一种用于生物细胞研究的试管架及其应用的制作方法

本发明涉及生物细胞技术领域，具体为一种用于生物细胞研究的试管架及其应用。

背景技术：

生物细胞技术作为生物技术的重要部分，其研究成果和研究领域为现代生物科学的发展奠定了坚实的基础，不仅直接推动了生物研究的进程，还为其他相关领域的发展提供了科学依据。

生物细胞研究，往往通过对细胞的成分进行分析、鉴定，通常需要借助离心机对细胞组织样本进行离心操作，以使不同的细胞组织出现分层，方便对细胞组织的提取。现有离心机的试管架都是与驱动装置直接连接，即试管架的转速与驱动装置的转速相同。由于驱动装置一般由电机控制，设备使用时，可能会由于程序或机械故障造成电机的转速失速，进而导致试管架的转速超过正常的额定值。对于离心中的细胞样本来说，超过其能承受的额定离心力之后，会对细胞的组织造成不可逆性的伤害，破坏细胞的组织成分，严重的甚至会造成细胞的失活。上述问题不仅会对细胞组织样本的有效性造成影响，导致实验数据的真实性和可靠性降低，而且还会造成实验进程和研究的进度推迟，造成大量的时间和资源浪费。

为解决上述问题，发明者提出了一种用于生物细胞研究的试管架及其应用，具备超速自停止的优点。

技术实现要素：

为实现上述超速自停止的目的，本发明提供如下技术方案：一种用于生物细胞研究的试管架及其应用，包括线圈、外安装板、试管环、导体、夹紧机构、内安装板、驱动机构、定位槽、定位环、限位柱、限位弹簧、驱动轴、中心轴、框体、复位弹簧、卡块、电磁装置。

上述结构的位置和连接关系如下：

所述线圈的内部活动连接有外安装板，所述外安装板的内侧固定连接有试管环，所述外安装板的正面固定连接有导体，所述试管环的内部设置有夹紧机构，所述试管环的内侧固定连接有内安装板，所述内安装板的内部活动连接有驱动机构，所述外安装板和内安装板之间开设有定位槽；

所述夹紧机构包括定位环，所述定位环的外侧规定连接有限位柱，所述定位环的内侧固定连接有限位弹簧；

所述驱动机构包括驱动轴，所述驱动轴的内部固定连接有中心轴，所述中心轴的外侧规定连接有框体，所述框体的内部固定连接有复位弹簧，所述复位弹簧的外侧固定连接有卡块，所述中心轴的内部设置有电磁装置。

作为优选，初始状态下，四个卡块分别与内安装板内侧的四个卡槽对应，并且卡块位于卡槽的内部，二者为插接。

作为优选，所述限位柱远离定位环的一端，位于试管环的内部，限位柱远离定位环的一端设置有防脱块，该防脱块的尺寸大于限位柱的尺寸。

作为优选，同一组的夹紧机构包括两个规格相同的限位弹簧，两个限位弹簧分别与同一组的两个定位环相对的一侧固定连接，并且两个限位弹簧呈平行分布。

作为优选，所述驱动轴与外置电机的输出轴固定连接。

作为优选，所述卡块的内侧端设置有块状结构，框体远离中心轴的一端内侧设置有凸起，该块状结构的尺寸小于该凸起的尺寸。

有益效果

与现有技术及产品相比，本发明的有益效果是：

1、该用于生物细胞研究的试管架及其应用，可在设备处于正常转速时，不影响其正常使用，保证离心设备的正常工作，不对设备造成额外的影响和负担，操作性更高且更加合理。

2、该用于生物细胞研究的试管架及其应用，通过超速自停止的优点，可在离心设备的转速超过额定值时，利用自身结构使试管的离心过程自动停止，防止因离心力过大造成的细胞组织样本损坏的问题，防止细胞组织被破坏，更不会因为失速造成细胞组织的失活。提高了离心后的细胞组织样本的有效性，保证了实验数据的真实性，提高其实验结果的可信度，另外，可避免因细胞组织失活造成的实验进程延缓的问题，节约了一定的时间和细胞组织资源，更符合生物细胞研究的需求。

附图说明

图1为本发明连接结构示意图一；

图2为本发明图1中各结构运动轨迹示意图；

图3为本发明夹紧机构连接结构示意图；

图4为本发明驱动机构连接结构示意图；

图5为本发明图4中各结构运动轨迹示意图；

图6为本发明线圈结构示意图；

图7为本发明连接结构示意图二；

图8为本发明图7中各结构运动轨迹示意图。

图中：1、线圈；2、外安装板；3、试管环；4、导体；5、夹紧机构；6、内安装板；7、驱动机构；8、定位槽；51、定位环；52、限位柱；53、限位弹簧；71、驱动轴；72、中心轴；73、框体；74、复位弹簧；75、卡块；76、电磁装置；

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-8：

该用于生物细胞研究的试管架及其应用，包括线圈1、外安装板2、试管环3、导体4、夹紧机构5、内安装板6、驱动机构7、定位槽8、定位环51、限位柱52、限位弹簧53、驱动轴71、中心轴72、框体73、复位弹簧74、卡块75、电磁装置76。

上述各结构的初始位置及连接关系如下：

线圈1的内部活动连接有外安装板2，外安装板2的内侧固定连接有试管环3，外安装板2的正面固定连接有导体4，试管环3的内部设置有夹紧机构5，试管环3的内侧固定连接有内安装板6，内安装板6的内部活动连接有驱动机构7，外安装板2和内安装板6之间开设有定位槽8；

夹紧机构5包括定位环51，定位环51的外侧规定连接有限位柱52，定位环51的内侧固定连接有限位弹簧53；

驱动机构7包括驱动轴71，驱动轴71的内部固定连接有中心轴72，中心轴72的外侧规定连接有框体73，框体73的内部固定连接有复位弹簧74，复位弹簧74的外侧固定连接有卡块75，中心轴72的内部设置有电磁装置76。

其中：

a、线圈1包括支架和线体组成，该支架为环形且设置有十个均匀分布的绕线块，该线体主要由漆包线构成，漆包线外侧涂覆的漆皮要求无破损，且线圈1的线体应为一根完整的漆包线；线圈1内部有电流通过并存在磁感线，导体4与线圈1的磁感线呈垂直状态。初始状态下，四个卡块75分别与内安装板6内侧的四个卡槽对应，并且卡块75位于卡槽的内部，二者为插接。

b、外安装板2、试管环3和内安装板6呈同心分布，定位槽8位于外安装板2、试管环3和内安装板6的内部，共设置有十个且规格均相同，十个定位槽8以外安装板2的圆心为参照呈均匀分布。限位柱52远离定位环51的一端，位于试管环3的内部，限位柱52远离定位环51的一端设置有防脱块，该防脱块的尺寸大于限位柱52的尺寸。

c、导体4共设置有十个、规格相同且均匀分布；十个定位槽8分别位于十个导体4之间；十个导体4的中心在同一个圆上，并且相邻两个导体4之间的距离和角度相同；导体4之间为电性连接，且连接方式为串联。同一组的夹紧机构5包括两个规格相同的限位弹簧53，两个限位弹簧53分别与同一组的两个定位环51相对的一侧固定连接，并且两个限位弹簧53呈平行分布。

d、夹紧机构5共设置有十个，规格相同且以试管环3为参照呈均匀分布；十个夹紧机构5分别与十个定位槽8对应，并且夹紧机构5的中点位于定位槽8的中线上。

其中：

e、同一组定位环51包括两个对称分布、规格相同的卡环结构，卡环中部为圆环状，内侧设置为摩擦系数较大的橡胶材质；同一组的限位柱52设置有两个，分别与同一组的两个定位环51对应，分别固定连接在两个定位环51相对的一侧，且二者的中线为同一条直线。驱动轴71与外置电机的输出轴固定连接。

f、驱动轴71与中心轴72呈同心状态，框体73、复位弹簧74和卡块75均设置有四个且分别对应，四个框体73、复位弹簧74和卡块75的规格尺寸均相同，对应的框体73、复位弹簧74和卡块75为一组，共设置有四组，且以中心轴72为参照呈均匀分布。

g、电磁装置76共设置有四个且规格相同，四个电磁装置76均分别与线圈1和导体4电连接；卡块75为磁性材料且磁极为n极，内安装板6的内侧设置有四个卡槽，卡槽的规格尺寸相同且分别与四个卡块75对应。卡块75的内侧端设置有块状结构，框体73远离中心轴72的一端内侧设置有凸起，该块状结构的尺寸小于该凸起的尺寸。

h、四个电磁装置76分别与四个卡块75对应，电磁装置76在额定的电流强度下产生磁性且磁极为s极；四个电磁装置76距与其对应的卡块75之间的距离相同，四个电磁装置76的中心在同一个圆上。

在使用时，将装有生物细胞样本的试管插入两个定位环51之间，利用限位弹簧53的拉力作用，两个定位环51可将试管夹住并使其固定，将驱动轴71与外置电机的输出轴连接并启动电机。

当驱动轴71转动时，可带动位于其内部和与其连接的结构同步同向转动。初始状态下，由于内安装板6的内侧设置有四个卡槽，卡槽的规格尺寸相同且分别与四个卡块75对应，所以当驱动轴71转动时会带动内安装板6同步同向转动，同理，内安装板6可带动与其连接的外安装板2、试管环3、导体4、夹紧机构5和定位槽8同步转动。当夹紧机构5转动时，可带动其内部卡接的装有生物细胞样本的试管同步转动，对生物细胞样本进行离心操作。

在此过程中，外安装板2带动导体4转动，由于线圈1内部有电流通过并存在磁感线，导体4与线圈1的磁感线呈垂直状态，所以此时导体4切割线圈1的磁感线并产生感应电流。正常转速下，导体4切割线圈1的磁感线产生的感应电流值，不足以达到电磁装置76的额定电流值，所以此时电磁装置76不产生磁力，卡块75在复位弹簧74的作用下处于初始位置，即与内安装板6内侧开设的卡槽卡接，此时试管环3正常转动，夹紧机构5内部的装有生物细胞组织的试管继续离心。

当驱动轴71的转速增加时，带动内安装板6、外安装板2、试管环3、导体4、夹紧机构5和定位槽8的转速同步增加，此时导体4切割线圈1的速度和频率增加，产生的感应电流值同步增加。当该感应电流值达到电磁装置76的额定电流值时，电磁装置76启动并产生磁性，由于电磁装置76在额定的电流强度下产生磁性且磁极为s极，卡块75为磁性材料且磁极为n极，所以此时电磁装置76利用异性相吸的原理，对卡块75进行吸引，使其与内安装板6内侧的卡槽脱离，此时驱动轴71不再带动内安装板6转动，同理，当安装板6停止时，与其连接的夹紧机构5同步停止，其内部卡接的装有生物细胞组织的试管停止离心。

上述结构及过程请参阅图1-8。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。