本发明属于细菌接种器技术领域，具体的说是一种多接种环交替使用的细菌接种器。
背景技术：
随着微生物领域快速发展，许多细菌全自动培养仪已应用于临床，大大提高了细菌培养的速度，服务于临床病人的诊疗。然而与之不相匹配的是细菌室日常工作中使用的一些操作装置几十年没有更新，大大影响日常的工作效率。常用的接种器由一个手柄、连接在手柄上的接种杆和固定在接种杆末端的接种环组成，在一次接种之后，需要对接种环进行灭菌处理，以防止对下一次的接种产生交叉污染。灭菌的方式通常为高温灭菌，利用酒精灯或者红外线接种环灭菌器等装置对接种环进行加热来达到灭菌的目的，在灭菌之后，接种环需要在空气中放置一段时间使其冷却，以避免高温状态的接种环接触到菌种后导致细菌在空气中迸溅造成污染。综上，接种的工作通常包括接种、灭菌和等待冷却几个步骤，耗时较长，工作效率低。为了提高效率，一般都会选择多个接种器交替使用，一个接种器灭菌之后放在一旁冷却，通过另一个接种器开始进行接种。虽然在一定程度上提高了工作效率，但是仍然存在一些不足，首先是在细菌实验室中，灭菌装置的数量比较少，而实验台有很多，导致操作人员需要在实验台和灭菌装置之间来回移动，费时费力；其次是灭菌的操作仍然需要操作人员手动进行，为了防止接种环加热时间过长导致损坏，操作人员必须在一旁等待灭菌结束后才可进行其余操作，比较浪费时间。
为了解决上述不足，中国专利“201020672615.6”公开了一种“更换方便的笔式接种针”，利用按动式圆珠笔的原理，将接种环和接种针作为笔芯来实现二者交替伸出笔杆，其中一个在灭菌后收到笔杆中等待冷却，同时另外一个进行接种操作。该专利在一定程度上减少了操作人员的工作复杂度，但是其实质上与多个接种器交替使用的传统方法是一致的，只是将两个接种器组合在一起，因此实际上效率还是比较低。类似的，中国专利“201220332386.2”公开了“一种接种笔”，通过类似的工作原理将多个接种装置组合在一起，实际使用时，效率依然比较低。
技术实现要素：
为了解决现有技术中的不足，本发明提供一种多接种环交替使用的细菌接种器，内置四个接种环和灭菌装置，能够在一个接种环进行接种操作的同时，其余接种环完成灭菌和冷却的过程，大大提高了工作效率，而且更加方便移动。
为了实现上述目的，本发明采用的具体方案为：
一种多接种环交替使用的细菌接种器，包括一端敞开且另一端封闭的圆筒形壳体，在壳体内设置有多个接种杆，接种杆的一端固定连接有接种环，所述壳体的内部设置有轮转装置，所述接种杆的另外一端固定设置轮转装置上，轮转装置推动多个接种环从壳体的敞开端交替伸出；在轮转装置与壳体的敞开端之间还设置有用于对接种环进行灭菌的灭菌装置。
所述轮转装置包括固定设置在壳体封闭端内壁上的基体和与基体固定连接的连接轴，连接轴的一端固定设置在基体上，连接轴的中部转动设置有主动盘，连接轴的另外一端上转动设置有从动盘；在基体上还固定设置有一个朝向主动盘的凸块；所述主动盘上均匀开设有四个通孔，每个通孔内滑动设置有一个主动活塞轴，主动活塞轴朝向基体的一端固定连接有一个触头，主动活塞轴的另一端固定连接有一个主动活塞；所述从动盘上设置有四个与主动活塞轴一一对应的第一气室，所述主动活塞滑动设置在第一气室内且与第一气室密闭连接，第一气室还连通有一个穿通设置在从动盘上的第二气室，且第二气室的容积等于第一气室的容积，在第二气室内滑动设置有一个从动活塞，所述接种杆固定设置在从动活塞上；所述第一气室内还设置有用于推动主动活塞的复位弹簧。
所述第一气室和第二气室均为圆柱状的气室，第一气室的直径大于第二气室的直径，第一气室的长度小于第二气室的长度。
所述主动盘的周侧还固定连接有转轮，转轮穿通并伸出壳体，且转轮与壳体的断壁之间活动连接；所述从动盘的周侧还转动设置有固定环，固定环与壳体的内壁固定连接用于将从动盘轴向限位。
所述从动盘的中部还固定连接有连接杆，连接杆朝向壳体的敞开端设置，在连接杆的中部固定设置有阻热体，在连接杆的末端固定设置有限位盘，接种环从限位盘与壳体敞开端的边缘之间伸出。
所述灭菌装置包括固定设置在壳体的内壁上的发热体，发热体与所述阻热体之间形成用于加热接种环的灭菌腔；在阻热体背向发热体的一侧的壳体上开设有多干个散热窗。
所述发热体上设置有蛇形分布的电热丝，电热丝为螺旋电热丝。
所述凸块的内侧面和外侧面均为弧面，凸块的顶面小于底面且旁侧面为弧面，在顶面上还开设有一个弧形凹槽。
所述触头为半球状结构。
有益效果：
1、本发明提供的一种多接种环交替使用的细菌接种器具有多个接种杆和接种环，能够交替使用，无需频繁更换，能够大幅提高操作人员的工作效率；
2、当一个接种环伸出进行接种操作的时候，其余接种环收回接种器内部，多个接种环不会互相影响；
3、只需要旋转转轮即可实现多个接种环的交替伸出，操作方便；
4、接种器内置电热灭菌装置，当一个接种环伸出时，其余的收回到接种器的接种环可以依次进行灭菌和冷却，无需频繁在接种平台和灭菌装置之间往返，进一步提高效率；
5、通过活塞与气室的搭配实现接种环的伸出和收回，无需使用复杂的电子驱动装置，结构简单且方便维护；
6、因为气体的可压缩性，所以在进行划线等接种操作的时候如果操作人员用力过大，则接种环会通过接种杆压迫从动活塞对气体进行小幅度的压缩，进而使接种环往接种器内部小幅移动，从而吸收一部分操作人员的力量，避免破坏培养基；
7、通过在凸块上设置用于卡住触头的凹槽，使伸出接种器的接种环在操作时不会发生偏移，避免操作失误；
8、除了直接握住壳体进行接种的方式之外，通过优化的手柄结构，可以让操作人员以类似握笔的姿势进行接种操作，操作方式多样，使用方便。
附图说明
图1是整体结构示意图；
图2是第一气室和第二气室结构示意图；
图3是发热体结构示意图；
图4是基体结构示意图；
图5是手柄结构示意图；
图6是主动盘和转轮结构示意图；
图7是转轮结构示意图。
附图标记：1、壳体，101、散热窗，102、卡块，2、基体，201、凸块，2011、限位槽，3、主动盘，301、转轮，3011、卡槽，3012、插条，3013、固定条，4、主动活塞轴，401、触头，402、主动活塞，5、第一气室，501、复位弹簧，6、从动盘，601、固定环，7、接种杆，8、接种环，9、发热体，901、电热丝，10、连接杆，1001、阻热体，1002、限位盘，11、第二气室，1101、从动活塞，12、手柄，1201、第一凹陷部，1202、第二凹陷部，1203、第三凹陷部，1204、第四凹陷部，1205、电源插口，13、连接轴。
具体实施方式
下面根据附图具体说明本发明的实施方式。
如图1和图2所示，一种多接种环交替使用的细菌接种器，包括一端敞开且另一端封闭的圆筒形壳体1，在壳体1内设置有多个接种杆7，接种杆7的一端固定连接有接种环8，所述壳体1内部设置有轮转装置，所述接种杆7的另外一端固定设置轮转装置上，轮转装置推动多个接种环8从壳体1的敞开端交替伸出；在轮转装置与壳体1的敞开端之间还设置有用于对接种环8进行灭菌的灭菌装置。
所述轮转装置包括固定设置在壳体1封闭端内壁上的圆盘状的基体2和与基体2固定连接的连接轴13，连接轴13沿壳体1的长度方向延伸，且连接轴13的一端固定设置在基体2的中心处。在连接轴13的中部转动设置有主动盘3，连接轴13的另外一端上转动设置有从动盘6。在基体2上还固定设置有一个朝向主动盘3的凸块201。如图4所示，凸块201的内侧面和外侧面均为弧面，凸块201的顶面小于底面且旁侧面为弧面，在顶面上还开设有一个弧形凹槽。
所述主动盘3上均匀开设有四个通孔，四个通孔呈环状均匀分布，每个通孔内滑动设置有一个主动活塞轴4，主动活塞轴4朝向基体2的一端固定连接有一个触头401，触头401为呈半球状结构，主动活塞轴4的另一端固定连接有一个主动活塞402。所述从动盘6上设置有四个与主动活塞轴4一一对应的第一气室5，所述主动活塞402滑动设置在第一气室5内且与第一气室5密闭连接，第一气室5还连通有一个穿通设置在从动盘6上的第二气室11，且第二气室11的容积等于第一气室5的容积，在第二气室11内滑动设置有一个从动活塞1101，所述接种杆7固定设置在从动活塞1101上。在第一气室5内还设置有用于推动主动活塞402的复位弹簧501。优选的，所述第一气室5和第二气室11均为圆柱状的气室，第一气室5的直径大于第二气室11的直径，第一气室5的长度小于第二气室11的长度。
通过转动主动盘3带动四个主动活塞轴4转动，转动过程中触头401与凸块201相接触，凸块201挤压触头401进而使主动活塞402朝向被动盘6移动，同时压缩复位弹簧501，从而把第一气室5内的气体挤压到第二气室11中并推动从动活塞1101移动，进而带动接种杆7和接种环8移动，使接种环8从壳体1的敞开端伸出。因为第一气室5和第二气室11的容积相等，但是第二气室11的长度大于第一气室5的长度，所以主动活塞402在第一气室5内移动较小的距离即可使从动活塞1101在第二气室11内移动较大的距离，从而实现推动接种环8从接种器中伸出的目的。而凸块201顶面上开设的弧形凹槽可以卡住触头401，使伸出接种器的接种环8的位置能够保持固定，以方便进行接种操作。当一次接种结束之后，继续转动主动盘3，触头401与凸块201分离，主动活塞402在复位弹簧501的作用下恢复至原位，第二气室11内的气体重新回到第一气室5中，在大气压的作用下，从动活塞1101也恢复至原位，完成接种的接种环8被收回到接种器内部，与此同时，下一个接种环8伸出接种器，依次重复该过程，实现多个接种环8交替伸出使用。
如图7所示，所述主动盘3的周侧还固定连接有转轮301，转轮301沿径向均匀分成两部分，其中一部分的断面上设置有凸起的插条3012，另外一部分的断面上开设有余插条3012配合的插孔，插条3012与插孔配合将两部分转轮301组合在一起。转轮301的内圈卡设在主动盘3周侧上开设的嵌槽中并固定，同时转轮301的外圈穿通并伸出壳体1。在转轮301内侧壁上对称设置有两个固定条3013，主动盘3的周侧壁上对应开设有两个固定孔，通过固定条3013与固定孔配合完成主动盘3与转轮301的固定连接。
转轮301与壳体1的断壁之间活动连接。如图6所示，连接方式为在转轮301的两个环状侧面上各开设有一条环形的卡槽3011，卡槽3011的切面呈“l”形，与之对应的壳体1的断壁上设置有卡块102，通过卡槽3011和卡块102的配合完成转轮301与壳体1的连接。在使用时，通过转动转轮301即可带动主动盘3。
所述从动盘6的周侧还转动设置有固定环601，固定环601与壳体1的内壁固定连接用于将从动盘6轴向限位。从动盘6与固定环601的连接方式优选为在从动盘6的周侧开设有滑槽，固定环601嵌入滑槽中，因为固定环601固定设置在壳体1上，从而实现从动盘6的轴向限位。
所述从动盘6的中部还固定连接有连接杆10，连接杆10朝向壳体1的敞开端设置，在连接杆10的中部固定设置有阻热体1001，阻热体1001呈圆柱体结构，在连接杆10的末端固定设置有限位盘1002，接种环8从限位盘1002与壳体1敞开端的边缘之间伸出。
所述灭菌装置包括固定设置在壳体1的内壁上的发热体9。如图3所示，所述发热体9上设置有蛇形分布的电热丝901，电热丝901优选为螺旋电热丝。发热体9与所述阻热体1001之间形成用于加热接种环8的灭菌腔，通过电热丝901通电产生的高温，将完成接种操作的接种环8上残留的菌种杀灭，以备下次接种使用。发热体9的材质优选为阻热材质，以防止高温经过壳体1传递到操作人员手上导致操作人员受伤。
在阻热体1001背向发热体9的一侧的壳体1上开设有多干个散热窗101，散热窗101与阻热体1001之间形成用于冷却接种环8的冷却腔。随着主动盘3的转动，高温灭菌后的接种环8转动至冷却腔中进行冷却。因为冷却过程采用的是被动散热，没有风扇等主动降温设备，所以接种环8冷却的时间要比加热的时间长，以保证在下一次使用的时候，接种环8已经完全冷却，防止因为接种环8残留温度造成菌液受热飞溅，造成污染。
如图5所示，所述壳体1封闭端的外侧壁上还固定连接有手柄12，手柄12为三棱柱结构，其中的一个矩形面与壳体1固定连接，另外的两个矩形面上各开设有两个凹陷部，分别是第一凹陷部1201和第二凹陷部1202、第三凹陷部1203和第四凹陷部1204，在手柄12的一个三角形侧面上还设置有用于向所述电热丝901供电的电源插口1205。在使用的时候，操作人员的中指压在第一凹陷部1201上，食指压在第二凹陷部1202上，无名指抵在第三凹陷部1203上，拇指抵在第四凹陷部1204上，用类似握毛笔的姿势握住手柄12，然后即可进行正常的接种操作。在手柄12上还设置有一个电源插口1205，电热丝901的导线穿出壳体1后连接在电源插口1205上，在使用时只需要将普通电源线的一端插在插座上，另一端插在电源插口1205上即可对电热丝901进行供电，因为电源线一般比较粗，所以将电源线插在手柄12上能够在使用的时候避免电源线对操作发生干扰。
根据实际操作经验，单次接种消耗时间30s左右，两次接种间隔时间60s左右，高温灭菌的时间不超过10s。本发明提供的接种器共设置有四个接种环8，其中一个处于接种状态时，两外的三个接种环8中一个处于灭菌状态，其余的两个处于冷却状态，两次接种的间隔时间缩短到10s左右，单次接种时间不变，因此处于灭菌状态的接种环8有大约40s的时间进行灭菌，之后有大约80s的时间进行冷却，完全能够满足灭菌和冷却过程对时间的需求，同时大大缩短了两次接种之间的时间间隔，提高了操作人员的工作效率。
在本发明其他的实施方式中，所述发热体9与从动盘6之间还设置有一个隔热环，防止发热体的热量传递到轮转装置上。