[实用新型]多功能电磁生物培养箱

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种能够同时产生可调节的稳恒磁场和稳恒电场的多功能电磁生物培养箱，多用于进行生物实验和生物培养。

背景技术

目前可知的可产生具有一定强度的稳恒磁场的生物培养装置，磁场由永磁体或通电螺线管产生。其缺点在于由永磁体产生的磁场无法调节磁场强度；通电螺线管内部很难加入电场，管外部可加电场但磁场强度弱而且均匀性较差。因而在进行需要稳恒磁场环境的生物培养和生物实验过程中，很难获知这种生物在不同磁场和电场强度下的生存状况。

发明内容

为了克服现有生物培养装置不能调节磁场强度等问题，本实用新型提供一种多功能电磁生物培养箱，采用通电线圈产生稳恒磁场的方式，通过调节线圈中的电流大小来控制磁场强度，并利用两块电极板产生稳恒电场，电场强度可通过调节连接电极板的电源电压来控制。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种多功能电磁生物培养箱，包括一个箱体；设置在所述箱体内的实验容器；相对于所述实验容器上下或左右位置对称安装的用于生成静电场的上电极板和下电极板；安装在所述实验容器外部的用于生成电磁场的电磁线圈。

本实用新型利用三个共轴的通电铜线圈形成了一个强度约为0～200高斯的稳恒磁场，两块电极板形成强度约为0～120000伏/米的稳恒电场，磁场和电场分布均匀并可以通过调整相应电源的电流或电压值来调节强度。一个有机玻璃箱作为实验容器置于由三个线圈形成的圆柱形空间内，两块电极板分别粘在箱顶和箱底上方3厘米处。这样就在这个有机玻璃箱中同时存在了可以调节强度的稳恒磁场和稳恒电场。

这个多功能生物培养箱分为两个部分：观察机箱和控制机箱。观察箱中放置三个共轴的圆环形铜线圈，其中两端的线圈内有低频交流铁芯，线圈和铁芯固定于两块绝缘板中间；中间的线圈内无铁芯。三个铜线圈经过浸油处理后用绝缘布包覆，固定在由角铁组装的支架上，支架固定在角铁导轨上。有机玻璃箱置于两侧的线圈中间，箱体穿过中心的线圈。有机玻璃箱长40厘米，宽20厘米，高20厘米，箱内置有电热棒、磁场探头、温度探头、小风扇、荧光灯和摇床，箱外置有摄像头。其中电极板可加1～20000伏电压，形成稳恒电场；摇床可带动1千克物体，转速为每分钟15转。如果工作过程中不需要摇床，可以将摇床上方的活动隔板盖上，形成一个长40厘米，宽20厘米，高13厘米的可利用空间。为了防止电场中发生尖端放电现象，整个箱体在有电场的部分没有任何金属构件；电极板露出的覆铜部分表面均覆盖绝缘橡胶。

摇床由小电机、有机玻璃圆柱和有机玻璃圆盘构成：圆柱的底面圆心处打孔，将小电机的转轴插进孔中，圆盘下表面和圆柱用有机玻璃专用胶粘牢，圆盘上表面粘贴了一层防滑胶皮。摇床工作时，小电机的转轴带动圆柱和圆盘转动。控制箱分为上下两层，下层为50V20A的直流电源，为三个铜线圈供电；上层为温度控制装置和接电极板的20000V高压电源。特斯拉计表头与观察箱内的磁场探头连接，液晶显示器与摄像头连接。特斯拉计表头和液晶显示器分别独立于控制箱。

温度控制装置由两个继电器构成，工作时的效果是：当环境温度高于设定的温度上限时，接风扇的输出端口输出为“1”，即通路；当环境温度低于设定的温度上限时，接风扇的输出端口输出为“0”，即断路；当环境温度低于设定的温度下限时，接电热棒的输出端口输出为“1”，即通路；当环境温度高于设定的温度上限时，接电热棒的输出端口输出为“0”，即断路。

控制箱正面有一控制面板，相应位置上有电流、电压、温度等控制旋钮和电流、电压、磁场、温度等显示窗口。观察箱中的发生装置和控制箱中的控制装置分别形成独立的模块，通过外部接线连接。

此外，由于需要考虑观察箱中的电场和磁场对控制箱仪器电路的影响，观察箱和控制箱的机壳采用铝板制作从而隔绝了电场和磁场。

本实用新型的有益效果是，可以在长40厘米，宽20厘米，高13厘米的实验容器中同时产生强度约为0～200高斯的稳恒磁场和强度约为0～120000伏/米的稳恒电场，温度控制在室温～室温加5℃并且能保证一定的绝缘性能。

下面结合附图和实施里对本实用新型进一步说明。

附图说明

图1是产生磁场和电场的电路原理图；

图2是实验容器内部的电路图；

图3是磁场耦合示意图；

图4是观察箱内部的三视构造图；

图5是实验容器纵向剖面图；

图6是实验容器前面板构造图；

图7是实验容器后面板构造图；

图8是控制箱前面板构造图；

图9是摇床纵向剖面和横向剖面图。