一种可视化单晶培养装置

摘要

本发明公开了一种可视化单晶培养装置，其可以一次性对多个培养箱单元进行培养与控制，有效提高培养能力与培养效果，提高各个培养箱单元内单晶的培养条件的一致性，便于后续的实验研究，同时，便于对内部的压力以及溶剂量进行控制，有效提高处理培养能力；本发明的所述第一注料配合组件用于向培养箱单元内注入液体，所述第二注料配合组件用于向培养箱单元内注入气体；或，所述第一注料配合组件用于向培养箱单元内注入气体，所述第二注料配合组件用于向培养箱单元内注入液体，通过气体与液体的分开控制，有效提高控制精度与方便性，同时每个高清摄像头的图像以放大的方式投影显示于监测屏上，用于监测单晶生长过程，便于分析比较。

权利要求

1.一种可视化单晶培养装置，其包括温控箱、培养箱单元、母对接基准口、透明卡盖、自锁式管接头、接口、第一注料配合组件和第二注料配合组件，其中，所述温控箱内间隔的布设有多个间隔布置的所述培养箱单元，每个所述培养箱单元的上端均连接设置有一个能够与其内部培养腔体连通的所述自锁式管接头，所述温控箱的两侧设置有至少三个所述母对接基准口，所述透明卡盖上连接设置有多个朝下延伸的母基准柱，所述母基准柱能够伸入定位于所述母对接基准口内；且所述透明卡盖能够卡在所述温控箱上，所述透明卡盖上设置有至少三个子对接基准口，所述透明卡盖上还设置有多个接口，所述接口与所述自锁式管接头一一对应，且所述接口位于所述自锁式管接头的正上方，所述第一注料配合组件和第二注料配合组件的下端均设置有子基准柱，所述子基准柱能够伸入定位于所述子对接基准口内，以便使得所述第一注料配合组件或第二注料配合组件均能够单独配合于所述透明卡盖上，进而实现对各个所述自锁式管接头的注料；

其中，所述第一注料配合组件用于向培养箱单元内注入液体，所述第二注料配合组件用于向培养箱单元内注入气体；或，所述第一注料配合组件用于向培养箱单元内注入气体，所述第二注料配合组件用于向培养箱单元内注入液体；

所述温控箱内设置有多个间隔架，各个所述培养箱单元由所述间隔架进行间隔并定位，所述温控箱内位于每个所述培养箱单元的安装位置均设置有一个加热温控器组件，所述加热温控器组件能够对所述培养箱单元进行加热与温控；

所述培养箱单元包括外透明箱体、内培养瓶体，其中，所述外透明箱体为长方体结构，所述外透明箱体围设在所述内培养瓶体的四周，所述内培养瓶体的底部侧设置有环形开口槽，所述环形开口槽的下端开口，所述内培养瓶体内设置有所述培养腔体，所述培养腔体的上端设置有卡接口，所述自锁式管接头固定密封在所述卡接口上，所述环形开口槽能够可拆卸的卡合套设在所述加热温控器组件上，以便利用所述加热温控器组件对所述内培养瓶体进行温度控制，所述内培养瓶体上设置有多个可视透明窗；温控箱1内部或者外部设置有多个高清摄像头，每个高清摄像头均朝向内培养瓶体设置，以便通过高清摄像头进行实时监测，高清摄像头通过无线或者有线的方式传输至监测屏，且每个高清摄像头的图像以放大的方式投影显示于监测屏上；

所述加热温控组件包括温控加热座、底加热盘、中心加热盘和多个温控管，所述温控加热座的中心设置有环形的所述底加热盘，所述底加热盘的上端设置有所述中心加热盘，所述温控加热座的四周固定设置有环形的卡环，所述卡环上设置有多个上下延伸的所述温控管，所述温控管内循环流动有温控流体介质；

所述自锁式管接头包括下连接法兰、接头座、弹簧、自锁杆、自锁塞，其中，所述下连接法兰固定在所述接头座的下端一侧，所述接头座的上部设置有连通腔和自锁控制腔，所述连通腔的上端能够与插接头和输送管连通，所述下连接法兰中心腔体内的底部构设为出口腔，所述下连接法兰中心腔体的上端部设置有可上下密封滑动的所述自锁塞，所述自锁塞的上端与所述自锁杆配合连接，所述自锁杆伸入所述自锁控制腔内，所述自锁杆上套设有所述弹簧，在所述弹簧的作用力下，所述自锁杆驱动所述自锁塞上移，使得所述出口腔与所述连通腔不连通，在所述自锁杆受到插接头的插接杆向下插接力的驱动下，所述自锁塞下移，使得所述出口腔与所述连通腔连通；

所述自锁塞上设置有径向连通孔和底部盲孔，所述底部盲孔与所述径向连通孔连通，利用所述径向连通孔和底部盲孔使得所述出口腔与所述连通腔连通，所述接头座上位于所述自锁控制腔内固定设置有上弹簧固定盘，所述弹簧的上端固定在所述上弹簧固定盘上，所述弹簧的下端固定在下弹簧固定盘上，所述下弹簧固定盘固定在所述自锁杆上，以便能够随着所述自锁杆上下移动，所述自锁控制腔的上端设置有插合腔，所述插合腔内固定设置有导套，所述导套与所述自锁杆滑动配合，且所述自锁杆的上端向上伸出所述导套，所述插接杆能够与所述自锁杆的上端抵靠配合。

2.根据权利要求1所述一种可视化单晶培养装置，其特征在于：所述第一注料配合组件和第二注料配合组件均包括定位板、多个插接头和多个输送管，所述定位板上间隔的布设有多个所述插接头，每个所述插接头上均连接设置有一个所述输送管，所述插接头的位置和数量与所述接口相互对应，且所述插接头能够伸入所述接口设置，所述插接头能够插设配合于所述自锁式管接头，且所述插接头插入所述自锁式管接头后能够与所述培养箱单元内部的培养腔体连通。

3.根据权利要求2所述一种可视化单晶培养装置，其特征在于：所述自锁式管接头的结构构设为能够使得所述插接头拔出所述自锁式管接头后，所述自锁式管接头能够实现自动密封。

4.根据权利要求3所述一种可视化单晶培养装置，其特征在于：所述子对接基准口和母对接基准口内均设置有导套，所述子基准柱和母基准柱均能够紧密的插合在所述导套内，所述透明卡盖的两侧设置有延伸卡，所述母基准柱固定在所述延伸卡上。

5.根据权利要求1所述一种可视化单晶培养装置，其特征在于：所述插接头或者所述输送管上还设置有温控套件，所述温控套件包括外保温套和内加热丝，所述外保温套内设置有所述内加热丝，所述外保温套的中心设置有穿孔，所述插接头或者输送管套设于所述穿孔内。

说明书

一种可视化单晶培养装置

技术领域

[0001] 本发明具体是一种可视化单晶培养装置，涉及单晶培养相关领域。

背景技术

[0002] 单晶结构解析是确定化合物组成及晶体结构的重要手段，同时是可以提供信息最多、最常用的研究方法，而为了获得可以用于实验测定的单晶，一般需要采用专门的设备对
单晶进行培养，目前，对于单晶的培养来说，其方法主要包括缓慢挥发、降温结晶、蒸汽扩
散、溶剂扩散和熔融结晶等。而不管是缓慢挥发还是降温结晶，或是溶剂扩散的方法进行结
晶，在结晶时均需要对培养结晶的温度、压力进行控制，同时，在培养时，需要向培养器内添
加相应的气体进行控制压力，并添加相应的溶剂进行结晶。然而，目前的单晶培养装置一般
仅仅只能设置单个培养，比如专利CN205171010U公开了一种溶液法制备单晶培养装置，其
虽然能够实现温度、压力等控制，但是仅仅一次只能实现单个培养装置的控制，因此这种培
养方式难以实现正交实验等分析的要求，而中国专利CN205662622U公开了一种可控条件的
单晶培养装置，其在培养箱内虽然设置了多个单晶培养瓶，从而实现一次多个培养装置的
培养，但是，其不能对各个单晶瓶进行有效单独控制，也无法实现不同条件的比较与分析，
影响试验能力。

[0003] 基于以上问题，可以发现，目前的培养设备一般难以实现标准化的对多个培养装置进行同时控制，影响结晶的效率与准确度，不利于后续的实验室分析结晶，影响分析与实
验能力。

发明内容

[0004] 因此，为了解决上述不足，本发明在此提供一种可视化单晶培养装置。

[0005] 本发明是这样实现的，构造一种可视化单晶培养装置，其包括温控箱、培养箱单元、母对接基准口、透明卡盖、自锁式管接头、接口、第一注料配合组件和第二注料配合组
件，其中，所述温控箱内间隔的布设有多个间隔布置的所述培养箱单元，每个所述培养箱单
元的上端均连接设置有一个能够与其内部培养腔体连通的所述自锁式管接头，所述温控箱
的两侧设置有至少三个所述母对接基准口，所述透明卡盖上连接设置有多个朝下延伸的母
基准柱，所述母基准柱能够伸入定位于所述母对接基准口内；且所述透明卡盖能够卡在所
述温控箱上，所述透明卡盖上设置有至少三个子对接基准口，所述透明卡盖上还设置有多
个接口，所述接口与所述自锁式管接头一一对应，且所述接口位于所述自锁式管接头的正
上方，所述第一注料配合组件和第二注料配合组件的下端均设置有子基准柱，所述子基准
柱能够伸入定位于所述子对接基准口内，以便使得所述第一注料配合组件或第二注料配合
组件均能够单独配合于所述透明卡盖上，进而实现对各个所述自锁式管接头的注料；

[0006] 其中，所述第一注料配合组件用于向培养箱单元内注入液体，所述第二注料配合组件用于向培养箱单元内注入气体；或，所述第一注料配合组件用于向培养箱单元内注入
气体，所述第二注料配合组件用于向培养箱单元内注入液体。

[0007] 进一步，作为优选，所述第一注料配合组件和第二注料配合组件均包括定位板、多个插接头和多个输送管，所述定位板上间隔的布设有多个所述插接头，每个所述插接头上
均连接设置有一个所述输送管，所述插接头的位置和数量与所述接口相互对应，且所述插
接头能够伸入所述接口设置，所述插接头能够插设配合于所述自锁式管接头，且所述插接
头插入所述自锁式管接头后能够与所述培养箱单元内部的培养腔体连通。

[0008] 进一步，作为优选，所述自锁式管接头的结构构设为能够使得所述插接头拔出所述自锁式管接头后，所述自锁式管接头能够实现自动密封。

[0009] 进一步，作为优选，所述子对接基准口和母对接基准口内均设置有导套，所述子基准柱和母基准柱均能够紧密的插合在所述导套内，所述透明卡盖的两侧设置有延伸卡，所
述母基准柱固定在所述延伸卡上。

[0010] 进一步，作为优选，所述温控箱内设置有多个间隔架，各个所述培养箱单元由所述间隔架进行间隔并定位，所述温控箱内位于每个所述培养箱单元的安装位置均设置有一个
加热温控器组件，所述加热温控器组件能够对所述培养箱单元进行加热与温控。

[0011] 进一步，作为优选，所述培养箱单元包括外透明箱体、内培养瓶体，其中，所述外透明箱体为长方体结构，所述外透明箱体围设在所述内培养瓶体的四周，所述内培养瓶体的
底部侧设置有环形开口槽，所述环形开口槽的下端开口，所述内培养瓶体内设置有所述培
养腔体，所述培养腔体的上端设置有卡接口，所述自锁式管接头固定密封在所述卡接口上，
所述环形开口槽能够可拆卸的卡合套设在所述加热温控器组件上，以便利用所述加热温控
器组件对所述内培养瓶体进行温度控制，所述内培养瓶体上设置有多个可视透明窗；温控
箱1内部或者外部设置有多个高清摄像头，每个高清摄像头均朝向内培养瓶体设置，以便通
过高清摄像头进行实时监测，高清摄像头通过无线或者有线的方式传输至监测屏，且每个
高清摄像头的图像以放大的方式投影显示于监测屏上。

[0012] 进一步，作为优选，所述加热温控组件包括温控加热座、底加热盘、中心加热盘和多个温控管，所述温控加热座的中心设置有环形的所述底加热盘，所述底加热盘的上端设
置有所述中心加热盘，所述温控加热座的四周固定设置有环形的卡环，所述卡环上设置有
多个上下延伸的所述温控管，所述温控管内循环流动有温控流体介质。

[0013] 进一步，作为优选，所述插接头或者所述输送管上还设置有温控套件，所述温控套件包括外保温套和内加热丝，所述外保温套内设置有所述内加热丝，所述外保温套的中心
设置有穿孔，所述插接头或者输送管套设于所述穿孔内。

[0014] 进一步，作为优选，所述自锁式管接头包括下连接法兰、接头座、弹簧、自锁杆、自锁塞，其中，所述下连接法兰固定在所述接头座的下端一侧，所述接头座的上部设置有连通
腔和自锁控制腔，所述连通腔的上端能够与所述插接头和输送管连通，所述下连接法兰中
心腔体内的底部构设为出口腔，所述下连接法兰中心腔体的上端部设置有可上下密封滑动
的所述自锁塞，所述自锁塞的上端与所述自锁杆配合连接，所述自锁杆伸入所述自锁控制
腔内，所述自锁杆上套设有所述弹簧，在所述弹簧的作用力下，所述自锁杆驱动所述自锁塞
上移，使得所述出口腔与所述连通腔不连通，在所述自锁杆受到插接头的插接杆向下插接
力的驱动下，所述自锁塞下移，使得所述出口腔与所述连通腔连通。

[0015] 进一步，作为优选，所述自锁塞上设置有径向连通孔和底部盲孔，所述底部盲孔与所述径向连通孔连通，利用所述径向连通孔和底部盲孔使得所述出口腔与所述连通腔连
通，所述接头座上位于所述自锁控制腔内固定设置有上弹簧固定盘，所述弹簧的上端固定
在所述上弹簧固定盘上，所述弹簧的下端固定在下弹簧固定盘上，所述下弹簧固定盘固定
在所述自锁杆上，以便能够随着所述自锁杆上下移动，所述自锁控制腔的上端设置有插合
腔，所述插合腔内固定设置有导套，所述导套与所述自锁杆滑动配合，且所述自锁杆的上端
向上伸出所述导套，所述插接杆能够与所述自锁杆的上端抵靠配合。

[0016] 本发明具有如下优点：本发明提供的一种可视化单晶培养装置，与同类型设备相比，具有如下优点：

[0017] (1)本发明所述一种可视化单晶培养装置，其可以一次性对多个培养箱单元进行培养与控制，有效提高培养能力与培养效果，提高各个培养箱单元内单晶的培养条件的一
致性，便于后续的实验研究，同时，便于对内部的压力以及溶剂量进行控制，有效提高处理
培养能力。

[0018] (2)本发明所述透明卡盖上设置有至少三个子对接基准口，所述透明卡盖上还设置有多个接口，所述接口与所述自锁式管接头一一对应，且所述接口位于所述自锁式管接
头的正上方，所述第一注料配合组件和第二注料配合组件的下端均设置有子基准柱，所述
子基准柱能够伸入定位于所述子对接基准口内，以便使得所述第一注料配合组件或第二注
料配合组件均能够单独配合于所述透明卡盖上，进而实现对各个所述自锁式管接头的注
料，有效实现对多个培养箱单元的同时控制，提高培养能力；

[0019] (3)本发明的所述第一注料配合组件用于向培养箱单元内注入液体，所述第二注料配合组件用于向培养箱单元内注入气体；或，所述第一注料配合组件用于向培养箱单元
内注入气体，所述第二注料配合组件用于向培养箱单元内注入液体，通过气体与液体的分
开控制，有效提高控制精度与方便性；

[0020] (4)本发明的所述自锁式管接头的结构构设为能够使得所述插接头拔出所述自锁式管接头后，所述自锁式管接头能够实现自动密封，有效提高控制精度以及处理能力，保证
培养条件。

附图说明

[0021] 图1是本发明的各部分部件的拆分结构示意图；

[0022] 图2是本发明的培养箱单元和加热温控组件的结构示意图；

[0023] 图3是本发明的温控套件结构示意图；

[0024] 图4是本发明自锁式管接头的结构示意图。

具体实施方式

[0025] 下面将结合附图1‑4对本发明进行详细说明，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。

[0026] 本发明通过改进在此提供一种可视化单晶培养装置，其包括温控箱1、培养箱单元3、母对接基准口4、透明卡盖16、自锁式管接头17、接口14、第一注料配合组件9和第二注料
配合组件11，其中，所述温控箱1内间隔的布设有多个间隔布置的所述培养箱单元3，每个所
述培养箱单元3的上端均连接设置有一个能够与其内部培养腔体连通的所述自锁式管接头
17，所述温控箱的两侧设置有至少三个所述母对接基准口4，所述透明卡盖上连接设置有多
个朝下延伸的母基准柱5，所述母基准柱5能够伸入定位于所述母对接基准口内；且所述透
明卡盖能够卡在所述温控箱1上，所述透明卡盖上设置有至少三个子对接基准口6，所述透
明卡盖上还设置有多个接口14，所述接口14与所述自锁式管接头一一对应，且所述接口14
位于所述自锁式管接头的正上方，所述第一注料配合组件9和第二注料配合组件11的下端
均设置有子基准柱13，所述子基准柱能够伸入定位于所述子对接基准口内，以便使得所述
第一注料配合组件或第二注料配合组件均能够单独配合于所述透明卡盖上，进而实现对各
个所述自锁式管接头的注料；

[0027] 其中，所述第一注料配合组件9用于向培养箱单元内注入液体，所述第二注料配合组件11用于向培养箱单元内注入气体；或，所述第一注料配合组件用于向培养箱单元内注
入气体，所述第二注料配合组件用于向培养箱单元内注入液体。

[0028] 所述第一注料配合组件和第二注料配合组件均包括定位板7、多个插接头8和多个输送管12，所述定位板7上间隔的布设有多个所述插接头8，每个所述插接头8上均连接设置
有一个所述输送管12，所述插接头的位置和数量与所述接口相互对应，且所述插接头能够
伸入所述接口设置，所述插接头能够插设配合于所述自锁式管接头，且所述插接头8插入所
述自锁式管接头后能够与所述培养箱单元内部的培养腔体连通。

[0029] 所述自锁式管接头的结构构设为能够使得所述插接头拔出所述自锁式管接头后，所述自锁式管接头能够实现自动密封。

[0030] 所述子对接基准口6和母对接基准口4内均设置有导套，所述子基准柱和母基准柱均能够紧密的插合在所述导套内，所述透明卡盖的两侧设置有延伸卡15，所述母基准柱固
定在所述延伸卡15上。

[0031] 所述温控箱内设置有多个间隔架2，各个所述培养箱单元由所述间隔架2进行间隔并定位，所述温控箱内位于每个所述培养箱单元的安装位置均设置有一个加热温控器组
件，所述加热温控器组件能够对所述培养箱单元进行加热与温控。

[0032] 所述培养箱单元包括外透明箱体、内培养瓶体24，其中，所述外透明箱体为长方体结构，所述外透明箱体围设在所述内培养瓶体的四周，所述内培养瓶体4的底部侧设置有环
形开口槽22，所述环形开口槽22的下端开口，所述内培养瓶体内设置有所述培养腔体，所述
培养腔体的上端设置有卡接口23，所述自锁式管接头17固定密封在所述卡接口23上，所述
环形开口槽能够可拆卸的卡合套设在所述加热温控器组件上，以便利用所述加热温控器组
件对所述内培养瓶体进行温度控制，所述内培养瓶体上设置有多个可视透明窗；

[0033] 温控箱1内部或者外部设置有多个高清摄像头，每个高清摄像头均朝向内培养瓶体设置，以便通过高清摄像头进行实时监测，高清摄像头通过无线或者有线的方式传输至
监测屏，且每个高清摄像头的图像以放大的方式投影显示于监测屏上，便于观察。

[0034] 所述加热温控组件包括温控加热座18、底加热盘20、中心加热盘25和多个温控管21，所述温控加热座18的中心设置有环形的所述底加热盘20，所述底加热盘20的上端设置
有所述中心加热盘25，所述温控加热座的四周固定设置有环形的卡环19，所述卡环上设置
有多个上下延伸的所述温控管21，所述温控管21内循环流动有温控流体介质。

[0035] 所述插接头或者所述输送管上还设置有温控套件，所述温控套件包括外保温套26和内加热丝27，所述外保温套内设置有所述内加热丝，所述外保温套的中心设置有穿孔，所
述插接头或者输送管套设于所述穿孔内。

[0036] 所述自锁式管接头包括下连接法兰37、接头座29、弹簧35、自锁杆36、自锁塞34，其中，所述下连接法兰37固定在所述接头座29的下端一侧，所述接头座29的上部设置有连通
腔28和自锁控制腔，所述连通腔的上端能够与所述插接头和输送管连通，所述下连接法兰
中心腔体内的底部构设为出口腔32，所述下连接法兰中心腔体的上端部设置有可上下密封
滑动的所述自锁塞34，所述自锁塞34的上端与所述自锁杆配合连接，所述自锁杆伸入所述
自锁控制腔内，所述自锁杆上套设有所述弹簧35，在所述弹簧的作用力下，所述自锁杆36驱
动所述自锁塞上移，使得所述出口腔32与所述连通腔28不连通，在所述自锁杆受到插接头
的插接杆向下插接力的驱动下，所述自锁塞下移，使得所述出口腔32与所述连通腔28连通。

[0037] 所述自锁塞上设置有径向连通孔31和底部盲孔33，所述底部盲孔33与所述径向连通孔连通，利用所述径向连通孔和底部盲孔使得所述出口腔与所述连通腔连通，所述接头
座上位于所述自锁控制腔内固定设置有上弹簧固定盘38，所述弹簧35的上端固定在所述上
弹簧固定盘38上，所述弹簧的下端固定在下弹簧固定盘上，所述下弹簧固定盘固定在所述
自锁杆上，以便能够随着所述自锁杆上下移动，所述自锁控制腔的上端设置有插合腔，所述
插合腔内固定设置有导套，所述导套与所述自锁杆滑动配合，且所述自锁杆的上端向上伸
出所述导套，所述插接杆能够与所述自锁杆的上端抵靠配合。

[0038] 本发明所述一种可视化单晶培养装置，其可以一次性对多个培养箱单元进行培养与控制，有效提高培养能力与培养效果，提高各个培养箱单元内单晶的培养条件的一致性，
便于后续的实验研究，同时，便于对内部的压力以及溶剂量进行控制，有效提高处理培养能
力。本发明所述透明卡盖上设置有至少三个子对接基准口，所述透明卡盖上还设置有多个
接口，所述接口与所述自锁式管接头一一对应，且所述接口位于所述自锁式管接头的正上
方，所述第一注料配合组件和第二注料配合组件的下端均设置有子基准柱，所述子基准柱
能够伸入定位于所述子对接基准口内，以便使得所述第一注料配合组件或第二注料配合组
件均能够单独配合于所述透明卡盖上，进而实现对各个所述自锁式管接头的注料，有效实
现对多个培养箱单元的同时控制，提高培养能力；本发明的所述第一注料配合组件用于向
培养箱单元内注入液体，所述第二注料配合组件用于向培养箱单元内注入气体；或，所述第
一注料配合组件用于向培养箱单元内注入气体，所述第二注料配合组件用于向培养箱单元
内注入液体，通过气体与液体的分开控制，有效提高控制精度与方便性；本发明的所述自锁
式管接头的结构构设为能够使得所述插接头拔出所述自锁式管接头后，所述自锁式管接头
能够实现自动密封，有效提高控制精度以及处理能力，保证培养条件。

[0039] 以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,并且本发明使用到的标准零件均可以从市场上购买,异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订
制,各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓铆钉、焊接等常规手段，机械、
零件和设备均采用现有技术中,常规的型号,加上电路连接采用现有技术中常规的连接方
式,在此不再详述。

[0040] 对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的
一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明
将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一
致的最宽的范围。