一種自動梯度凝膠混合裝置及其控制電路和控制方法制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術涉及一種自動梯度凝膠混合裝置及其控制電路和控制方，其中混合裝置包括形成梯度凝膠的控制器、第一電機、第二電機、第三電機和第四電機，且每個電機均與控制器電連接；控制電路包括單片機，第一控制電路，第二控制電路，第三控制電路、第四控制電路、攪拌電路、指示燈電路和穩(wěn)壓電路；控制方法包括控制溶液A、控制溶液B、流水線控制以及控制梯度混合凝膠。本發(fā)明專利技術利用單片機和電機之間的配合，控制混合梯度凝膠形成的各個步驟，且將測試梯度凝膠的容器等間距排布，等時間運送形成的流水線控制使得整個裝置的連續(xù)形成梯度混合凝膠；實現(xiàn)自動的連續(xù)混合，提高了液體混合的效率和可靠性，同時減少了人工成本。利用機械攪拌，使溶液混合的更加均勻。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術涉及一種生物領域的聚丙烯酰胺梯度凝膠的灌制生產混合裝置，尤其涉及。
技術介紹
梯度凝膠電泳通常采用聚丙烯酰胺凝膠，但不是在單一濃度的凝膠上進行，而是形成梯度凝膠，從凝膠頂部到底部丙烯酰胺的濃度呈梯度變化，凝膠梯度是通過專用的梯度混合裝置形成的市面上普遍是利用重力作用使兩種不同的液體進入同一個容器，再在機械攪拌的作用下混勻，這種方法的弊端在于混合溶液不是完全線性的，混勻效果不夠理想。 梯度凝膠電泳主要適用于測定球蛋白的分子量，而對纖維蛋白將產生較大的誤差。由于分子量的測定必須是在未知和標準蛋白質分子到達完全被阻止遷移的孔徑時才能成立，因此電泳時要使用較高的電壓。 中國專利技術專利(申請?zhí)枮?201210248118.7)，已經(jīng)提出了一種利用流體力學的原理，使得梯度凝膠從下至上的濃度逐漸提高，但該裝置采用的是人工推拉活塞桿的方式，耗時耗力，不是很方便，且該設置僅僅溶液的混合并沒有體現(xiàn)混合溶液的機械攪拌，使該混合溶液的濃度還不夠均勻。
技術實現(xiàn)思路
本專利技術的目的是為了克服現(xiàn)有技術中存在的不足，提供一種自動梯度凝膠混合裝置以及實現(xiàn)自動控制該裝置電路和方法，具體技術方案如下: 一種自動梯度凝膠混合裝置，包括盛溶液A的第一容器、盛放溶液B的第二容器，盛放混合溶液C的第三容器以及測試梯度凝膠的第四容器，且所述溶液A和溶液B之間有濃度差；還設置有第一活塞的第一活塞缸體、設置有第二活塞的第二活塞缸體，所述第一活塞缸體和第一容器之間連接第一連通管道，所述第一活塞缸體和第二活塞缸體與第三容器之間均通過第三連通管道連通，第三容器與第四容器之間設有第四連通管道；所述第一連通管道上設有第一閥門，第二連通管道上設有第二閥門、第三連通管道上設有第三閥門；其特征在于:還包括用于自動控制溶液A和溶液B混合且連續(xù)形成梯度凝膠的控制器以及分別用于控制溶液A進入第一活塞缸體的第一電機，用于控制溶液B進入第二活塞缸體的第二電機，用于控制溶液A和溶液B混合灌膠的第三電機以及用于控制第四容器等時間等間距移動的第四電機，且每個電機均與控制器電連接。 —種上述自動梯度凝膠混合裝置的控制電路，其特征在于:包括單片機，用于控制第一電機的第一控制電路，用于控制第二電機的第二控制電路，用于控制第三電機的第三控制電路以及用于控制第四電機的第四控制電路，用于攪拌混合溶液的攪拌電路，指示燈電路以及用于給各個電路提供穩(wěn)態(tài)工作電壓的穩(wěn)壓電路，所述各個電機的控制電路、攪拌電路和指示燈電路均連至單片機，所述穩(wěn)壓電路分別提供3.3V和12V的工作電壓。 進一步的，所述第一控制電路至第四控制電路均包括繼電器、三極管和MOS管，控制電路的輸入端連接單片機，且控制電路的輸入端經(jīng)電阻Rl連向第一三級管Ql的基極，第一三極管Ql的集電極連至繼電器的線圈一端，第一三極管Ql的發(fā)射極接地；繼電器的線圈另一端接12V電壓，且繼電器的線圈兩端之間還并聯(lián)有單向導通的第一二極管Dl極管的正極連第一三極管的集電極，第一二極管Dl極連12V電壓，繼電器的觸點為常開觸點，觸點一端連電機啟動電壓，另一端連控制電路的輸出端口；第二三極管Q2的基極經(jīng)電阻R2連向單片機，同時第二三極管Q2的基極還經(jīng)電阻R5連3.3V電壓，第二三極管Q2的集電極經(jīng)電阻R3連12V電壓，第二三極管Q2的發(fā)射極接地；第二三極管Q2的集電極還連MOS管的柵極，MOS管的漏極連至輸出端口的另一端，MOS管的源極接地；第三三極管Q3的基極經(jīng)電阻R4連MOS管的漏極，第三三極管Q3的集電極經(jīng)電阻R5連向單片機，第三三極管Q3的發(fā)射極接地，所述輸出端口與對應閥門的電機； 當需要開啟某一控制電路時，單片機會給予第一三極管Ql和第二三極管Q2觸發(fā)信號，促使第一三極管Ql和第二三極管Q2的導通，第一三極管Ql導通后，繼電器的線圈有電流流過，繼電器的常開觸點閉合，即與電機的啟動電壓導通，第二三極管Q2通促使MOS管的導通，從而輸出端口與電機之間連通，同時第三三極管Q3導通，將輸出端口的信號反饋給單片機。 進一步的，所述攪拌電路包括攪拌器和第四三極管Q4，第四三極管Q4的基極經(jīng)電阻R6連向單片機，第四三極管Q4的集電極連攪拌器，第四三極管Q4的發(fā)射極接地，所述攪拌器的另一端接12V電壓，攪拌機的兩端還并聯(lián)有電容Cl和第二二極管D2 ； 當溶液A和溶液B進入第三容器后，需要混勻混合溶液C，此時單片機給予第四三極管Q4觸發(fā)信號，促使第四三極管Q4導通，從而啟動攪拌器攪拌。 進一步的，所述穩(wěn)壓電路包括輸出為3.3V電壓的第一穩(wěn)壓芯片和輸出為12V電壓的第二穩(wěn)壓芯片，所述第一穩(wěn)壓芯片和第二穩(wěn)壓芯片的輸入端均連向電源電壓，第一穩(wěn)壓芯片和第二穩(wěn)壓芯片的使能端和接地端均接地，第一穩(wěn)壓芯片的輸出端經(jīng)第一電感LI后輸出電壓3.3V,第二穩(wěn)壓芯片的輸出端經(jīng)第二電感L2后輸出電壓12V,第一穩(wěn)壓芯片的反饋端和輸出電壓間并聯(lián)有電阻R7和電容C2的并聯(lián)電路，第二穩(wěn)壓芯片的反饋段和輸出電壓間并聯(lián)有電阻R8和電容C3，且第一穩(wěn)壓芯片的反饋端還經(jīng)電阻R9接地，第二穩(wěn)壓芯片的反饋端還經(jīng)電阻RlO接地；在第一穩(wěn)壓芯片的輸入端和接地端之間連接有電容C4，在第一穩(wěn)壓芯片的輸出端和使能端之間連接有第三二極管D3，第三二極管D3的正極與使能端連接，負極與輸出端連接，在電感LI的輸出和使能端之間連接有電容C5 ;在第而穩(wěn)壓芯片的輸入端和接地端之間連接有電容C6，在第一穩(wěn)壓芯片的輸出端和使能端之間連接有第四二極管D4，第四二極管D4的正極與其使能端連接，負極與其輸出端連接，在電感L2的輸出和其使能端之間連接有電容C7 ； 進一步的，所述指示燈電路包括與每個控制電路對應設置的LED燈和LED驅動芯片，所述LED驅動芯片的驅動信號端與單片機連接，每個LED燈的管腳均與驅動芯片的管腳相連，LED燈和LED驅動芯片的接地端接地，LED驅動芯片的啟動電壓為3.3V ； 當某一控制電路后，單片機給予LED驅動芯片信號，從而使LED驅動芯片驅動相對應控制電路的LED燈亮。 采用上述梯度凝膠混合裝置和電路實現(xiàn)自動控制的方法如下: 在第一容器中放入低濃度溶液，在第二容器中放入高濃度溶液； 控制溶液A:單片機給予第一控制電路輸入端觸發(fā)信號，促使第一控制電路與第一電機電導通，且第一閥門開啟，第一電機帶動第一活塞運動，將第一容器內的溶液A抽吸到第一活塞缸體內； 控制溶液B:單片機給予第二控制電路輸入端觸發(fā)信號，促使第二控制電路與第二電機電導通，且第二閥門開啟，第二電機帶動第二活塞運動，將第二容器內的溶液A抽吸到第一活塞缸體內； 控制流水線:單片機給予第四控制電路輸入端觸發(fā)信號，促使第四控制電路與第四電機電導通，第四電機帶動處于流水線平臺上的第四容器等間距等時間的移動至第三容器下方； 控制混合梯度凝膠:單片機給予第三控制電路輸入端觸發(fā)信號，促使第一閥門和第二閥門的關閉，第三閥門的開啟，且第三控制電路與第三電機電導通，第三電機帶動第一活塞和第二活塞一起運動，將溶液A和溶液B灌入第三容器內，同時啟動攪拌器，溶液A和溶液B在第三容器內攪拌均勻；混合溶液C通過第四連通管道進入第四容器。 本專利技術與現(xiàn)有技術相比具有以下有益效果:本專利技術利用單片機和電機之本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種自動梯度凝膠混合裝置，包括盛溶液A的第一容器、盛放溶液B的第二容器，盛放混合溶液C的第三容器以及測試梯度凝膠的第四容器，且所述溶液A和溶液B之間有濃度差；還設置有第一活塞的第一活塞缸體、設置有第二活塞的第二活塞缸體，所述第一活塞缸體和第一容器之間連接第一連通管道，所述第一活塞缸體和第二活塞缸體與第三容器之間均通過第三連通管道連通，第三容器與第四容器之間設有第四連通管道；所述第一連通管道上設有第一閥門，第二連通管道上設有第二閥門、第三連通管道上設有第三閥門；其特征在于：還包括用于自動控制溶液A和溶液B混合且連續(xù)形成梯度凝膠的控制器以及分別用于控制溶液A進入第一活塞缸體的第一電機，用于控制溶液B進入第二活塞缸體的第二電機，用于控制溶液A和溶液B混合灌膠的第三電機以及用于控制第四容器等時間等間距移動的第四電機，且每個電機均與控制器電連接。

【技術特征摘要】
1.一種自動梯度凝膠混合裝置，包括盛溶液A的第一容器、盛放溶液B的第二容器，盛放混合溶液C的第三容器以及測試梯度凝膠的第四容器，且所述溶液A和溶液B之間有濃度差；還設置有第一活塞的第一活塞缸體、設置有第二活塞的第二活塞缸體，所述第一活塞缸體和第一容器之間連接第一連通管道，所述第一活塞缸體和第二活塞缸體與第三容器之間均通過第三連通管道連通，第三容器與第四容器之間設有第四連通管道；所述第一連通管道上設有第一閥門，第二連通管道上設有第二閥門、第三連通管道上設有第三閥門；其特征在于:還包括用于自動控制溶液A和溶液B混合且連續(xù)形成梯度凝膠的控制器以及分別用于控制溶液A進入第一活塞缸體的第一電機，用于控制溶液B進入第二活塞缸體的第二電機，用于控制溶液A和溶液B混合灌膠的第三電機以及用于控制第四容器等時間等間距移動的第四電機，且每個電機均與控制器電連接。2.一種如權利要求1所述的自動梯度凝膠混合裝置的控制電路，其特征在于:包括單片機，用于控制第一電機的第一控制電路，用于控制第二電機的第二控制電路，用于控制第三電機的第三控制電路以及用于控制第四電機的第四控制電路，用于攪拌混合溶液的攪拌電路，指示燈電路以及用于給各個電路提供穩(wěn)態(tài)工作電壓的穩(wěn)壓電路，所述各個電機的控制電路、攪拌電路和指示燈電路均連至單片機，所述穩(wěn)壓電路分別提供3.3V和12V的工作電壓。3.如權利要求2所述的一種自動梯度凝膠混合裝置的控制電路，其特征在于:所述第一控制電路至第四控制電路均包括繼電器、三極管和MOS管，控制電路的輸入端連接單片機，且控制電路的輸入端經(jīng)電阻Rl連向第一三級管Ql的基極，第一三極管Ql的集電極連至繼電器的線圈一端，第一三極管Ql的發(fā)射極接地；繼電器的線圈另一端接12V電壓，且繼電器的線圈兩端之間還并聯(lián)有單向導通的第一二極管Dl極管的正極連第一三極管的集電極，第一二極管Dl極連12V電壓，繼電器的觸點為常開觸點，觸點一端連電機啟動電壓，另一端連控制電路的輸出端口 ；第二三極管Q2的基極經(jīng)電阻R2連向單片機，同時第二三極管Q2的基極還經(jīng)電阻R5連3.3V電壓，第二三極管Q2的集電極經(jīng)電阻R3連12V電壓，第二三極管Q2的發(fā)射極接地；第二三極管Q2的集電極還連MOS管的柵極，MOS管的漏極連至輸出端口的另一端，MOS管的源極接地；第三三極管Q3的基極經(jīng)電阻R4連MOS管的漏極，第三三極管Q3的集電極經(jīng)電阻R5連向單片機，第三三極管Q3的發(fā)射極接地，所述輸出端口與對應閥門的電機； 當需要開啟某一控制電路時，單片機會給予第一三極管Ql和第二三極管Q2觸發(fā)信號，促使第一三極管Ql和第二三極管Q2的導通，第一三極管Ql導通后，繼電器的線圈有電流流過，繼電器的常開觸點閉合，即與電機的啟動電壓導通，第二三極管Q2通促使MOS管的導通，從而輸出端口與電機之間連通，同時第三三極管Q3導通，將輸出端口的信號反饋給單片機。4.如權利要求2所述的一種自動梯度凝膠混合裝置的控制電路，其特征在于:所述攪拌電路包括攪拌器和第四三極管Q4，第四三極管Q4的基極經(jīng)電阻R6連向單片機，第四三極管Q4的集電極...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：鄭華安，
申請(專利權)人：寧波市鄞州祥弘電子有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：浙江;33