智能生物实验柜的制作方法

本发明涉及生物实验设备技术领域，更具体地说，本发明涉及一种智能生物实验柜。

背景技术：

在生物技术领域的研究中，实验是不可或缺的一项辅助研究工作，而在生物实验中需要用到大量的生物试剂，用于制备培养基质等。现有的生物实验室内多是应用简单的柜子放置生物试剂，而对于需要冷藏保存的试剂再用冰箱保存，对于需要超低温保存的试剂，再另外应用液氮进行保存，试剂取用时需要到不同的地方进行取用，使用比较麻烦，且在现有的实验柜仅仅具有存放试剂的功能，对于试剂的取用量以及存量等还需要专人进行管理，实验室存在管理混乱、试剂使用控制措施不全等问题，既容易造成试剂浪费，还容易造成试剂不足时补充不及时，耽误实验进度的问题。

技术实现要素：

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种智能生物实验柜，通过设置智能统计系统，能够对实验柜内试剂的取用形成取用记录，并在试剂不足时及时补充，便于实验室内试剂的管理，节省了人工。

本发明还有一个目的是提供一种智能生物实验柜，通过设置下柜体与制冷系统相连接，实现对生物试剂的低温保存，避免了氮气罐或冰柜等的使用，使得试剂取用方便，且节省了试剂放置成本，节省了实验室空间。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种智能生物实验柜，包括：

试剂柜，其包括上柜体和下柜体，所述上柜体和下柜体内分别横向设置有1-3个隔板，以将所述上柜体或下柜体由上至下分隔为2-4个用于放置生物试剂的隔室；所述下柜体设置为具有夹层的双层结构；所述下柜体的底面的两侧分别设置有与所述夹层连通的进气口和出气口；所述下柜体的内壁和内顶面上分别排布有与所述夹层连通的通气孔，且所述下柜体内壁上的通气孔分别设置于相邻两个所述隔板之间；所述隔板上均匀开设有若干透气孔；

智能统计系统，其包括计重装置、总控单元和数据库；所述计重装置包括置物板和重力感应器，所述重力感应器设置于所述置物板的下方，且所述置物板放置于所述隔板上，以统计放置在所述置物板上的生物试剂的存放量；所述数据库内存储有与所述置物板信息对应的试剂存放数据；所述重力感应器连接于所述总控单元，所述总控单元连接于所述数据库，所述置物板对应的试剂取放量通过总控单元向所述数据库传输并保存；

制冷系统，其与所述下柜体连通，以对所述下柜体进行制冷；

用户管理系统，其包括摄像头和存储有用户信息的存储模块；所述摄像头设置于所述上柜体的上方中部；所述摄像头连接于所述存储模块，所述存储模块连接于所述总控单元，以使所述存储模块根据所述摄像头获取的用户脸部图像获知用户信息，以记录所述用户信息对应的用户的试剂取用量，并由所述总控单元发送至所述数据库，使所述数据库内的存放数据得到更新。

优选的是，所述的智能生物实验柜中，还包括：

分析模块，其内存储有实验记录模板；所述分析模块与总控单元和数据库分别连接，以根据所述数据库内的存放数据形成相应的实验记录。

优选的是，所述的智能生物实验柜中，所述存放数据包括：试剂种类、试剂名称、试剂原有量、单次取用量、剩余量、取用时间、取用人和对应的实验名称。

优选的是，所述的智能生物实验柜中，所述制冷系统包括制冷机组、冷源箱、冷气管、气泵和水泵；所述制冷机组设置于所述冷源箱的下部，所述冷源箱设置于所述下柜体的下方；所述冷源箱内填充有质量浓度在0.1-99.9％的酒精，所述制冷机组对所述冷源箱内的酒精制冷；所述冷气管设置为螺旋形，且所述冷气管设置为具有两个进气端和一个出气端的Y形管，所述冷气管的一个进气端连接于所述气泵，所述冷气管的另一个进气端连接于所述出气口，所述冷气管的出气端连接于所述进气口；所述水泵连接于所述冷源箱，并驱动所述冷源箱内的酒精流动；

另外，所述下柜体的底面上方设置有温度传感器，所述温度传感器连接于所述制冷机组。

优选的是，所述的智能生物实验柜中，所述置物板设置为条状，且所述置物板的长度与所述隔板的宽度相配合；所述置物板包括一主板和两个侧板，两个所述侧板分别位于所述主板的两侧，且以可沿所述主板的侧边翻折的方式分别与所述主板的两侧边铰接，以使所述侧边打开时与所述主板位于同一平面，而在翻折时位于所述主板的上方。

优选的是，所述的智能生物实验柜中，所述侧板的宽度为所述主板的宽度的1/4-2/1。

优选的是，所述的智能生物实验柜中，还包括：

柜门，其分别设置于所述上柜体和下柜体的前端；所述柜门为透明设置；

显示屏，其设置于所述下柜体的柜门的上部；所述显示屏连接于所述总控器。

优选的是，所述的智能生物实验柜中，所述冷源箱设置为开口向上的凹字型箱体；所述冷源箱的开口内填充有保温棉。

优选的是，所述的智能生物实验柜中，所述冷源箱的内壁上均匀设置有多个挡板，所述挡板的第一端与所述冷源箱的内壁固定连接，所述挡板以第二端高于第一端的方式倾斜的设置于所述冷源箱的内部；设置于所述冷源箱的相对的两侧的内壁上的挡板交错排列，且所述挡板的第二端具有交叠。

优选的是，所述的智能生物实验柜中，还包括：

除湿净化模块，其设置于所述气泵和冷气管的进气端之间；所述除湿净化模块包括壳体和过滤芯层，所述过滤芯层可替换的放置于所述壳体内部，以对由所述气泵排出的气体进行除湿和净化。

本发明至少包括以下有益效果：

本发明通过在总控器内记录置物板上试剂的初始重量，并将数据保存在数据库内，用户在取用试剂时走到试剂柜前方，摄像头拍摄用户的脸部图像，并与存储模块内的记录进行比对，找到相应的用户信息，然后控制柜体可被打开，用户取用试剂后放回置物板上，置物板下方的重力感应器感应到试剂重量的变化，发送数据信息给总控器，总控器调取数据库中相应置物板上试剂的数据，然后计算差值后，即得到试剂的取用量，并将取用量记录在数据库内，从而实现了针对用户信息的试剂取用量的记录，同时更新了数据库，使得对于试剂柜内试剂的总量得到了监控，进而便于对于试剂的管理，能够及时掌握各种药品的余量，使用速度，对使用速度快且余量不足的药品进行及时补充，避免人工统计的疏漏，并且提高效率。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明所述的智能生物实验柜的结构图；

图2为本发明所述的冷源箱的纵向截面图；

图3为本发明所述的置物板的结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

如图1所示，本发明提供一种智能生物实验柜，包括：试剂柜，其包括上柜体1和下柜体2，所述上柜体1和下柜体2内分别横向设置有1-3个隔板3，以将所述上柜体1或下柜体2由上至下分隔为2-4个用于放置生物试剂的隔室；所述下柜体2设置为具有夹层4的双层结构；所述下柜体2的底面的两侧分别设置有与所述夹层4连通的进气口5和出气口6；所述下柜体2的内壁和内顶面上分别排布有与所述夹层4连通的通气孔7，且所述下柜体2内壁上的通气孔7分别设置于相邻两个所述隔板3之间；所述隔板3上均匀开设有若干透气孔16。

智能统计系统，其包括计重装置、总控单元和数据库；所述计重装置包括置物板8和重力感应器9，所述重力感应器9设置于所述置物板8的下方，且所述置物板8放置于所述隔板3上，以统计放置在所述置物板8上的生物试剂的存放量；所述数据库内存储有与所述置物板8信息对应的试剂存放数据；所述重力感应器9连接于所述总控单元，所述总控单元连接于所述数据库，所述置物板8对应的试剂取放量通过总控单元向所述数据库传输并保存。所述重力感应器将感应的重量值连同对应的置物板的信息发送给所述总控单元，所述总控单元根据所述置物板的信息在所述数据库内调取对应的置物板上物品的初始重量值，并计算所述初始重量值与所述重力感应器感应的重量值间的差值，以得到所述置物板上物品的取用量，并将所述取用量发送至所述数据库保存，并将所述数据库内相应的物品的重量值进行更新并保存。

制冷系统，其与所述下柜体2连通，以对所述下柜体2进行制冷。

用户管理系统，其包括摄像头15和存储有用户信息的存储模块；所述摄像头15设置于所述上柜体1的上方中部；所述摄像头15连接于所述存储模块，所述存储模块连接于所述总控单元，以使所述存储模块根据所述摄像头获取的用户脸部图像获知用户信息，以记录所述用户信息对应的用户的试剂取用量，并由所述总控单元发送至所述数据库，使所述数据库内的存放数据得到更新。

在上述方案中，通过在总控器内记录置物板上试剂的初始重量，并将数据保存在数据库内，用户在取用试剂时走到试剂柜前方，摄像头拍摄用户的脸部图像，并与存储模块内的记录进行比对，找到相应的用户信息，然后控制柜体可被打开，用户取用试剂后放回置物板上，置物板下方的重力感应器感应到试剂重量的变化，发送数据信息给总控器，总控器调取数据库中相应置物板上试剂的数据，然后计算差值后，即得到试剂的取用量，并将取用量记录在数据库内，从而实现了针对用户信息的试剂取用量的记录，同时更新了数据库，使得对于试剂柜内试剂的总量得到了监控，进而便于对于试剂的管理，能够及时掌握各种药品的余量，使用速度，对使用速度快且余量不足的药品进行及时补充，避免人工统计的疏漏，并且提高效率。通过在隔板上均匀开设透气孔，使得柜体内部气体流通顺畅，尤其是下柜体内冷气的流通更加均匀，保证柜体内温度均匀，便于柜内试剂的保存。

一个优选方案中，还包括：分析模块，其内存储有实验记录模板；所述分析模块与总控单元和数据库分别连接，以根据所述数据库内的存放数据形成相应的实验记录。

在上述方案中，通过在分析模块内存储实验记录模板，可使分析模块调取数据库内的存放数据，然后根据存放数据生成实验记录。在现有的生物实验中，大部分实验需要配置培养基，而后将每次实验用的培养基作为实验记录并进行抄录，因而通过智能实验柜生成的实验记录就能够对每次实验用的各种药品有所了解，自动生成精确的配方，还能够将自动生成的配方和所参照的配方进行比对验证，增加实验精确度。

一个优选方案中，所述存放数据包括：试剂种类、试剂名称、试剂原有量、单次取用量、剩余量、取用时间、取用人和对应的实验名称。

在上述方案中，通过设置数据库内的存放数据包括试剂种类、名称、原有量、取用量等数据信息，能够使得数据库内试剂信息详细，便于生成实验报告的准确性，且能够便于试剂的管理。

如图2所示，一个优选方案中，所述制冷系统包括制冷机组10、冷源箱11、冷气管12、气泵13和水泵14；所述制冷机组10设置于所述冷源箱11的下部，所述冷源箱11设置于所述下柜体2的下方；所述冷源箱11内填充有质量浓度在0.1-99.9％的酒精，所述制冷机组10对所述冷源箱11内的酒精制冷；所述冷气管12设置为螺旋形，且所述冷气管12设置为具有两个进气端和一个出气端的Y形管，所述冷气管12的一个进气端连接于所述气泵13，所述冷气管12的另一个进气端连接于所述出气口6，所述冷气管12的出气端连接于所述进气口5；所述水泵14连接于所述冷源箱11，并驱动所述冷源箱11内的酒精流动。

另外，所述下柜体2的底面上方设置有温度传感器，所述温度传感器连接于所述制冷机组10。

在上述方案中，通过在冷源箱内灌入不同浓度的酒精，然后利用酒精对冷气管内的空气进行制冷，而后利用冷气对下柜体内的试剂进行冷藏，避免了冷柜的使用，节省了实验室面积，且使得取用试剂更加方便。同时，酒精的冷凝点在-117.3℃，能够满足大部分生物试剂的保存的温度要求，且还可以根据试剂冷藏的不同需要，对酒精的浓度进行调节，进而方便所述智能柜的使用。当然，当存放试剂要求温度高于0℃时，冷源箱内也可采用水代替酒精，而根据需求不同，也可以使用其他任何液体对酒精进行替代。采用液体对冷气管进行制冷，较之固体温度更加均匀。通过在下柜体的底面设置与制冷机组连接的温度传感器，能够时刻监控柜体内的温度，进而保证试剂的保存质量。

如图3所示，一个优选方案中，所述置物板8设置为条状，且所述置物板8的长度与所述隔板3的宽度相配合；所述置物板8包括一主板17和两个侧板18，两个所述侧板18分别位于所述主板17的两侧，且以可沿所述主板17的侧边翻折的方式分别与所述主板17的两侧边铰接，以使所述侧边18打开时与所述主板17位于同一平面，而在翻折时位于所述主板17的上方。

在上述方案中，通过设置置物板包括主板和侧板，能够方便不同大小试剂的存放，且将置物板设置为条状，能够根据需要调整隔板上置物板的数量，进而使得所述智能生物实验柜使用更加灵活方便。

一个优选方案中，所述侧板18的宽度为所述主板17的宽度的1/4-2/1。

在上述方案中，通过限制侧板的宽度，使得两侧的侧板在翻折在主板上方时能够位于主板两侧，进而使得置物板上方放置试剂更加平稳。

一个优选方案中，还包括：柜门19，其分别设置于所述上柜体1和下柜体2的前端；所述柜门19为透明设置；显示屏20，其设置于所述下柜体2的柜门19的上部；所述显示屏20连接于所述总控器。

在上述方案中，通过在柜体上设置透明柜门，方便用户对于试剂的找寻，提高了工作效率，通过在下柜体的柜门上部设置与总控器连接的显示屏，能够在显示屏上查询试剂的取用记录、存量、实验记录等，从而方便了用户的使用。

一个优选方案中，所述冷源箱11设置为开口向上的凹字型箱体；所述冷源箱11的开口内填充有保温棉。

在上述方案中，通过将冷源箱设置为开口向上的凹字型，减少了酒精的用量，且便于酒精在箱体内的流动，使得箱体内温度更加均匀，同时在冷源箱的开口内填充保温棉，提高了冷源箱的保温效果，节省了能源，降低了使用成本。

一个优选方案中，所述冷源箱11的内壁上均匀设置有多个挡板21，所述挡板21的第一端与所述冷源箱11的内壁固定连接，所述挡板21以第二端高于第一端的方式倾斜的设置于所述冷源箱11的内部；设置于所述冷源箱11的相对的两侧的内壁上的挡板21交错排列，且所述挡板21的第二端具有交叠。

在上述方案中，通过在冷源箱的内壁倾斜设置挡板，且挡板的端部具有交叠，使得酒精的流动形成S形水路，进而避免了因制冷机组位于冷源底部造成冷源箱内酒精温度不均匀的弊端，使得酒精对于气体的降温更加均匀，保证了下柜体内温度的均匀和稳定。

一个优选方案中，还包括：除湿净化模块22，其设置于所述气泵13和冷气管12的进气端之间；所述除湿净化模块22包括壳体和过滤芯层，所述过滤芯层可替换的放置于所述壳体内部，以对由所述气泵13排出的气体进行除湿和净化。

在上述方案中，通过在气泵和冷气管间设置除湿净化模块，能够滤除进入下柜体的气体内的水蒸气和杂质，避免了下柜体内水气的产生，以及试剂受到杂质的污染。同时设置过滤芯层可替换，能够方便过滤芯层的更换，从而保证整个柜体的使用效果。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。