Устройство для размораживания биологических сред

Устройство для размораживания биологических сред

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к лабораторной технике, в частности к обработке биологических препаратов, используемых для искусственного осеменения сельскохозяйственных животных. Цель изобретения - повышение надежности устройства за счет исключения из него механических подвижных элементов. На теплопроводном корпусе 2 камеры 1 размораживания размещен термохромный элемент 9, который по достижении заданной физиологической температуры прерывает оптическую цепь светодиод 7 - фотоприемник 8, обеспечивая выключение нагревателя. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ДЯРp

gr (21) 4657534/15 (22) 01.03.89 (46) 15.07.91. Бюл. М 26 . (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро с опытным производством при Белорусском государственном университете им. В.И. Ленина (72) И.Н. Рудой, В.Д, Телегин, В.В. Нижников, С.А. Прищепо и А.В. Шумадо (53) 542.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1535539. кл. А 61 0 7/02, 1988. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗМОРАЖИВАНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИХ СРЕД. Ж, 1662677 А1 (st>s В 01 б 7/00, А 61 0 19/00 (57) Изобретение относится к лабораторной технике, в частности к обработке биологических препаратов, используемых для искусственного оСеменения сельскохозяйственных животных. Цель изобретения — повышение надежности устройства за счет исключения иэ него механических подвижных элементов, На теплопроводном корпусе 2 камеры 1 размораживания размещен термохромный элемент 9, который по достижении заданной физиологической температуры и оеаы вает оптическую цепь светодиод7 — фотоприемник 8; обеспечивая . выключение нагревателя. 2 ил.

1662677

10

30

45

Изобретение относится к лабораторной технике, в частности к обработке биологических препаратов, используемых для исскуственного осеменения сельскохозяйственных животных.

Цель изобретения — повышение надежности устройства за счет исключения из него механических подвижных элементов, На фиг, 1 изображено устройство для размораживания биологических сред, вид спереди в разрезе; на фиг, 2 — схема включения электрических элементов устройства.

Устройство для размораживания биологических сред содержит разъемный кожух 1, размещенный в нем теплопроводный корпус 2 с ячейками 3 для емкостей 4 с биологической средой, фиксируемых в ячейках 3 с помощью демпфирующих прокладок 5. Корпус 2 установлен внутри кожуха 1 на нагревателе 6, В верхней части кожуха 1 с внутренней его стороны установлены под углом (менее 90 ) один к другому светоизлучающий 7 и фотоприемный 8 элементы, в точке пересечения оптических осей которых на теплопроводном корпусе 2 закреплен термохромный элемент 9, выполненный, к примеру, на базу жидкокристаллического вещества с фазовым переходом с температурной области 38-39 С, Нагреватель 6 (фиг. 2) соединен с источником 10 электропитания через коммутирующий элемент 11, выполненный в виде электронного ключа на силовом транзисторе 12 и усилителе 13 мощности, вход которого, т.е, управляющий вход коммутирующего элемента 11, подключен к выходу фотоэлектрического элемента

8, а выход соединен с входом (базой или затвором) силового транзистора 12, выход которого через нагреватель 6 связан с источником 10 электропитания, соединенным также со светоизлучающим элементом 7, в качестве которого может быть использован светоизлучающий диод АЛ307Г, Устройство работает следующим образом.

За несколько минут до начала работы устройство для размораживания биологического материала подключаютк источнику 10 электропитания, в качестве которого в полевых условиях используется аккумуляторная батарея. При эксплуатации в стационарных условиях устройство может подключаться и к сети переменного тока через понижающий трансформатор и выпрямитель (не показаны). В исходном, т.е ненагретом состоянии, термохромовый элемент 9, в качестве которого может быть использован плоский индикатор температуры на базе закапсулированного холестерическог о жидкого кристалла с заданной цветотемпературной характеристикой, имеет соответствующую окраску, обладает селективным светорассеянием и отражает световой поток, излучаемый светоизлучащщим элементом 7, что приводит к засветке фотоприемного элемента 8 и появлению электрического сигнала на его выходе, усиливаемого усилителем 13 мощности и обуславливающего отпирание силового транзистора 12 и тем самым запитывание нагревателя 6 от источника 10 электропитания, благодаря чему обеспечивается нагрев устройства до температуры, необходимой для размораживания биологического материала непосредственно перед его употреблением (38 1 С), При достижении заданной температуры, т.е. разогреве теплопроводного корпуса 2 и тем самым термохромного элемента 9, s последнем происходит фазовый переход из жидкокристаллической (холестерической) фазы в изотропную жидкость, обуславливающий резкое изменение окраски элемента 9 (почернение его) и тем самым прерывание светового потока, поступающего на фотоприемный элемент 8, Отсутствие электрического сигнала на выходе элемента 8 приводит к запиранию силового транзистора ",2, т.е, к "размыканию" коммутирующего элемента 11 и отключению нагревателя 6 от источника 10 электропитания. Выделяемое при этом в течение некоторого времени избыточное тепло (вследствие инерционности нагревателя 6) может дополнительно аккумулироваться теплопроводным корпусом 2, имеющим в своем составе несколько полостей(не показаны), заполненных веществом с температурой плавления равной либо несколько (на.0,5 — 1 С) превышающей заданную температуру размораживания, что обеспечивает дополнительную стабилизацию температуры на заданном уровне. При последующем охлаждении устройства и снижении температуры ниже заданного значения происходит обратный фазовый переход вещества термохромного элемента 9 (из изотропной жидкости в холестерическую фазу), обуславливающий повторное срабатывание коммутирующего элемента 11, выполненного в виде электронного ключа, и подключение нагревателя 6 к источнику электропитания. В дальнейшем описанный процесс повторяется, обеспечивая поддержание температуры на требуемом уровне причем включение и отключение устройства происходит в автоматическом режиме без срабатывания механических контактов и перемещения каких-гибо подвижных элементов.

1662677

Для размораживания биологической среды верхнюю часть кожуха 1, выполненную разъемным, снимают и в ячейках 3 с помощью демпфирующих прокладок 5 фиксируют требуемое количество вскрытых емкостей 4 с нейтрализованным 2,97,-м раствором натрия цитрата, хранящийся до размораживания в герметично укупоренном состоянии при температуре окружающей среды. Через 20-30 с в каждую из емкостей 4 с разогретым раствором (объемом около 1 мл) помещается гранула спермы животного (объемом около 0.2 мл), хранящаяся до этого при температуре жидкого азота. Перед помещением в емкость 4 гранулу выдерживают на воздухе в течение

2 — 3 с для удаления остатков жидкого азота.

После помещения гранул в емкость 4 происходит их быстрое размораживание и через

5-8 с емкости 4 с разогретой биологической средой могут быть извлечены из устройства для дальнейшего их использования. При необходимости сохранения разогретого биологического материала в течение определенного отрезка времени верхнюю часть кожуха 1 закрывают и оставляют устройство присоединенным к источнику электропитания, Заданная температура в предлагаемом устройстве считывается, контролируется и поддерживается в автоматическом режиме бесконтактным способом, т.е. без участия каких-либо механических подвижных, в т.ч. переключающих элементов.

Таким образом, предлагаемое устройство для размораживания биологических сред обеспечивает в сравнении с прототипом более высокую эксплуатационную надежность и долговечность благодаря исключению из состава устройства механическиих подвижных, в т.ч. переключающих элементов. Переключение нагревателя обеспечивается в устройстве путем отпирания и запирания электронного ключа, уп5 равляющий сигнал для, которого формируется по результату считывания температуры оптическим способом, причем сама температура контролируется по фазовому переходу вещества термохромно10 ro элемента. Отсутствие в заявляемом устройстве механических контактов и подвижных элементов не только повышает его надежность благодаря исключению наиболее вероятных причин отказов у прототи15 па, но и существенно увеличивает срок службы устройства в сравнении с прототипом.

Формула изобретения

Устройство для размораживания биоло20 гических сред, содержащее кожух, размещенный в нем теплопроводный корпус с ячейками для емкостей с биологическои средой и нагреватель, соединенный с источником электропитания через коммутирующий

25 элемент, о т л и ч а ю щ е е с я тем. что, с целью повышения надежности устройства за счет исключения механических подвижных элементов, в него введены светоизлучающий и фотоприемный элементы, 30 установленные под углом один к другому, термохромная пластина, закрепленная на теплопроводном корпусе в точке пересечения оптических осей светоизлучающего и фотоприемного элементов, и усилитель

35 мощности, а в качестве коммутирующего элемента применен силовой транзистор. при этом вход усилителя мощности соединен с фотоприемным элементом, а выход— с базой силового транзистора, в коллектор40 ную цепь которого включен нагреватель.