多功能采樣冷藏培養箱的研製

多功能采樣冷藏培養箱的研製
 
將采樣、冷藏、培養箱和太陽能供電等功能設計成一體，箱內設置高效複合的加熱、製冷和溫控裝置，通過電腦智能控製采樣、冷藏、培養各自所需的溫度，具有采樣、冷藏、培養箱通用的功能。這樣在執行任務中可減少攜帶箱子的件數，降低重量，又不依賴市電也可以工作，特彆適合於野戰條件下使用。
 
在**反生物武器襲擊中，戰劑標本的采樣、冷藏、培養，是確定生物戰劑種類的重要工作，也是取得反生物戰勝利的重要保證。因此在未來的反生物戰和日常衛生防疫工作中，對采樣、冷藏、培養箱的功能提出了更高的要求。我們在分析研究現有裝備的采樣、冷藏、培養箱主要缺陷的基礎上，針對反生物不同的作戰環境和特點，結合現有高科技技術，構思並研製了“多功能采樣冷藏培養箱”。用於反生物戰中，病毒、**、立克次體、**等生物戰劑標本的采樣、冷藏、培養。大型現場活動的衛勤保障、醫療、衛生防疫、製藥、環保等行業的生產、檢驗、培養、實驗、消毒、儲存、科研等工作。
 
1 現有裝備主要存在問題與改進的構思
1．1 主要存在問題：
目前使用的便攜式采樣、冷藏、培養箱，采樣、冷藏基本采用冰塊加保溫箱的模式，培養箱是采用電熱絲加熱的模式。三個箱子的功能分彆是現場戰劑標本的采集存人采樣箱，然後在將戰劑標本存入冷藏箱進行後送，在將戰劑標本存人培養箱進行培養。存在的主要問題是，使用攜帶箱子多，準備時間長，操作次數多。冰塊降溫需要依賴於後方支援，使用時間短。培養箱升溫時間，能量轉換效率低，冇有自備供電能力。操作過程中戰劑標本容易受到汙染和戰劑標本汙染環境。三個箱子技術相對落後，體積重量較大、對市電依賴性強、攜帶行動不便，不適於野外條件下使用等缺點。

1．2 改進的構思：
我們將采樣、冷藏、培養、自備太陽能供電等功能通過現代技術設計成一體，通過電腦自動智能控製采樣、冷藏、培養各自所需的溫度。既有采樣、冷藏、培養箱獨立的功能，又具有聯用的功能。這樣在執行任務中可減少攜帶箱子的件數，降低重量，又不依賴市電也可以工作，特彆適合於野外條件下使用。

2 解決的主要問題
“多功能采樣冷藏培養箱”研製目的就在於提供一種集采樣、冷藏、培養功能為一體，智能、輕便、電能消耗小、能量轉換效率高，便於野外作業使用。關鍵要解決加熱和冷藏兩種裝置一體化設計等問題，主要就是在箱內設計安裝複合高效的加熱、製冷裝置和溫控裝置。在啟動培養功能時，加熱裝置開始工作，我們改變傳統的電熱絲加熱模式，加熱裝置是在內膽的內隔板上貼敷紅外發熱膜，四周噴塗鍍金反射膜。紅外發熱膜、溫控裝置及鋰電池電連接。通電後，紅外發熱膜直接對培養體進行加熱，由於外發熱膜熱慣性極小，通電後0．8 s可達額定功率的5o％，約1 s可達額定功率的80％，約2 s可全功率運行，升溫迅速準確。在內壁一定部位噴塗鈦、金等稀有金屬，作為定向反射層，可大大提高加熱效率，降低反射板的溫度。反射膜反射回散射部分能量，電能轉化成熱能的轉化效率得到顯著提高。

在啟動功采樣、冷藏能時，箱體內壁複合安裝半導體製冷片，在製冷裝置開始工作，半導體製冷片作為製冷係統，無噪聲、無汙染、啟動快隻要一通上電，就可以幾分鐘內結上一層雪白的冰霜開始降溫，並可以對箱內的溫度進行實時監控，既方便又迅速。因此它開辟了製冷技術的一個新分支，解決了多功能采樣冷藏培養箱特殊場合的製冷難題，符合人們在特種場合的需要。

太陽能電池為鋰電池充電提供電力。鋰電池體積小，重量輕，因此，在培養箱整體體積和重量並未明顯增加的情況下，實現了無需外接電源即可正常使用的目的，適合在無市電的野戰條件下使用。同時，由於加熱是由紅外發熱膜直接對培養體進行加熱，反射膜反射回部分能量繼續利用，因此，內阻壁體及殼體少有升溫，這樣其溫度與環境溫度的溫差就很小，從而通過殼體所散失的熱量也很少，這樣，就可減小殼體厚度，進而實現降低重量，減小培養箱外型體積的目的。采取了上述技術，在不增加重量和體積的前提下，實現了采樣、冷藏、培養多功能一體化的目的。