CN215924960U - 干细胞培养灌流装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了干细胞培养灌流装置，包括灌流瓶、细胞培养器、细胞灌流槽和废液瓶，细胞灌流槽顶部设置液位监测组件，液位监测组件包括用于检测细胞灌流槽内液位的红外液位传感器，红外液位传感器的检测信号依次送入带通前置放大电路和滤波隔离电路中处理，带通前置放大电路运用带通滤波器原理对液位检测信号频率外的杂频信号进行滤除，从而有效避免外界高频信号的干扰，然后经RC滤波后送入进一步运放增强信号强度；滤波隔离电路运用RC滤波电路原理进行低通降噪处理，进一步提升液位检测的精准度，然后运用电压跟随器原理将检测信号隔离输出到A/D转换器，避免前级电路对模数转换造成干扰。

Description

干细胞培养灌流装置

技术领域

本实用新型涉及干细胞培养技术领域，特别是涉及干细胞培养灌流装置。

背景技术

在灌流工艺中，通过移除耗竭的培养并补充新鲜的培养基从而实现培养基的连续更新，而细胞被细胞分离设备截留在生物反应器内。实际操作灌流工艺时，灌流瓶内装入适于干细胞培养繁殖的养料，细胞培养器内装入补充营养素，通过蠕动泵的作用将灌流瓶内的养料流入细胞培养器和细胞灌流槽中。但在养料补充过程中，即使使用完全相同的蠕动泵，也不一定能提供完全一致、精确的流速，从而造成细胞灌流槽内液位难以精确控制，从而不利于干细胞培养工艺。

实用新型内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本实用新型之目的在于提供干细胞培养灌流装置。

其解决的技术方案是：干细胞培养灌流装置，包括灌流瓶、细胞培养器、细胞灌流槽和废液瓶，所述细胞灌流槽顶部设置液位监测组件，所述液位监测组件包括用于检测细胞灌流槽内液位的红外液位传感器，所述红外液位传感器的检测信号依次送入带通前置放大电路和滤波隔离电路中处理，所述滤波隔离电路的输出信号经A/D转换器转换后送入控制器中，所述控制器用于控制所述细胞灌流槽两端蠕动泵的工作状态。

优选的，所述带通前置放大电路包括运放器AR1，运放器AR1的反相输入端连接电阻R2、电容C2的一端，电阻R2的另一端连接电阻R1、R3、电容C1的一端，电阻R1的另一端连接所述红外液位传感器的信号输出端，电容C1的另一端接地，电阻R3、电容C2的另一端连接运放器AR1的输出端，运放器AR1的同相输入端通过电阻R5连接电阻R4、R6、电容C3的一端，电阻R4的另一端连接+5V电源，电阻R6、电容C3的另一端接地，运放器AR1的输出端通过电阻R7连接电容C4的一端和运放器AR2的反相输入端，电容C4的另一端接地，运放器AR2的同相输入端通过电阻R8接地，运放器AR2的输出端通过电阻R9接地。

优选的，所述滤波隔离电路包括包括电阻R10，电阻R10的一端连接电容C5的一端和运放器AR2的输出端，电阻R10的另一端连接电容C6的一端和运放器AR3的同相输入端，电容C5、C6的另一端接地，运放器AR3的反相输入端、输出端连接所述A/D转换器。

优选的，所述控制器为单片机。

通过以上技术方案，本实用新型的有益效果为：

1.带通前置放大电路运用带通滤波器原理对液位检测信号频率外的杂频信号进行滤除，从而有效避免外界高频信号的干扰，然后经RC滤波后送入进一步运放增强信号强度；

2.滤波隔离电路运用RC滤波电路原理对带通前置放大电路的输出信号进行低通降噪处理，进一步提升液位检测的精准度，然后运用电压跟随器原理将检测信号隔离输出到A/D转换器，避免前级电路对模数转换造成干扰。

附图说明

图1为本实用新型液位监测组件的电路原理图。

具体实施方式

有关本实用新型的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。

下面将参照附图描述本实用新型的各示例性的实施例。

干细胞培养灌流装置，包括灌流瓶、细胞培养器、细胞灌流槽和废液瓶，细胞灌流槽顶部设置液位监测组件，液位监测组件包括用于检测细胞灌流槽内液位的红外液位传感器，红外液位传感器的检测信号依次送入带通前置放大电路和滤波隔离电路中处理，滤波隔离电路的输出信号经A/D转换器转换后送入控制器中，控制器选用单片机，通过单片机控制细胞灌流槽两端蠕动泵的工作状态。

为了提高红外液位传感器检测结果的精准度，首先将红外液位传感器的液位检测信号送入带通前置放大电路中进行处理。如图1所示，带通前置放大电路包括运放器AR1，运放器AR1的反相输入端连接电阻R2、电容C2的一端，电阻R2的另一端连接电阻R1、R3、电容C1的一端，电阻R1的另一端连接红外液位传感器的信号输出端，电容C1的另一端接地，电阻R3、电容C2的另一端连接运放器AR1的输出端，运放器AR1的同相输入端通过电阻R5连接电阻R4、R6、电容C3的一端，电阻R4的另一端连接+5V电源，电阻R6、电容C3的另一端接地，运放器AR1的输出端通过电阻R7连接电容C4的一端和运放器AR2的反相输入端，电容C4的另一端接地，运放器AR2的同相输入端通过电阻R8接地，运放器AR2的输出端通过电阻R9接地。

在带通前置放大电路的工作过程中，电阻R2、R3与电容C1、C2在运放器AR1的***形成二阶RC带通滤波网络，运用带通滤波器原理对液位检测信号频率外的杂频信号进行滤除，从而有效避免外界高频信号的干扰，例如外界环境光源产生的高频噪声等。运放器AR1的输出信号经RC滤波后送入运放器AR2中进一步增强后送入滤波隔离电路中。

滤波隔离电路包括电阻R10，电阻R10的一端连接电容C5的一端和运放器AR2的输出端，电阻R10的另一端连接电容C6的一端和运放器AR3的同相输入端，电容C5、C6的另一端接地，运放器AR3的反相输入端、输出端连接A/D转换器。其中，电阻R10与电容C5、C6形成π型RC滤波电路对运放器AR2的输出信号进行低通降噪处理，进一步提升液位检测的精准度。最后运放器AR3运用电压跟随器原理将检测信号隔离输出到A/D转换器，避免前级电路对模数转换造成干扰。

本实用新型在具体使用时，红外液位传感器对细胞灌流槽内的液位进行实时检测，带通前置放大电路运用带通滤波器原理对液位检测信号频率外的杂频信号进行滤除，从而有效避免外界高频信号的干扰，然后经RC滤波后送入进一步运放增强信号强度。滤波隔离电路运用RC滤波电路原理对带通前置放大电路的输出信号进行低通降噪处理，进一步提升液位检测的精准度，然后运用电压跟随器原理将检测信号隔离输出到A/D转换器，避免前级电路对模数转换造成干扰。单片机根据实时液位数据值对蠕动泵的工作状态进行调节，从而保证细胞灌流槽内的液位始终维持在设定范围内。

以上所述是结合具体实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型具体实施仅局限于此；对于本实用新型所属及相关技术领域的技术人员来说，在基于本实用新型技术方案思路前提下，所作的拓展以及操作方法、数据的替换，都应当落在本实用新型保护范围之内。

Claims (3)

1.干细胞培养灌流装置，包括灌流瓶、细胞培养器、细胞灌流槽和废液瓶，其特征在于：所述细胞灌流槽顶部设置液位监测组件，所述液位监测组件包括用于检测细胞灌流槽内液位的红外液位传感器，所述红外液位传感器的检测信号依次送入带通前置放大电路和滤波隔离电路中处理，所述滤波隔离电路的输出信号经A/D转换器转换后送入控制器中，所述控制器用于控制所述细胞灌流槽两端蠕动泵的工作状态；所述带通前置放大电路包括运放器AR1，运放器AR1的反相输入端连接电阻R2、电容C2的一端，电阻R2的另一端连接电阻R1、R3、电容C1的一端，电阻R1的另一端连接所述红外液位传感器的信号输出端，电容C1的另一端接地，电阻R3、电容C2的另一端连接运放器AR1的输出端，运放器AR1的同相输入端通过电阻R5连接电阻R4、R6、电容C3的一端，电阻R4的另一端连接+5V电源，电阻R6、电容C3的另一端接地，运放器AR1的输出端通过电阻R7连接电容C4的一端和运放器AR2的反相输入端，电容C4的另一端接地，运放器AR2的同相输入端通过电阻R8接地，运放器AR2的输出端通过电阻R9接地。

2.根据权利要求1所述干细胞培养灌流装置，其特征在于：所述滤波隔离电路包括电阻R10，电阻R10的一端连接电容C5的一端和运放器AR2的输出端，电阻R10的另一端连接电容C6的一端和运放器AR3的同相输入端，电容C5、C6的另一端接地，运放器AR3的反相输入端、输出端连接所述A/D转换器。

3.根据权利要求1所述干细胞培养灌流装置，其特征在于：所述控制器为单片机。

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