CN113713878A - 一种用于对纯化柱固定及控温的装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于对纯化柱固定及控温的装置，包括：固定框架、上隔板、下隔板、控温腔体，所述上隔板、下隔板上下间隔布置，且上隔板、下隔板均与固定框架固定连接，所述上隔板与所述下隔板之间形成所述控温腔体，所述控温腔体连接有温控模块，通过前挡板、后挡板、左挡板、右挡板形成固定框架并对其进行密封，形成控温腔体，这样控温腔体加相应温度的液体后可以保证纯化柱处于一个恒定温度的环境下，温控模块的设置可以控制控温腔体的温度，该装置成本低，操作便利。

Description

一种用于对纯化柱固定及控温的装置

技术领域

本发明涉及生物仪器技术领域，具体为一种用于对纯化柱固定及控温的装置。

背景技术

目前，实验室纯化柱难以直接放置在桌面上，若采用一般的试管架进行固定时，只能一次固定一个纯化柱，固定困难且难以保持纯化柱竖直向下，除此之外，暂时附着在纯化柱中的蛋白质很容易因外界温度过高而丧失活性，从而造成实验的失败，在蛋白纯化过程中，通常在室温下进行操作，或者将设备放置于层析冷柜中进行纯化实验，或者建立严格的控温实验室；常温下操作，没有温度的控制，获得的产品质量不好保障；层析冷柜中进行，操作繁琐；控温实验室，建设及运行费用高昂。因此，找到一种成本低，操作便利并且还能控制温度的纯化柱固定装置非常重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于对纯化柱固定及控温的装置，以解决上述背景技术中提出的：常温下操作，没有温度的控制，获得的产品质量不好保障；层析冷柜中进行，操作繁琐；控温实验室，建设及运行费用高昂的问题。

为实现上述目的，本发明公开了一种用于对纯化柱固定及控温的装置，包括：固定框架、上隔板、下隔板、控温腔体，所述上隔板、下隔板上下间隔布置，且上隔板、下隔板均与固定框架固定连接，所述上隔板与所述下隔板之间形成所述控温腔体，所述控温腔体连接有温控模块。

优选地，所述上隔板开设有若干放置孔，所述下隔板上表面设有若干放置槽，所述放置孔和所述放置槽一一对应设置。

优选地，所述固定框架包括：前挡板、后挡板、左挡板、右挡板，所述前挡板、后挡板、左挡板、右挡板顶部分别与所述上隔板和下隔板对应侧连接，所述前挡板、后挡板、左挡板、右挡板中相邻的两挡板之间连接，最终形成所述控温腔体，所述控温腔体盛放有用于控制温度的液体。

优选地，所述上隔板和下隔板及其固定框架整体材质可为任意的具有耐磨，耐腐蚀的可塑性高分子材料制造而成。

优选地，所述放置孔用于放置纯化柱，所述上隔板上壁开设有注水孔，所述左挡板侧壁开设有所述出水孔。

优选地，所述温控模块包括：温度感应模块、判断模块、控制模块、加热模块、报警模块；

所述温度感应模块用于采集所述控温腔体内液体的温度数据；

所述判断模块用于将来自所述温度感应模块的温度数据与预设基准温度进行比较；

若所述温度感应模块的采集的温度数据小于预设基准温度，则控制模块控制加热模块对所述控温腔体内液体进行加热；

若所述温度感应模块的采集的温度数据大于预设基准温度，则控制模块控制所述报警模块进行报警提醒，提示所述控温腔体温度过高。

优选地，还包括：若干固定组件，若干所述固定组件固定连接于所述下隔板上表面，且若干所述固定组件与若干所述放置槽一一对应；

所述固定组件包括：固定组件外壳与所述隔板上表面固定连接，所述固定组件外壳上设置有与所述放置孔正对的连通孔，所述纯化柱穿过所述连通孔及放置到所述放置槽；

两个紧固组件，所述两个紧固组件对称安装于两个第一固定杆相互靠近的一侧，所述紧固组件上下端与所述第一固定杆之间各设有第二弹簧，所述第二弹簧两端分别与所述紧固组件和所述第一固定杆固定连接；

若干橡胶垫，所述紧固组件与所述纯化柱之间设有所述橡胶垫，所述橡胶垫与所述紧固组件固定连接；

第二固定杆，所述第二固定杆与第三连杆固定连接，所述第三连杆一端贯穿所述第一固定杆上端并与其左右滑动连接，所述第三连杆远离所述第二固定杆的一端固定连接有缓冲球，所述第二固定杆与所述第一固定杆之间设有第三弹簧，所述第三弹簧两端分别与所述第二固定杆和所述第一固定杆固定连接；

驱动结构，所述驱动结构，用于驱动两个第一固定杆相互靠近或远离。

优选地，所述驱动结构包括：

电机一，所述电机一固定连接于所述固定组件外壳后壁，所述电机一输出轴与转盘固定连接；

两组左右对称的连接机构，所述连接机构包括：驱动连杆一，所述驱动连杆一一端与所述转盘连接，所述驱动连杆一另一端与驱动连杆二转动连接；第二连杆，所述第二连杆下端与所述驱动连杆二固定连接，所述第二连杆上端贯穿第一固定块并与其上下滑动连接；第一固定杆，第一所述固定杆中部与所述第一固定块上下滑动连接，所述第一固定杆中部设有中空腔，所述中空腔内设有第一弹簧和弧形摩擦块，所述第一弹簧一端与所述中空腔内壁固定连接，所述第一弹簧另一端与所述弧形摩擦块固定连接，所述弧形摩擦块与纯化柱接触。

优选地，还包括：清洁搅拌组件，所述清洁搅拌组件安装在所述控温腔体内壁，所述清洁组件包括清洁装置和控制装置；

所述控制装置包括：控制箱，所述控制箱与所述控温腔体内壁固定连接；

第二电机，所述第二电机固定连接于所述控制箱内壁上端，所述第二电机输出轴与第一锥齿轮固定连接，所述第一锥齿轮左右两侧设有对称的传动结构，

所述传动结构包括：第二锥齿轮，所述第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合；第一转杆，所述第一转杆一端与所述第二锥齿轮固定连接，所述第一转杆另一端贯穿所述控制箱内壁并与其转动连接；第四连杆，所述第四连杆与所述第一转杆固定连接，所述第四连杆两端头分别固定连接搅拌叶；

第二转杆，所述第二转杆与所述第一锥齿轮固定连接，所述第二转杆外壁固定套接有梯形块，所述第二转杆下端与第二固定块固定连接；

第五连杆，所述第五连杆一端与第三固定块固定连接，所述第五连杆另一端贯穿所述第二固定块并与其上下滑动连接，所述第五连杆上端头与所述梯形块下端接触，所述第五连杆外壁固定套接有第四弹簧；

第六连杆，所述第六连杆上端与所述第三固定块固定连接，所述第六连杆下贯穿所述控制箱内壁下端并与其上下滑动连接，所述第六连杆外表面固定套接有第五弹簧。

优选地，所述第六连杆两侧通过第七连杆固定连接有两组左右对称的清洁装置；

所述清洁装置包括：

直线电机二，所述直线电机二内嵌于安装盒内壁，所述直线电机二输出轴与推杆一固定连接；

密封推板一，所述密封推板一上下端头与所述安装盒内壁左右滑动连接，所述密封推板一右端与所述推杆一固定连接；

密封推板二，所述密封推板二与所述安装盒内壁左右滑动连接，所述密封推板二左端与第七连杆固定连接，所述第七连杆与推块固定连接；

所述密封推板一和所述密封推板二之间设有推杆二，所述推杆二两端分别与所述密封推板一和所述密封推板二固定连接；

凹槽，所述安装盒左端开设有所述凹槽，两组刮板分别与所述凹槽上下内壁转动连接，所述推块与所述刮板接触；

容纳槽，所述安装盒上下端均开设有所述容纳槽，所述容纳槽内设有固态清洁剂；

所述密封推板一靠近所述安装盒内壁的两端开设有卡槽，所述安装盒内壁上开设有通孔，卡杆在所述通孔内上下滑动；

所述卡杆和所述固态清洁剂之间设有若干连接弹簧，所述连接弹簧两端分别与所述卡杆和所述固态清洁剂固定连接；

第八连杆，所述第八连杆一端贯穿所述安装盒内壁并与其滑动连接，所述第八连杆另一端与浮球固定连接，所述第八连杆伸入所述容纳槽的一端与所述固态清洁剂固定连接。

附图说明

图1为本发明中的正面结构示意图；

图2为本发明中隔板结构示意图；

图3为本发明中固定框架中后挡板结构示意图；

图4为本发明中固定框架中前挡板结构示意图；

图5为本发明中控温腔体盛放液体示意图；

图6为本发明中紧固组件安装位置示意图；

图7为本发明紧固组件结构示意图；

图8为本发明清洁搅拌组件结构示意图；

图9为图8中A处结构位置示意图；

图10为图9中B处结构位置示意图。

图中：1、固定框架；101、纯化柱；102、放置槽103、连通孔；；2、上隔板；3、下隔板；4、控温腔体；401、液体；5、放置孔；6、前挡板；7、后挡板；8、左挡板；801、注水孔；9、右挡板；901、出水孔；10、固定组件；11、电机一；12、固定组件外壳；13、转盘；14、驱动连杆一；141、驱动连杆二；142、弧形摩擦块；15、推杆二；16、卡槽；17、通孔；18、卡杆；19、连接弹簧；20、第二连杆；21、第一固定块；22、固定杆；23、中空腔；24、第一弹簧；25、紧固组件；26、第二弹簧；27、橡胶垫；28、第二固定杆；29、第三连杆；30、第三弹簧；31、缓冲球；32、第二电机；33、第一锥齿轮；34、第二锥齿轮；35、第一转杆；36、控制箱；37、第四连杆；38、搅拌叶；39、第二转杆；40、梯形块；41、第二固定块；42、第五连杆；43、第三固定块；44、第四弹簧；45、第六连杆；46、第五弹簧；47、第七连杆；48、安装盒；49、直线电机；50、推杆一；51、密封推板一；52、密封推板二；53、第七连杆；54、推块；55、刮板；56、容纳槽；57、固态清洁剂；58、凹槽。

具体实施方式

在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本发明，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案以及技术特征可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

实施例1

本发明实施例提供了一种用于对纯化柱固定及控温的装置，请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：包括：固定框架1、上隔板2、下隔板3、控温腔体4，所述上隔板2、下隔板3上下间隔布置，且上隔板2、下隔板3均与固定框架1固定连接，所述上隔板2与所述下隔板3之间形成所述控温腔体4，所述控温腔体4连接有温控模块。

所述上隔板2开设有若干放置孔5，所述下隔板3上表面设有若干放置槽102，所述放置孔5和所述放置槽102一一对应设置。

所述固定框架1包括：前挡板6、后挡板7、左挡板8、右挡板9，所述前挡板6、后挡板7、左挡板8、右挡板9顶部分别与所述上隔板2和下隔板3对应侧连接，所述前挡板6、后挡板7、左挡板8、右挡板9中相邻的两挡板之间连接，最终形成所述控温腔体4，所述控温腔体4盛放有用于控制温度的液体401。

所述上隔板2和下隔板3及其固定框架1整体材质可为任意的具有耐磨，耐腐蚀的可塑性高分子材料制造而成(如：亚克力板)。

所述放置孔5用于放置纯化柱101，所述上隔板2上壁开设有注水孔801，所述左挡板8侧壁开设有所述出水孔901。

其中，对上下贯通的放置孔进行防空气对流设计，防止贯通孔内温度变化。

上述技术方案的有益效果为：

通过前挡板6、后挡板7、左挡板8、右挡板9形成控温腔体4，上隔板2和左挡板8开设的注水孔801和出水孔901用于注入调温使用的液体和排出废弃液体，这样控温腔体4加相应温度的液体(其中，可通过加热装置对液体加热，使得控温腔体内液体的温度恒定)后可以保证纯化柱处于一个恒定温度的环境下，并且放置孔5用于放置/固定纯化柱101，控温模块的设置可以控制纯化柱固定装置的温度，该装置成本低，操作便利。

解决了背景技术中提出的：常温下操作，没有温度的控制，获得的产品质量不好保障；层析冷柜中进行，操作繁琐；控温实验室，建设及运行费用高昂的问题。

实施例2

在实施例1的基础上，所述温控模块包括：温度感应模块、判断模块、控制模块、加热模块、报警模块；

所述温度感应模块用于采集所述控温腔体4内液体的温度数据；

所述判断模块用于将来自所述温度感应模块的温度数据与预设基准温度(预设基准温度数据值)进行比较；

若所述温度感应模块的采集的温度数据小于预设基准温度，则控制模块对加热模块发出信号，控制加热模块对所述控温腔体4内液体进行加热；

若所述温度感应模块的采集的温度数据大于预设基准温度，则控制模块控制所述报警模块进行报警提醒，提示所述控温腔体4温度过高。

上述技术方案的有益效果为：

控温腔体4内设置温控模块，可以检测和调控温度，调高了装置的智能型。

实施例3

在实施例1-2中任一项的基础上，请参阅图4-5，还包括：还包括：若干固定组件10，若干所述固定组件10固定连接于所述下隔板3上表面，且若干所述固定组件10与若干所述放置槽102一一对应；

所述固定组件10包括：固定组件外壳12与所述隔板3上表面固定连接，所述固定组件外壳12上设置有与所述放置孔5正对的连通孔103，所述纯化柱101穿过所述连通孔103及放置到所述放置槽102；

驱动结构，两个所述驱动结构左右对称设置在纯化柱101左右两侧；

所述驱动结构包括：

电机一11，所述电机一11固定连接于所述固定组件外壳12后壁，所述电机一11输出轴与转盘13固定连接；

驱动连杆一14，所述驱动连杆一14一端与所述转盘13转动连接，所述驱动连杆一14另一端与驱动连杆二141转动连接；

第二连杆20，所述第二连杆20下端与所述驱动连杆二141固定连接，所述第二连杆20上端贯穿第一固定块21并与其上下滑动连接；

第一固定杆22，所述固定杆22中部与所述第一固定块21上下滑动连接，所述第一固定杆22中部设有中空腔23，所述中空腔23内设有第一弹簧24和弧形摩擦块142，所述第一弹簧24一端与所述中空腔23内壁固定连接，所述第一弹簧24另一端与所述弧形摩擦块142固定连接，所述弧形摩擦块142与纯化柱101接触；

紧固组件25，所述紧固组件25安装于所述第一固定杆22右侧，所述紧固组件25上下端与所述第一固定杆22之间各设有第二弹簧26，所述第二弹簧26两端分别与所述紧固组件25和所述第一固定杆22固定连接；

若干橡胶垫27，所述紧固组件25与所述纯化柱101之间设有所述橡胶垫27，所述橡胶垫27与所述紧固组件25固定连接；

第二固定杆28，所述第二固定杆28与第三连杆29固定连接，所述第三连杆29一端贯穿所述第一固定杆22上端并与其左右滑动连接，所述第三连杆29远离所述第二固定杆28的一端固定连接有缓冲球31，所述第二固定杆28与所述第一固定杆22之间设有第三弹簧30，所述第三弹簧30两端分别与所述第二固定杆28和所述第一固定杆22固定连接。

优选的，所述驱动机构还可下述结构：包括驱动电机，所述驱动电机的输出轴固定连接有齿轮，所述齿轮上下两侧分别啮合有齿条，所述齿条沿左右方向水平布置(即平行于所述第二连杆)，两个齿条分别与两个第一固定块固定连接。

上述技术方案的工作原理及其有益效果为：纯化柱101在放置在上隔板2的放置孔5内时其纯化柱101底部会放置到放置槽102上，为了保证其稳定，启动电机一11，电机一11带动转盘13转动，转盘13转动的同时，两组斜对称设置的驱动连杆一14逆时针运动，从而通过驱动连杆二141带动第二连杆20在第一固定块21向上滑动的同时并推动第一固定块21向纯化柱101方向移动，此时，两组第二连杆20带动第一固定块21相向移动，而与第一固定块21相连接的紧固组件25会将纯化柱101抱紧，其中，第一弹簧24设置在固定杆22的中部并在靠近纯化柱101的一端安装有弧形摩擦块142，弧形摩擦块142可以对纯化柱101外壁起到保护作用，防止压力过大将其破坏，两组第二弹簧26设置为两组，并上下对称设置，可以在紧固组件25对纯化柱101抱紧的过程中将横向的挤压力分散到第二弹簧26上，若干橡胶垫27的设置，可以对纯化柱101起到增大摩擦的作用，当第一电机11未及时关闭，带动固定杆22持续开合，其固定杆22相向移动超过限定距离时，缓冲球31会相互碰撞，通过第三连杆29向两侧移动带动第三弹簧30拉伸，由于第三弹簧30为高弹力弹簧，将其拉伸所需要的力远大于第一电机11输出的扭力，所以在第三弹簧30的作用下固定杆22不会超过所限制的开合距离，这样可以保护纯化柱101，且在第三弹簧30拉伸的同时，第三连杆29带动第二固定杆28向两侧移动的同时会触碰到向上移动的第二连杆20，从而限制第二固定杆28继续移动，保护了纯化柱101防止其损坏。

实施例4

在实施例1-3中任一项的基础上，请参阅图6-8，还包括：清洁搅拌组件，所述清洁搅拌组件安装在所述控温腔体4内壁，所述清洁组件包括清洁装置和控制装置；

所述控制装置包括：控制箱36，所述控制箱36与所述控温腔体4内壁固定连接；

第二电机32，所述第二电机32固定连接于所述控制箱36内壁上端，所述第二电机32输出轴与第一锥齿轮33固定连接，所述第一锥齿轮33左右两侧设有对称的传动结构，

所述传动结构包括：第二锥齿轮34，所述第一锥齿轮33与第二锥齿轮34啮合；第一转杆35，所述第一转杆35一端与所述第二锥齿轮34固定连接，所述第一转杆35另一端贯穿所述控制箱36内壁并与其转动连接；第四连杆37，所述第四连杆37与所述第一转杆35固定连接，所述第四连杆37两端头分别固定连接搅拌叶38；

第二转杆39，所述第二转杆39与所述第一锥齿轮33固定连接，所述第二转杆39外壁固定套接有梯形块40，所述第二转杆39下端与第二固定块41固定连接；

第五连杆42，所述第五连杆42一端与第三固定块43固定连接，所述第五连杆42另一端贯穿所述第二固定块41并与其上下滑动连接，所述第五连杆42上端头与所述梯形块40下端接触，所述第五连杆42外壁固定套接有第四弹簧44；

第六连杆45，所述第六连杆45上端与所述第三固定块43固定连接，所述第六连杆45下贯穿所述控制箱36内壁下端并与其上下滑动连接，所述第六连杆45外表面固定套接有第五弹簧46。

所述第六连杆45两侧通过第七连杆47固定连接有两组左右对称的清洁装置；

所述清洁装置包括：

直线电机二49，所述直线电机二49内嵌于安装盒48内壁，所述直线电机二49输出轴与推杆一50固定连接；

密封推板一51，所述密封推板一51上下端头与所述安装盒48内壁左右滑动连接，所述密封推板一51右端与所述推杆一50固定连接；

密封推板二52，所述密封推板二52与所述安装盒48内壁左右滑动连接，所述密封推板二52左端与第七连杆53固定连接，所述第七连杆53与推块54固定连接；

所述密封推板一51和所述密封推板二52之间设有推杆二15，所述推杆二15两端分别与所述密封推板一51和所述密封推板二52固定连接；

凹槽58，所述安装盒48左端开设有所述凹槽58，两组刮板55分别与所述凹槽58上下内壁转动连接，所述推块54与所述刮板55接触；

容纳槽56，所述安装盒48上下端均开设有所述容纳槽56，所述容纳槽56内设有固态清洁剂57；

所述密封推板一51靠近所述安装盒48内壁的两端开设有卡槽16，所述安装盒48内壁上开设有通孔17，卡杆18在所述通孔17内上下滑动；

所述卡杆18和所述固态清洁剂57之间设有若干连接弹簧19，所述连接弹簧19两端分别与所述卡杆18和所述固态清洁剂57固定连接；

第八连杆59，所述第八连杆59一端贯穿所述安装盒48内壁并与其滑动连接，所述第八连杆59另一端与浮球58固定连接，所述第八连杆59伸入所述容纳槽56的一端与所述固态清洁剂57固定连接。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：控温腔体4内从注水孔801注入所需温度的液体后，为了使其和控温腔体4内原有液体迅速混合并保持其液体的温度，启动第二电机32，第二电机32旋转带动第一锥齿轮33转动，与第一锥齿轮33啮合的两组第二锥齿轮34带动第一转杆35和第四连杆37旋转，此时搅拌叶38转动搅拌控温腔体4上部的液体从而将其迅速混合，第二转杆39在第一锥齿轮33的带动下带动梯形块40旋转，第三固定块43转动并通过第五连杆42在梯形块40上斜面的高度差变化来带动第六连杆46进行上下持续的旋转运动，第四弹簧44和第五弹簧46在转动过程中积蓄动力势能，辅助第五连杆42和第三固定块43进行反复的上下滑动，此时，安装盒通过第七连杆47进行旋转并对控温腔体4下部的液体全方位的搅拌混合，如果需要清洁控温腔体4时，开启直线电机二49，直线电机二49推动推杆一50移动，密封推板一51受力通过推杆二15推动密封推板二52带动第七连杆53和推块54将刮板55推出凹槽58，而在同一时刻，卡杆18会比密封推板二52先移动(刮板55与凹槽58内壁设置的用于转动连接的转动块内安装有尺簧，当推块54和刮板55接触并推动刮板55移动时，尺簧受力会积蓄动力势能，用于将刮板55带回凹槽58)，卡杆18受到密封推板一51侧压力通过连接弹簧19将固态清洁剂57推出容纳槽56，安装盒48在此时一直处于旋转状态，所以固态清洁剂57被推出后会加速溶解，而刮板55在被推出后会与控温腔体4内壁接触并在第六连杆45的带动下，对控温腔体4内壁进行上下清洁(刮板55是使用柔性材料制作而成，所以不会对控温腔体4内壁造成伤害，并在遇到直角交接处时也可以进行清洁)，其中，污染物会主要集中在控温腔体4的下底部，而中上部的内壁会在搅拌叶38搅拌过程中将带又固态清洁剂57的液体冲刷到其内壁清洁干净。

实施例5

在实施例1-4中任一项的基础上，还包括：

若干流速传感器一，设置在上隔板2靠近放置孔5的一侧，用于检测该放置孔5在无纯化柱时，通过该放置孔5释放热量的空气流速；

若干流速传感器二，设置在下隔板3上靠近放置孔5的一侧，用于检测该放置孔5在无纯化柱时，通过该放置孔5释放热量的空气流速；

温度传感器一，设置在所述控温腔体4内，用于检测所述控温腔体4内的温度；

温度传感器二，设置在上隔板2与下隔板3之间的腔体内，用于检测该腔体内的温度；

报警器，所述报警器设置在所述固定框架1外表面；

控制器，所述控制器设置在所述固定框架1外表面，所述控制器分别与所述流速传感器一、流速传感器二、温度传感器一、温度传感器二电性连接，所述控制器基于所述流速传感器一、流速传感器二、温度传感器一、温度传感器二控制所述报警器工作，包括：

步骤1：所述控制器基于所述流速传感器一、流速传感器二、温度传感器一、温度传感器二及公式(1)得到所述控温腔体4内的冷空气或者热空气通过无纯化柱的放置孔5后空气对流误差比系数：

其中，τ为所述控温腔体4内的冷空气或者热空气通过无纯化柱的放置孔5后空气对流误差比系数，S₁为所述放置孔5的面积(放置孔5的孔径均不相同，但此处取其平均值)，S₂为所述上隔板2与下隔板3与空气接触的总面积，L₁为所述控温腔体4的厚度(即形成该控温腔体4挡板的厚度)，L₂为上隔板2与下隔板3形成的腔体的高度，V₁为若干所述流速传感器一的平均检测值，V₂为若干所述流速传感器二的平均检测值，V₃为预设的室内空气流速，T为室温，T₁为所述温度传感器一的检测值，T₂为所述温度传感器二的检测值，C₁为上隔板2与下隔板3的比热容，C₂为控温腔体4内液体的比热容(该液体会根据纯化柱所需冷热空气逸散的温度的实际情况进行更换，但此处液体视为水)，ln为自然对数,Y₁为单位时间；

步骤2：基于步骤1，通过公式(2)计算所述固定框架1的冷热空气逸散系数：

其中,γ为所述固定框架1的冷热空气逸散系数，

为所述控温腔体4的传热系数，

为所述上隔板2与下隔板3的传热系数，e为自然常数，取值为2.72，K为所述流速传感器一、流速传感器二、温度传感器一、温度传感器二的精度的乘积(取值为大于0小于1，为考虑传感器自身的精度因素设置)；

步骤三：所述控制器将步骤2计算的所述固定框架1的冷热空气逸散系数与所述固定框架1预设的冷热空气逸散系数进行比较，当步骤2计算的固定框架1的冷热空气逸散系数大于所述固定框架1预设的冷热空气逸散系数时，所述控制器控制所述报警器发出警报。

假设所述放置孔5的面积₁＝0.01m²，所述上隔板2与下隔板3与空气接触的总面积S₂＝0.3m²，所述控温腔体4的厚度L₁＝0.02m，所述上隔板2与下隔板3形成的腔体的高度L₂＝0.1m，若干所述流速传感器一的平均检测值V₁＝0.013m/s，若干所述流速传感器二的平均检测值V₂＝0.011m/s，预设的室内空气流速V₃＝0.01m/s，室温T＝26℃，所述温度传感器一的检测值T₁＝2℃，所述温度传感器二的检测值T₁＝5℃，所述上隔板2与下隔板3的比热容C₁＝1.2×10³J/kg*℃，所述控温腔体4内液体的比热容C₂＝4.2×10³J/kg*℃，单位时间Y₁＝60S，通过公式(1)计算得到所述控温腔体4内的冷空气或者热空气通过无纯化柱的放置孔5后空气对流误差比系数γ＝11.73(取小数点后两位)。

所述控温腔体4的传热系数

所述上隔板2与下隔板3的传热系数

所述流速传感器一、流速传感器二、温度传感器一、温度传感器二的精度的乘积K＝0.97，通过公式(2)计算所述固定框架1的冷热空气逸散系数γ＝0.33(取小数点后两位),此计算得到的所述固定框架1的冷热空气逸散系数γ＝0.33小于预设冷热空气逸散系数1.3，表示所述固定框架1当前的冷热空气逸散在安全范围内，报警器无需报警。

上述技术方案的有益效果为：

通过公式(1)

为基于放置孔5的面积和上隔板2与下隔板3之间的尺寸差异导致的冷热空气流经该位置时的对整体的影响流速的影响状态，(|T–T₁|)(V₃-V₁)为控温腔体4内温度与室内温度差对冷热空气流经上隔板2上的放置孔5速度的状态，(|T–T₂|)(V₃-V₂)为上隔板2与下隔板3之间的腔体内的温度与室内温度差对冷热空气流经下隔板3上的放置孔5速度的状态，

为根据通过放置孔5的空气流速差以及温差来计算所述控温腔体4内的冷空气或者热空气通过无纯化柱的放置孔5后空气对流误差比系数；

其中，随着温度变化,气体的温度动能和粘度等微观分子参数都发生变化,如果控温腔体4温度升高且比外界温度高时，气体对流流速也会增大，V₂和V₁与室外空气流速的差异也会增大；

所以，

计算得到的空气对流误差比也会增大；

表示根据所述固定框架1自身材料的因素以及结合其尺寸对冷热空气逸散的影响，随着τ和流速差的不断增大，冷热空气逸散也会越来越快，再根据所述

和

的计算结果对所述固定框架1的冷热空气逸散系数进行修正，得到最终固定框架1的冷热空气逸散系数，所得的冷热空气逸散系数会随着空气流速V₁和V₂和室外空气流速的差值增大而不断变大，利用所述流速传感器一、流速传感器二检测放置孔5处的空气流速，控制器利用公式(1)和公式(2)计算出所述固定框架1的冷热空气逸散系数，若固定框架1的冷热空气逸散系数大于所述固定框架1预设的冷热空气逸散系数时，所述控制器控制所述报警器发出报警提示，提醒使用人员检查固定框架1整体的密闭性，提高了装置的安全性和智能性。

实施例6

在实施例1-5中任一项的基础上，本发明提供一种用于对纯化柱固定及控温的装置的控温方法包括：

步骤1：使用人员先将基准温度输入到温控模块中，所述基准温度为当前纯化柱工作，所需的液体温度；

步骤2：利用所述温度感应模块采集所述控温腔体4内液体的温度，并输出温度数据；

步骤3：若所述温度感应模块采集的所述温度数据小于所述基准温度，加热模块加热控温腔体4内液体至基准温度；

步骤4：若所述温度感应模块采集的所述温度数据大于基准温度，使用人员需要通过注水孔801加入液体进行降温。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (10)

1.一种用于对纯化柱固定及控温的装置，其特征在于,包括：固定框架(1)、上隔板(2)、下隔板(3)、控温腔体(4)，所述上隔板(2)、下隔板(3)上下间隔布置，且上隔板(2)、下隔板(3)均与固定框架(1)固定连接，所述上隔板(2)与所述下隔板(3)之间形成所述控温腔体(4)，所述控温腔体(4)连接有温控模块。

2.根据权利要求1所述的一种用于对纯化柱固定及控温的装置，其特征在于,所述上隔板(2)开设有若干放置孔(5)，所述下隔板(3)上表面设有若干放置槽(102)，所述放置孔(5)和所述放置槽(102)一一对应设置。

3.根据权利要求1所述的一种用于对纯化柱固定及控温的装置，其特征在于,

所述固定框架(1)包括：前挡板(6)、后挡板(7)、左挡板(8)、右挡板(9)，所述前挡板(6)、后挡板(7)、左挡板(8)、右挡板(9)顶部分别与所述上隔板(2)和下隔板(3)对应侧连接，所述前挡板(6)、后挡板(7)、左挡板(8)、右挡板(9)中相邻的两挡板之间连接，最终形成所述控温腔体(4)，所述控温腔体(4)盛放有用于控制温度的液体(401)。

4.根据权利要求2所述的一种用于对纯化柱固定及控温的装置，其特征在于,所述上隔板(2)和下隔板(3)及其固定框架(1)材质可为任意的具有耐磨，耐腐蚀的可塑性高分子材料制造而成。

5.根据权利要求2所述的一种用于对纯化柱固定及控温的装置，其特征在于，所述放置孔(5)用于放置纯化柱(101)，所述上隔板(2)上壁开设有注水孔(801)，所述左挡板(8)侧壁开设有所述出水孔(901)。

6.根据权利要求1所述的一种用于对纯化柱固定及控温的装置，其特征在于,所述温控模块包括：温度感应模块、判断模块、控制模块、加热模块、报警模块；

所述温度感应模块用于采集所述控温腔体(4)内液体的温度数据；

所述判断模块用于将来自所述温度感应模块的温度数据与预设基准温度进行比较；

若所述温度感应模块的采集的温度数据小于预设基准温度，则控制模块控制加热模块对所述控温腔体(4)内液体进行加热；

若所述温度感应模块的采集的温度数据大于预设基准温度，则控制模块控制所述报警模块进行报警提醒，提示所述控温腔体(4)温度过高。

7.根据权利要求2所述的一种用于对纯化柱固定及控温的装置，其特征在于,还包括：若干固定组件(10)，若干所述固定组件(10)固定连接于所述下隔板(3)上表面，且若干所述固定组件(10)与若干所述放置槽(102)一一对应；

所述固定组件(10)包括：固定组件外壳(12)与所述隔板(3)上表面固定连接，所述固定组件外壳(12)上设置有与所述放置孔(5)正对的连通孔(103)，所述纯化柱(101)穿过所述连通孔(103)及放置到所述放置槽(102)；

两个紧固组件(25)，所述两个紧固组件(25)对称安装于两个第一固定杆(22)相互靠近的一侧，所述紧固组件(25)上下端与所述第一固定杆(22)之间各设有第二弹簧(26)，所述第二弹簧(26)两端分别与所述紧固组件(25)和所述第一固定杆(22)固定连接；

若干橡胶垫(27)，所述紧固组件(25)与所述纯化柱(101)之间设有所述橡胶垫(27)，所述橡胶垫(27)与所述紧固组件(25)固定连接；

第二固定杆(28)，所述第二固定杆(28)与第三连杆(29)固定连接，所述第三连杆(29)一端贯穿所述第一固定杆(22)上端并与其左右滑动连接，所述第三连杆(29)远离所述第二固定杆(28)的一端固定连接有缓冲球(31)，所述第二固定杆(28)与所述第一固定杆(22)之间设有第三弹簧(30)，所述第三弹簧(30)两端分别与所述第二固定杆(28)和所述第一固定杆(22)固定连接；

驱动结构，所述驱动结构，用于驱动两个第一固定杆(22)相互靠近或远离。

8.根据权利要求7所述的一种用于对纯化柱固定及控温的装置，其特征在于,所述驱动结构包括：

电机一(11)，所述电机一(11)固定连接于所述固定组件外壳(12)后壁，所述电机一(11)输出轴与转盘(13)固定连接；

两组左右对称的连接机构，所述连接机构包括：驱动连杆一(14)，所述驱动连杆一(14)一端与所述转盘(13)连接，所述驱动连杆一(14)另一端与驱动连杆二(141)转动连接；第二连杆(20)，所述第二连杆(20)下端与所述驱动连杆二(141)固定连接，所述第二连杆(20)上端贯穿第一固定块(21)并与其上下滑动连接；第一固定杆(22)，第一所述固定杆(22)中部与所述第一固定块(21)上下滑动连接，所述第一固定杆(22)中部设有中空腔(23)，所述中空腔(23)内设有第一弹簧(24)和弧形摩擦块(142)，所述第一弹簧(24)一端与所述中空腔(23)内壁固定连接，所述第一弹簧(24)另一端与所述弧形摩擦块(142)固定连接，所述弧形摩擦块(142)与纯化柱(101)接触。

9.根据权利要求1所述的一种用于对纯化柱固定及控温的装置，其特征在于,还包括：清洁搅拌组件，所述清洁搅拌组件安装在所述控温腔体(4)内壁，所述清洁组件包括清洁装置和控制装置；

所述控制装置包括：控制箱(36)，所述控制箱(36)与所述控温腔体(4)内壁固定连接；

第二电机(32)，所述第二电机(32)固定连接于所述控制箱(36)内壁上端，所述第二电机(32)输出轴与第一锥齿轮(33)固定连接，所述第一锥齿轮(33)左右两侧设有对称的传动结构，

所述传动结构包括：第二锥齿轮(34)，所述第一锥齿轮(33)与第二锥齿轮(34)啮合；第一转杆(35)，所述第一转杆(35)一端与所述第二锥齿轮(34)固定连接，所述第一转杆(35)另一端贯穿所述控制箱(36)内壁并与其转动连接；第四连杆(37)，所述第四连杆(37)与所述第一转杆(35)固定连接，所述第四连杆(37)两端头分别固定连接搅拌叶(38)；

第二转杆(39)，所述第二转杆(39)与所述第一锥齿轮(33)固定连接，所述第二转杆(39)外壁固定套接有梯形块(40)，所述第二转杆(39)下端与第二固定块(41)固定连接；

第五连杆(42)，所述第五连杆(42)一端与第三固定块(43)固定连接，所述第五连杆(42)另一端贯穿所述第二固定块(41)并与其上下滑动连接，所述第五连杆(42)上端头与所述梯形块(40)下端接触，所述第五连杆(42)外壁固定套接有第四弹簧(44)；

第六连杆(45)，所述第六连杆(45)上端与所述第三固定块(43)固定连接，所述第六连杆(45)下贯穿所述控制箱(36)内壁下端并与其上下滑动连接，所述第六连杆(45)外表面固定套接有第五弹簧(46)。

10.根据权利要求9所述的一种用于对纯化柱固定及控温的装置，其特征在于,所述第六连杆(45)两侧通过第七连杆(47)固定连接有两组左右对称的清洁装置；

所述清洁装置包括：

直线电机二(49)，所述直线电机二(49)内嵌于安装盒(48)内壁，所述直线电机二(49)输出轴与推杆一(50)固定连接；

密封推板一(51)，所述密封推板一(51)上下端头与所述安装盒(48)内壁左右滑动连接，所述密封推板一(51)右端与所述推杆一(50)固定连接；

密封推板二(52)，所述密封推板二(52)与所述安装盒(48)内壁左右滑动连接，所述密封推板二(52)左端与第七连杆(53)固定连接，所述第七连杆(53)与推块(54)固定连接；

所述密封推板一(51)和所述密封推板二(52)之间设有推杆二(15)，所述推杆二(15)两端分别与所述密封推板一(51)和所述密封推板二(52)固定连接；

凹槽(58)，所述安装盒(48)左端开设有所述凹槽(58)，两组刮板(55)分别与所述凹槽(58)上下内壁转动连接，所述推块(54)与所述刮板(55)接触；

容纳槽(56)，所述安装盒(48)上下端均开设有所述容纳槽(56)，所述容纳槽(56)内设有固态清洁剂(57)；

所述密封推板一(51)靠近所述安装盒(48)内壁的两端开设有卡槽(16)，所述安装盒(48)内壁上开设有通孔(17)，卡杆(18)在所述通孔(17)内上下滑动；

所述卡杆(18)和所述固态清洁剂(57)之间设有若干连接弹簧(19)，所述连接弹簧(19)两端分别与所述卡杆(18)和所述固态清洁剂(57)固定连接；

第八连杆(59)，所述第八连杆(59)一端贯穿所述安装盒(48)内壁并与其滑动连接，所述第八连杆(59)另一端与浮球(58)固定连接，所述第八连杆(59)伸入所述容纳槽(56)的一端与所述固态清洁剂(57)固定连接。

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