)内，以及用于设备开始混合液体，所述活塞组件包括设置于进液管(7)内壁的螺栓(12)，所述螺栓(12)上活动设有推杆(13)，所述推杆(13)下端设有活塞块(14)，所述活塞块(14)外壁与进液管(7)内壁紧密贴合，且活动设置在进液管(7)内部；
所述出液组件包括设置于混合筒(6)底部的闸阀管(15)，所述闸阀管(15)中轴线与混合筒(6)中轴线对齐，所述闸阀管(15)内壁活动设有闸刀(17)，所述闸阀管(15)侧壁贯通连接有出液管(16)，所述闸刀(17) 位于闸阀管(15)顶端且与混合筒(6)底部出液孔齐平，阀门处于关闭状态，所述闸刀(17)位于闸阀管(15)底部时，且高度低于出液管(16)高度，阀门处于打开状态；
所述混合筒(6)以及盛液筒(10)内部均设有液位传感器(18) 。
2.根据权利要求1所述的一种实验室用生物液体混合搅拌设备，其特征在于：所述混合筒(6)上部螺纹连接有桶盖(20)，所述桶盖(20)中部开设有圆形通孔，所述圆形通孔内壁活动设有转轴(19)，所述转轴(19)下部设有搅拌器(28)，所述转轴(19)上部通过设置在桶盖(20)上的驱动电机(21)驱动。
3.根据权利要求2所述的一种实验室用生物液体混合搅拌设备，其特征在于：所述驱动电机(21)侧壁相对设有两个支撑条，两个所述支撑条下端固定设置在桶盖(20)上部，且所述驱动电机(21)的输出端与所述转轴(19)上端连接。
4.根据权利要求1所述的一种实验室用生物液体混合搅拌设备，其特征在于：所述底板(1)上部一侧设有控制箱(22)，所述控制箱(22)内部有获取第一流量阀(8)、第二流量阀(11)以及液位传感器(18)数据的数据采集卡，以及处理数据的芯片和传输数据的传输模块。
5.根据权利要求1所述的一种实验室用生物液体混合搅拌设备，其特征在于：所述进液管(7)外部螺纹连接有螺纹帽(29)时用于清洗混合筒(6)。
6.根据权利要求1所述的一种实验室用生物液体混合搅拌设备，其特征在于：所述伸缩支腿(2)上设有限位螺丝(23)，且所述伸缩支腿(2)底部设有软胶垫(24)。
7.根据权利要求1所述的一种实验室用生物液体混合搅拌设备，其特征在于：所述出液管(16)远离闸阀管(15)一端依次设有密封圈(26)以及螺纹连接管(25)。
8.根据权利要求1所述的一种实验室用生物液体混合搅拌设备，其特征在于：所述下液管(9)呈弯曲状，且所述下液管(9)下端设有密封塞(27)，所述下液管(9)与进液管(7)连接时，所述密封塞(27)紧贴进液管(7)上壁。
9.根据权利要求1所述的一种实验室用生物液体混合搅拌设备，其特征在于：所述盛液筒(10)侧壁设有透明显示条(30)，所述透明显示条(30)上设有长度刻度计(31)。
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2021
- 2021-09-09 CN CN202111058799.6A patent/CN113713669A/zh active Pending
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