一種氣壓可調(diào)節(jié)式細(xì)菌培養(yǎng)箱的制作方法

本發(fā)明涉及一種試驗(yàn)器具，具體涉及一種氣壓可調(diào)節(jié)式細(xì)菌培養(yǎng)箱。

背景技術(shù)：

細(xì)菌培養(yǎng)箱是用來對細(xì)菌、霉菌、微生物等進(jìn)行培養(yǎng)、保存、試驗(yàn)的設(shè)備，在食品、生物等技術(shù)領(lǐng)域中均有著廣泛的應(yīng)用。隨著當(dāng)前對細(xì)菌研究的不斷深入，對細(xì)菌培養(yǎng)箱的要求也越來越高。

傳統(tǒng)的細(xì)菌培養(yǎng)箱結(jié)構(gòu)十分簡單，大多僅具有恒溫調(diào)節(jié)能功能，或者只能提供單一模式的試驗(yàn)。但是，對微生物的研究需要使試驗(yàn)設(shè)備盡可能地模擬細(xì)菌所處的真實(shí)環(huán)境，從而研究不同外界參數(shù)變化對細(xì)菌的影響，然而當(dāng)前的試驗(yàn)箱達(dá)不到這一要求。

現(xiàn)有技術(shù)中提出了一些改進(jìn)的細(xì)菌培養(yǎng)箱，但這些培養(yǎng)箱對于電子器件的依賴程度過高，對于各個(gè)參數(shù)的調(diào)節(jié)均采用電控的方式調(diào)節(jié)，雖然控制過程較為簡單，但是系統(tǒng)的魯棒性差。

在一些細(xì)菌試驗(yàn)中，需要研究氣壓與細(xì)菌生長之間的關(guān)系，并且需要根據(jù)時(shí)間的變化來使氣壓按照一定的規(guī)律，如線性增大、減小或者按照正弦曲線進(jìn)行波動?，F(xiàn)有技術(shù)中沒有可以實(shí)現(xiàn)此功能的試驗(yàn)箱，使這方面的細(xì)菌研究存在較多問題。

另外，在細(xì)菌培養(yǎng)過程中，對培養(yǎng)皿的規(guī)律擺動可以促進(jìn)傳質(zhì)、融氧以及體系均一，但現(xiàn)有的培養(yǎng)箱少有涉及該結(jié)構(gòu)，或者結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜，使得整個(gè)培養(yǎng)箱集成性、易用性較差，試驗(yàn)結(jié)果不夠準(zhǔn)確。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的在于，提供一種氣壓可調(diào)節(jié)式細(xì)菌培養(yǎng)箱，能使培養(yǎng)箱中的氣壓按照試驗(yàn)要求進(jìn)行調(diào)節(jié)，滿足實(shí)際試驗(yàn)需求。

為了實(shí)現(xiàn)上述任務(wù)，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種氣壓可調(diào)節(jié)式細(xì)菌培養(yǎng)箱，包括箱體，箱體內(nèi)部活動式安裝有下?lián)u盤以及上搖盤，上搖盤和下?lián)u盤上均分布有固定槽，且上搖盤和下?lián)u盤通過聯(lián)動桿連接；所述的箱體側(cè)面設(shè)置有氣壓調(diào)節(jié)腔，氣壓調(diào)節(jié)腔的側(cè)壁通過通孔與所述的箱體內(nèi)部連通；所述的氣壓調(diào)節(jié)腔中裝配有活塞，活塞上連接有活塞桿，活塞桿的一端穿出氣壓調(diào)節(jié)腔的頂面，并通過連桿與設(shè)置在氣壓調(diào)節(jié)腔側(cè)面的直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)連接。

進(jìn)一步地，所述的箱體為矩形結(jié)構(gòu)，包括頂板、底板、背板以及一對側(cè)板，其中頂板的寬度小于底板的寬度，在所述的一對側(cè)板的側(cè)面對稱設(shè)置有側(cè)臺，側(cè)臺的高度小于側(cè)板的高度；所述的側(cè)臺上均開設(shè)有側(cè)槽，所述的底板上開設(shè)有與側(cè)槽連接的底槽；

所述的一對側(cè)槽以及底槽中可拆卸地裝配有側(cè)門，所述的側(cè)門包括側(cè)封板以及與側(cè)封板垂直的頂封板。

進(jìn)一步地，所述的頂板上設(shè)置有第一觀察窗，側(cè)封板上設(shè)置有第二觀察窗。

進(jìn)一步地，所述的底板上開設(shè)有球形的轉(zhuǎn)槽，轉(zhuǎn)槽中裝配有轉(zhuǎn)珠；所述的轉(zhuǎn)槽上開設(shè)有通槽，所述的下?lián)u盤底部連接有搖桿，搖桿穿過通槽與所述的轉(zhuǎn)珠連接；所述的搖桿的側(cè)壁上間隔分布有多根支撐桿，支撐桿的端部設(shè)置有橡膠球；所述的搖桿與通槽之間留有間隙；所述的聯(lián)動桿上安裝有振動器。

進(jìn)一步地，所述的氣壓調(diào)節(jié)腔的側(cè)壁上連接有用于和氮?dú)鈿庠催B接的第一接頭管，第一接頭管上設(shè)置有排氣管；第一接頭管上安裝有第一電磁閥，排氣管上安裝有泄壓閥。

進(jìn)一步地，所述的箱體的背面設(shè)置有用于和氧氣氣源連接的第二接頭管、用于和加濕器連接的第三接頭管以及用于和二氧化碳?xì)庠催B接的第四接頭管，第二接頭管上安裝有第二電磁閥，第三接頭管上安裝有第三電磁閥，第四接頭管上安裝有第四電磁閥。

進(jìn)一步地，所述的箱體的內(nèi)壁上設(shè)置有傳感器板、照明燈以及電熱絲。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下技術(shù)特點(diǎn)：

1.本發(fā)明中設(shè)置了氣壓調(diào)節(jié)腔，可以根據(jù)實(shí)際試驗(yàn)需要進(jìn)行培養(yǎng)箱內(nèi)氣壓在一定區(qū)間內(nèi)可調(diào)節(jié)，以便于研究氣壓變化與細(xì)菌生長之間的關(guān)系；可通過調(diào)節(jié)溫度、濕度、氣壓值、氧氣濃度等，研究不同環(huán)境下細(xì)菌的生長及毒力表達(dá)情況，還可以實(shí)現(xiàn)0氣壓或者負(fù)壓下或者氣壓變化下的細(xì)菌培養(yǎng)，研究臨床上負(fù)壓創(chuàng)面療法的機(jī)理。

2.本發(fā)明可以進(jìn)行二氧化碳、氮?dú)?、氧氣、溫度、濕度的調(diào)節(jié)，使試驗(yàn)研究可以在多參數(shù)條件下進(jìn)行；

3.本發(fā)明設(shè)置了一體的搖床機(jī)構(gòu)，在試驗(yàn)時(shí)可分促進(jìn)微生物的傳質(zhì)和融氧等過程，促進(jìn)傳質(zhì)、融氧以及體系均一，利于研究細(xì)菌生長與氣壓變化之間的關(guān)系，從而使該培養(yǎng)箱功能多樣化，滿足實(shí)際試驗(yàn)要求。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的整體接結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為培養(yǎng)箱背部的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為搖桿部分的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為實(shí)施例中控制部分的連接關(guān)系示意圖；

圖中標(biāo)號代表：1—箱體，2—頂板，3—底板，4—側(cè)臺，5—側(cè)槽，6—底槽，7—側(cè)封板，8—第二觀察窗，9—頂封板，10—第一觀察窗，11—照明燈，12—上搖盤，13—下?lián)u盤，14—固定槽，15—傳感器板，16—電熱絲，17—控制面板，18—?dú)鈮赫{(diào)節(jié)腔，19—泄壓閥，20—活塞桿，21—連桿，22—直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)，23—活塞，24—通孔，25—排氣管，26—第一接頭管，27—第一電磁閥，28—搖桿，29—支撐桿，30—橡膠球，31—轉(zhuǎn)珠，32—轉(zhuǎn)槽，33—通槽，34—第二接頭管，35—第三接頭管，36—第四接頭管，37—第二電磁閥，38—第三電磁閥，39—第四電磁閥，40—振動器，41—聯(lián)動桿，42—控制器，43—氮?dú)鈿庠矗?4—氧氣氣源，45—加濕器，46—二氧化碳?xì)庠础?/p>

具體實(shí)施方式

如圖1至圖4所示，本發(fā)明公開了一種氣壓可調(diào)節(jié)式細(xì)菌培養(yǎng)箱，包括箱體1，箱體1內(nèi)部活動式安裝有下?lián)u盤13以及上搖盤12，上搖盤12和下?lián)u盤13上均分布有固定槽14，且上搖盤12和下?lián)u盤13通過聯(lián)動桿41連接；所述的箱體1側(cè)面設(shè)置有氣壓調(diào)節(jié)腔18，氣壓調(diào)節(jié)腔18的側(cè)壁通過通孔24與所述的箱體1內(nèi)部連通；所述的氣壓調(diào)節(jié)腔18中裝配有活塞23，活塞23上連接有活塞桿20，活塞桿20的一端穿出氣壓調(diào)節(jié)腔18的頂面，并通過連桿21與設(shè)置在氣壓調(diào)節(jié)腔18側(cè)面的直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)22連接。

本發(fā)明中的上搖盤12和下?lián)u盤13可以為圓盤，二者上表面開設(shè)有大小相同或不同的固定槽14，用于安放細(xì)菌培養(yǎng)皿。本方案中，為了研究細(xì)菌生長和氣壓之間的關(guān)系，設(shè)置了氣壓調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)主要包括設(shè)置在箱體1側(cè)面的氣壓調(diào)節(jié)腔18，本實(shí)施例中，氣壓調(diào)節(jié)腔18為矩形腔，其中裝配有矩形的活塞23。氣壓調(diào)節(jié)腔18內(nèi)部與箱體1內(nèi)部連通，氣壓相同。當(dāng)通過直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)22帶動活塞23上下運(yùn)動時(shí)，氣壓調(diào)節(jié)腔18內(nèi)部的氣壓增大或減小，由此達(dá)到調(diào)節(jié)培養(yǎng)箱內(nèi)部氣壓的目的。當(dāng)采用一定的頻率上下往復(fù)驅(qū)動活塞23時(shí)，可以使箱體1內(nèi)部的氣壓按照穩(wěn)定的頻率進(jìn)行變動，以滿足不同的試驗(yàn)需求；而當(dāng)驅(qū)動活塞23向一個(gè)方向運(yùn)動時(shí)，則可使箱體1內(nèi)氣壓線性變化。本方案中，直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)22可以有多種選擇，例如采用直線往復(fù)電機(jī)，電動伸縮桿等。

如圖1所示，本實(shí)施例中，箱體1為矩形結(jié)構(gòu)，包括頂板2、底板3、背板以及一對側(cè)板，其中頂板2的寬度小于底板3的寬度，這是為了在箱體1的前面留出設(shè)置側(cè)臺4的空間；在所述的一對側(cè)板的側(cè)面對稱設(shè)置有側(cè)臺4，側(cè)臺4的高度小于側(cè)板的高度；所述的側(cè)臺4上均開設(shè)有側(cè)槽5，所述的底板3上開設(shè)有與側(cè)槽5連接的底槽6；所述的一對側(cè)槽5以及底槽6中可拆卸地裝配有側(cè)門，所述的側(cè)門包括側(cè)封板7以及與側(cè)封板7垂直的頂封板9。當(dāng)箱體1內(nèi)部安放好培養(yǎng)皿之后，將側(cè)封板7順著側(cè)槽5插入，使其端部進(jìn)入到底槽6中，以實(shí)現(xiàn)箱體1的密封。頂板2上設(shè)置有第一觀察窗10，側(cè)封板7上設(shè)置有第二觀察窗8。

如圖1和圖3所示，本方案中，為了促進(jìn)微生物的傳質(zhì)、融氧等過程，設(shè)置了搖床機(jī)構(gòu)。具體地，底板3上開設(shè)有球形的轉(zhuǎn)槽32，轉(zhuǎn)槽32中裝配有轉(zhuǎn)珠31；所述的轉(zhuǎn)槽32上開設(shè)有通槽33，所述的下?lián)u盤13底部連接有搖桿28，搖桿28穿過通槽33與所述的轉(zhuǎn)珠31連接；所述的搖桿28的側(cè)壁上間隔分布有多根支撐桿29，支撐桿29的端部設(shè)置有橡膠球30；所述的搖桿28與通槽33之間留有間隙；所述的聯(lián)動桿41上安裝有振動器40。具體地，當(dāng)振動器40開啟后，上搖盤12和下?lián)u盤13產(chǎn)生振動，轉(zhuǎn)珠31和搖桿28結(jié)構(gòu)保證了兩個(gè)搖盤可以自由轉(zhuǎn)動；而支撐桿29端部的橡膠球30，為彈性結(jié)構(gòu)，可變形，橡膠球30與底板3之間可留有較小(小于0.2cm)的間隙，也可以不留間隙，這樣兩個(gè)搖盤在轉(zhuǎn)動的過程中，也可以向偏離搖桿28軸心線的方向進(jìn)行微量的偏移(小于5°)，那么這樣的活動和振動作用，將能充分促進(jìn)微生物的傳質(zhì)和融氧等過程。由于震動和活動的幅度均非常小，因此培養(yǎng)液也不會傾倒出來。

本方案中，為了研究多環(huán)境參數(shù)對細(xì)菌生長的影響，氣壓調(diào)節(jié)腔18的側(cè)壁上連接有用于和氮?dú)鈿庠?3連接的第一接頭管26，第一接頭管26上設(shè)置有排氣管25；第一接頭管26上安裝有第一電磁閥27，排氣管25上安裝有泄壓閥19。箱體1的背面設(shè)置有用于和氧氣氣源44連接的第二接頭管34、用于和加濕器45連接的第三接頭管35以及用于和二氧化碳?xì)庠?6連接的第四接頭管36，第二接頭管34上安裝有第二電磁閥37，第三接頭管35上安裝有第三電磁閥38，第四接頭管36上安裝有第四電磁閥39。箱體1的內(nèi)壁上設(shè)置有傳感器板15、照明燈11以及電熱絲16；所述的傳感器板15上集成了氧氣濃度傳感器、氮?dú)鉂舛葌鞲衅?、二氧化碳傳感器、溫濕度傳感器以及氣壓傳感器?/p>

為了使上述調(diào)節(jié)過程更加方便和智能化，本實(shí)施例中展示了一種自動化的控制方式，如圖4所示，箱體1側(cè)面設(shè)置了控制面板17，其中集成了控制器42。

在上述的控制面板17中，控制器42用于控制電熱絲16、振動器40、照明燈11、直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)22以及各個(gè)電磁閥的開啟與關(guān)閉，實(shí)際應(yīng)用時(shí)，通過傳感器板15采集箱體1內(nèi)的溫濕度信息、氮?dú)鉂舛?、氧氣濃度、二氧化碳濃度以及氣壓值，將這些信息反饋給控制器42，控制器42根據(jù)用戶設(shè)置，通過直線驅(qū)動機(jī)構(gòu)22調(diào)節(jié)箱體1內(nèi)氣壓，通過各個(gè)電磁閥調(diào)節(jié)箱體1內(nèi)部各種氣體的含量。另外，本方案中設(shè)置了排氣管25和泄壓閥19，如箱體1內(nèi)各氣體濃度不合適，或者氣壓過大時(shí)，可通過泄壓閥19排除部分箱內(nèi)氣體后再按需調(diào)節(jié)。所述的控制器42可有多種選擇，如plc、stc89c52單片機(jī)等；這類微機(jī)的控制應(yīng)用在現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)非常普遍，在此不贅述。