一种自动梯度凝胶混合装置及其控制电路和控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种自动梯度凝胶混合装置及其控制电路和控制方，其中混合装置包括形成梯度凝胶的控制器、第一电机、第二电机、第三电机和第四电机，且每个电机均与控制器电连接；控制电路包括单片机，第一控制电路，第二控制电路，第三控制电路、第四控制电路、搅拌电路、指示灯电路和稳压电路；控制方法包括控制溶液A、控制溶液B、流水线控制以及控制梯度混合凝胶。本发明专利技术利用单片机和电机之间的配合，控制混合梯度凝胶形成的各个步骤，且将测试梯度凝胶的容器等间距排布，等时间运送形成的流水线控制使得整个装置的连续形成梯度混合凝胶；实现自动的连续混合，提高了液体混合的效率和可靠性，同时减少了人工成本。利用机械搅拌，使溶液混合的更加均匀。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种生物领域的聚丙烯酰胺梯度凝胶的灌制生产混合装置，尤其涉及。
技术介绍
梯度凝胶电泳通常采用聚丙烯酰胺凝胶，但不是在单一浓度的凝胶上进行，而是形成梯度凝胶，从凝胶顶部到底部丙烯酰胺的浓度呈梯度变化，凝胶梯度是通过专用的梯度混合装置形成的市面上普遍是利用重力作用使两种不同的液体进入同一个容器，再在机械搅拌的作用下混匀，这种方法的弊端在于混合溶液不是完全线性的，混匀效果不够理想。 梯度凝胶电泳主要适用于测定球蛋白的分子量，而对纤维蛋白将产生较大的误差。由于分子量的测定必须是在未知和标准蛋白质分子到达完全被阻止迁移的孔径时才能成立，因此电泳时要使用较高的电压。 中国专利技术专利(申请号为:201210248118.7)，已经提出了一种利用流体力学的原理，使得梯度凝胶从下至上的浓度逐渐提高，但该装置采用的是人工推拉活塞杆的方式，耗时耗力，不是很方便，且该设置仅仅溶液的混合并没有体现混合溶液的机械搅拌，使该混合溶液的浓度还不够均匀。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术中存在的不足，提供一种自动梯度凝胶混合装置以及实现自动控制该装置电路和方法，具体技术方案如下: 一种自动梯度凝胶混合装置，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的第三容器以及测试梯度凝胶的第四容器，且所述溶液A和溶液B之间有浓度差；还设置有第一活塞的第一活塞缸体、设置有第二活塞的第二活塞缸体，所述第一活塞缸体和第一容器之间连接第一连通管道，所述第一活塞缸体和第二活塞缸体与第三容器之间均通过第三连通管道连通，第三容器与第四容器之间设有第四连通管道；所述第一连通管道上设有第一阀门，第二连通管道上设有第二阀门、第三连通管道上设有第三阀门；其特征在于:还包括用于自动控制溶液A和溶液B混合且连续形成梯度凝胶的控制器以及分别用于控制溶液A进入第一活塞缸体的第一电机，用于控制溶液B进入第二活塞缸体的第二电机，用于控制溶液A和溶液B混合灌胶的第三电机以及用于控制第四容器等时间等间距移动的第四电机，且每个电机均与控制器电连接。 —种上述自动梯度凝胶混合装置的控制电路，其特征在于:包括单片机，用于控制第一电机的第一控制电路，用于控制第二电机的第二控制电路，用于控制第三电机的第三控制电路以及用于控制第四电机的第四控制电路，用于搅拌混合溶液的搅拌电路，指示灯电路以及用于给各个电路提供稳态工作电压的稳压电路，所述各个电机的控制电路、搅拌电路和指示灯电路均连至单片机，所述稳压电路分别提供3.3V和12V的工作电压。 进一步的，所述第一控制电路至第四控制电路均包括继电器、三极管和MOS管，控制电路的输入端连接单片机，且控制电路的输入端经电阻Rl连向第一三级管Ql的基极，第一三极管Ql的集电极连至继电器的线圈一端，第一三极管Ql的发射极接地；继电器的线圈另一端接12V电压，且继电器的线圈两端之间还并联有单向导通的第一二极管Dl极管的正极连第一三极管的集电极，第一二极管Dl极连12V电压，继电器的触点为常开触点，触点一端连电机启动电压，另一端连控制电路的输出端口；第二三极管Q2的基极经电阻R2连向单片机，同时第二三极管Q2的基极还经电阻R5连3.3V电压，第二三极管Q2的集电极经电阻R3连12V电压，第二三极管Q2的发射极接地；第二三极管Q2的集电极还连MOS管的栅极，MOS管的漏极连至输出端口的另一端，MOS管的源极接地；第三三极管Q3的基极经电阻R4连MOS管的漏极，第三三极管Q3的集电极经电阻R5连向单片机，第三三极管Q3的发射极接地，所述输出端口与对应阀门的电机； 当需要开启某一控制电路时，单片机会给予第一三极管Ql和第二三极管Q2触发信号，促使第一三极管Ql和第二三极管Q2的导通，第一三极管Ql导通后，继电器的线圈有电流流过，继电器的常开触点闭合，即与电机的启动电压导通，第二三极管Q2通促使MOS管的导通，从而输出端口与电机之间连通，同时第三三极管Q3导通，将输出端口的信号反馈给单片机。 进一步的，所述搅拌电路包括搅拌器和第四三极管Q4，第四三极管Q4的基极经电阻R6连向单片机，第四三极管Q4的集电极连搅拌器，第四三极管Q4的发射极接地，所述搅拌器的另一端接12V电压，搅拌机的两端还并联有电容Cl和第二二极管D2 ； 当溶液A和溶液B进入第三容器后，需要混匀混合溶液C，此时单片机给予第四三极管Q4触发信号，促使第四三极管Q4导通，从而启动搅拌器搅拌。 进一步的，所述稳压电路包括输出为3.3V电压的第一稳压芯片和输出为12V电压的第二稳压芯片，所述第一稳压芯片和第二稳压芯片的输入端均连向电源电压，第一稳压芯片和第二稳压芯片的使能端和接地端均接地，第一稳压芯片的输出端经第一电感LI后输出电压3.3V,第二稳压芯片的输出端经第二电感L2后输出电压12V,第一稳压芯片的反馈端和输出电压间并联有电阻R7和电容C2的并联电路，第二稳压芯片的反馈段和输出电压间并联有电阻R8和电容C3，且第一稳压芯片的反馈端还经电阻R9接地，第二稳压芯片的反馈端还经电阻RlO接地；在第一稳压芯片的输入端和接地端之间连接有电容C4，在第一稳压芯片的输出端和使能端之间连接有第三二极管D3，第三二极管D3的正极与使能端连接，负极与输出端连接，在电感LI的输出和使能端之间连接有电容C5 ;在第而稳压芯片的输入端和接地端之间连接有电容C6，在第一稳压芯片的输出端和使能端之间连接有第四二极管D4，第四二极管D4的正极与其使能端连接，负极与其输出端连接，在电感L2的输出和其使能端之间连接有电容C7 ； 进一步的，所述指示灯电路包括与每个控制电路对应设置的LED灯和LED驱动芯片，所述LED驱动芯片的驱动信号端与单片机连接，每个LED灯的管脚均与驱动芯片的管脚相连，LED灯和LED驱动芯片的接地端接地，LED驱动芯片的启动电压为3.3V ； 当某一控制电路后，单片机给予LED驱动芯片信号，从而使LED驱动芯片驱动相对应控制电路的LED灯亮。 采用上述梯度凝胶混合装置和电路实现自动控制的方法如下: 在第一容器中放入低浓度溶液，在第二容器中放入高浓度溶液； 控制溶液A:单片机给予第一控制电路输入端触发信号，促使第一控制电路与第一电机电导通，且第一阀门开启，第一电机带动第一活塞运动，将第一容器内的溶液A抽吸到第一活塞缸体内； 控制溶液B:单片机给予第二控制电路输入端触发信号，促使第二控制电路与第二电机电导通，且第二阀门开启，第二电机带动第二活塞运动，将第二容器内的溶液A抽吸到第一活塞缸体内； 控制流水线:单片机给予第四控制电路输入端触发信号，促使第四控制电路与第四电机电导通，第四电机带动处于流水线平台上的第四容器等间距等时间的移动至第三容器下方； 控制混合梯度凝胶:单片机给予第三控制电路输入端触发信号，促使第一阀门和第二阀门的关闭，第三阀门的开启，且第三控制电路与第三电机电导通，第三电机带动第一活塞和第二活塞一起运动，将溶液A和溶液B灌入第三容器内，同时启动搅拌器，溶液A和溶液B在第三容器内搅拌均匀；混合溶液C通过第四连通管道进入第四容器。 本专利技术与现有技术相比具有以下有益效果:本专利技术利用单片机和电机之本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自动梯度凝胶混合装置，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的第三容器以及测试梯度凝胶的第四容器，且所述溶液A和溶液B之间有浓度差；还设置有第一活塞的第一活塞缸体、设置有第二活塞的第二活塞缸体，所述第一活塞缸体和第一容器之间连接第一连通管道，所述第一活塞缸体和第二活塞缸体与第三容器之间均通过第三连通管道连通，第三容器与第四容器之间设有第四连通管道；所述第一连通管道上设有第一阀门，第二连通管道上设有第二阀门、第三连通管道上设有第三阀门；其特征在于：还包括用于自动控制溶液A和溶液B混合且连续形成梯度凝胶的控制器以及分别用于控制溶液A进入第一活塞缸体的第一电机，用于控制溶液B进入第二活塞缸体的第二电机，用于控制溶液A和溶液B混合灌胶的第三电机以及用于控制第四容器等时间等间距移动的第四电机，且每个电机均与控制器电连接。

【技术特征摘要】
1.一种自动梯度凝胶混合装置，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的第三容器以及测试梯度凝胶的第四容器，且所述溶液A和溶液B之间有浓度差；还设置有第一活塞的第一活塞缸体、设置有第二活塞的第二活塞缸体，所述第一活塞缸体和第一容器之间连接第一连通管道，所述第一活塞缸体和第二活塞缸体与第三容器之间均通过第三连通管道连通，第三容器与第四容器之间设有第四连通管道；所述第一连通管道上设有第一阀门，第二连通管道上设有第二阀门、第三连通管道上设有第三阀门；其特征在于:还包括用于自动控制溶液A和溶液B混合且连续形成梯度凝胶的控制器以及分别用于控制溶液A进入第一活塞缸体的第一电机，用于控制溶液B进入第二活塞缸体的第二电机，用于控制溶液A和溶液B混合灌胶的第三电机以及用于控制第四容器等时间等间距移动的第四电机，且每个电机均与控制器电连接。2.一种如权利要求1所述的自动梯度凝胶混合装置的控制电路，其特征在于:包括单片机，用于控制第一电机的第一控制电路，用于控制第二电机的第二控制电路，用于控制第三电机的第三控制电路以及用于控制第四电机的第四控制电路，用于搅拌混合溶液的搅拌电路，指示灯电路以及用于给各个电路提供稳态工作电压的稳压电路，所述各个电机的控制电路、搅拌电路和指示灯电路均连至单片机，所述稳压电路分别提供3.3V和12V的工作电压。3.如权利要求2所述的一种自动梯度凝胶混合装置的控制电路，其特征在于:所述第一控制电路至第四控制电路均包括继电器、三极管和MOS管，控制电路的输入端连接单片机，且控制电路的输入端经电阻Rl连向第一三级管Ql的基极，第一三极管Ql的集电极连至继电器的线圈一端，第一三极管Ql的发射极接地；继电器的线圈另一端接12V电压，且继电器的线圈两端之间还并联有单向导通的第一二极管Dl极管的正极连第一三极管的集电极，第一二极管Dl极连12V电压，继电器的触点为常开触点，触点一端连电机启动电压，另一端连控制电路的输出端口 ；第二三极管Q2的基极经电阻R2连向单片机，同时第二三极管Q2的基极还经电阻R5连3.3V电压，第二三极管Q2的集电极经电阻R3连12V电压，第二三极管Q2的发射极接地；第二三极管Q2的集电极还连MOS管的栅极，MOS管的漏极连至输出端口的另一端，MOS管的源极接地；第三三极管Q3的基极经电阻R4连MOS管的漏极，第三三极管Q3的集电极经电阻R5连向单片机，第三三极管Q3的发射极接地，所述输出端口与对应阀门的电机； 当需要开启某一控制电路时，单片机会给予第一三极管Ql和第二三极管Q2触发信号，促使第一三极管Ql和第二三极管Q2的导通，第一三极管Ql导通后，继电器的线圈有电流流过，继电器的常开触点闭合，即与电机的启动电压导通，第二三极管Q2通促使MOS管的导通，从而输出端口与电机之间连通，同时第三三极管Q3导通，将输出端口的信号反馈给单片机。4.如权利要求2所述的一种自动梯度凝胶混合装置的控制电路，其特征在于:所述搅拌电路包括搅拌器和第四三极管Q4，第四三极管Q4的基极经电阻R6连向单片机，第四三极管Q4的集电极...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑华安，
申请(专利权)人：宁波市鄞州祥弘电子有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33