CN2092118U - 低温生物降温控温装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种利用具有温度梯度场的液
氮容器内，根据温度控制装有生物材料的托盘上、下
移动，从而保持生物材料所需温度的低温生物降温控
制装置，其优点是消耗液氮少，由步进电机可作精确
控制生物材料在液氮蒸汽中的垂直高度，用铜—康铜
热电偶测温，控温灵敏度高，由微机的软件编程直接
控制步进电机的转速、转向，运行可靠灵活，微机，执
行系统为一体，便于携带操作，本实用新型可用于生
物、医疗、水产等部门。
Description
本实用新型涉及一种用于生物材料低温保存的低温生物降温装置。
对于生物材料的低温保存，在以前用冰箱进行二步法降温、用液氮容器内气相区的温度梯度用手控办法进行降温，亦可用溶液的凝因特性实现了新的二步法降温，目前随着计算机技术的发展，逐步研制成用微机控制液氮喷射式低温生物降温仪，它由冷却箱、电磁阀、液氮容器、微机等几部分组成，在运行中，微机通过测温元件实测样品的温度并将其和要求的降温程序相比较，根据比较的结果，通过微机控制低温电磁阀的开启与关闭，控制进入冷却箱中的液氮流量，以控制生物样品的温度，这种降温仪能按使用输入的降温程序进行工作，但它具有明显的缺点，一是电磁低温条件下，要产生结霜，易被损坏；二是液氮消耗量大。对于慢速降温的程序，往往一个程序需要很长的时间，若使用此类降温仪，液氮耗量很大，即使大容量的液氮容器也难满足要求，而更换液氮容器或灌注液氮会破坏降温程序的正常运行。
本实用新型的目的是利用液氮的自然蒸发在容器颈部所形成的温度梯度场，提供一台能根据温度控制装有生物的托盘在气相区内上下移动，使生物材料按给定降温速率降温的低温生物降温控制装置。
本实用新型技术方案是把装有生物材料的托盘置入利用液氮的自然蒸发在容器颈部形成温度梯度场的液氮容器内，托盘通过细绳经悬臂梁前端之滑轮由步进电机率引，步进电机置于微机控制箱内，悬臂梁后端由螺钉固定在微机控制箱或固定在一个支架上，托盘内置有一个热电偶测温元件，热电偶的冷端置于冰水瓶内，热电偶测得的生物材料温度信号输入微机控制箱，经运算放大器放大，并将此模拟信号经模数转换器转换成数字信号被中央处理单元接受，进行处理，这一中央处理单元接受使用者输入的降温程序，微机根据实测的温度与要求温度进行对比，由对比结果对步进电机发生指令，控制其转速与转向，以达到控温的目的。
本实用新型实施例结合附图加以描述。
图1为本实用新型结构示意图；
图2为本实用新型微机控制箱原理框图。
由图1所示，装有生物材料的托盘8置入气相区内形成温度梯度的液氮容器1内，托盘8通过细绳9经悬臂梁3前端之滑轮2由步进电机5牵引，步进电机5置于微机控制箱4内，悬臂梁3后端由螺钉固在微机控制箱面板上，托盘8内靠近生物材料处置有一个热电偶测温元件，热电偶可采用0.3mm的铜一康铜热电偶，它在生物材料控温范围内具有良好的热电线性关系与温度分辨率，敏感性优于其他测温元件，热电偶冷端置于冰水瓶7内，热电偶的温度参考点选为0℃，用冰水混合物能方便地维持这一温度。由图2所示，微机控制箱包括运算放大器、A／D转换器、分配驱动器、中央处理单元、锁存器、只读存贮器、读写存贮器、键盘、显示器、步进电机组成，由测温元件测得生物材料所处的温度信号，经运算放大器放大，并将此模拟信号经A／D转换成数字信号，被中央处理单元接受，采用MCS－5I系列的8031芯片作为中央处理单元，源程序存放在只读存储器内，使用者将降温要求通过键盘输入微机处理，微机根据实测的温度与要求的温度进行对比，由对比结果使步进电机5转或不转，正转或反转，快转或慢转，步进电机5的转动通过细绳9带动托盘8在液氮容器内上升、下降，快升、慢升或停止，这样使托盘内的生物材料保持需要的温度。当降温程序执行完成后，步进电机能够自锁，保持生物材料处于特定温度，如果使用者需要将生物材料放入液氮中进行低温保存，只要切断电源，步进电机转轴呈自由状态，在重力作用下，生物材料就会落入液氮。
本实用新型的优点：
1、利用液氮容器内液氮蒸汽所具有的温度梯度对材料进行降温，所消耗液氮量极少，仅为液氮容器的自然蒸发量，温度场极稳定。
2、利用步进电机控制生物材料在液氮蒸汽中的垂直高度，步进电机的转角可达1.5°，可作精确控制。
3、采用直径为φ0.3mm的铜一康铜热电偶测量，测温灵敏度很高，从而可实行每分钟测温100次并可立即进行调整，控温精度高。
4、微机、执行系统等为一体，均装于机箱内，便于使用者携带与操作，且可靠性好。
5、利用51系列微处理机的软件编程来直接控制步进电机的转速与转向，节省了步进电机的前置电路，如脉冲发生器、环形分配器等，而且使运行更可靠、灵活。
本实用新型可应用于生物、医疗、水产等部门，亦可推广用于其他领域。
Claims (2)
1、一种低温生物降温装置，其特征在于，装有生物材料的托盘8置入气相区内形成温度梯度的液氮容器1内，托盘8通过细绳9经悬臂梁3前端之滑轮2由步进电机5牵引，步进电机5置于微机控制箱4上，托盘8内靠近生物材料处置有一个热电偶测温元件6，热电偶有冷端置于冰水瓶7内，由热电偶测得的生物材料温度信号输入到微机控制箱内。
2、根据权利要求1所述的低温生物降温装置，其特征在于，测温元件6用0.3mm的铜一康铜热电偶。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 91215370 CN2092118U (zh) | 1991-04-22 | 1991-04-22 | 低温生物降温控温装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 91215370 CN2092118U (zh) | 1991-04-22 | 1991-04-22 | 低温生物降温控温装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN2092118U true CN2092118U (zh) | 1992-01-01 |
Family
ID=4923460
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 91215370 Withdrawn CN2092118U (zh) | 1991-04-22 | 1991-04-22 | 低温生物降温控温装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN2092118U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102981527A (zh) * | 2012-11-19 | 2013-03-20 | 苏州市职业大学 | 一种应用于热疲劳实验的智能温控系统 |
| CN106289548A (zh) * | 2016-07-28 | 2017-01-04 | 广州赛莱拉干细胞科技股份有限公司 | 一种可移动液氮温度监控装置及预警系统 |
-
1991
- 1991-04-22 CN CN 91215370 patent/CN2092118U/zh not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102981527A (zh) * | 2012-11-19 | 2013-03-20 | 苏州市职业大学 | 一种应用于热疲劳实验的智能温控系统 |
| CN102981527B (zh) * | 2012-11-19 | 2015-10-28 | 苏州市职业大学 | 一种应用于热疲劳实验的智能温控系统 |
| CN106289548A (zh) * | 2016-07-28 | 2017-01-04 | 广州赛莱拉干细胞科技股份有限公司 | 一种可移动液氮温度监控装置及预警系统 |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |