自动微生物涂布装置的制作方法

本发明涉及微生物技术领域，尤其涉及一种自动微生物涂布装置。

背景技术：

涂布法接种是一种常用的微生物培养方法，不仅可以用于微生物计数和分离，还可以利用其在平板表面生长形成菌落的特点对微生物进行观察。传统的微生物培养技术中，微生物涂布操作需要先将菌液进行一系列的梯度稀释，再将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面，在涂布操作中需要用到培养皿和涂布棒。具体使用时，操作者将适量菌液滴在培养皿的培养基上，用涂布棒来回涂布菌液使其涂布在培养基表面，使培养基上长出单菌落或菌苔，达到分离、计数或培养观察的目的。

传统的微生物涂布方法在采用培养皿涂布时，皿盖打开的幅度较大，而且涂布操作过程中培养皿被长时间暴露在空气中，对无菌条件要求严格的微生物试验而言，培养基与空气长时间大范围的接触，会增加培养基被其他细菌污染的几率，使得单菌落或菌苔难以达到分离、计数或培养观察的目的。

技术实现要素：

本发明主要解决的技术问题在于提供一种自动微生物涂布装置，能够减小培养皿在涂布操作过程中被细菌污染的几率，使得单菌落或菌苔能达到分离、计数或培养观察的目的。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种自动微生物涂布装置，包括涂布棒、驱动机构、涂布棒安装座和培养皿盖体，所述涂布棒安装座设于培养皿盖体中部与培养皿盖体上下滑动连接，所述培养皿盖体可围绕涂布棒安装座转动，所述培养皿盖体上端面设置有紫外线灯，所述培养皿盖体上还设置有菌悬液滴加孔，所述培养皿盖体上设有用于闭合菌悬液滴加孔的盖板，所述涂布棒安装座内设有空腔，所述涂布棒安装座底部设有连通空腔与涂布棒安装座下端面的通孔，所述通孔内转动连接有连接块，所述连接块由驱动机构带动旋转，所述连接块与涂布棒可拆卸连接，所述涂布棒由气囊制成，所述涂布棒中部垂直固定连接有棒头块，所述棒头块下端面设有用于容纳涂布棒的容纳槽，所述棒头块上设有与涂布棒连通的通气孔，所述驱动机构设于涂布棒安装座的空腔内，用于给涂布棒充放气和带动涂布棒旋转。

本发明的工作原理及优点在于：

1.培养皿盖体上端面紫外线灯的设置，使得自动微生物涂布装置在进行涂布时，培养皿盖体与培养皿之间形成一个相对封闭的空间，可防止外部细菌进入，同时紫外线灯可对培养皿内部进行杀菌处理，可使培养皿内部空间形成相对的无菌环境，可提高实验的成功率；培养皿盖体上菌悬液滴加孔的设置，可使得在将菌悬液滴加进培养皿之中时，不用打开整个培养皿盖体，只需打开一个比培养皿开口更小的开口就能将菌悬液滴加进培养皿之中，降低了外部细菌进入培养皿内部空间的几率，减少外部细菌对微生物培养实验的影响；棒头块下端面设有的用于容纳涂布棒的容纳槽，可使得由气囊制成的涂布棒在压缩状态下被收进棒头块下端面的容纳槽中，由驱动装置给涂布棒充气之后，可用紫外线灯对培养皿内部空间进行杀菌，在菌悬液滴加之后再由驱动装置带动涂布棒旋转，将菌悬液进行均匀涂布，菌悬液的滴加到涂布整个过程中极大程度的减少了培养皿内部与外物细菌的接触几率。

2.连接块与涂布棒可拆卸连接，当一个培养皿内的菌悬液均匀涂布之后，需要对其他培养皿内的菌悬液进行均匀涂布时，通过驱动装置对涂布棒进行放气，将使用后的涂布棒收进棒头块下端面的容纳槽中，回收完之后只需将棒头块取下换上新的即可，同时取下的棒头块方便进行集中回收，也避免了不同培养皿之间的交叉污染。

3.涂布棒安装座设于培养皿盖体中部，不仅可以让培养皿盖体围绕涂布棒安装座转动，便于固定在培养皿盖体上的紫外线灯对培养皿进行均匀杀菌，使得紫外线灯的杀菌范围增大，效果更好；由于微生物培养的需求不同，而需要使用不同规格的培养皿，容易导致培养皿侧壁的顶端与培养皿内培养基表面的高度各不相同，涂布棒与培养皿盖体高度固定的涂布装置，可能存在涂布棒接触不到培养皿内培养基表面，难以对不同规格的培养皿进行涂布操作，而且，滑动连接的设计可以让培养皿盖体在涂布棒安装座上下移动，能够满足涂布装置对不同规格的培养皿都能进行涂布操作，适用范围较广。

进一步，驱动装置包括调速电机、空心齿轮和空心转轴，所述调速电机固定在涂布棒安装座的空腔内，所述调速电机的转轴上连接有传动齿轮，所述通孔内固定连接有轴承，所述空心转轴与轴承转动连接，所述空心转轴与连接块固定连接，所述空心转轴内侧壁上固定连接有叶片，所述空心齿轮固定连接在空心转轴上并与传动齿轮啮合，所述涂布棒安装座的外表面设有连通空腔的通风口。

在菌悬液进行涂布之前，启动调速电机高速旋转，带动传动齿轮转动，传动齿轮带动与其啮合的空心齿轮，空心齿轮带动空心转轴转动，空心齿轮转动时带动与其固定的叶片转动，空心转轴形成气流，控制空心转轴转动的方向，来控制气流的流通方向，可实现对涂布棒的充气展开、旋转涂布和吸气回收等功能。

进一步，涂布棒安装座的侧壁与底部上分别设有限位环，所述培养皿盖体位于两个限位环之间。

限位环的设计是为了防止培养皿盖体与涂布棒安装座脱离，造成使用不便的问题。

进一步，菌悬液滴加孔内套设有菌悬液滴加管。菌悬液滴加管设在菌悬液滴加孔内，避免菌悬液与培养皿盖体直接接触造成培养皿盖体被污染，导致培养皿盖体与其他培养皿接触时产生交叉污染，影响微生物培养实验效果。

进一步，连接块为圆柱形，所述连接块内部嵌有磁铁，所述连接块的下端面设有与棒头块契合的凹槽，所述棒头块带有磁性，所述凹槽顶面设有连通连接块上端面的进气口和出气口，所述进气口和出气口上均设有单向阀，所述出气口上设有满足阀值而启动的溢出机构，用于防止涂布棒被过度充气和给涂布棒放气并进行回收。

在驱动机构给涂布棒充气时，空心转轴转动使叶片旋转产生的气体通过连接块的进气口进入到涂布棒中，对涂布棒进行充气，当冲入的气体过多时，导致涂布棒体内压强升高，压强升高到一定阀值时，溢出机构启动将涂布棒体内多余的气体从出气口排出，使得涂布棒始终保持充盈状态，不会导致充气过度产生爆炸；在驱动机构给涂布棒放气时，空心转轴转动使叶片旋转，从而使叶片与溢出机构之间产生负压，负压达到一定阀值，溢出机构启动将涂布棒体内的全部气体从出气口排出，同时将涂布棒回收进棒头块之中。

进一步，溢出机构包括复位弹簧和挡板，所述连接块上端面设有限位槽，所述出气口设于限位槽底部，所述挡板滑动连接在限位槽内并盖合在出气口上，所述挡板上设有与出气口错开设置的排气孔，所述复位弹簧分别连接在连接块和挡板之间，用于使挡板紧密盖合在出气口上。

复位弹簧加上挡板的重力作用使得紧密挡板盖合在出气口上，只有当涂布棒体内的的压强过大并达到一定阀值时或者是当挡板上方的负压到达一定阀值时，复位弹簧被拉伸，同时挡板在限位槽内向上滑动，出气口被打开，气体可通过挡板上的排气孔排出，结合调速电机能实现自动涂布棒放气回收和避免涂布棒充气过度产生爆炸的功能。

附图说明

图1为本发明自动微生物涂布装置实施例的局部剖视图；

图2为图1连接块的放大示意图；

图3为图1空心转轴与传动齿轮连接的俯视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：涂布棒1、培养皿盖体2、限位环3、盖板4、菌悬液滴加管5、调速电机6、传动齿轮7、涂布棒安装座8、空心齿轮9、空心转轴10、通风口11、轴承12、连接块13、紫外线灯14、棒头块15、磁铁16、单向阀17、进气口18、限位槽19、挡板20、排气孔21、复位弹簧22、出气口23、叶片24。

实施例基本如附图1所示：

一种自动微生物涂布装置，包括涂布棒1、驱动机构、涂布棒安装座8和培养皿盖体2，所述培养皿盖体2中部设有圆形通孔，所述涂布棒安装座8为圆柱形，所述涂布棒安装座8设于培养皿盖体2的圆形通孔内并与培养皿盖体2上下滑动连接，所述培养皿盖体2可围绕涂布棒安装座8转动，所述涂布棒安装座8的侧壁与底部上分别设有限位环3，所述培养皿盖体2位于两个限位环3之间，所述培养皿盖体2上端面固定设置有紫外线灯14，所述培养皿盖体2上还设置有菌悬液滴加孔，所述菌悬液滴加孔内套设有菌悬液滴加管5，所述培养皿盖体2上设有用于闭合菌悬液滴加孔的盖板4；

所述涂布棒安装座8内设有空腔，所述涂布棒安装座8底部设有连通空腔与涂布棒安装座8下端面的通孔，所述通孔内转动连接有连接块13，所述连接块13由驱动机构带动旋转，所述连接块13与涂布棒1可拆卸连接，所述涂布棒1由气囊制成，所述涂布棒1中部垂直固定连接有棒头块15，所述棒头块15下端面设有用于容纳涂布棒1的容纳槽，所述棒头块15上设有与涂布棒1连通的通气孔；

所述驱动机构设于涂布棒安装座8的空腔内，用于给涂布棒1充放气和带动涂布棒1旋转，驱动装置包括调速电机6、空心齿轮9和空心转轴10，所述调速电机6固定在涂布棒安装座8的空腔内，所述调速电机6的转轴上连接有传动齿轮7，所述通孔内固定连接有轴承12，如图3所示，所述空心转轴10与轴承12转动连接，所述空心转轴10与连接块13固定连接，所述空心转轴10内侧壁上固定连接有叶片24，所述空心齿轮9固定连接在空心转轴10上并与传动齿轮7啮合，所述涂布棒安装座8的外表面设有连通空腔的通风口11。

所述连接块13为圆柱形，如图2所示，所述连接块13内部嵌有磁铁16，所述连接块13的下端面设有与棒头块15契合的凹槽，所述棒头块15不与涂布棒安装座8接触，所述棒头块15由带有磁性的铁块制成，所述凹槽顶面设有连通连接块13上端面的进气口18和出气口23，所述进气口18和出气口23上均设有单向阀17，所述出气口23上设有满足阀值而启动的溢出机构，用于防止涂布棒1被过度充气和给涂布棒1放气并进行回收。

所述溢出机构包括复位弹簧22和挡板20，所述连接块13上端面设有限位槽19，所述出气口23设于限位槽19底部，所述挡板20滑动连接在限位槽19内并盖合在出气口23上，所述挡板20上设有与出气口23错开设置的排气孔21，所述限位槽19底部还设有弹簧放置槽，用于放置复位弹簧22，所述复位弹簧22分别连接在连接块13和挡板20之间，用于使挡板20紧密盖合在出气口23上，限位槽19的整个开口与空心转轴10连通。

具体实施过程如下：

首先启动调速电机6顺向转动，调到高速旋转模式，使得传动齿轮7高速转动，从而通过空心齿轮9带动空心转轴10高速转动，进而使得叶片24高速旋转，空心转轴10内产生向下流动的气体，气体通过连接块13进入到棒头块15，给收缩在棒头块15下端面的容纳槽中的涂布棒1充气，使得涂布棒1充分延展开，停止调速电机6；当冲入的气体过多时，导致涂布棒1体内压强升高，压强升高到一定阀值时，溢出机构启动，使得限位槽19的挡板20被向上顶起，挡板20上的排气孔21与进气口18连通，将涂布棒1体内多余的气体从出气口23排出，涂布棒1体内回复到一定压强时，复位弹簧22带动挡板20向下移动，使得出气口23被盖合，而且使得涂布棒1始终保持充盈状态，不会导致充气过度产生爆炸；

然后将培养皿盖体2盖在培养皿上，启动紫外线灯14，转动培养皿盖体2使得紫外线灯14对整个培养皿进行杀菌处理，再打开培养皿盖体2上菌悬液滴加孔上的盖板4，将菌悬液滴加管5装进菌悬液滴加孔中，避免菌悬液与培养皿盖体2直接接触造成污染，导致整个装置与其他培养皿产生交叉污染，影响微生物培养实验效果。

然后再启动调速电机6，调到低速旋转模式，带动空心转轴10低速转动，从而通过连接块13带动涂布棒1低速转动，将菌悬液进行均匀涂布；涂布完成后，停止调速电机6，将培养皿盖体2从培养皿上取下。

当需要将更换新的涂布棒1时，逆向启动调速电机6，调到高速旋转模式，使得传动齿轮7高速转动，从而通过空心齿轮9带动空心转轴10高速转动，进而使得叶片24高速旋转，空心转轴10转动使叶片24旋转，从而使叶片24与溢出机构之间产生负压，由于单向阀17的设置，涂布棒1体内的气体只能从出气口23再经溢出机构流出，负压达到一定阀值时，带动限位槽19内的挡板20向上移动，挡板20上的排气孔21与进气口18连通，将涂布棒1体内的气体全部从出气口23排出，最后将涂布棒1回收进棒头块15的容纳槽中，取下用过的涂布棒1换上新的即可。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。