一种营养液配制装置及营养液配制方法

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一种营养液配制装置及营养液配制方法
申请号	CN201910016246.0	申请日	2019-01-08	公开(公告)号	CN109847636A	公开(公告)日	2019-06-07
申请人	苏州华维诺智能科技有限公司;			发明人	曾昭章;
摘要	本发明公开了一种营养液配制装置，包括定量恒温配制系统和精确计量出液系统；所述定量恒温配制系统包括机壳、机架、搅拌模组、泵送模组和控制系统，搅拌模组、泵送模组和控制系统设置在机架上；所述搅拌模组包括恒温桶、称重模块和搅拌电机模块；所述恒温桶包括桶盖、内桶和外桶；所述内桶和外桶之间设有中间加热层，所述中间加热层为电加热片；所述泵送模组包括加液泵和出液泵；所述精确计量出液系统包括量杯和台式出液电子秤。基于该营养液配制装置，本发明还提供了一种营养液配制方法。采用本发明，营养液配制过程效率高，整个过程无需人工辅助操作，避免人工过多接触带来的污染，实现了过程自动化、作业数据信息化、等智能化功能。
权利要求	1.一种营养液配制装置，其特征在于：包括定量恒温配制系统和精确计量出液系统；所述定量恒温配制系统包括机壳、机架、搅拌模组、泵送模组和控制系统，搅拌模组、泵送模组和控制系统设置在机架上；所述搅拌模组包括恒温桶、称重模块和搅拌电机模块；所述恒温桶包括桶盖、内桶和外桶；所述内桶和外桶之间设有中间加热层，所述中间加热层为电加热片；所述泵送模组包括加液泵和出液泵；所述精确计量出液系统包括量杯和台式出液电子秤。 2.如权利要求1所述的营养液配制装置，其特征在于：所述机架上还固定有安装支架，该安装支架上安装有所述加液泵、出液泵和控制系统。 3.如权利要求1所述的营养液配制装置，其特征在于：至少三个所述称重模块通过称重支撑座安装在所述机架上，作为所述恒温桶和搅拌电机模块的支撑结构。 4.如权利要求1或3所述的营养液配制装置，其特征在于：所述搅拌电机模块固定安装在所述称重模块上，且位于所述恒温桶的底部；所述搅拌电机模块包括连接在搅拌电机输出轴上的磁力搅拌器主动子，所述磁力搅拌器主动子位于所述搅拌电机和所述恒温桶的底部之间。 5.如权利要求1所述的营养液配制装置，其特征在于：所述电加热片与所述控制系统电路连接；所述电加热片与所述内桶之间填充有导热硅胶材料，所述电加热片与所述外桶之间填充有隔热材料。 6.如权利要求1所述的营养液配制装置，其特征在于：所述电加热片沿所述内桶上、下分段设置，每一段电加热片分别与所述控制系统电连接。 7.一种营养液的配制方法，基于权利要求1至6任一项所述的营养液配制装置，包括如下步骤：步骤一，将营养液配制装置无菌处理，将待配制原料放入恒温桶；步骤二，开机启动控制系统，设定配制参数；步骤三，控制系统控制加液泵将纯净水吸入恒温桶，电加热片通电升温，搅拌电机带动磁力搅拌动子开始搅拌；步骤四，搅拌过程结束后，控制系统将配制好的营养液泵入精确计量出液系统的量杯内。 8.如权利要求7所述的一种营养液的配制方法，其特征在于：其中，在步骤三中，称重模块将恒温桶内液体的重量反馈给控制系统，当重量达到设定值时，控制系统关闭加液泵。 9.如权利要求7所述的一种营养液的配制方法，其特征在于：其中，在步骤三中，温度传感器检测恒温桶内液体的温度反馈给控制系统，当温度达到设定值时，控制系统断开电加热片。 10.如权利要求7所述的一种营养液的配制方法，其特征在于：其中，在步骤四中，出液电子秤将量杯内液体的重量反馈给控制系统，当重量达到设定值时，控制系统关闭出液泵。
说明书全文	一种营养液配制装置及营养液配制方法技术领域 [0001] 本发明属于自动化智能设备技术领域，涉及一种营养液配制装置，尤其是辅助繁殖业用于兽用精液胚胎细胞营养液配制的定量恒温配制系统及方法。背景技术 [0002] 各个行业中，通常都需要使用到营养液在恒温状态下无菌化进行精确配制。例如辅助繁殖业对精液胚胎使用营养液进行稀释配制。 [0003] 目前业内通常采用透明玻璃烧杯在加热炉上利用热传导方式将高纯度纯净水加热到预定温度,按照1：9的比例添加营养稀释粉入内进行搅拌稀释分解,在预定温度恒温状态下连续均匀搅拌10分钟完成营养液均匀分解融入水分子当中,从而达到营养液配制标准。 [0004] 然而目前通常多数企业使用的配制方式采用手工方式操作搅拌配制，效率慢而且极不卫生，配制过程量控制也不够精准。尤其是涉及到高标准兽用精液胚胎营养液配制时，由于配制的过程频繁接触到其他部件，容易滋生细菌，后期营养液配制时会直接影响到原精液受到二次污染的品质问题，以及配制完成后无法追溯信息源等一系列问题。 [0005] 综上所述，现有技术的营养液配制机定量恒温配制精准度低和配制过程智能化程度低，营养液配制效率慢、质量低、并且存在受到二次污染的问题。发明内容 [0006] 针对现有技术存在的不足，本发明提供了一种营养液配制装置，具有定量恒温配制系统，解决了营养液配制过程精准化、无菌化、信息数据追溯跟踪记录等问题，同时基于营养液配制装置提出了一种营养液配制方法。 [0007] 本发明是通过以下方案实现的： [0008] 一种营养液配制装置，包括定量恒温配制系统和精确计量出液系统； [0009] 所述定量恒温配制系统包括机壳、机架、搅拌模组、泵送模组和控制系统，搅拌模组、泵送模组和控制系统设置在机架上； [0010] 搅拌模组包括恒温桶、称重模块和搅拌电机模块； [0011] 泵送模组包括加液泵和出液泵； [0012] 精确计量出液系统包括量杯和台式出液电子秤。 [0013] 进一步地，所述机架上还固定有安装支架，该安装支架上安装有加液泵、出液泵和控制系统。 [0014] 作为优选，至少三个称重模块通过称重支撑座安装在机架上，作为恒温桶和搅拌电机模块的支撑结构。 [0015] 进一步地，搅拌电机模块固定安装在称重模块上，且位于恒温桶的底部；搅拌电机模块包括连接在搅拌电机输出轴上的磁力搅拌器主动子，磁力搅拌器主动子位于搅拌电机和恒温桶底部之间。 [0016] 进一步地，恒温桶包括桶盖、内桶和外桶；内桶和外桶之间设有中间加热层，中间加热层与控制系统电路连接。 [0017] 更进一步地，电加热片与内桶之间填充有导热硅胶材料，电加热片与外桶之间填充有隔热材料。 [0018] 更进一步地，电加热片沿内桶上、下分段设置，每一段电加热片分别与控制系统电连接。 [0019] 基于以上的营养液配制装置，本发明还提供了一种营养液的配制方法，包括如下步骤： [0020] 步骤一，将营养液配制装置无菌处理，将待配制原料放入恒温桶； [0021] 步骤二，开机启动控制系统，设定配制参数； [0022] 步骤三，控制系统控制加液泵将纯净水吸入恒温桶，电加热片通电升温，搅拌电机带动磁力搅拌动子开始搅拌； [0023] 步骤四，搅拌过程结束后，控制系统将配制好的营养液泵入精确计量出液系统的量杯内。 [0024] 其中， [0025] 在步骤三中，称重模块将恒温桶3内液体的重量反馈给控制系统，当重量达到设定值时，控制系统关闭加液泵。 [0026] 其中，在步骤三中，温度传感器检测恒温桶内液体的温度反馈给控制系统，当温度达到设定值时，控制系统断开电加热片。 [0027] 其中， [0028] 在步骤四中，出液电子秤将量杯内液体的重量反馈给控制系统，当重量达到设定值时，控制系统关闭出液泵。 [0029] 本发明具有的优点和积极技术效果是： [0030] 采用本发明，营养液配制过程效率高，整个过程无需人工辅助操作，避免人工过多接触带来的污染，实现了过程自动化、作业数据信息化、等智能化功能，从而帮助现代大规模辅助繁殖业的兽用精液胚胎营养液配制过程实现无菌化自动配制需求。附图说明 [0031] 图1是本发明的定量恒温配制系统结构示意图； [0032] 图2是本发明的精确计量出液系统结构示意图； [0033] 图3是本发明中定量恒温配制系统去除机壳后的结构示意图； [0034] 图4是本发明中定量恒温配制系统去除机壳和恒温桶后的结构示意图； [0035] 图5是本发明中恒温桶的半剖结构示意图； [0036] 图6是本发明的精确计量出液系统的局部结构示意图。 [0037] 附图标记说明： [0038] 1、机壳；2、控制系统终端；3、恒温桶；4、加液泵；5、出液泵；6、量杯；7、出液电子秤；8、桶盖；9、内桶； [0039] 10、中间加热层；11、外桶；12、称重模块；13、搅拌电机模块；14、磁力搅拌器主动子；15、控制系统； [0040] 22、检修门；23、电源开关；28、显示屏；29、台面；30、悬臂梁称重传感器。具体实施方式 [0041] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。 [0042] 下面结合附图对本发明的结构和原理作详细的描述。 [0043] 本发明的营养液配制装置包括图1所示的定量恒温配制系统和图2所示的精确计量出液系统。 [0044] 参见附图1和附图3，所述定量恒温配制系统包括机壳1、机架、搅拌模组、泵送模组和控制系统15，搅拌模组、泵送模组和控制系统15设置在机架上。所述机架的底部优选安装有滚轮。 [0045] 参见附图3和附图4，搅拌模组包括恒温桶3、称重模块12和搅拌电机模块13。 [0046] 如图1所示，所述机壳1为半开口式，所述开口位于机壳1侧上部，恒温桶3的上部从机壳1的开口处露出。 [0047] 参见附图3所示，所述机架上还固定有安装支架，该安装支架上安装有加液泵4、出液泵5和控制系统15。控制系统15以PLC或MCU为内核，分别与加液泵4、出液泵5、称重模块12和搅拌电机模块13电路连接。加液泵4、出液泵5优选为真空泵，组成泵送模组。 [0048] 如附图4所示，至少三个称重模块12通过称重支撑座安装在机架上，作为恒温桶3和搅拌电机模块13的支撑结构。称重模块12采用压电式感应器。 [0049] 作为优选，如图1所示，安装支架侧部的机壳上设有检修门22，该检修门22上设有电源开关23的安装孔。 [0050] 搅拌电机模块13固定安装在称重模块12上，且位于恒温桶3的底部，恒搅拌电机模块13上优选设有导向限位结构，以配合放置恒温桶。搅拌电机模块13包括连接在搅拌电机输出轴上的磁力搅拌器主动子14，磁力搅拌器主动子14位于搅拌电机和恒温桶3底部之间。磁力搅拌器主动子14的连接板与搅拌电机的动力轴通过螺栓连接，搅拌电机转动时，带动磁力搅拌器主动子14旋转，磁力搅拌器主动子14与恒温桶3内的磁力搅拌动子(图中未示出)利用同极性磁场相互排斥、异性磁场相互吸附的原理相互作用，从而带动恒温桶3内的液体循环运动，达到均匀搅拌的功能。 [0051] 参见附图5所示，恒温桶3的结构包括桶盖8、内桶9和外桶11。内桶9和外桶11之间设有中间加热层10，中间加热层10优选为电加热片，与控制系统15电路连接，进一步地，电加热片与内桶9之间填充有导热硅胶材料，电加热片与外桶11之间填充有隔热材料，如玻璃纤维隔热棉。更进一步地，电加热片沿内桶9上、下分段设置，每一段电加热片分别与控制系统15电连接，以便根据配制营养液的多少选择电加热片的数量。作为优选，电加热片嵌入隔热材料中，电加热片朝向内桶9的一侧露出隔热材料。恒温桶3内还设有温度传感器，该温度传感器与控制系统15通讯连接，优选为无线方式传递数据。 [0052] 又见附图1所示，在机壳1上，位于安装支架的顶部，设置有控制系统终端2，该控制系统终端2与控制系统15电路连接。控制系统终端2优选为触控显示屏。 [0053] 附图2和附图6，示出了本发明的精确计量出液系统。精确计量出液系统包括量杯6和台式出液电子秤7，量杯6放置在出液电子秤7的台面29上。作为一种优选，出液电子秤7采用悬臂梁称重传感器30，放置在可动工作台上，且出液电子秤7带有显示屏28。出液电子秤7与控制系统15电连接。 [0054] 前述的加液泵4的吸液端经管路连接原液存储容器，加液泵4的出液端经管路通入恒温桶3内。出液泵5的吸液端经管路通入恒温桶3内，出液泵5的出液端经管路通入精确计量出液系统的量杯6内。与加液泵4和出液泵5连接的管路优选为硅胶管。 [0055] 本发明的营养液配制装置工作过程描述如下： [0056] 首先将营养液配制装置无菌处理后，将待配制原料(如营养稀释粉)放入恒温桶3，开机启动控制系统15。通过控制系统终端(触控显示屏)设定需要配制营养液的重量、温度、搅拌速度和搅拌时间。控制系统15控制加液泵4将纯净水吸入恒温桶3，电加热片通电升温，搅拌电机带动磁力搅拌动子开始搅拌。称重模块将恒温桶3内液体的重量反馈给控制系统15，当重量达到设定值时，控制系统15关闭加液泵4。温度传感器检测恒温桶3内液体的温度反馈给控制系统15，当温度达到设定值时，控制系统15断开电加热片。搅拌过程结束后，控制系统15停止搅拌电机，启动出液泵5，将配制好的营养液泵入精确计量出液系统的量杯6内，出液电子秤7将量杯6内液体的重量反馈给控制系统15，当重量达到设定值时，控制系统 15关闭出液泵5。 [0057] 上述工作过程同时揭示了如下一种营养液的定量恒温配制方法： [0058] 步骤一，将营养液配制装置无菌处理，将待配制原料放入恒温桶3； [0059] 步骤二，开机启动控制系统15，设定配制参数； [0060] 步骤三，控制系统15控制加液泵4将纯净水吸入恒温桶3，电加热片通电升温，搅拌电机带动磁力搅拌动子开始搅拌； [0061] 步骤四，搅拌过程结束后，控制系统15将配制好的营养液泵入精确计量出液系统的量杯6内。 [0062] 其中， [0063] 在步骤三中，称重模块将恒温桶3内液体的重量反馈给控制系统15，当重量达到设定值时，控制系统15关闭加液泵4。 [0064] 在步骤三中，温度传感器检测恒温桶3内液体的温度反馈给控制系统15，当温度达到设定值时，控制系统15断开电加热片。进一步地，当恒温桶3内液体的温度低于设定值时，控制系统15再次接通电加热片。 [0065] 在步骤四中，出液电子秤7将量杯6内液体的重量反馈给控制系统15，当重量达到设定值时，控制系统15关闭出液泵5。 [0066] 作为优选，在步骤三中，称重模块将恒温桶3内液体的重量反馈给控制系统15，当恒温桶3内液体的重量为零时，控制系统15不接通电加热片。 [0067] 在一个具体实施例中，本发明的营养液配制装置用于兽用精液胚胎细胞营养液配制，自动添加液体并实时检测液体重量，在全过程密封状态下均匀加热搅拌恒温到胚胎细胞激活温度37℃±0.5℃，搅拌均匀配制完毕从真空出液泵通过负压抽出，高精度称重测量装置以±0.5g精度同步测量抽出营养液，确保配制过程无菌化、操作精准。 [0068] 对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。 [0069] 此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。 [0070] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。