Устройство для размораживания биологических сред

(51)5 В 01 1 7/О МИТЕТТКРЫТИЯМ ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР НИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ь Д,. (Я 11)Я К АВТО ОМУ СВИ ЛЬСТВ(57) Изобретение относится к лаборат технике, в частности к обработке биол ских препаратов, используемых для ственного оСеменения сельскохозяй ных животных. Цель изобретения - по ние надежности устройства за счет чения иэ него механических подв элементов, На теплопроводном кор камеры 1 размораживания размеще мохромный элемент 9, который по до нии заданной физиологич температуры поеоывает оптическую светодиод 7-фотоприемник 8; обеспе . выключение нагревателя. 2 ил,хнолодством нивержни ИВА чив 4. (71) Специальное конструкторско-тгическое бюро с опытным проиэвопри Белорусском государственномситете им. В.И. Ленина(56) Авторское свидетельство СССРМ 1535539. кл. А 61 0 7/02, 1988,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗМОРАНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИХ СРЕД орной огиче- искус- ствен- выше- исклюижных пусе 2 н тер- стиже- еской5 10 20 25 30 35 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 АЛ 307 Г,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 светоизлучаащим 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 .ф. 1 С), При достижении заданной температуры, т.е. разогреве теплопроводного корпуса 2 и тем самым термохромного элемента 9, в последнемпроисходит фазовый переход из жидкокристаллической (холестерической) фазы в изотропную жидкость, обуславливающий резкое изменение окраски элемента 9 (по- чернение 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" коммутирующегоэлемента 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 заданногозначения 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, иподключение нагревателя 6 к источникуэлектропитания. В дальнейшем описанный процесс повторяется, обеспечивая поддержание температуоы на требуемом уровнепричем включение и отключение устройствапроисходит в автоматическом режиме без срабатывания механических контактов и перемещения каких-гибо подвижных элементов.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 2,9;-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, уп равляющий сигнал для, которогоформируется по результату считывания температуры оптическим способом, причем сама температура контролируется по фазовому переходу вещества термохромно го элемента. Отсутствие в заявляемом устройстве механических контактов и подвижных элементов не только повышает его надежность благодаря исключению наиболее вероятных причин отказов у прототи па, но и существенно увеличивает срокслужбы устройства в сравнении с прототипом.Формула изобретения Устройство для размораживания биоло 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, сцелью 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 коммутирующегоэлемента применен силовой транзистор.при этом вход усилителя мощности соединен с фотоприемным элементом, а выход - с базой силового транзистора, в коллектор ную цепь которого включен нагреватель.