一种培养皿加注装置及使用方法与流程

1.本发明涉及微生物培养技术领域，特别是涉及一种培养皿加注装置及使用方法。


背景技术：

2.这里的陈述仅提供与本发明相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。
3.在微生物培养中，为培养皿内加注培养基是一项必不可少的过程，目前普遍采用的加注方式是，在蠕动泵的作用下通过导管将培养基从其所盛放的玻璃瓶中取出并加注到培养皿内。
4.发明人发现，为了避免污染的风险，现有的加注方式需要在每次加注前对导管进行清洗并高压灭菌，这大大增加了工作负担；且盛放培养基的玻璃瓶为专用结构，制作成本高，为降低使用成本需重复使用，而在玻璃瓶重复使用时需要在每次盛放培养基前对玻璃瓶进行清洗、灭菌，这进一步加大了工作负担；
5.且发明人还发现，导管、玻璃瓶不仅需要保证每次清洗、灭菌的有效性，在导管、玻璃瓶配合使用时还需要避免瓶口与导管连接处的污染，否则极易造成瓶内所有培养基的污染。


技术实现要素：

6.针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种培养皿加注装置及使用方法，将培养基盛放到加注袋中，取消了玻璃瓶的使用，降低了使用成本，无需重复使用，同时加注袋的加注头处设有开关，能够通过加注模块打开或关闭，培养基可在重力作用下流入培养皿中，取消了导管以及蠕动泵的使用，解决了现有培养基加注方式操作复杂、使用成本及污染风险高的问题。
7.为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：
8.第一方面，本发明提供了一种培养皿加注装置，包括加注模块以及挂接在加注模块上的加注袋，所述加注模块由驱动单元以及通过伸缩杆与驱动单元连接的支撑块构成，所述加注袋挂接在支撑块上，所述支撑块上设有旋转部，所述旋转部通过支撑块内部的旋转电机驱动，加注袋底部的加注头上设有旋转开关，所述旋转开关卡接在旋转部上。
9.作为进一步的实现方式，所述支撑块的顶部竖向固定设有第一支撑架，支撑块的侧部水平固定设有第二支撑架，所述第一支撑架上固定设有挂杆，加注袋的顶部挂接在挂杆上，所述加注头穿过第二支撑架。
10.作为进一步的实现方式，所述第一支撑架为伸缩结构，所述第二支撑架位于挂杆的下方。
11.作为进一步的实现方式，所述第二支撑架具有u型通孔，加注头穿过所述u型通孔，所述u型通孔的下方设有限位槽，所述限位槽与加注头上的限位板配合限制加注头的位置。
12.作为进一步的实现方式，所述第二支撑架位于旋转部的上方。
13.作为进一步的实现方式，所述旋转部由两个弧形挡块以及一个固定板构成，两个
弧形挡块相对固定设置在固定板上,所述固定板与旋转电机的旋转轴固定连接。
14.作为进一步的实现方式，所述旋转开关转动设置在加注头上，所述旋转开关由依次连接的把手、阀杆以及球体构成，所述球体位于加注头内，球体的外径与加注头的内径相同，所述球体上设有通孔，所述把手卡接在旋转部上。
15.作为进一步的实现方式，所述驱动单元的侧部固定设有加注支撑台，所述加注支撑台位于支撑块的下方，加注支撑台的顶部设有称重台，所述称重台通过称重杆与加注支撑台内部的重量传感器连接。
16.作为进一步的实现方式，所述支撑块上还设有plc控制机构以及位置传感器，所述位置传感器、重量传感器、驱动单元以及旋转电机均与plc控制机构连接。
17.第二方面，本发明提供了一种培养皿加注系统的使用方法，具体如下：
18.将加注袋挂接在加注模块上，使得加注头穿过第二支撑架，限位板位于限位槽的正下方，同时将把手卡接在旋转部上；
19.调整第一支撑架的长度，使得限位板与限位槽紧密卡接；
20.将培养皿放置在称重台上；
21.plc控制机构根据接收到的位置信号，控制驱动单元工作，将支撑块移动到待加注培养皿的正上方，移动到位后驱动旋转电机工作，通过旋转部打开旋转开关；
22.当加注到设定重量后，plc控制机构控制旋转部转动关闭旋转开关，取走加注完成的培养皿同时将另一个待加注培养皿放置到称重台上；
23.重复上述加注动作，直至完成所有培养皿的加注工作。
24.上述本发明的有益效果如下：
25.(1)本发明将培养基盛放到加注袋中，取消了玻璃瓶的使用，降低了使用成本，加注袋无需重复使用，取消了清洗灭菌的过程，同时加注袋的加注头处设有旋转开关，能够通过加注模块打开或关闭，培养基可在重力作用下流入培养皿中，取消了导管以及蠕动泵的使用，有效避免了培养基的污染问题。
26.(2)本发明第一支撑架为可伸缩结构，能够根据实际加注袋的长度改变第一支撑架的高度，大大增加了加注模块的适应能力。
27.(3)本发明限位板可卡接在限位槽内，可避免加注头的晃动以及阻止加注头在水平面内的转动，同时第一支撑架为可伸缩的结构，可通过提拉袋体对限位板进行施力，以保证限位板能够充分的卡接在限位槽内且不会在使用中滑出，大大提高了加注过程的可靠性。
28.(4)本发明培养皿加注装置设有若干传感器，plc控制机构可通过传感器监测到的信息控制加注系统自动向不同的培养皿中加注培养基，保证加注准确性的同时，降低了劳动强度。
附图说明
29.构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
30.图1是本发明根据一个或多个实施方式的一种培养皿加注装置的整体结构示意图；
31.图2是本发明根据一个或多个实施方式的一种培养皿加注装置的侧视结构示意图；
32.图3是本发明根据一个或多个实施方式的加注模块的结构示意图(未画出第一支撑架)；
33.图4是本发明根据一个或多个实施方式的加注袋的结构示意图；
34.图5是本发明根据一个或多个实施方式的旋转部的结构示意图；
35.图中：为显示各部位位置而夸大了互相间间距或尺寸，示意图仅作示意使用；
36.其中，1、加注模块；2、加注袋；3、驱动单元；4、伸缩杆；5、支撑块；6、第一支撑架；7、第二支撑架；8、旋转部；9、袋体；10、加注头；11、旋转开关；12、限位板；13、限位槽。
具体实施方式
37.应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
38.正如背景技术所介绍的，现有的加注方式需要在每次加注前对导管进行清洗并高压灭菌，这大大增加了工作负担；且盛放培养基的玻璃瓶为专用结构，制作成本高，为降低使用成本需重复使用，而在重复使用时需要在每次盛放培养基前对玻璃瓶进行清洗、灭菌，这进一步加大了工作负担。且导管、玻璃瓶需要保证每次清洗、灭菌的有效性，同时在配合使用时避免瓶口与导管连接处的污染，否则极易造成瓶内所有培养基的污染的问题，为了解决如上的技术问题，本发明提出了一种培养皿加注装置及使用方法。
39.实施例1
40.本发明的一种典型的实施方式中，如图1-图5所示，提出一种培养皿加注装置，包括，加注模块1以及加注袋2，其中，加注袋2内装有培养基，加注袋2放置在加注模块1上，通过加注模块1将加注袋2内的培养基加入指定位置处的培养皿中。
41.如图2-图3所示，加注模块1由驱动单元3和支撑块5组成，驱动单元3通过伸缩杆4与支撑块5连接，其中，驱动单元3为伸缩气缸结构，可控制伸缩杆4的伸缩动作，进而改变支撑块5的位置。
42.支撑块5上设有第一支撑架6和第二支撑架7，其中，第一支撑架6固定设置在支撑块5的顶部，第二支撑架7固定设置在支撑块5的侧部，可通过第一支撑架6和第二支撑架7将加注袋2固定安装在支撑块5上，从而使得加注袋2可以随支撑块5的运动改变位置，以适应不同位置培养皿的加注需求。
43.第一支撑架6竖向设置，第一支撑架6上设有挂杆，可将加注袋2挂接在挂杆上，以实现加注袋2在支撑块5上位置的固定。
44.为了保证加注模块1能够适应不同长度的加注袋2，将第一支撑架6设置为可伸缩结构，能够根据实际加注袋2的长度改变第一支撑架6的高度，大大增加了加注模块1的适应能力。
45.可以理解的是，第一支撑架6可以是由若干钢管构成的框架支撑结构，也可以是由钢板制成的板状支撑结构，具体的结构类型可根据实际设计要求进行确定，伸缩结构形式为现有技术，具体的结构这里不做过多的限制。
46.第二支撑架7水平设置在支撑块5的侧部，第二支撑架7位于挂杆的下方，第二支撑架7上具有u型的通孔，加注袋2上的加注头10可穿过第二支撑架7的u型通孔；
47.第二支撑架7上还设有限位槽13，限位槽13位于u型通孔的下方，主要用于对加注袋2上加注头10位置的限制，防止在打开加注头10时加注头10处发生转动。
48.支撑块5上还设有旋转部8，旋转部8位于支撑块5的侧部且与第二支撑架7同侧，旋转部8位于第二支撑架7的下方，主要用于加注头10的打开/关闭。
49.旋转部8由两个弧形挡块以及一个固定板构成，两个弧形挡块相对固定设置在固定板上，两个弧形挡块之间不接触，支撑块5上设有安装孔，固定板转动设置在支撑块5的安装孔内，弧形挡块从安装孔向外伸出，支撑块5内设有旋转电机，旋转电机的旋转轴与固定板固定连接，从而可带动旋转部8整体相对于支撑块5发生转动。
50.如图4所示，加注袋2由袋体9、加注头10、旋转开关11以及限位板12组成，袋体9由透明塑料制成，主要用于培养基的盛装，袋体9的外侧沿其周向固定设有沿边，位于袋体9顶部的沿边上开设有若干挂接孔，第一支撑架6上的挂杆可穿过挂接孔，从而将加注袋2挂接在第一支撑架6上。
51.其中，挂接孔的数量不少于挂杆的数量，挂接孔沿袋体9的宽度方向间隔设置，且所有的挂接孔处于同一水平面上，以保证加注袋2挂接的稳定性。
52.加注头10为管状结构，加注头10固定设置在袋体9的底部，加注头10与袋体9的内部连通，袋体9内的培养基可通过加注头10加注到培养皿内，加注头10由塑料材料制成，可一次性使用，也可清洗、灭菌后重复使用，最优为一次性使用，袋体9、加注头10选用塑料制成，大大降低了加注袋2的使用成本，无需重复使用，大大降低了清洗、灭菌的负担，且降低了重复使用的污染风险。
53.可以理解的是，加注头10可采用粘接等方式与袋体9固定，也可以采用螺纹连接的方式，采用螺纹连接时需要在加注头10的顶部外侧壁上开设外螺纹，同时在袋体9的底部固定设置具有内螺纹的安装座，通过螺纹配合实现固定连接，以便于加注头10的重复使用，具体的连接方式可根据实际设计要求进行选择，这里不做过多的限制。
54.旋转开关11转动设置在加注头10上，用于控制加注头10的通断，旋转开关11由把手、阀杆以及球体构成，其中，球体位于加注头10管体的内部，球体的外径与加注头10的管体内径相同，球体上设有一个通孔，当通孔的轴线与加注头10管体的轴线同轴时允许培养基从加注头10内排出，当通孔的轴线与加注头10管体的轴线相垂直时阻止培养基的流出。
55.球体通过阀杆与位于加注头10外部的把手连接，把手的中部为圆形的安装部，安装部上沿其直径方向相对设置有两个凸出的卡接部，安装部的直径不大于旋转部8两个弧形挡块所围合成的圆形的直径，卡接部可卡接在两个弧形挡块相邻端部的之间，从而当旋转部8发生转动时可带动把手转动，进而带动加注头10内的球体转动，以实现加注头10的通断。
56.限位板12固定设置在加注头10上，限位板12位于旋转开关11的上方，主要用于对加注头10位置的限定，防止旋转开关11转动时加注头10出现偏移或转动，避免对旋转开关11工作的影响。
57.限位板12的形状与限位槽13的形状相同，限位板12为不规则的结构，限位板12可卡接在限位槽13内，可避免加注头10的晃动以及阻止加注头10在水平面内的转动。
58.由于第一支撑架6为可伸缩的结构，可通过提拉袋体9对限位板12进行施力，以保证限位板12能够充分的卡接在限位槽13内且不会在使用中滑出，大大提高了加注过程的可靠性。
59.加注袋2的使用取消了蠕动泵以及导管的使用，避免了对导管等结构的清洗、灭菌操作，降低了工作强度，且避免了清洗、灭菌不完全、导管与培养基盛放装置连接而出现的污染问题，同时方便了培养基的运输以及储存，还降低了使用成本。
60.其中，为了便于培养皿加注的精量控制，在驱动单元3的侧部还固定设有加注支撑台，该加注支撑台位于支撑块5的下方，具体为第二支撑架7的正下方。
61.加注支撑台的内部设有重量传感器，加注支撑台的顶部设有称重台，称重台的顶部设有用于容纳培养皿的凹槽，称重台的底部通过称重杆与称重台内的重量传感器连接，从而在对称重台上的培养皿加注时，可通过称重杆将重力传递给重力传感器，进而通过重力传感器监测培养皿的重力变化，以精确控制培养基的加注量。
62.还包括，plc控制机构和位置传感器，所述位置传感器、重力传感器、驱动单元3以及支撑块5内的旋转电机均与远程的plc控制机构连接，plc控制机构可根据位置传感器、重量传感器监测到的信息控制加注系统自动向不同的培养皿中加注培养基。
63.其中，plc控制机构和位置传感器均设置在支撑块5上，位置传感器的设置可以便于监测培养皿位置的同时，监测支撑块5的位置，避免支撑块5移动不到位而导致加注出现偏差。
64.通过位置传感器、重量传感器的设置，plc控制机构可监测培养皿的位置以及培养皿内培养基的加注重量，以保证加注工作的自动化和精度度。
65.可以理解的是，本实施例中的plc控制机构为现有的plc控制器，具体的结构这里不再过多的赘述。
66.实施例2
67.本发明的另一种典型的实施方式中，提出了一种实施例2中所描述的培养皿加注装置的使用方法，具体如下：
68.首先将加注袋2放置在加注模块1上，使得第一支撑架6上的挂杆穿过加注袋2顶部的挂接孔；
69.将加注袋2底部的加注头10穿过第二支撑架7，使得限位板12位于限位槽13的正下方，同时将旋转开关11上的把手卡接在旋转部8上；
70.根据限位板12与限位槽13的连接强度调整第一支撑架6的长度，直至限位板12与限位槽13紧密卡接；
71.将培养皿放置在称重台上的凹槽内；
72.plc控制机构接收位置传感器所传来的监测信号，根据监测信号控制伸缩气缸工作，通过伸缩杆4将支撑块5移动到待加注培养皿的正上方，移动到位后驱动旋转电机工作，通过旋转部8打开旋转开关11，进而将培养基加注到培养皿中；
73.当加注到设定重量后，重量传感器将重量信号传输至plc控制机构内，plc控制机构控制旋转部8转动关闭旋转开关11，伸缩杆4工作将支撑块5收回，取走加注完成的培养皿同时将另外一个待加注培养皿放置到称重台上；
74.重复上述加注动作，直至完成所有培养皿的加注工作。
75.可以理解的是，在加注过程中若加注袋2内的培养基用光，可随时人工进行加注袋2的更换，并不会影响加注的准确性。
76.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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。