一种声悬浮智能生物反应平台制造技术

本实用新型专利技术公开了一种声悬浮智能生物反应平台，包括第一机架，第一机架上设有两者上下相对布置的上声波探头和下声波探头；第一机架上设有第二机架，第二机架上连接有注射器位置调节机构，注射器位置调节机构上连接有注射器进样结构，注射器进样结构上装有注射器。本实用新型专利技术提供的声悬浮智能生物反应平台，可精确控制进样液的体积和速率，同时避免接种过程中样品和接种菌液被污染。中样品和接种菌液被污染。中样品和接种菌液被污染。

【技术实现步骤摘要】
一种声悬浮智能生物反应平台


[0001]本技术涉及声悬浮设备领域，尤其涉及一种声悬浮智能生物反应平台。

技术介绍

[0002]声悬浮是利用强声波产生的声辐射力抵消重力而实现物体悬浮的一种无容器处理技术。随着时代的发展，在一些特殊实验中需要进行无接触搬运，其中电磁悬浮是各种悬浮技术中发展最成熟的一种，但是它不适用于无机玻璃、陶瓷和有机材料等非导电材料。中、低熔点的金属材料在高频电磁场中容易过热挥发和发生滴流，因此也不适合采用电磁悬浮。静电悬浮要求对材料进行预先充电或极化处理，气动悬浮的稳定性也较差。而气动悬浮，没有良好的悬浮稳定性。现有的声悬浮装置中，都仅仅是采用单个声波探头，声波探头在物体下方发射声波使物体悬浮，但换能器的发热量过大，温度过高会导致声波探头对物体的悬浮效果明显下降，需要频繁地关机降温以恢复悬浮效果，因此无法在复杂的声场中长时间大功率地工作。
[0003]此外，在进行生物研究中，需要对生物样品注入接种菌液。而传统操作方式为人工使用注射器注射菌液。然而，人工使用注射器注射菌液的方法存在着如下缺陷：
[0004]1)操作难度大：人工注射需要严格控制剂量和注射速率以及精确向驻波悬浮点注射，对于人工注射来说，操作难度大，容易出现错误或意外；
[0005]2)可能引起污染：注射过程中可能将细菌等微生物带入隔离室中，造成隔离室的杂菌污染。

技术实现思路

[0006]本技术的目的是提供一种声悬浮智能生物反应平台，可精确控制进样液的体积和速率，同时避免接种过程中被污染。
[0007]为实现上述目的，本技术提供一种声悬浮智能生物反应平台，包括第一机架，第一机架上设有两者上下相对布置的上声波探头和下声波探头；第一机架上设有第二机架，第二机架上连接有注射器位置调节机构，注射器位置调节机构上连接有注射器进样结构，注射器进样结构上装有注射器。
[0008]作为本技术的进一步改进，所述第一机架上连接有紫外线灯，紫外线灯位于所述上声波探头、下声波探头和注射器一侧。
[0009]作为本技术的更进一步改进，所述注射器位置调节机构包括升降机构和平移机构，第二机架、升降机构、平移机构和注射器进样结构依次连接。
[0010]作为本技术的更进一步改进，所述升降机构包括第一导轨、第一螺杆和第一电机，第一导轨竖直连接在第二机架上，第一螺杆竖直转动连接在第二机架上且与第一电机的输出端联动；第一导轨上滑动连接有第三机架，第三机架与第一螺杆螺纹连接；平移机构设置在第三机架上。
[0011]作为本技术的更进一步改进，所述平移机构包括第二导轨、第二螺杆和第二
电机，第二导轨水平连接在第三机架上，第二螺杆水平转动连接在第三机架上且与第二电机的输出端联动；第二导轨上滑动连接有第四机架，第四机架与第二螺杆螺纹连接；注射器进样结构设置在第四机架上。
[0012]作为本技术的更进一步改进，所述注射器进样结构包括第三导轨、第三螺杆和第三电机，第三导轨水平连接在第四机架上，第三螺杆水平转动连接在第四机架上且与第三电机的输出端联动；第三导轨上滑动连接有滑块，滑块与第三螺杆螺纹连接；第四机架上设有注射器的针筒固定结构，滑块上设有注射器的活塞推杆固定结构。
[0013]作为本技术的更进一步改进，所述针筒固定结构包括设置在第四机架上的第一固定凹槽，还包括活动连接在第四机架上的夹持件，夹持件与所述第一固定凹槽相对布置并将注射器的针筒夹在中间。
[0014]作为本技术的更进一步改进，所述活塞推杆固定结构包括设置在滑块上的第二固定凹槽，第二固定凹槽与注射器的活塞推杆顶端的凸缘卡接配合。
[0015]作为本技术的更进一步改进，所述上声波探头与第一机架之间连接有第二升降机构；上声波探头和下声波探头两者均各自连接有冷却结构和探头控制器，冷却结构的制冷位置与上声波探头和下声波探头两者的换能器对应。
[0016]作为本技术的更进一步改进，所述冷却结构包括导热金属套，导热金属套套设在上声波探头和下声波探头两者的换能器外侧；导热金属套外贴合有设有内腔的液冷导热器，液冷导热器上设有进液口和出液口，进液口和出液口两者均通过管道与散热器连接。
[0017]有益效果
[0018]与现有技术相比，本技术的声悬浮智能生物反应平台的优点为：
[0019]1、通过采用注射器位置调节机构和注射器进样结构，当注射器给悬浮在上声波探头和下声波探头之间的生物样品注入接种菌液时，可精确控制进样液的体积和速率，通过驱动步进电机来实现注射器进样结构的运动，做到精确控制向驻波悬浮点中接种菌液的体积和注射菌液的速率。此外，还可以避免接种过程中被污染，通过自主研发的注射器位置调节机构和注射器进样结构，同时配合已被紫外线灯消毒的隔离室相结合，有效解决了接种过程中被杂菌污染的问题。
[0020]2、通过半自动化找到最佳悬浮点。通过驱动步进电机来驱动注射器进样结构的运动，界面控制进样装置在导轨上的运动，实现控制注射器尝试不同的注射点来找到最佳的悬浮点，以此实现半自动找到最佳悬浮点。
[0021]3、提高对接种要求的成功率。在有要求接种菌液的体积和注射速率的情况下，根据上述优势的观点，本方法整体对比人工使用注射器注射菌液的方法实现了精确控制向驻波悬浮点中接种菌液的体积和注射菌液的速率，以此提高有接种要求下的成功率。
[0022]4、两个交替工作的超声波换能器和液冷散热模块，避免了超声波换能器工作过程中温度过高而影响声场的稳定性。因此，本技术保障了声场工作过程中的稳定性。
[0023]通过以下的描述并结合附图，本技术将变得更加清晰，这些附图用于解释本技术的实施例。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例
或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0025]图1为声悬浮智能生物反应平台的立体图；
[0026]图2为声悬浮智能生物反应平台的局部爆炸图；
[0027]图3为声悬浮智能生物反应平台的局部结构立体图；
[0028]图4为冷却结构的爆炸图；
[0029]图5为注射器位置调节机构的升降机构立体图；
[0030]图6为平移机构和注射器进样结构的立体图。
具体实施方式
[0031]现在参考附图描述本技术的实施例。
[0032]实施例
[0033]本技术的具体实施方式如图1至图6所示，一种声悬浮智能生物反应平台，包括第一机架1，第一机架1上设有两者上下相对布置的上声波探头2和下声波探头3。第一机架1上设有第二机架13，第二机架13上连接有注射器位置调节机构，注射器位置调节机构上连接有注射器进样结构18，注射器进样结构本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种声悬浮智能生物反应平台，包括第一机架(1)，其特征在于，第一机架(1)上设有两者上下相对布置的上声波探头(2)和下声波探头(3)；第一机架(1)上设有第二机架(13)，第二机架(13)上连接有注射器位置调节机构，注射器位置调节机构上连接有注射器进样结构(18)，注射器进样结构(18)上装有注射器(12)。2.根据权利要求1所述的一种声悬浮智能生物反应平台，其特征在于，所述第一机架(1)上连接有紫外线灯(11)和加热灯(76)，紫外线灯(11)位于所述上声波探头(2)、下声波探头(3)和注射器(12)一侧，加热灯(76)位于所述上声波探头(2)和下声波探头(3)一侧。3.根据权利要求1或2所述的一种声悬浮智能生物反应平台，其特征在于，所述注射器位置调节机构包括升降机构(14)和平移机构(16)，第二机架(13)、升降机构(14)、平移机构(16)和注射器进样结构(18)依次连接。4.根据权利要求3所述的一种声悬浮智能生物反应平台，其特征在于，所述升降机构(14)包括第一导轨(141)、第一螺杆(142)和第一电机(143)，第一导轨(141)竖直连接在第二机架(13)上，第一螺杆(142)竖直转动连接在第二机架(13)上且与第一电机(143)的输出端联动；第一导轨(141)上滑动连接有第三机架(15)，第三机架(15)与第一螺杆(142)螺纹连接；平移机构(16)设置在第三机架(15)上。5.根据权利要求4所述的一种声悬浮智能生物反应平台，其特征在于，所述平移机构(16)包括第二导轨(161)、第二螺杆(162)和第二电机(163)，第二导轨(161)水平连接在第三机架(15)上，第二螺杆(162)水平转动连接在第三机架(15)上且与第二电机(163)的输出端联动；第二导轨(161)上滑动连接有第四机架(17)，第四机架(17)与第二螺杆(162)螺纹连接；注射器进样结构(18)设置在第四机架(...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩太坤，陈万佳，陈焕钰，牛丽婷，李天乐，黄文熙，刘斌富，林炜凡，冯英豪，尚海杰，姚新明，张博，
申请(专利权)人：广东石油化工学院，
类型：新型
国别省市：