一種膠原蛋白提取用恒溫酶解反應罐的制作方法

本發明涉及膠原蛋白提取領域，具體是指一種膠原蛋白提取用恒溫酶解反應罐。

背景技術：

膠原蛋白以其良好的生物相容性被廣泛應用于生物醫學材料、保健品、食品、化妝品等功能性產品當中。膠原蛋白可以從豬皮、魚皮、魚鱗、牛皮及骨頭中進行提取，提取過程可采用水解法或酶解法，目前使用較多的為酶解法提取。使用酶解法提取膠原蛋白通常需要經過清洗、酶解、過濾、灌裝、濃縮等工序。其中，酶解是在酶解反應罐中通過蛋白酶對清洗后的原料進行反應得到酶水解產物，在此過程中，酶解反應罐中的溫度必需控制在合適的范圍內，以確保蛋白酶具有最大的活性，從而提高酶解速度。然而，目前所使用的酶解反應罐無法準確的將罐體內溫度控制在恒定的范圍內，嚴重影響了酶解速度。

技術實現要素：

本發明的目的在于克服目前所使用的酶解反應罐無法準確的將罐體內溫度控制在恒定的范圍內的缺陷，提供一種膠原蛋白提取用恒溫酶解反應罐。

本發明的目的通過下述技術方案實現：一種膠原蛋白提取用恒溫酶解反應罐，包括罐體，所述罐體包括內殼，設置在內殼外側的外殼；所述內殼和外殼之間形成一個密閉的腔體，所述腔體內充滿導熱油；所述內殼的內部設置有溫度傳感器，腔體內設置有加熱絲，所述外殼的外側還設置有恒溫控制系統；所述加熱絲和溫度傳感器均與恒溫控制系統相連接；所述恒溫控制系統主要由變壓器T，控制芯片U2，三極管VT3，正極與三極管VT3的發射極相連接、負極與控制芯片U2的T1B管腳相連接的電容C4，串接在三極管VT3的基極和控制芯片U2的T2B管腳之間的電阻R8，串接在三極管VT3的集電極和控制芯片U2的T2A管腳之間的電位器R7，負極與控制芯片U2的T1A管腳相連接、正極與溫度傳感器相連接的電容C6，串接在電容C6的正極和控制芯片U2的T2A管腳之間的電阻R15，與控制芯片U2相連接的振蕩電路，分別與控制芯片U2的OUT1管腳和OUT2管腳相連接的觸發電路，以及串接在觸發電路和變壓器T的副邊電感線圈之間的開關電路組成；所述觸發電路還與振蕩電路相連接，所述開關電路還與控制芯片U2的T2A管腳相連接；所述三極管VT3的集電極則與電位器R7的控制端相連接。

進一步的，所述開關電路由二極管整流器U1，光電耦合器A，雙向晶閘管D1，電容C2，N極與電容C2的負極相連接、P極經電阻R1后與雙向晶閘管D1的第一陽極相連接的穩壓二極管D3，串接在穩壓二極管D1的P極和光電耦合器A的第一輸出端之間的電阻R2，負極與觸發電路相連接、正極經電阻R4后與光電耦合器A的第二輸入端相連接的電容C1，N極與電容C2的正極相連接、P極經電阻R3后與二極管整流器U1的一個輸入極相連接的二極管D4，以及正極與光電耦合器A的第一輸入端相連接、負極與二極管整流器U1的負極輸出端相連接的電容C3組成；所述二極管整流器U1的負極輸出端與觸發電路相連接、其正極輸出端則與光電耦合器A的第一輸入端相連接；所述變壓器T的副邊電感線圈的同名端與穩壓二極管D3的P極相連接、其非同名端則同時與二極管整流器U1的另一個輸入極和雙向晶閘管D1的第二陽極相連接；所述光電耦合器A的第一輸入端與控制芯片U2的T2A管腳相連接、其第二輸出端則與雙向晶閘管D1的控制端相連接；所述電容C2的正極和負極作為控制輸出端并與加熱絲相連接。

所述觸發電路由三極管VT1，三極管VT2，串接在三極管VT2的集電極和三極管VT1的基極之間的電阻R5，P極與三極管VT2的發射極相連接、N極接地的二極管D2，串接在三極管VT1的發射極和二極管D2的N極之間的電阻R6，N極與控制芯片U2的OUT2管腳相連接、P極經電阻R10后與電容C3的負極相連接的二極管D5，N極與控制芯片U2的OUT1的N極相連接、P極順次經電阻R11和電阻R10后與二極管D5的P極相連接的二極管D6，以及負極與三極管VT2的基極相連接、正極經電阻R9后與電阻R10和電阻R11的連接點相連接的電容C5組成；所述三極管VT1的集電極與電容C1的負極相連接；所述電阻R10和電阻R11的連接點與振蕩電路相連接；所述三極管VT2的基極還與二極管整流器U1的負極輸出端相連接。

所述振蕩電路由振蕩芯片U3，三極管VT4，三極管VT5，P極與三極管VT5的集電極相連接、N極與控制芯片U2的T2A管腳相連接的二極管D10，串接在二極管D10的N極和振蕩芯片U3的RE管腳之間的電阻R20，串接在二極管D10的N極和振蕩芯片U3的VCC管腳之間的電阻R19，串接在三極管VT5的基極和振蕩芯片U3的DIS管腳之間的電阻R21，一端與振蕩芯片U3的GND管腳相連接、另一端接地的電阻R22，正極經電阻R23后與三極管VT5的發射極相連接、負極經電阻R18后與振蕩芯片U3的THRE管腳相連接的電容C9，P極與振蕩芯片U3的TRI管腳相連接、N極經電阻R17后與電阻R10和電阻R11的連接點相連接的同時接地的二極管D9，正極與振蕩芯片U3的CONT管腳相連接、負極經電阻R16后與電阻R10和電阻R11的連接點相連接的電容C8，N極與控制芯片U2的VSS管腳相連接、P極接地的二極管D7，串接在三極管VT4的發射極和二極管D7的P極之間的電阻R13，串接在控制芯片U2的VSS管腳與電阻R10和電阻R11的連接點之間的電阻R12，N極與控制芯片U2的IN1管腳相連接、P極與三極管VT4的集電極相連接的二極管D8，以及負極與控制芯片U2的IN2管腳相連接、正極經電阻R14后與三極管VT4的集電極相連接的電容C7組成；所述二極管D9的N極與電容C9的負極相連接；所述振蕩芯片U3的OUT管腳與三極管VT4的基極相連接；所述控制芯片U2的IN1管腳與其VSS管腳相連接。

所述控制芯片U2為CD4538集成芯片，所述振蕩芯片U3則為NE555集成芯片。

本發明較現有技術相比，具有以下優點及有益效果：

(1)本發明通過溫度傳感器采集內殼內部的溫度信號，當內殼內部的溫度低于最佳酶解溫度時，恒溫控制系統則自動控制加熱絲加熱導熱油，導熱油通過熱傳遞形式使內殼內部的溫度達到最佳酶解溫度，當達到最佳酶解溫度后恒溫控制系統則控制加熱絲停止加熱，如此則可以精準的控制內殼內部的溫度，使溫度保持在恒定的最佳酶解溫度范圍內，從而有效的提高酶解速度。

(2)本發明的恒溫控制系統的結構新穎，采用了CD4538集成芯片與外圍電路相結合，可以精確的對溫度信號進行處理，提高了恒溫控制系統對加熱絲的控制精確；同時，該恒溫控制系統巧妙的應用了光電耦合器，有效的避免了誤動作的產生。

附圖說明

圖1為本發明的剖示圖。

圖2為本發明的恒溫控制系統的結構圖。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明作進一步地詳細說明，但本發明的實施方式并不限于此。

實施例

如圖1所示，本發明包括罐體，所述罐體包括內殼1，設置在內殼1外側的外殼2。所述內殼1和外殼2之間形成一個密閉的腔體3，所述腔體3內充滿導熱油。所述內殼1的內部設置有溫度傳感器5，腔體3內設置有加熱絲4，所述外殼2的外側還設置有恒溫控制系統6。所述加熱絲4和溫度傳感器5均與恒溫控制系統6相連接。所述外殼1的上端設置有入料口11，該外殼1的下端則設置有出料管12，該出料管12延伸至罐體外部。

當酶解反應的物料加入到內殼1后，封閉入料口11和出料管12，溫度傳感器5采集內殼1內部的溫度信號，當溫度低于酶解的最佳溫度時，恒溫控制系統6控制加熱絲4對導熱油進行加熱，導熱油通過熱傳遞的方式使內殼1內部的溫度達到最佳酶解溫度，當達到最佳酶解溫度后恒溫控制系統6則控制加熱絲4停止加熱，如此則可以精準的控制內殼1內部的溫度，使溫度保持在恒定的最佳酶解溫度范圍內，從而有效的提高酶解速度。為了更好的對溫度信號進行采集，該溫度傳感器5優先采用PT100型溫度傳感器來實現。

為了能夠更加準確的對加熱絲進行控制，該恒溫控制系統6的結構如圖2所示，其主要由變壓器T，控制芯片U2，三極管VT3，正極與三極管VT3的發射極相連接、負極與控制芯片U2的T1B管腳相連接的電容C4，串接在三極管VT3的基極和控制芯片U2的T2B管腳之間的電阻R8，串接在三極管VT3的集電極和控制芯片U2的T2A管腳之間的電位器R7，負極與控制芯片U2的T1A管腳相連接、正極與溫度傳感器5相連接的電容C6，串接在電容C6的正極和控制芯片U2的T2A管腳之間的電阻R15，與控制芯片U2相連接的振蕩電路，分別與控制芯片U2的OUT1管腳和OUT2管腳相連接的觸發電路，以及串接在觸發電路和變壓器T的副邊電感線圈之間的開關電路組成；所述觸發電路還與振蕩電路相連接，所述開關電路還與控制芯片U2的T2A管腳相連接；所述三極管VT3的集電極則與電位器R7的控制端相連接。工作時通過電位器R7來設定內殼1內部的最佳溫度值，通過改變電位器R7的阻值可以設定不同的溫度值。該控制芯片U2優選CD4538集成芯片來實現。

其中該開關電路由二極管整流器U1，光電耦合器A，雙向晶閘管D1，電阻R1，電阻R2，電阻R3，電阻R4，電容C1，電容C2，電容C3，穩壓二極管D3以及二極管D4組成。

連接時，穩壓二極管D3的N極與電容C2的負極相連接，P極經電阻R1后與雙向晶閘管D1的第一陽極相連接。電阻R2串接在穩壓二極管D1的P極和光電耦合器A的第一輸出端之間。電容C1的負極與觸發電路相連接，正極經電阻R4后與光電耦合器A的第二輸入端相連接。二極管D4的N極與電容C2的正極相連接，P極經電阻R3后與二極管整流器U1的一個輸入極相連接。電容C3的正極與光電耦合器A的第一輸入端相連接，負極與二極管整流器U1的負極輸出端相連接。

同時，所述二極管整流器U1的負極輸出端與觸發電路相連接，其正極輸出端則與光電耦合器A的第一輸入端相連接。所述變壓器T的副邊電感線圈的同名端與穩壓二極管D3的P極相連接，其非同名端則同時與二極管整流器U1的另一個輸入極和雙向晶閘管D1的第二陽極相連接。所述光電耦合器A的第一輸入端與控制芯片U2的T2A管腳相連接，其第二輸出端則與雙向晶閘管D1的控制端相連接。所述電容C2的正極和負極作為控制輸出端并與加熱絲4相連接。所述變壓器T的原邊電感線圈則與電源相連接。

所述觸發電路由三極管VT1，三極管VT2，電阻R5，電阻R6，電阻R9，電阻R10，電阻R11，電容C5，二極管D2，二極管D5以及二極管D6組成。

連接時，電阻R5串接在三極管VT2的集電極和三極管VT1的基極之間。二極管D2的P極與三極管VT2的發射極相連接，N極接地。電阻R6串接在三極管VT1的發射極和二極管D2的N極之間。二極管D5的N極與控制芯片U2的OUT2管腳相連接，P極經電阻R10后與電容C3的負極相連接。二極管D6的N極與控制芯片U2的OUT1的N極相連接，P極順次經電阻R11和電阻R10后與二極管D5的P極相連接。電容C5的負極與三極管VT2的基極相連接，正極經電阻R9后與電阻R10和電阻R11的連接點相連接。所述三極管VT1的集電極與電容C1的負極相連接。所述電阻R10和電阻R11的連接點與振蕩電路相連接。所述三極管VT2的基極還與二極管整流器U1的負極輸出端相連接。

另外，該振蕩電路由振蕩芯片U3，三極管VT4，三極管VT5，電阻R12，電阻R13，電阻R14，電阻R16，電阻R17，電阻R18，電阻R19，電阻R20，電阻R21，電阻R22，電阻R23，二極管D8，二極管D7，二極管D9，二極管D10，電容C7，電容C8以及電容C9組成。

連接時，二極管D10的P極與三極管VT5的集電極相連接，N極與控制芯片U2的T2A管腳相連接。電阻R20串接在二極管D10的N極和振蕩芯片U3的RE管腳之間。電阻R19串接在二極管D10的N極和振蕩芯片U3的VCC管腳之間。電阻R21串接在三極管VT5的基極和振蕩芯片U3的DIS管腳之間。電阻R22的一端與振蕩芯片U3的GND管腳相連接，另一端接地。電容C9的正極經電阻R23后與三極管VT5的發射極相連接，負極經電阻R18后與振蕩芯片U3的THRE管腳相連接。二極管D9的P極與振蕩芯片U3的TRI管腳相連接，N極經電阻R17后與電阻R10和電阻R11的連接點相連接的同時接地。電容C8的正極與振蕩芯片U3的CONT管腳相連接，負極經電阻R16后與電阻R10和電阻R11的連接點相連接。二極管D7的N極與控制芯片U2的VSS管腳相連接，P極接地。電阻R13串接在三極管VT4的發射極和二極管D7的P極之間。電阻R12串接在控制芯片U2的VSS管腳與電阻R10和電阻R11的連接點之間。二極管D8的N極與控制芯片U2的IN1管腳相連接，P極與三極管VT4的集電極相連接。電容C7的負極與控制芯片U2的IN2管腳相連接，正極經電阻R14后與三極管VT4的集電極相連接。所述二極管D9的N極與電容C9的負極相連接。所述振蕩芯片U3的OUT管腳與三極管VT4的基極相連接。所述控制芯片U2的IN1管腳與其VSS管腳相連接。所述振蕩芯片U3優選NE555集成芯片來實現。

該恒溫控制系統的結構新穎，采用了CD4538集成芯片與外圍電路相結合，可以精確的對溫度信號進行處理，提高了恒溫控制系統對加熱絲的控制精度；同時，該恒溫控制系統巧妙的應用了光電耦合器，有效的避免了誤動作的產生。

工作時，溫度傳感器5采集內殼1內部的溫度信號并轉換為相應的電信號后傳輸給恒溫控制系統6，當內殼1內部的溫度低于電位器R7上設定的值時，控制芯片U2的OUT1管腳和OUT管腳同時輸出高電平，此時二極管D6和二極管D5截止，三極管VT2和三極管VT1導通，從而使光電耦合器A導通，加熱絲4開始對導熱油加熱，導熱油通過熱傳遞的方式使內殼1內部的溫度升高。當內殼1內部的溫度達到電位器R7上設定的值時，控制芯片U2的OUT1由高電平變為低電平，二極管D6導通，此時三極管VT2、三極管VT1以及光電耦合器A均截止，電熱絲停止加熱，如此循環則可以使內殼1內部的溫度是始終保持在設定的溫度范圍值內，極大的提高了酶解速度。

如上所述，便可很好的實現本發明。