CN218491762U - 一种基于线性几何聚焦超声波高通量自动打断装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种基于线性几何聚焦超声波高通量自动打断装置，包括保护壳组件、运动组件、核心打断组件、样品板、液路组件和电气组件，运动组件和核心打断组件安装在保护壳组件内，样品板设于运动组件上，且样品板在运动组件的带动下在核心打断组件内移动；运动组件包括安装基板、X向电机、X向螺杆、设于安装基板上的X轴直线导轨、X向移动块、固定块、Z向电机、Z向螺杆、导向杆、Z向移动块和样品板支架，样品板支架内安装有样品板。本实用新型的自动打断装置，通过设置运动组件，可以带动样品在X方向移动，实现不同排样本的打断处理，还可以带动样品在Z方向移动，实现样品在打断过程中上下震荡，保证打断均匀，打断效果好。

Description

一种基于线性几何聚焦超声波高通量自动打断装置

技术领域

本实用新型涉及超声打断技术领域，特别涉及一种基于线性几何聚焦超声波高通量自动打断装置。

背景技术

超声换能组件的核心元件是超声波换能器，它是一种能把我们日常生活用电转化为机械能的装置，是一种能量转换装置，它的工作原理是将输入的电能转换为超声波再传下去。超声聚焦应用于打断破碎是一项极为精密的技术。

对于NGS("Next-generation"sequencing technology，“下一代”测序技术)基因测序等相关的应用来说，细胞的破碎，DNA、RNA的提取是必须要完成的工作。目前在这个方面主要是采用超声法和酶解法，其中超声法进一步细分为接触式和非接触式。对于接触式的超声打断方式，容易造成样本的交叉污染问题，对最终检测结果造成偏差；而非接触式的超声打断方式，需要对超声波聚焦进行精确控制，才能实现更理想的打断效果。

如CN211999748U公开的一种基于生物样本处理的几何聚焦超声波打断设备，包括超声换能组件和样本放置平台，其特征在于：所述的超声换能组件包括换能器，换能器包括一弧形的内凹发射面；所述的样本放置平台包括用于放置生物样本的剪切管，所述的剪切管设置在内凹发射面的聚焦中心。然而，现有的打断设备只能进行单样本的处理，效率低；且在打断过程中不能上下震荡，导致打断不均匀效果不理想，因此，亟待需要一种新型的打断装置解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提出一种基于线性几何聚焦超声波高通量自动打断装置，旨在解决现有的打断设备只能进行单样本的处理，效率低；且在打断过程中不能上下震荡，导致打断不均匀效果不理想的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提出一种基于线性几何聚焦超声波高通量自动打断装置，包括保护壳组件、运动组件、核心打断组件、样品板、液路组件和电气组件，所述运动组件和核心打断组件通过底板安装在保护壳组件内部的两侧，所述样品板设于运动组件上，且所述样品板在运动组件的带动下在核心打断组件内移动，所述液路组件和电气组件固定安装在底板上；

运动组件包括安装基板、设于安装基板一侧的X向电机、设于安装基板内与X向电机的输出轴连接的X向螺杆、设于安装基板上的X轴直线导轨、设于X轴直线导轨上，且与X向螺杆连接的X向移动块、设于X向移动块前侧的固定块、设于固定块前侧的Z向电机、与Z向电机连接的Z向螺杆、设于Z向螺杆两侧，与固定块连接的导向杆、设于Z向螺杆上的Z向移动块、设于Z向移动块上的样品板支架，所述样品板支架内安装有样品板。

优选地，所述核心打断模块组件包括保温外壳、设于保温外壳内的导冷板、设于导冷板一侧的液位开关、设于导冷板底部的换能器组件和设于换能器组件侧面的温度传感器，所述导冷板为腔体结构，其内部设有水槽，所述水槽侧面设有与其连通的水冷接口，所述导冷板表面放置试剂盒，所述试剂盒上设有多个矩形阵列的样品放置孔。

优选地，所述换能器组件包括绝缘板、高通压板和换能器，所述换能器设于绝缘板和高通压板之间，所述换能器为圆弧形，所述导冷板中部设有方孔，所述换能器设于方孔底部与方孔对应。

优选地，所述保护壳组件包括外壳、电机、电机支撑板、螺杆、螺母、螺母支撑件、导轨和舱门，所述电机通过电机支撑板安装在外壳内壁上，所述螺杆与电机的输出轴连接，所述螺母安装在螺杆上，所述螺母通过螺母支撑件安装在舱门的背面，所述导轨通过螺钉固定安装在外壳内壁上，所述导轨上的滑块与舱门的正面连接。

优选地，所述液路组件包括液路面板、内旋接头、外旋接头、外螺母和固定板，所述液路面板通过液路螺钉垂直安装在底板上，所述内旋接头通过固定板安装在液路面板外侧，所述外旋接头通过外螺母固定在液路面板内侧，且外旋接头端部与内旋接头端部连接。

优选地，所述电气组件包括电气面板、接口和端子，所述电气面板通过电气螺钉垂直安装在底板上，所述接口和端子安装在电气面板上。

与现有技术相比，本实用新型实施例的有益技术效果在于：

本实用新型实施例所提出的一种基于线性几何聚焦超声波高通量自动打断装置，主要包括保护壳组件、运动组件、核心打断组件、样品板、液路组件和电气组件，通过设置运动组件，运动组件可以带动样品在X方向移动，实现不同排样本的打断处理，运动组件还可以带动样品在Z方向移动，实现样品在打断过程中上下震荡，保证打断均匀，打断效果好。

附图说明

图1为本实用新型一种基于线性几何聚焦超声波高通量自动打断装置一实施例的分解结构示意图；

图2为本实用新型一种基于线性几何聚焦超声波高通量自动打断装置一实施例的整体结构示意图；

图3为本实用新型一种基于线性几何聚焦超声波高通量自动打断装置一实施例运动组件的结构示意图；

图4为本实用新型一种基于线性几何聚焦超声波高通量自动打断装置一实施例运动组件的分解结构示意图；

图5为本实用新型一种基于线性几何聚焦超声波高通量自动打断装置一实施例核心打断组件的分解结构示意图；

图6为本实用新型一种基于线性几何聚焦超声波高通量自动打断装置一实施例核心打断组件的导冷板的剖面结构示意图；

图7为本实用新型一种基于线性几何聚焦超声波高通量自动打断装置一实施例换能器组件的分解结构示意图；

图8为本实用新型一种基于线性几何聚焦超声波高通量自动打断装置一实施例保护壳组件的分解结构示意图；

图9为本实用新型一种基于线性几何聚焦超声波高通量自动打断装置一实施例保护壳组件的仰视结构示意图；

图10为本实用新型一种基于线性几何聚焦超声波高通量自动打断装置一实施例液路组件的分解结构示意图；

图11为本实用新型一种基于线性几何聚焦超声波高通量自动打断装置一实施例电气组件的分解结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例提出一种基于线性几何聚焦超声波高通量自动打断装置，在一实施方式中，参照图1-11，包括保护壳组件1、运动组件2、核心打断组件3、样品板4、液路组件5和电气组件6，运动组件2和核心打断组件3通过底板7安装在保护壳组件1内部的两侧，样品板4设于运动组件2上，且样品板4在运动组件2的带动下在核心打断组件3内移动，液路组件5和电气组件6固定安装在底板7上。保护壳组件1对其内部的组件起到保护作用，运动组件2带动样品板4在打断组件3内左右、上下移动，液路组件5与水冷机连接，电气组件6与控制箱连接。

参照图3和图4，运动组件2包括安装基板21、设于安装基板21一侧的X向电机22、设于安装基板21内与X向电机22的输出轴连接的X向螺杆23、设于安装基板21上的X轴直线导轨24、设于X轴直线导轨24上，且与X向螺杆23连接的X向移动块25、设于X向移动块25前侧的固定块26、设于固定块26前侧的Z向电机27、与Z向电机27连接的Z向螺杆28、设于Z向螺杆28两侧，与固定块26连接的导向杆29、设于Z向螺杆28上的Z向移动块210、设于Z向移动块上的样品板支架211，样品板支架211内安装有样品板212。

本实用新型的一种基于线性几何聚焦超声波高通量自动打断装置的运动组件2包括安装基板21、X向电机22、X向螺杆23、X轴直线导轨24、X向移动块25、固定块26、Z向电机27、Z向螺杆28、导向杆29、Z向移动块210和样品板支架211，安装基板21起到支撑作用，其他部件均安装在其上；运动组件2在工作时主要包括归零过程和移动过程，归零过程通过安装基板21侧面的光电传感器213和设置在X向移动块25上的感应片控制，当X向电机22启动带动X向移动块25向光电传感器方向移动时，会触发信号，导致X向移动块25停止移动并设定为原点；移动过程为，X向电机22和X向螺杆23驱动X向移动块25在X轴直线导轨24上移动，同时带动样品板支架211在X轴方向上移动；Z向电机27和Z向螺杆28驱动Z向移动块210在Z轴方向上移动，同时带动其上连接的样品板支架211在Z轴方向上移动，保证样品板212在工作过程中X向上移动，可以实现不同排样本的打断处理，样品板212在工作过程中Z向上移动，可以实现样品板的取放，以及在打断过程中上下震荡实现均匀打断。

在一个较佳实施方式中，参照图5-7，该打断装置的核心打断模块组件3包括保温外壳31、设于保温外壳31内的导冷板32、设于导冷板32一侧的液位开关33、设于导冷板32底部的换能器组件34和设于换能器组件34侧面的温度传感器35，导冷板32为腔体结构，其内部设有水槽36，水槽36侧面设有与其连通的水冷接口37，导冷板32表面放置试剂盒38，试剂盒38上设有多个矩形阵列的样品放置孔381。换能器组件34包括绝缘板341、高通压板342和换能器343，换能器343设于绝缘板341和高通压板342之间，换能器343为圆弧形，导冷板32中部设有方孔321，换能器343设于方孔321底部与方孔321对应。核心打断模块组件3主要保温外壳31、导冷板32、液位开关33、换能器组件34、温度传感器35、水槽36和水冷接口37，保温外壳31起到支撑固定其他部件的作用，同时起到保温的作用；导冷板32可以用于盛放介质液体的容器，其内设置的水槽36，在使用时，通过水冷接口37通入制冷用的介质，实现热量交换，同时，配合温度传感器35实现整个水槽36内介质液体的温度控制，温度传感器35用于检测水槽36内介质液体的温度；液位开关33检测水槽36内的介质液体的高度，以便其满足进行打断工作的液面高度；换能器组件34为打断部分的核心组件，采用几何聚焦的方式完成超声打断操作，其中，超声打断工作主要通过换能器343实现，换能器343其表面为内凹圆弧形结构，其焦点在其中心；另外，导冷板32以及其内的水槽为另一核心件，水槽36通过冷水机泵送的液体进入后与导冷板32的介质液体会发生热交换，进而实现水槽36内的液体温度降低；需要说明的是，水冷接口37采用大内径的宝塔接头，可以实现整个装置较大流量的制冷介质的进出，继而实现大功率的制冷。

在一个较佳实施方式中，参照图8-9，该打断装置的保护壳组件1包括外壳11、电机12、电机支撑板13、螺杆14、螺母15、螺母支撑件16、导轨17和舱门18，电机12通过电机支撑板13安装在外壳11内壁上，螺杆14与电机12的输出轴连接，螺母15安装在螺杆14上，螺母15通过螺母支撑件16安装在舱门18的背面，导轨17通过螺钉固定安装在外壳11内壁上，导轨17上的滑块与舱门18的正面连接。保护壳组件1包括外壳11、电机12、电机支撑板13、螺杆14、螺母15、螺母支撑件16、导轨17和舱门18，外壳11包裹在整个设备的外侧，并提供在打断时封闭超声打断的功能；开关舱门时，通过电机12带动螺杆14、螺母15和舱门18在外壳11内壁移动，实现舱门的开关；在取放样本时开启舱门，在其他时间舱门均呈关闭状态；需要说明的是在外壳11上设有与舱门18对应的舱门方孔19，便于取放样本。

在一个较佳实施方式中，参照图10，该打断装置的液路组件5包括液路面板51、内旋接头52、外旋接头53、外螺母54和固定板55，液路面板51通过液路螺钉56垂直安装在底板7上，内旋接头52通过固定板55安装在液路面板51外侧，外旋接头53通过外螺母54固定在液路面板51内侧，且外旋接头53端部与内旋接头52端部连接。液路组件5的内旋接头52和外旋接头53采用鲁尔接头，方便接头的拆卸和安装。

在一个较佳实施方式中，参照图11，该打断装置的电气组件6包括电气面板61、接口62和端子63，电气面板61通过电气螺钉64垂直安装在底板7上，接口62和端子63安装在电气面板61上。电气组件6的接口62和端子63与控制箱连接，为了控制其工作。

以上所述的仅为本实用新型的部分或优选实施例，无论是文字还是附图都不能因此限制本实用新型保护的范围，凡是在与本实用新型一个整体的构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型保护的范围内。

Claims (6)

1.一种基于线性几何聚焦超声波高通量自动打断装置，其特征在于：包括保护壳组件、运动组件、核心打断组件、样品板、液路组件和电气组件，所述运动组件和核心打断组件通过底板安装在保护壳组件内部的两侧，所述样品板设于运动组件上，且所述样品板在运动组件的带动下在核心打断组件内移动，所述液路组件和电气组件固定安装在底板上；

所述运动组件包括安装基板、设于安装基板一侧的X向电机、设于安装基板内与X向电机的输出轴连接的X向螺杆、设于安装基板上的X轴直线导轨、设于X轴直线导轨上，且与X向螺杆连接的X向移动块、设于X向移动块前侧的固定块、设于固定块前侧的Z向电机、与Z向电机连接的Z向螺杆、设于Z向螺杆两侧，与固定块连接的导向杆、设于Z向螺杆上的Z向移动块、设于Z向移动块上的样品板支架，所述样品板支架内安装有样品板。

2.根据权利要求1所述的基于线性几何聚焦超声波高通量自动打断装置，其特征在于，所述核心打断模块组件包括保温外壳、设于保温外壳内的导冷板、设于导冷板一侧的液位开关、设于导冷板底部的换能器组件和设于换能器组件侧面的温度传感器，所述导冷板为腔体结构，其内部设有水槽，所述水槽侧面设有与其连通的水冷接口，所述导冷板表面放置试剂盒，所述试剂盒上设有多个矩形阵列的样品放置孔。

3.根据权利要求2所述的基于线性几何聚焦超声波高通量自动打断装置，其特征在于，所述换能器组件包括绝缘板、高通压板和换能器，所述换能器设于绝缘板和高通压板之间，所述换能器为圆弧形，所述导冷板中部设有方孔，所述换能器设于方孔底部与方孔对应。

4.根据权利要求1所述的基于线性几何聚焦超声波高通量自动打断装置，其特征在于，所述保护壳组件包括外壳、电机、电机支撑板、螺杆、螺母、螺母支撑件、导轨和舱门，所述电机通过电机支撑板安装在外壳内壁上，所述螺杆与电机的输出轴连接，所述螺母安装在螺杆上，所述螺母通过螺母支撑件安装在舱门的背面，所述导轨通过螺钉固定安装在外壳内壁上，所述导轨上的滑块与舱门的正面连接。

5.根据权利要求1所述的基于线性几何聚焦超声波高通量自动打断装置，其特征在于，所述液路组件包括液路面板、内旋接头、外旋接头、外螺母和固定板，所述液路面板通过液路螺钉垂直安装在底板上，所述内旋接头通过固定板安装在液路面板外侧，所述外旋接头通过外螺母固定在液路面板内侧，且外旋接头端部与内旋接头端部连接。

6.根据权利要求1所述的基于线性几何聚焦超声波高通量自动打断装置，其特征在于，所述电气组件包括电气面板、接口和端子，所述电气面板通过电气螺钉垂直安装在底板上，所述接口和端子安装在电气面板上。

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