一种细菌分离菌液稀释装置的制作方法

1.本发明涉及细菌培养领域，具体是一种细菌分离菌液稀释装置。


背景技术：

2.稀释涂布法是一种分离单菌落的方法，其原理是将原始菌液按比例逐级稀释，使菌液中的微生物分散成单独个体，然后将最终的一组或数组稀释液涂布在培养基表面，最终形成单独的菌落；目前在稀释菌液使，普遍由人工操作，即每次从上一稀释度的菌液中提取十分之一加入到一个新的试管中再稀释10倍，而稀释往往需要进行6-10次，因此需要反复的进行提取混匀，工作量大，占用人力时间长，致使工作效率低；也存在一些自动稀释设备，但都采用机械臂、吸管、气缸等模拟人工动作，执行部件繁多且动作复杂，相应的需要复杂的控制系统控制这些动作，设备成本高，体积大，实用性不强。


技术实现要素：

3.针对上述情况，本发明提供了一种细菌分离菌液稀释装置，有效的解决了目前菌液稀释人工效率低、设备成本高的问题。
4.其解决的技术方案是，一种细菌分离菌液稀释装置，包括储液腔和一个混液腔，储液腔位于混液腔上方，混液腔内装有一个第一虹吸管，第一虹吸管为一个倒置的u型，第一虹吸管的第一端从混液腔底部穿出混液腔外，第一虹吸管的第二端高于混液腔内底面固定距离；储液腔内安装有第二虹吸管，第二虹吸管的第一端从储液腔的顶部侧壁穿出并向下与混液腔的顶部接通，第二虹吸管的第二端伸入储液腔内并向下折弯；第一虹吸管的顶部固定连接有一个竖杆，竖杆的上端穿出到混液腔上方，且竖杆的上端与混液腔之间安装有使竖杆向上复位的弹簧，混液腔与储液腔之间设有一个轴线沿前后方向的第一锥齿轮，第一锥齿轮的端面上固定有一个径向的压杆，第一锥齿轮转动过程中，压杆会将竖杆向下压；储液腔内安装有一个可上下移动的活塞，储液腔中心安装有一个可转动的竖直的螺纹杆，螺纹杆穿透活塞且与活塞螺纹配合，螺纹杆转动时可带动活塞上下移动；螺纹杆的下端穿出储液腔外且该端固定有一个第二锥齿轮，第二锥齿轮与第一锥齿轮啮合。
5.本发明还包括一个背板，储液腔、混液腔、第一锥齿轮均固定在背板上。
6.所述的储液腔内固定有一个竖直的限位杆，限位杆穿过活塞的非圆心位置，且活塞与限位杆之间可相对滑动。
7.所述的混液腔的中部侧壁上装有一个转轴，转轴一端伸入混液腔内且该端连接有一个螺旋状的玻璃棒，转轴的另一端位于混液腔外且该端连接有一个驱动电机。
8.所述的转轴与混液腔侧壁之间安装有第一密封圈。
9.所述的混液腔的顶部开有第一气孔，储液腔的顶部和底部均开有一个第二气孔。
10.所述的第一虹吸管与混液腔的配合处以及竖杆与活塞的配合处均安装有一个第二密封圈。
11.所述的第一虹吸管穿出混液腔的一侧上加接有一段可变形的软管。
12.所述的混液腔的底部开有一个排液口，排液口上经螺纹旋装有一个端盖。
13.所述的混液腔下方设有收集箱，用于收集第二虹吸管排出的菌液。
14.本发明可替代人工自动进行菌液稀释操作，提高了工作效率，且动作部件简单大大降低了设备体积和成本。
附图说明
15.图1为本发明初始状态的主视剖视图。
16.图2为第一虹吸管虹吸触发时本发明的主视剖视图。
17.图3为第一虹吸管虹吸结束时本发明的主视剖视图。
18.图4为第二虹吸管虹吸触发时本发明的主视剖视图。
19.图5为图1中a位置的放大图。
具体实施方式
20.结合附图，本发明包括储液腔1和一个混液腔2，储液腔1位于混液腔2上方，混液腔2内装有一个第一虹吸管3，第一虹吸管3为一个倒置的u型，第一虹吸管3的第一端从混液腔2底部穿出混液腔2外，第一虹吸管3的第二端高于混液腔2内底面固定距离，当混液腔2内的菌液将第一虹吸管3的最高点淹没时，便会触发虹吸效应，混液腔2内的菌液从第一虹吸管3排出直到第一虹吸管3的第二端漏出液面外，从而在混液腔2内留存一定比例的菌液，由于稀释等级一般以十倍递进，因此留存的菌液通常为初始菌液的十分之一；储液腔1内安装有第二虹吸管4，第二虹吸管4的第一端从储液腔1的顶部侧壁穿出并向下与混液腔2的顶部接通，第二虹吸管4的第二端伸入储液腔1内并向下折弯，当储液腔1内的液面将第二虹吸管4的最高点淹没时，便会触发虹吸效应，储液腔1内稀释液从第二虹吸管4排出并流到混液腔2中，稀释液通常为0.85％的生理盐水；第一虹吸管3的顶部固定连接有一个竖杆5，竖杆5的上端穿出到混液腔2上方，且竖杆5的上端与混液腔2之间安装有使竖杆5向上复位的弹簧6，混液腔2与储液腔1之间设有一个轴线沿前后方向的第一锥齿轮7，第一锥齿轮7由电机驱动，第一锥齿轮7的端面上固定有一个径向的压杆8，第一锥齿轮7转动过程中，压杆8会将竖杆5向下压，竖杆5下压带动第一虹吸管3下移，从而使第一虹吸管3的顶部淹没在菌液内，触发第一虹吸管3的虹吸效应，压杆8越过竖杆5后，竖杆5在弹簧6的作用下带动第一虹吸管3向上复位；储液腔1内安装有一个可上下移动的活塞9，储液腔1中心安装有一个可转动的竖直的螺纹杆10，螺纹杆10穿透活塞9且与活塞9螺纹配合，螺纹杆10转动时可带动活塞9上下移动，活塞9向上移动会将储液腔1内的稀释液向上推移，当稀释液淹没第二虹吸管4的顶部时，第二虹吸管4的虹吸效应触发，竖杆5下压发生在前，稀释液淹没第二虹吸管4顶部发生在后，且第二虹吸管4开始虹吸时，第一虹吸管3的虹吸已结束，避免混液腔2内同时进液和排液；螺纹杆10的下端穿出储液腔1外且该端固定有一个第二锥齿轮11，第二锥齿轮11与第一锥齿轮7啮合，第一锥齿轮7通过第二锥齿轮11带动螺纹杆10转动进而带动活塞9上下移动。
21.本发明还包括一个背板12，储液腔1、混液腔2、第一锥齿轮7均固定在背板12上。
22.所述的储液腔1内固定有一个竖直的限位杆13，限位杆13穿过活塞9的非圆心位置，且活塞9与限位杆13之间可相对滑动，限位杆13可避免活塞9随螺纹杆10转动。
23.所述的混液腔2的中部侧壁上装有一个转轴14，转轴14一端伸入混液腔2内且该端连接有一个螺旋状的玻璃棒15，转轴14的另一端位于混液腔2外且该端连接有一个驱动电机16，驱动电机16带动转轴14和玻璃棒15转动对混液腔2内的菌液进行搅拌，将菌液混匀。
24.所述的转轴14与混液腔2侧壁之间安装有第一密封圈17，可防止漏液。
25.所述的混液腔2的顶部开有第一气孔18，储液腔1的顶部和底部均开有一个第二气孔19，气孔用于维持腔体内外气压平衡。
26.所述的第一虹吸管3与混液腔2的配合处以及竖杆5与活塞9的配合处均安装有一个第二密封圈20，防止漏液。
27.所述的第一虹吸管3穿出混液腔2的一侧上加接有一段可变形的软管21，这样第一虹吸管3下压上升时，其穿过混液腔2的一端不用上下移动，第一虹吸管3与混液腔2配合处的密封可长久有效，同时也能减小第一虹吸管3上下移动时的摩擦阻力。
28.所述的混液腔2的底部开有一个排液口22，排液口22上经螺纹旋装有一个端盖23，拧下端盖23后混液腔2内的菌液可从排液口22排净。
29.所述的混液腔2下方设有收集箱24，用于收集第二虹吸管4排出的菌液。
30.使用本发明进行菌液稀释时，将初级菌液从第一气孔18加注到混液腔2内，在混液腔2侧壁上可设置初始液位标线，标线低于第一虹吸管3弯折处内侧，将菌液加注到与标线平齐的位置，此位置不会触发第一虹吸管3的虹吸效应；然后从顶部的第二气孔19向储液腔1内加注稀释液，稀释液的液位与第二虹吸管4的第二端平齐；在初始位置时，压杆8位于竖杆5上方，第一虹吸管3处于最高位置。
31.菌液和稀释剂都加注完成后，启动驱动电机16带动玻璃棒15对混液腔2内的菌液进行搅拌使其混匀，一段时间后，第一锥齿轮7转动，压杆8将竖杆5和第一虹吸管3下压，使第一虹吸管3的顶部浸没在菌液中，第一虹吸管3的虹吸效应触发，混液腔2内开始排液，压杆8越过竖杆5后在弹簧6的作用下第一虹吸管3会马上复位，第一虹吸管3复位后虹吸继续进行直到菌液液位下降到与第一虹吸管3的第二端平齐，虹吸停止，此时混液腔2内留存的菌液为初始菌液的固定比例，通常为十分之一；第一锥齿轮7转动时带动第二锥齿轮11和螺纹杆10转动，螺纹杆10带动活塞9向上移动，活塞9将储液腔1内的液位逐渐向上推移，且第一锥齿轮7转动一周活塞9将液位推移的高度足以将第二虹吸管4顶部淹没，在推移过程中，液位一旦将第二虹吸管4的顶部淹没，第二虹吸管4便会开始虹吸，储液腔1内的稀释液经第二虹吸管4流入混液腔2内，直到储液腔1内的液位下降到与第二虹吸管4的第二端平齐，每次流入混液腔2内的稀释剂与每次排出的菌液量相等，将菌液进行了一次稀释。
32.在第一锥齿轮7转动一周的过程中，第二虹吸管4虹吸开始前，第一虹吸管3的虹吸已经结束，避免储液腔1进液和排液同时进行。
33.第一虹吸管3的下压至复位时间很短，在第一虹吸管3完全复位前，第一虹吸管3的虹吸不会结束，避免在第一虹吸管3位于较低位置时虹吸排液过快而超过每次的设定排液量。
34.第二虹吸管4排液导致的储液腔1内液位下降速度小于活塞9向上推移的速度，这样可保证第二虹吸管4虹吸开始后活塞9停止上推前稀释液液位是上升的，避免排液过快而使虹吸提前结束。
35.第一锥齿轮7转动180度后停止，玻璃棒15对混液腔2的菌液搅拌一段时间后，第一
锥齿轮7再次进行一次180度的转动，将菌液再次稀释一次，以此类推直到稀释到所需浓度。
36.每次排液后，虹吸管内会残留一部分液体回流到混液腔2内或储液腔1内，由于此部分液体量很小，因此可忽略不计，当然也可计算菌液留存量和稀释剂单次排液量时计算在内。
37.第一锥齿轮7的电机的间歇转动，由plc控制器进行控制，还可设置蜂鸣器，稀释到所需倍数后鸣响提醒，本文不再赘述。
38.稀释到所需倍数后，打开混液腔2底部的排液口22，将菌液倒出进行涂布即可；如果需要最后数次的稀释菌液，则在相应次数从第一虹吸管3承接菌液即可。
39.本发明通过虹吸效应实现两个腔室间的液体流动，自动完成菌液的逐渐稀释工作，不需人工反复操作，大大减轻了工作量，解放工作人员使其在稀释菌液期间能进行其他工作，提高了工作效率；而且，本发明动作部件简单，只需电机进行间歇转动即可，通过液位和虹吸管的位置变化进行稀释作业，不需要各种机械臂、吸管、气缸复杂执行构件和复杂的动作控制程序，大大降低了设备体积和成本。