一种可对微生物实时观测的微生物培养箱论文和设计-王大会

全文摘要

本实用新型公开了一种可对微生物实时观测的微生物培养箱，包括底座，所述底座的顶部固定有培养箱，培养箱为透明机构，所述培养箱的侧面分别安装有开源单片机、物联装置和加热装置，培养箱的内侧安装有横向调节装置，横向调节装置的侧面安装有纵向调节装置，所述纵向调节装置上分别安装有第一伸缩机构和第二伸缩机构，本可对微生物实时观测的微生物培养箱，通过开源单片机控制电动升降杆工作，电动升降杆的伸缩端带动封盖进行升降运动，封盖对取放通道的端口进行封闭，放置架在封盖的带动下穿过取放通道进入培养箱内部，其采用单一的培养皿通道，在取放时并不会对其他培养皿造成影响，大大提高了该生物培养箱的使用安全性。

主设计要求

1.一种可对微生物实时观测的微生物培养箱，包括底座（1），其特征在于：所述底座（1）的顶部固定有培养箱（9），培养箱（9）为透明机构，所述培养箱（9）的侧面分别安装有开源单片机（13）、物联装置（16）和加热装置（15），培养箱（9）的内侧安装有横向调节装置（21），横向调节装置（21）的侧面安装有纵向调节装置（22），所述纵向调节装置（22）上分别安装有第一伸缩机构（33）和第二伸缩机构（34），第一伸缩机构（33）的端部安装有电子显微镜（32），所述第二伸缩机构（34）的端部安装有培养液添加装置（29），培养液添加装置（29）上安装有计量装置（6），所述培养箱（9）的底部开设有取放通道（2），底座（1）上对应取放通道（2）的位置通过升降机构（14）连接有放置架（5），所述开源单片机（13）的输入端电连接外接电源的输出端，开源单片机（13）的输出端电连接电子显微镜（32）的输入端。

设计方案

2.根据权利要求1所述的一种可对微生物实时观测的微生物培养箱，其特征在于：所述升降机构（14）包括电动升降杆（3），电动升降杆（3）安装在底座（1）的顶部，所述电动升降杆（3）的伸缩端固定有封盖（4），放置架（5）固定在封盖（4）的内侧，所述开源单片机（13）的输出端电连接电动升降杆（3）的输入端。

3.根据权利要求1所述的一种可对微生物实时观测的微生物培养箱，其特征在于：所述横向调节装置（21）包括第一导轨（18），第一导轨（18）固定在培养箱（9）的内侧，所述第一导轨（18）通过滑块活动连接有第一直线电机（17），所述开源单片机（13）的输出端电连接第一直线电机（17）的输入端。

4.根据权利要求1所述的一种可对微生物实时观测的微生物培养箱，其特征在于：所述纵向调节装置（22）包括第二导轨（20），第二导轨（20）的端部与第一直线电机（17）连接，所述第二导轨（20）通过第二滑块活动连接有第二直线电机（19），所述开源单片机（13）的输出端电连接第二直线电机（19）的输入端。

5.根据权利要求1所述的一种可对微生物实时观测的微生物培养箱，其特征在于：所述第一伸缩机构（33）包括第一电动伸缩杆（24），第一电动伸缩杆（24）安装在第二直线电机（19）上，所述第一电动伸缩杆（24）的伸缩端固定有减震座（23），电子显微镜（32）安装在减震座（23）上，所述开源单片机（13）的输出端电连接第一电动伸缩杆（24）的输入端。

6.根据权利要求1所述的一种可对微生物实时观测的微生物培养箱，其特征在于：所述第二伸缩机构（34）包括第二电动伸缩杆（26），第二电动伸缩杆（26）安装在第二直线电机（19）上，所述第二电动伸缩杆（26）的伸缩端固定有连接座（25），所述开源单片机（13）的输出端电连接第二电动伸缩杆（26）的输入端。

7.根据权利要求1所述的一种可对微生物实时观测的微生物培养箱，其特征在于：所述培养液添加装置（29）包括营养液储放箱（10）和喷头（31），喷头（31）安装在连接座（25）上，所述营养液储放箱（10）安装在培养箱（9）的顶部，营养液储放箱（10）通过螺纹伸缩管（30）与喷头（31）连接。

8.根据权利要求1所述的一种可对微生物实时观测的微生物培养箱，其特征在于：所述计量装置（6）包括电子流量计（27）和流量调节阀（28），电子流量计（27）和流量调节阀（28）均安装在螺纹伸缩管（30）上，所述电子流量计（27）的输出端电连接开源单片机（13）的输入端，开源单片机（13）的输出端电连接流量调节阀（28）的输入端。

9.根据权利要求1所述的一种可对微生物实时观测的微生物培养箱，其特征在于：所述加热装置（15）包括加热器（7）和电子温度表（8），加热器（7）和电子温度表（8）均安装在培养箱（9）的侧面，所述电子温度表（8）的输出端电连接开源单片机（13）的输入端，开源单片机（13）的输出端电连接加热器（7）的输入端。

10.根据权利要求1所述的一种可对微生物实时观测的微生物培养箱，其特征在于：所述物联装置（16）包括无线收发器（12），无线收发器（12）安装在培养箱（9）的侧面，所述无线收发器（12）的侧面安装有信号放大器（11），所述开源单片机（13）的输出端电连接信号放大器（11）的输入端，信号放大器（11）的输出端电连接无线收发器（12）的输入端。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及微生物培养设备技术领域，具体为一种可对微生物实时观测的微生物培养箱。

背景技术

现有技术中：授权公布号CN 205653445 U的专利公开了一种可对微生物实时观测的微生物培养箱，包括箱体以及设置于箱体底部的支腿，所述箱体正面铰接有箱门，所述箱体内设有第一隔板，所述第一隔板一侧设有第二隔板，所述第一隔板顶部设有培养皿放置架，所述培养皿放置架顶部设有置物槽，所述第二隔板上设有贯穿于箱体顶部的显微镜，所述显微镜底部设有载物台，所述箱体一侧设有通孔，所述通孔一侧设有密封手套，其在对培养皿取放时都是同时取出同时放置，在取放时会对其他培养皿造成影响，使用安全性差，在进行培养工作时需要在培养皿加入一定量的营养液来保证微生物的活性，其通过将培养皿取出进行添加，操作麻烦，其不具备温度调节能力，温差过大将导致微生物死亡，存活率低，监测不便，不能够满足使用需求。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种可对微生物实时观测的微生物培养箱，使用安全性好，操作方便，微生物的存活率高，监测方便，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种可对微生物实时观测的微生物培养箱，包括底座，所述底座的顶部固定有培养箱，培养箱为透明机构，所述培养箱的侧面分别安装有开源单片机、物联装置和加热装置，培养箱的内侧安装有横向调节装置，横向调节装置的侧面安装有纵向调节装置，所述纵向调节装置上分别安装有第一伸缩机构和第二伸缩机构，第一伸缩机构的端部安装有电子显微镜，所述第二伸缩机构的端部安装有培养液添加装置，培养液添加装置上安装有计量装置，所述培养箱的底部开设有取放通道，底座上对应取放通道的位置通过升降机构连接有放置架，所述开源单片机的输入端电连接外接电源的输出端，开源单片机的输出端电连接电子显微镜的输入端。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述升降机构包括电动升降杆，电动升降杆安装在底座的顶部，所述电动升降杆的伸缩端固定有封盖，放置架固定在封盖的内侧，所述开源单片机的输出端电连接电动升降杆的输入端。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述横向调节装置包括第一导轨，第一导轨固定在培养箱的内侧，所述第一导轨通过滑块活动连接有第一直线电机，所述开源单片机的输出端电连接第一直线电机的输入端。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述纵向调节装置包括第二导轨，第二导轨的端部与第一直线电机连接，所述第二导轨通过第二滑块活动连接有第二直线电机，所述开源单片机的输出端电连接第二直线电机的输入端。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述第一伸缩机构包括第一电动伸缩杆，第一电动伸缩杆安装在第二直线电机上，所述第一电动伸缩杆的伸缩端固定有减震座，电子显微镜安装在减震座上，所述开源单片机的输出端电连接第一电动伸缩杆的输入端。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述第二伸缩机构包括第二电动伸缩杆，第二电动伸缩杆安装在第二直线电机上，所述第二电动伸缩杆的伸缩端固定有连接座，所述开源单片机的输出端电连接第二电动伸缩杆的输入端。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述培养液添加装置包括营养液储放箱和喷头，喷头安装在连接座上，所述营养液储放箱安装在培养箱的顶部，营养液储放箱通过螺纹伸缩管与喷头连接。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述计量装置包括电子流量计和流量调节阀，电子流量计和流量调节阀均安装在螺纹伸缩管上，所述电子流量计的输出端电连接开源单片机的输入端，开源单片机的输出端电连接流量调节阀的输入端。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述加热装置包括加热器和电子温度表，加热器和电子温度表均安装在培养箱的侧面，所述电子温度表的输出端电连接开源单片机的输入端，开源单片机的输出端电连接加热器的输入端。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述物联装置包括无线收发器，无线收发器安装在培养箱的侧面，所述无线收发器的侧面安装有信号放大器，所述开源单片机的输出端电连接信号放大器的输入端，信号放大器的输出端电连接无线收发器的输入端。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本可对微生物实时观测的微生物培养箱，具有以下好处：

1、通过开源单片机控制电动升降杆工作，电动升降杆的伸缩端带动封盖进行升降运动，封盖对取放通道的端口进行封闭，放置架在封盖的带动下穿过取放通道进入培养箱内部，其采用单一的培养皿通道，在取放时并不会对其他培养皿造成影响，大大提高了该生物培养箱的使用安全性。

2、通过横向调节装置对电子显微镜和培养液添加装置的横向工作位置进行调节，通过纵向调节装置对对电子显微镜和培养液添加装置的纵向工作位置进行调节，其机械化程度高，调节方便，便于进行观测和培养液添加工作，省时省力，为相关人员的工作提供了便利。

3、营养液储放箱内部的营养液通过螺纹伸缩管输送至喷头内，通过喷头添加到培养皿内，其添加方便，避免了开启培养箱添加营养液的麻烦和不良影响。

4、通过电子流量计对螺纹伸缩管的添加量进行监测，监测的信息传递给开源单片机，开源单片机对信息进行分析处理，并根据预设参数控制流量调节阀对螺纹伸缩管的添加量进行调节，其计量精确，大大提高了营养液添加的准确性，便于满足不同的培养需求。

5、通过电子温度表对培养箱内部的温度进行监测，监测的信息传递给开源单片机，开源单片机对信息进行分析处理，并根据预设参数控制加热器对培养箱内部的温度进行调节，从而保证培养箱内部温度的恒定，避免温差过大而导致微生物死亡，大大提高了微生物培养的存活率。

6、开源单片机处理的信息通过信号放大器放大，放大的信号通过无线收发器传递到远程监控中心，远程监控中心通过无线收发器对开源单片机进行远程控制，其智能化程度高，监测方便。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型结构第一剖面图；

图3为本实用新型结构第二剖面图。

图中：1底座、2取放通道、3电动升降杆、4封盖、5放置架、6计量装置、7加热器、8电子温度表、9培养箱、10营养液储放箱、11信号放大器、12无线收发器、13开源单片机、14升降机构、15加热装置、16物联装置、17第一直线电机、18第一导轨、19第二直线电机、20第二导轨、21横向调节装置、22纵向调节装置、23减震座、24第一电动伸缩杆、25连接座、26第二电动伸缩杆、27电子流量计、28流量调节阀、29培养液添加装置、30螺纹伸缩管、31喷头、32电子显微镜、33第一伸缩机构、34第二伸缩机构。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

请参阅图1-3，本实用新型提供一种技术方案：一种可对微生物实时观测的微生物培养箱，包括底座1，底座1的顶部固定有培养箱9，培养箱9为透明机构，便于对培养箱9内部的微生物进行实时观测，培养箱9的侧面分别安装有开源单片机13、物联装置16和加热装置15，培养箱9的内侧安装有横向调节装置21，横向调节装置21的侧面安装有纵向调节装置22，纵向调节装置22上分别安装有第一伸缩机构33和第二伸缩机构34，第一伸缩机构33的端部安装有电子显微镜32，第二伸缩机构34的端部安装有培养液添加装置29，培养液添加装置29上安装有计量装置6，培养箱9的底部开设有取放通道2，底座1上对应取放通道2的位置通过升降机构14连接有放置架5，开源单片机13的输入端电连接外接电源的输出端，开源单片机13的输出端电连接电子显微镜32的输入端，通过开源单片机13控制电子显微镜32对培养皿内部的微生物进行监测，监测的信息传递给开源单片机13，由开源单片机13对信息进行分析处理并显示。

升降机构14包括电动升降杆3，电动升降杆3安装在底座1的顶部，电动升降杆3的伸缩端固定有封盖4，放置架5固定在封盖4的内侧，开源单片机13的输出端电连接电动升降杆3的输入端，将培养皿放置在放置架5上，通过开源单片机13控制电动升降杆3工作，电动升降杆3的伸缩端带动封盖4进行升降运动，封盖4对取放通道2的端口进行封闭，放置架5在封盖4的带动下穿过取放通道2进入培养箱9内部，其采用单一的培养皿通道，在取放时并不会对其他培养皿造成影响，大大提高了该生物培养箱的使用安全性。

横向调节装置21包括第一导轨18，第一导轨18固定在培养箱9的内侧，第一导轨18通过滑块活动连接有第一直线电机17，开源单片机13的输出端电连接第一直线电机17的输入端，通过开源单片机13控制第一导轨18工作，通过第一滑块在第一导轨18上做直线运动，从而对电子显微镜32和培养液添加装置29的横向工作位置进行调节。

纵向调节装置22包括第二导轨20，第二导轨20的端部与第一直线电机17连接，第二导轨20通过第二滑块活动连接有第二直线电机19，开源单片机13的输出端电连接第二直线电机19的输入端，通过开源单片机13控制第二直线电机19工作，第二直线电机19通过第二滑块在第二导轨20上做直线运动，从而对电子显微镜32和培养液添加装置29的纵向工作位置进行调节。

通过横向调节装置21对电子显微镜32和培养液添加装置29的横向工作位置进行调节，通过纵向调节装置22对对电子显微镜32和培养液添加装置29的纵向工作位置进行调节，其机械化程度高，调节方便，便于进行观测和培养液添加工作，省时省力，为相关人员的工作提供了便利。

第一伸缩机构33包括第一电动伸缩杆24，第一电动伸缩杆24安装在第二直线电机19上，第一电动伸缩杆24的伸缩端固定有减震座23，电子显微镜32安装在减震座23上，开源单片机13的输出端电连接第一电动伸缩杆24的输入端，通过开源单片机13控制第一电动伸缩杆24工作，第一电动伸缩杆24的端部通过减震座23对电子显微镜32的工作高度进行调节，通过减震座23的弹性变形对电子显微镜32受到的不良震动进行消除，在培养液添加装置29工作时对电子显微镜32进行收纳，避免其相互影响。

第二伸缩机构34包括第二电动伸缩杆26，第二电动伸缩杆26安装在第二直线电机19上，第二电动伸缩杆26的伸缩端固定有连接座25，开源单片机13的输出端电连接第二电动伸缩杆26的输入端，通过开源单片机13控制第二电动伸缩杆26工作，第二电动伸缩杆26的端部通过连接座25带动培养液添加装置29进行升降运动，从而对培养液添加装置29的工作高度进行调节，在电子显微镜32工作时对培养液添加装置29进行收纳，避免其相互影响。

培养液添加装置29包括营养液储放箱10和喷头31，喷头31安装在连接座25上，营养液储放箱10安装在培养箱9的顶部，营养液储放箱10通过螺纹伸缩管30与喷头31连接，营养液储放箱10内部的营养液通过螺纹伸缩管30输送至喷头31内，通过喷头31添加到培养皿内，其添加方便，避免了开启培养箱9添加营养液的麻烦和不良影响。

计量装置6包括电子流量计27和流量调节阀28，电子流量计27和流量调节阀28均安装在螺纹伸缩管30上，电子流量计27的输出端电连接开源单片机13的输入端，开源单片机13的输出端电连接流量调节阀28的输入端，通过电子流量计27对螺纹伸缩管30的添加量进行监测，监测的信息传递给开源单片机13，开源单片机13对信息进行分析处理，并根据预设参数控制流量调节阀28对螺纹伸缩管30的添加量进行调节，其计量精确，大大提高了营养液添加的准确性，便于满足不同的培养需求。

加热装置15包括加热器7和电子温度表8，加热器7和电子温度表8均安装在培养箱9的侧面，电子温度表8的输出端电连接开源单片机13的输入端，开源单片机13的输出端电连接加热器7的输入端，通过电子温度表8对培养箱9内部的温度进行监测，监测的信息传递给开源单片机13，开源单片机13对信息进行分析处理，并根据预设参数控制加热器7对培养箱9内部的温度进行调节，从而保证培养箱9内部温度的恒定，避免温差过大而导致微生物死亡，大大提高了微生物培养的存活率。

物联装置16包括无线收发器12，无线收发器12安装在培养箱9的侧面，无线收发器12的侧面安装有信号放大器11，开源单片机13的输出端电连接信号放大器11的输入端，信号放大器11的输出端电连接无线收发器12的输入端，开源单片机13处理的信息通过信号放大器11放大，放大的信号通过无线收发器12传递到远程监控中心，远程监控中心通过无线收发器12对开源单片机13进行远程控制，其智能化程度高，监测方便。

开源单片机13控制电子显微镜32、电动升降杆3、第一直线电机17、第二直线电机19、第一电动伸缩杆24、第二电动伸缩杆26、电子流量计27、流量调节阀28、加热器7、电子温度表8、无线收发器12和信号放大器11均为现有技术中常用的方法，开源单片机13为PIC系列单片机。

在使用时：将培养皿放置在放置架5上，通过开源单片机13控制电动升降杆3工作，电动升降杆3的伸缩端带动封盖4进行升降运动，封盖4对取放通道2的端口进行封闭，放置架5在封盖4的带动下穿过取放通道2进入培养箱9内部。

通过开源单片机13控制第一导轨18工作，第一导轨18通过第一滑块在第一导轨18上做直线运动，从而对电子显微镜32和培养液添加装置29的横向工作位置进行调节。

通过开源单片机13控制第二直线电机19工作，第二直线电机19通过第二滑块在第二导轨20上做直线运动，从而对电子显微镜32和培养液添加装置29的纵向工作位置进行调节。

通过开源单片机13控制第一电动伸缩杆24工作，第一电动伸缩杆24的端部通过减震座23对电子显微镜32的工作高度进行调节，通过减震座23的弹性变形对电子显微镜32受到的不良震动进行消除。

通过开源单片机13控制第二电动伸缩杆26工作，第二电动伸缩杆26的端部通过连接座25带动培养液添加装置29进行升降运动，从而对培养液添加装置29的工作高度进行调节。

营养液储放箱10内部的营养液通过螺纹伸缩管30输送至喷头31内，通过喷头31添加到培养皿内。

通过电子流量计27对螺纹伸缩管30的添加量进行监测，监测的信息传递给开源单片机13，开源单片机13对信息进行分析处理，并根据预设参数控制流量调节阀28对螺纹伸缩管30的添加量进行调节。

通过电子温度表8对培养箱9内部的温度进行监测，监测的信息传递给开源单片机13，开源单片机13对信息进行分析处理，并根据预设参数控制加热器7对培养箱9内部的温度进行调节。

通过开源单片机13控制电子显微镜32对培养皿内部的微生物进行监测，监测的信息传递给开源单片机13，由开源单片机13对信息进行分析处理并显示。

开源单片机13处理的信息通过信号放大器11放大，放大的信号通过无线收发器12传递到远程监控中心，远程监控中心通过无线收发器12对开源单片机13进行远程控制。

本实用新型通过开源单片机13控制电动升降杆3工作，电动升降杆3的伸缩端带动封盖4进行升降运动，封盖4对取放通道2的端口进行封闭，放置架5在封盖4的带动下穿过取放通道2进入培养箱9内部，其采用单一的培养皿通道，在取放时并不会对其他培养皿造成影响，大大提高了该生物培养箱的使用安全性。

营养液储放箱10内部的营养液通过螺纹伸缩管30输送至喷头31内，通过喷头31添加到培养皿内，其添加方便，避免了开启培养箱9添加营养液的麻烦和不良影响。

通过电子流量计27对螺纹伸缩管30的添加量进行监测，监测的信息传递给开源单片机13，开源单片机13对信息进行分析处理，并根据预设参数控制流量调节阀28对螺纹伸缩管30的添加量进行调节，其计量精确，大大提高了营养液添加的准确性，便于满足不同的培养需求。

通过电子温度表8对培养箱9内部的温度进行监测，监测的信息传递给开源单片机13，开源单片机13对信息进行分析处理，并根据预设参数控制加热器7对培养箱9内部的温度进行调节，从而保证培养箱9内部温度的恒定，避免温差过大而导致微生物死亡，大大提高了微生物培养的存活率。

开源单片机13处理的信息通过信号放大器11放大，放大的信号通过无线收发器12传递到远程监控中心，远程监控中心通过无线收发器12对开源单片机13进行远程控制，其智能化程度高，监测方便。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

设计图

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