CN213416908U - 一种补料装置和设有该补料装置的生物培养系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种补料装置和设有该补料装置的生物培养系统，包括箱体，所述箱体包括：补料仓，所述补料仓内设有至少两个盛液瓶，所述盛液瓶竖立于所述补料仓的底板上；加料模块，包括数个加料泵，每个所述盛液瓶都通过至少一个加料管输送料液，每个加料管配设一个加料泵，所述加料管用于单次或多次向所述盛液瓶内抽取同种或不同的料液；计量模块，包括数个电子天平，每个所述盛液瓶都放置在一个所述电子天平上；控制模块，包括处理单元、储存单元、人机交互面板与数个显示面板。本实用新型的加料速率块，且可通过对每个支路的单独控制实现对每种料液的精准控制，使实验数据更加准确。

Description

一种补料装置和设有该补料装置的生物培养系统

技术领域

本实用新型涉及生物设备领域，尤其涉及一种补料装置和设有该补料装置的生物培养系统。

背景技术

传统生物培养箱作为实验室生物样品的培养设备，在不少实验室内得到广泛的使用，主要用于生物样品发酵初期，摇瓶培养工艺参数考察实验、菌种(细胞)培养和繁殖小型实验，确定摇瓶发酵工艺、为发酵小试、中试和生产的工艺改进提供实验数据支持。现有的传统生物培养箱无生物培养过程的中途补料装置，所以输料结构较为单一，对于需要补料的工艺，较难实行流加控制，只能底料中一次性加入或分周期于无补料装置的箱外补加，造成实验数据的不准确性，不能对发酵小试放大进行精准指导。

实用新型内容

为了克服上述技术缺陷，本实用新型的目的在于提供一种可以实现自动抽料的多支路补料装置。

本实用新型公开了一种补料装置，包括箱体，所述箱体包括：补料仓，所述补料仓内设有至少两个盛液瓶，所述盛液瓶竖立于所述补料仓的底板上；加料模块，包括数个加料泵，每个所述盛液瓶都通过至少一个加料管输送料液，每个加料管配设一个加料泵，所述加料管用于单次或多次从所述盛液瓶内抽取同种或不同的料液；计量模块，包括数个电子天平，每个所述盛液瓶都放置在一个所述电子天平上；控制模块，包括处理单元、储存单元、人机交互面板与数个显示面板，所述处理单元与所述加料模块电连接用于控制所述加料泵的转速、与所述计量模块电连接用于接收所述电子天平的计量数据；所述储存单元与所述加料模块、计量模块电连接用于记录运行过程中的时间数据、重量数据、所述加料泵的转速；所述人机交互面板用于接收交互指令并将所述交互指令传输至所述处理单元形成操作指令；所述显示面板与所述电子天平电连接。

优选地，所述控制模块包括时间控制单元，与所述加料泵电连接，所述时间控制单元内预设有时间阈值，当所述时间控制单元检测到所述加料泵的停止运行时间已经超过所述时间阈值时，将传递时间控制信号给所述处理单元控制所述加料泵的开启。

优选地，所述储存单元与所述时间控制单元电连接；所述储存单元内还储存有时刻数据，所述时间控制单元内预设目标时刻，当所述时间控制单元检测到当前时刻与所述目标时刻一致时，将传递时间控制信号给所述处理单元控制所述加料泵的开启；所述储存单元与所述计量模块电连接，所述储存单元内还储存有重量数据，所述计量模块内预设目标重量，当所述所述计量模块检测到来自所述计量模块的当前重量数据与所述目标重量一致时，将传递重量控制信号给所述处理单元控制所述加料泵的关闭。

优选地，所述控制模块还包括报警模块，当所述时间控制单元检测到运行时间耗尽时，所述报警模块发出报警提示。

优选地，所述箱体包括补料区和控制区，所述控制区设于所述补料区的上方；所述补料仓、所述加料模块、所述计量模块设于所述补料区内，且所述补料仓的仓门为透明门；控制模块设于所述控制区内。

优选地，所述控制区的外壳上设有所述人机交互面板和数个所述显示面板，所述人机交互面板为触控面板；所述控制区的外壳上还设有指示灯、电源开启键和电源关闭键；所述指示灯、所述电源开启键和所述电源关闭键与所述控制模块电连接。

优选地，所述补料仓的外壳上还设有通气窗，所述通气窗包括有若干个通气孔和过滤网；所述处理单元与所述过滤网电连接，以控制所述过滤网移动改变所述通气孔的大小。

一种生物培养系统，包括生物培养装置和上述任一所述的补料装置，所述补料装置与所述生物培养装置连通用以向所述生物培养装置内输送料液。

采用了上述技术方案后，与现有技术相比，具有以下有益效果：

1.通过对每个所述盛液瓶配设一个所述加料泵和所述电子天平，可实现对单个支路的独立控制，多个支路可同时或间隔、输入同种或不同的料液，使得同一时间段的加料过程更加丰富，提高加料速率，且可通过对每个支路的单独控制实现对每种料液的精准控制，使实验数据更加准确；

2.通过设置所述时间控制单元，可控制所述加料泵的运行时间，还可结合所述储存单元，控制所述加料泵的定时开启；

3.通过设置所述人机交互面板和所述显示面板，可通过输入指令来控制所述补料装置，并通过所述显示面板观测到实验数据；通过所述报警模块提供使用者所述补料装置的异常运行情况，人机互动程度高，可操作性强。

附图说明

图1为本实用新型提供的补料装置的一优选实施例的结构示意图。

附图标记：1-箱体，2-仓门，3-液晶触控面板，4-显示面板，5-1-指示灯，5-2-电源开启键，5-3-电源关闭键，6-通气窗，7-加料管，8-加料泵，9-盛液瓶，10-电子天平，11-脚轮。

具体实施方式

以下结合附图与具体实施例进一步阐述本实用新型的优点。

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本实用新型的说明，其本身并没有特定的意义。因此，“模块”与“部件”可以混合地使用。

参见附图1，为符合本实用新型一优选实施例中补料箱的结构示意图，包括箱体1，箱体1内设有补料仓、加料模块、计量模块和控制模块。

补料仓内设有三个盛液瓶9，盛液瓶9竖立于补料仓的底板上，用于盛装料液。

加料模块包括数个加料泵8，每个盛液瓶9都通过至少一个加料管7输送料液，每个加料管7配设一个加料泵8，加料管7为硅胶管，用于单次或多次从盛液瓶9内抽取同种或不同的料液，实现对多支路分批次抽取，抽取效率高。加料泵8用于对加料管7提供输送动力，加料泵8的工作频率的调整将影响所述料液的输送速率。具体的，同一个盛液瓶9内可配设三个加料管7，每个加料管7连接一个加料泵8，通过三个加料管7向同一盛液瓶9内输入三种不同的料液，控制模块调控三个加料管7的加料先后和加料速率；三个盛液瓶9分别设有一个加料管7，控制组件控制三个盛液瓶9分别输入同一种料液，实现三个盛液瓶9的参数比对；三个盛液瓶9分别各自设有多个加料管7，每个加料管7连接一个加料泵8，三个盛液瓶9的加料泵8同时工作，加快整体工作速率。

计量模块包括数个电子天平10，每个盛液瓶9都放置在一个电子天平10上，监测盛液瓶9的实时重量，其一可监测盛液瓶9内的料液的抽取量，其二还可监测对于特殊料液在抽取过程中的发生化学反应后的重量变化，为实验提供精确的数据支持。

控制模块，包括处理单元、储存单元、人机交互面板与数个显示面板4，处理单元与加料模块电连接用于控制加料泵8的转速、开启和关闭，以独立控制多个支路的料液的输入速率和输入状态。通过设置重量阈值，处理单元根据计量模块的数据控制加料泵8的停止，实现对抽料的精准控制。储存单元与加料模块、计量模块电连接用于记录运行过程中的时间数据、重量数据、加料泵的转速，方便操作者随时调取查看，且可通过各个数据的反馈来实时调节加料泵8的运转，实现整体抽取过程的精准负反馈调节。人机交互面板用于接收交互指令并将交互指令传输至处理单元形成操作指令；显示面板4与电子天平10电连接。具体的，控制模块还包括人机交互面板和三个显示面板4，人机交互面板用于接收交互指令并将交互指令传输至处理单元形成操作指令；三个显示面板4分别用于显示三个盛液瓶9的数据，每个电子天平10也电连接对应所属盛液瓶9的的显示面板4，用于显示所属盛液瓶9的重量数据。

较佳地，控制模块还包括时间控制单元，时间控制单元内预设有时间阈值，当时间控制单元检测到加料泵8的停止运行时间已经超过时间阈值时，将传递时间控制信号给处理单元控制加料泵8的开启，实现加料泵8的定时开启。

较佳地，储存单元与时间控制单元电连接；储存单元内还储存有时刻数据，时间控制单元内预设目标时刻，当时间控制单元检测到当前时刻与目标时刻一致时，将传递时间控制信号给处理单元控制加料泵8的开启，以实现对加料泵8的定时开启，操作者可预约相应的日期及时间点进行补料。储存单元与计量模块电连接，储存单元内还储存有重量数据，计量模块内预设目标重量，当计量模块检测到来自计量模块的当前重量数据与目标重量一致时，将传递重量控制信号给处理单元控制加料泵的关闭，实现对抽料总量的精准控制。

较佳地，控制模块还包括报警模块，当时间控制单元检测到运行时间耗尽时，将提醒操作者及时进行下一步操作。

较佳地，箱体1包括补料区和控制区，控制区设于补料区的上方，箱体1的四角设有脚轮11，方便箱体1的移动，脚轮11上设有锁定机构，用于固定箱体1；补料仓、加料模块、计量模块设于补料区内，且补料仓的仓门2为透明门，方便操作者随时查看仓内的情况；控制模块设于控制区内，控制区的外壳上设有人机交互面板和三个显示面板4。

较佳地，人机交互面板为液晶触控面板3，操作快捷。控制区的外壳上由上至下依次还设有指示灯5-1、电源开启键5-2和电源关闭键5-3；指示灯5-1、电源开启键5-2和电源关闭键5-3与控制模块电连接，当补料装置开始工作时，指示灯5-1亮，具体的，指示灯5-1的灯色包括红色和绿色，当为红色时，即为提醒状态，需要操作者进一步操作或指示，当为绿色时，即为正常运行状态，无需人为监控。

较佳地，补料仓的外壳上还设有通气窗6，使得补料仓内的空气能与外界进行流通。通气窗6包括有若干个通气孔和过滤网，处理单元与过滤网电连接，操控过滤网移动来改变通气孔的大小，以改变通气程度。

一种生物培养系统，包括生物培养装置和上述补料装置，补料装置与生物培养装置连通用以向生物培养装置内输送料液。

本实用新型提供的生物培养系统的具体工作流程为：补料装置的控制模块检测到电源开启键5-2被按下，控制模块接收电源信号并控制加料泵8的开启，加料泵8从盛液瓶9内抽取料液给生物培养装置，同时电子天平10记录盛液瓶9的重量数据并传输至控制模块，控制模块根据重量数据调节加料泵8的开启或关闭，操作人员通过液晶触控面板3调节各个支路的加料泵8的运行速率。在自动运行程序下，当时间控制单元检测到加料泵8的停止运行时间已经超过时间阈值时，将传递时间控制信号给处理单元控制加料泵8的开启；当时间控制单元检测到当前时刻与目标时刻一致时，将传递时间控制信号给处理单元控制加料泵8的开启，以实现定点启动；当计量模块检测到当前重量数据与目标重量一致时，将传递重量控制信号给处理单元控制加料泵的关闭，实现对抽料总量的精准控制。

应当注意的是，本实用新型的实施例有较佳的实施性，且并非对本实用新型作任何形式的限制，任何熟悉该领域的技术人员可能利用上述揭示的技术内容变更或修饰为等同的有效实施例，但凡未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何修改或等同变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种补料装置，包括箱体，其特征在于，所述箱体包括：

补料仓，所述补料仓内设有至少两个盛液瓶，所述盛液瓶竖立于所述补料仓的底板上；

加料模块，包括数个加料泵，每个所述盛液瓶都通过至少一个加料管输送料液，每个加料管配设一个加料泵，所述加料管用于单次或多次从所述盛液瓶内抽取同种或不同的料液；

计量模块，包括数个电子天平，每个所述盛液瓶都放置在一个所述电子天平上；

控制模块，包括处理单元、储存单元、人机交互面板与数个显示面板，所述处理单元与所述加料模块电连接用于控制所述加料泵的转速、与所述计量模块电连接用于接收所述电子天平的计量数据；所述储存单元与所述加料模块、计量模块电连接用于记录运行过程中的时间数据、重量数据、所述加料泵的转速；所述人机交互面板用于接收交互指令并将所述交互指令传输至所述处理单元形成操作指令；所述显示面板与所述电子天平电连接。

2.根据权利要求1所述的补料装置，其特征在于，所述控制模块还包括时间控制单元，所述时间控制单元与所述加料泵电连接；

所述时间控制单元内预设有时间阈值，当所述时间控制单元检测到所述加料泵的停止运行时间已经超过所述时间阈值时，将传递时间控制信号给所述处理单元控制所述加料泵的开启。

3.根据权利要求2所述的补料装置，其特征在于，所述储存单元与所述时间控制单元电连接；所述储存单元内还储存有时刻数据，所述时间控制单元内预设目标时刻，当所述时间控制单元检测到当前时刻与所述目标时刻一致时，将传递时间控制信号给所述处理单元控制所述加料泵的开启；

所述储存单元与所述计量模块电连接，所述储存单元内还储存有重量数据，所述计量模块内预设目标重量，当所述计量模块检测到来自所述计量模块的当前重量数据与所述目标重量一致时，将传递重量控制信号给所述处理单元控制所述加料泵的关闭。

4.根据权利要求3所述的补料装置，其特征在于，所述控制模块还包括报警模块，当所述时间控制单元检测到运行时间耗尽时，所述报警模块发出报警提示。

5.根据权利要求4所述的补料装置，其特征在于，所述箱体包括补料区和控制区，所述控制区设于所述补料区的上方；

所述补料仓、所述加料模块、所述计量模块设于所述补料区内，且所述补料仓的仓门为透明门；

控制模块设于所述控制区内。

6.根据权利要求5所述的补料装置，其特征在于，所述控制区的外壳上设有所述人机交互面板和数个所述显示面板，所述人机交互面板为触控面板；

所述控制区的外壳上还设有指示灯、电源开启键和电源关闭键；所述指示灯、所述电源开启键和所述电源关闭键与所述控制模块电连接。

7.根据权利要求6所述的补料装置，其特征在于，所述补料仓的外壳上还设有通气窗，所述通气窗包括有若干个通气孔和过滤网；

所述处理单元与所述过滤网电连接，以控制所述过滤网移动改变所述通气孔的大小。

8.一种生物培养系统，其特征在于，包括生物培养装置和上述权利要求1-7任一所述的补料装置，所述补料装置与所述生物培养装置连通用以向所述生物培养装置内输送料液。

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