一种微生物检验清洁培养装置的制作方法

文档序号：12410711阅读：243来源：国知局

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本发明属于医疗器械设备技术领域，尤其涉及一种微生物检验清洁培养装置。

背景技术：

微生物检验科的操作人员对微生物进行检验分析之前，需要进行各类微生物标本的分离培养，以方便检验时形成纯的菌株，增加检验的准确性，但是由于各类微生物生长环境要求不同，需要不同的培养环境。

但是现有的微生物检验清洁培养装置存在以下缺点：一是结构复杂，使用不便，操作麻烦；二是智能化程度低，自动化程度低。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种微生物检验清洁培养装置，旨在解决现有的微生物检验清洁培养装置结构复杂，使用不便，操作麻烦；智能化程度低，自动化程度低的问题。

本发明是这样实现的，一种微生物检验清洁培养装置，包括培养箱；所述培养箱的内腔中设置有分隔板，且分隔板将培养箱的内腔分隔成左空间和右空间；所述左空间的内腔顶部设置有第一制冷装置和第一加热装置，且第一制冷装置设置在第一加热装置的左侧；所述左空间的左侧壁上设置有第一温度传感器和第一湿度传感器，且第一温度传感器设置在第一湿度传感器的上方；

所述右空间的内腔顶部设置有第二制冷装置和第二加热装置，且第二制冷装置设置在第二加热装置的左侧；所述右空间的左侧壁上设置有第二温度传感器和第二湿度传感器，且第二温度传感器设置在第二湿度传感器的上方；

所述左空间的前侧面安装有左安装门，且左安装门的中心处固定安装有第一操作显示屏；所述右空间的前侧面安装有右安装门，且右安装门的中心处固定安装有第二操作显示屏；

所述培养箱的顶部左侧固定安装有四个第一驱动装置；所述第一驱动装置通过第一电动伸缩杆与培养基箱连接；所述培养基箱内壁上固定安装有第一固定板和第二固定板，且第一固定板设置在第二固定板的上方；所述第一固定板和第二固定板均通过弹簧与试管架的两端连接；

所述培养箱的顶部左侧固定安装有第一雾化泵，且培养箱的顶部右侧固定安装有第二雾化泵；

所述培养箱的顶部右侧固定安装有四个第二驱动装置；所述第二驱动装置通过第二电动伸缩杆与搅拌箱连接；所述培养箱的顶部中心处设置有支撑杆；所述支撑杆的顶部固定安装有支撑板；所述支撑板的顶部左侧固定安装有培养基箱对应的第一马达；所述第一马达的底部通过第一旋转轴与清洗刷连接，且清洗刷设置在支撑板的下方；

所述支撑板的顶部右侧固定安装有与搅拌箱对应的第二马达，且第二马达的底部通过第二旋转轴与搅拌棒连接；

所述微生物检验清洁培养装置还包括单片机控制器；所述单片机控制器的输入端分别与第一温度传感器、第一湿度传感器、第二温度传感器和第二湿度传感器的输出端电性连接；所述单片机控制器的输出端分别与第一制冷装置、第一加热装置、第二制冷装置、第二加热装置、第一驱动装置、第一雾化泵、第二雾化泵、第二驱动装置、第一马达、第二马达和计时模块的输入端电性连接；所述单片机控制器分别与第一操作显示屏和第二操作显示屏电性连接。

进一步，所述培养箱的底部设置有底座，且底座底部的四个角部均固定安装有支腿；

所述左安装门的右侧边缘处设置有左旋转门把；

所述右安装门的左侧边缘处设置有右旋转门把；

所述第一雾化泵通过第一连接管与第一雾化棒连接，且第一连接管设置在左空间中；

所述第二雾化泵通过第二连接管与第二雾化棒连接，且第二连接管设置在右空间中；

所述支撑板的顶部中心处固定安装有主机箱；

所述搅拌棒上设置有多个搅拌叶，且搅拌棒设置在支撑板的下方。

进一步，所述单片机控制器内置有中央处理单元；所述第一温度传感器、第一湿度传感器、第二温度传感器、第二湿度传感器均设置有信号采集模块；所述第一温度传感器、第一湿度传感器、第二温度传感器、第二湿度传感器的信号采集模块通过信号线与中央处理单元信号连接。

进一步，所述中央处理单元的温湿度信号处理方法包括：

设定中央处理单元的一温湿度临界值；

根据温湿度临界值判断一最大可处理负载量；

根据汇集平台电源管理技术将多个第一工作任务结合为一第一连续工作任务；

判断第一连续工作任务的一负载量是否大于最大可处理负载量；

当第一连续工作任务的负载量大于最大可处理负载量时，将第一连续工作任务中之一超载部分的第一工作任务移出第一连续工作任务；

当接收到第一连续工作任务时，将中央处理单元由一休眠模式切换至一操作模式，以及处理第一连续工作任务；以及当第一连续工作任务处理完成后，将中央处理单元设为休眠模式。

进一步，中央处理单元的操作频率在一般操作下具有一正常操作频率，中央处理单元的温湿度信号处理方法还包括：

根据第一连续工作任务的负载量以及温湿度临界值决定一第一操作频率；

以及当中央处理单元切换至操作模式时，将中央处理单元的操作频率由正常操作频率提升至第一操作频率，并通过第一操作频率处理第一连续工作任务；

其中第一操作频率的工作频率高于正常操作频率的工作频率。

进一步，中央处理单元的温湿度信号处理方法还包括：

当第一连续工作任务处理完成并且中央处理单元进入休眠模式后，根据汇集平台电源管理技术将多个第二工作任务以及超载部分的第一工作任务结合为一第二连续工作任务；

当接收到第二连续工作任务时，将中央处理单元由休眠模式切换至操作模式；

将中央处理单元的操作频率由正常操作频率提升至一第二操作频率，通过第二操作频率处理第二连续工作任务；以及当第二连续工作任务处理完成后，将中央处理单元设为休眠模式；

其中第一操作频率的工作频率高于正常操作频率的工作频率；

中央处理单元使用第一操作频率将第一连续工作任务处理完成的时间点与开始接收到第二连续工作任务的时间点之间具有一第一间隔时间，而使用正常频率将第一连续工作任务处理完成与接收到第二连续工作任务之间具有一第二间隔时间，其中第一间隔时间小于第二间隔时间。

进一步，所述中央处理单元包括：

时序控制模块，由程序控制器获取指令，根据所述指令产生指令执行周期，将所述指令执行周期向状态信号模块发送；

状态信号模块，接收所述时序控制模块发送的指令执行周期，根据所述指令执行周期指示所述指令执行时所处的时钟周期，所述指令执行周期包括至少两个时钟周期；

时序控制模块，根据所述状态信号模块指示的所述指令执行时所处的时钟周期，在所述指令执行时所处的倒数第二个时钟周期向所述程序存储器发送读取下一条指令的控制信号，以及在所述指令执行时所处的最后一个时钟周期从所述程序控制器读取下一条指令；时序控制模块根据所述指令产生时序控制信号，将所述时序控制信号向读写控制模块和运算模块发送；

读写控制模块，根据所述时序控制信号，从数据存储器读取数据或者向数据存储器写入数据；

运算模块，根据所述时序控制信号，对从数据存储器读取的数据进行处理。

进一步，所述时序控制模块在所述下一条指令执行时所处的第一个时钟周期产生时序控制信号，将所述时序控制信号向所述读写控制模块和运算模块发送；

所述时序控制模块在复位期间将所述指令执行周期设置为包括两个时钟周期；

所述中央处理单元还包括：

中断定时模块，根据所述状态信号模块指示的所述指令执行时所处的时钟周期，在所述指令执行时所处的最后一个时钟周期进行中断仲裁，当具有所响应的中断时，在所述下一条指令执行时所处的倒数第二个时钟周期，控制所述时序控制模块暂停从所述程序控制器读取指令。

进一步，所述信号采集模块的信号采集方法包括：

首先，用感知设备在独立的采样周期内对目标信号x(t)进行采集，并用A/D方式对信号进行数字量化；然后，对量化后的信号x(i)进行降维；最后，对降维后的信号进行重构；其中t为采样时刻，i为量化后的信号排序；

对量化后的信号进行降维，具体是对量化后的信号通过有限脉冲响应滤波器的差分方程i＝1,…,M，其中h(0),…,h(L-1)为滤波器系数，设计基于滤波的压缩感知信号采集框架，构造如下托普利兹测量矩阵：

则观测i＝1,…,M，其中b₁,…,b_L看作滤波器系数；子矩阵Φ_FT的奇异值是格拉姆矩阵G(Φ_F,T)＝Φ′_FTΦ_FT特征值的算术根，验证G(ΦF,T)的所有特征值λi∈(1-δ_K,1+δ_K),i＝1,…,T，则Φ_F满足RIP，并通过求解如下公式最优化问题来重构原信号：

即通过线性规划方法来重构原信号，亦即BP算法；

针对实际压缩信号，如温湿度信号的采集，则修改Φ_F为如下形式：

如果信号在变换基矩阵Ψ上具有稀疏性，则通过求解如下公式最优化问题，精确重构出原信号：

其中Φ与Ψ不相关，Ξ称为CS矩阵。

本发明提供的微生物检验清洁培养装置结构简单，通过第一操作显示屏和第二操作显示屏进行操作，操作方便，以单片机控制器为核心，智能化程度高，自动化程度高，培养箱中设置有左空间和右空间，可以对对同种标本不同微生物进行分离培养，满足不同菌株对温度的不同要求。

本发明单片机控制器内置的中央处理单元的温湿度信号处理方法，充分保证了对温湿度信号的精确处理和控制，使温度湿度的恒定调节提供了有力的保障。

本发明单片机控制器内置的中央处理单元设置的多模块具有多功能性，并且优良的性能充分保证中央处理单元的高效性和智能性，这是本发明的关键点之一。

本发明的信号采集模块的信号采集方法，充分保证了采集的信号准确性，提高了温度控制的精确性。

附图说明

图1是本发明实施例提供的微生物检验清洁培养装置示意图；

图2是本发明实施例提供的微生物检验清洁培养装置外部结构示意图；

图3是本发明实施例提供的单片机控制器控制原理框图。

图中：1、培养箱；2、底座；3、支腿；4、分隔板；5、左空间；6、右空间；7、第一制冷装置；8、第一加热装置；9、第一温度传感器；10、第一湿度传感器；11、第二制冷装置；12、第二加热装置；13、第二温度传感器；14、第二湿度传感器；15、左安装门；16、第一操作显示屏；17、左旋转门把；18、右安装门；19、第二操作显示屏；20、右旋转门把；21、第一驱动装置；22、第一电动伸缩杆；23、培养基箱；24、第一固定板；25、第二固定板；26、弹簧；27、试管架；28、第一雾化泵；29、第一连接管；30、第一雾化棒；31、第二雾化泵；32、第二连接管；33、第二雾化棒；34、第二驱动装置；35、第二电动伸缩杆；36、搅拌箱；37、支撑杆；38、支撑板；39、主机箱；40、第一马达；41、第一旋转轴；42、清洗刷；43、第二马达；44、第二旋转轴；45、搅拌棒；46、搅拌叶；47、单片机控制器；48、计时模块。

具体实施方式

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。

下面结合附图对本发明的应用原理作详细描述。

如图1至图3所示，本发明实施例提供的微生物检验清洁培养装置，包括培养箱1和单片机控制器47，所述培养箱1的内腔中设置有分隔板4，且分隔板4将培养箱1的内腔分隔成左空间5和右空间6；所述左空间5的内腔顶部设置有第一制冷装置7和第一加热装置8，且第一制冷装置7设置在第一加热装置8的左侧。

所述左空间5的左侧壁上设置有第一温度传感器9和第一湿度传感器10，且第一温度传感器9设置在第一湿度传感器10的上方；所述右空间6的内腔顶部设置有第二制冷装置11和第二加热装置12，且第二制冷装置11设置在第二加热装置12的左侧。

所述右空间6的左侧壁上设置有第二温度传感器13和第二湿度传感器14，且第二温度传感器13设置在第二湿度传感器14的上方；所述左空间5的前侧面安装有左安装门15，且左安装门15的中心处固定安装有第一操作显示屏16。

所述右空间6的前侧面安装有右安装门18，且右安装门18的中心处固定安装有第二操作显示屏19；所述培养箱1的顶部左侧固定安装有四个第一驱动装置21；所述第一驱动装置21通过第一电动伸缩杆22与培养基箱23连接；所述培养基箱23内壁上固定安装有第一固定板24和第二固定板25，且第一固定板24设置在第二固定板25的上方。

所述第一固定板24和第二固定板25均通过弹簧26与试管架27的两端连接；所述培养箱1的顶部左侧固定安装有第一雾化泵28，且培养箱1的顶部右侧固定安装有第二雾化泵31；所述培养箱1的顶部右侧固定安装有四个第二驱动装置34；所述第二驱动装置34通过第二电动伸缩杆35与搅拌箱36连接；所述培养箱1的顶部中心处设置有支撑杆37；所述支撑杆37的顶部固定安装有支撑板38。

所述支撑板38的顶部左侧固定安装有培养基箱23对应的第一马达40；所述第一马达40的底部通过第一旋转轴41与清洗刷42连接，且清洗刷24设置在支撑板38的下方；所述支撑板38的顶部右侧固定安装有与搅拌箱36对应的第二马达43，且第二马达43的底部通过第二旋转轴44与搅拌棒45连接。

所述单片机控制器47的输入端分别与第一温度传感器9、第一湿度传感器10、第二温度传感器13和第二湿度传感器14的输出端电性连接；所述单片机控制器47的输出端分别与第一制冷装置7、第一加热装置8、第二制冷装置11、第二加热装置12、第一驱动装置21、第一雾化泵28、第二雾化泵31、第二驱动装置34、第一马达40、第二马达43和计时模块48的输入端电性连接。

所述单片机控制器47分别与第一操作显示屏16和第二操作显示屏19电性连接。

进一步，所述培养箱1的底部设置有底座2，且底座2底部的四个角部均固定安装有支腿3。

左安装门15的右侧边缘处设置有左旋转门把17。

所述右安装门18的左侧边缘处设置有右旋转门把20。

所述第一雾化泵28通过第一连接管29与第一雾化棒30连接，且第一连接管29设置在左空间5中。

所述第二雾化泵31通过第二连接管32与第二雾化棒33连接，且第二连接管32设置在右空间6中。

所述支撑板38的顶部中心处固定安装有主机箱39。

所述搅拌棒45上设置有多个搅拌叶46，且搅拌棒45设置在支撑板38的下方。