專利名稱：一種生物反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及生物反應(yīng)器，尤其涉及一種利用不間斷電源向控制系統(tǒng)供 電的動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)用生物反應(yīng)器。
背景技術(shù)：
目前，廣泛應(yīng)用于生物反應(yīng)器的控制系統(tǒng)大都采用市電供電，包括以下兩
種供電方式控制系統(tǒng)的中央處理器(CPU)直接由AC220V電源(即市電 AC220V)供電；而控制系統(tǒng)中的其他設(shè)備，例如觸摸屏，I/O擴(kuò)展模塊，模 擬量轉(zhuǎn)換模塊，以太網(wǎng)卡等都是由電源轉(zhuǎn)換裝置將市電AC220V轉(zhuǎn)換成直流 24V來(lái)供電的。
以上兩種供電方式在使用上存在一定的缺陷在遇到突然斷電情況時(shí)，整 個(gè)控制系統(tǒng)也會(huì)突然斷電，這樣由于控制系統(tǒng)的異常關(guān)閉，導(dǎo)致重要數(shù)據(jù)不能 存儲(chǔ)而丟失，同時(shí)會(huì)對(duì)系統(tǒng)硬件造成損害，縮減硬件的使用壽命。

實(shí)用新型內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有的控制系統(tǒng)利用市電供電時(shí)，市電停電造成的對(duì)系統(tǒng)硬件 的影響，本實(shí)用新型提供了一種生物反應(yīng)器，包括控制系統(tǒng)，所述控制系 統(tǒng)包括通過(guò)交流市電供電的元件和通過(guò)直流電供電的元件；
電源轉(zhuǎn)換裝置，與所述通過(guò)直流電供電的元件連接；
其特征在于，還包括不間斷電源，
所述不間斷電源通過(guò)所述電源轉(zhuǎn)換裝置與所述通過(guò)直流電供電的元件連 接，所述不間斷電源與所述通過(guò)交流市電供電的元件連接。 所述電源轉(zhuǎn)換裝置為交流-直流電源轉(zhuǎn)換器。
所述通過(guò)交流市電供電的元件為中央處理器和儀表，所述通過(guò)直流電供電的元件包括1/0擴(kuò)展模塊、模擬量轉(zhuǎn)換模塊、觸摸屏和以太網(wǎng)卡。 所述不間斷電源為能夠進(jìn)行充電及供電的電源模塊。 所述不間斷電源還包括 用來(lái)檢測(cè)市電供電情況的檢測(cè)模塊；
根據(jù)所述檢測(cè)模塊的檢測(cè)結(jié)果決定是否報(bào)警的報(bào)警模塊，與所述檢測(cè)模塊 連接；
所述電源模塊與所述檢測(cè)模塊連接，根據(jù)所述檢測(cè)模塊的檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行相 應(yīng)動(dòng)作。
所述生物反應(yīng)器還包括保護(hù)電路，與所述電源模塊連接。 所述保護(hù)電路為斷路器。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果
本發(fā)明在生物反應(yīng)器中加入了 UPS電源(Uninterruptible Power Supply, 不間斷電源)，利用UPS電源為控制系統(tǒng)供電。UPS電源能夠在市電停電時(shí)利 用其中儲(chǔ)存的電能為控制系統(tǒng)供電，從而避免了突然停電對(duì)系統(tǒng)硬件造成的損
害；
并且，UPS電源本身也具有凈化電源干擾的功能，能夠?qū)⑹须姶嬖诘母叽?諧波、電線噪聲，以及電涌、瞬間高電壓、瞬間低電壓和頻率偏移等電源污染 消除，為控制系統(tǒng)提供抗沖擊能力強(qiáng)、可靠性高的電壓和電流，增加了系統(tǒng)的 安全性和穩(wěn)定性。


圖l為本實(shí)用新型的生物反應(yīng)器結(jié)構(gòu)框圖2為本實(shí)用新型的生物反應(yīng)器的UPS電源進(jìn)一步實(shí)施的結(jié)構(gòu)框圖； 圖3為本實(shí)用新型的生物反應(yīng)器進(jìn)一步實(shí)施的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型將UPS電源應(yīng)用于生物反應(yīng)器中，為生物反應(yīng)器的控制系統(tǒng) 供電，解決了利用市電供電對(duì)系統(tǒng)造成的不利影響。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)"^兌明。參考圖1,圖1為本實(shí)用新型的生物反應(yīng)器結(jié)構(gòu)框圖，包括UPS電源、 電源轉(zhuǎn)換裝置和控制系統(tǒng)。控制系統(tǒng)主要包括1個(gè)中央處理器(CPU)、 1個(gè) 儀表、1個(gè)1/0 (輸入/輸出)擴(kuò)展模塊、3個(gè)模擬量轉(zhuǎn)換模塊、1個(gè)觸摸屏和1 個(gè)以太網(wǎng)卡。
控制系統(tǒng)的中央處理器和儀表由流經(jīng)UPS電源后的AC (交流)220V市 電供電，而I/O擴(kuò)展模塊、模擬量轉(zhuǎn)換模塊、觸摸屏和以太網(wǎng)卡則由經(jīng)過(guò)電源 轉(zhuǎn)換裝置轉(zhuǎn)換后的DC (直流)24V供電。
UPS電源包括一個(gè)電源模塊，在市電正常供電的情況下充電蓄能，而在市 電停電時(shí)向控制系統(tǒng)供電。UPS電源可以為在線互動(dòng)式UPS或者在線式UPS。
UPS電源通過(guò)電源轉(zhuǎn)換裝置和控制系統(tǒng)的1/0擴(kuò)展模塊、模擬量轉(zhuǎn)換模塊、 觸摸屏、以太網(wǎng)卡連接。電源轉(zhuǎn)換裝置采用交流-直流電源轉(zhuǎn)換器，用來(lái)將交 流的市電轉(zhuǎn)換成符合控制系統(tǒng)的直流用電元件要求的直流電。
在市電正常供電的情況下，UPS處于蓄能狀態(tài)。市電的一路依次經(jīng)過(guò)UPS 電源和電源轉(zhuǎn)換裝置后，得到符合控制系統(tǒng)直流用電元件要求的電壓和電流。
電源轉(zhuǎn)換裝置用來(lái)將AC220V的電流轉(zhuǎn)換成DC24V的電流，在進(jìn)行電流 轉(zhuǎn)換的過(guò)程中，電源轉(zhuǎn)換裝置能夠?qū)﹄娏鬟M(jìn)行凈化，輸出更加穩(wěn)定和可靠的電 流。并且，由于UPS電源也具有凈化電源的功能，因此，在引入U(xiǎn)PS電源后， AC220V市電流經(jīng)UPS電源時(shí)經(jīng)過(guò)了整流、逆變過(guò)程，從而進(jìn)一步將市電中 的高次諧波、電線噪聲、電壓尖峰等干擾因素去除，UPS電源還能夠消除電涌、 瞬間高電壓、瞬間低電壓和頻率偏移，將這些不利因素對(duì)系統(tǒng)的影響進(jìn)一步消 除。從而使得向控制器提供的電源更加純凈，電壓和電流更加穩(wěn)定，保證了系 統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。
市電的另一路經(jīng)過(guò)UPS電源后供給控制系統(tǒng)的中央處理器和儀表，經(jīng)過(guò) UPS電源的市電經(jīng)過(guò)整流器、逆變器的處理，已經(jīng)將市電中的高次諧波、電線 噪聲等干擾因素消除，并且輸出的電壓波形進(jìn)行了優(yōu)化，4吏得經(jīng)過(guò)UPS電源
后輸出到中央處理器和儀表的交流220V電力的保護(hù)能力更強(qiáng)。
當(dāng)市電停電時(shí)，就可以利用UPS中儲(chǔ)存的電能向控制系統(tǒng)供電，避免了 突然停電對(duì)系統(tǒng)硬件造成的損害，并為操作人員提供了 一定的時(shí)間來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù) 記錄等操作，避免了因停電造成的數(shù)據(jù)丟失，將停電的不利影響降到了最低。UPS電源輸出的交流220V電流供給中央處理器和儀表。由于UPS電源 已經(jīng)對(duì)存儲(chǔ)的市電進(jìn)行了整流、逆變處理，因此，與現(xiàn)有的直接將市電提供給 中央處理器和儀表而不經(jīng)過(guò)UPS電源處理后再提供給中央處理器和儀表的電 流相比，經(jīng)過(guò)UPS電源處理后的市電中的干擾因素被進(jìn)一步去除，輸出的電 壓波形更好，對(duì)中央處理器和儀表的影響更小，中央處理器和儀表在使用上述 經(jīng)過(guò)UPS電源的電流后，其使用壽命也更長(zhǎng)。
UPS電源輸出的經(jīng)過(guò)了整流、逆變處理的交流電通過(guò)電源轉(zhuǎn)換裝置進(jìn)行轉(zhuǎn)
換的過(guò)程中，又進(jìn)一步對(duì)交流電進(jìn)行了消除干擾等處理，將交流電轉(zhuǎn)換成直流
電，從而輸入到控制系統(tǒng)的i/o擴(kuò)展模塊、模擬量轉(zhuǎn)換模塊、觸摸屏和以太網(wǎng)
卡中的直流電更加符合直流用電元件的要求，且由于電源轉(zhuǎn)換裝置能夠加快瞬 態(tài)響應(yīng)，因此當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)電壓波動(dòng)等情況時(shí)，能夠減小對(duì)這些直流用電元件的 不利影響。
由于UPS電源儲(chǔ)存的電源只能在一定的時(shí)間段內(nèi)供給控制系統(tǒng)，因此， 為了在使用UPS供電的時(shí)間內(nèi)，操作人員能夠在UPS供電模式下的最快時(shí)間 內(nèi)做好數(shù)據(jù)記錄，處理相關(guān)操作，將停電等故障帶來(lái)的損失降到最低，UPS 電源進(jìn)一步包括檢測(cè)模塊和報(bào)警模塊(參考圖2所示)，其中，檢測(cè)模塊用 來(lái)檢測(cè)當(dāng)前是否存在市電供電，如果不存在市電供電，則報(bào)警模塊會(huì)發(fā)出警報(bào)， 提示當(dāng)前為UPS供電模式。從而使操作人員在聽(tīng)到報(bào)警后，能夠及時(shí)進(jìn)行數(shù) 據(jù)記錄等相關(guān)操作。而電源模塊會(huì)在檢測(cè)模塊檢測(cè)出當(dāng)前不存在市電供電時(shí)， 通過(guò)電源轉(zhuǎn)換裝置向控制系統(tǒng)供電。
在市電正常供電的情況下，檢測(cè)模塊檢測(cè)出市電正常供電，報(bào)警模塊不啟 動(dòng)，而電源模塊根據(jù)檢測(cè)的結(jié)果進(jìn)行充電蓄能。
在市電或UPS電源出現(xiàn)故障，例如停電或電源不穩(wěn)定，易對(duì)系統(tǒng)造成不 利影響的情況下，為了保護(hù)控制系統(tǒng)安全，可以進(jìn)一步在本發(fā)明的反應(yīng)器中增 加一個(gè)保護(hù)電路，例如斷路器(參考圖3所示)等。斷路器與UPS電源的電 源模塊連接，市電依次流經(jīng)斷路器、UPS電源和電源轉(zhuǎn)換裝置后流入控制系統(tǒng)。 一旦UPS電源、電源轉(zhuǎn)換裝置以及控制系統(tǒng)中的任意一個(gè)出現(xiàn)短路等故障， 斷路器就會(huì)自動(dòng)斷開UPS電源的供電，起到保護(hù)系統(tǒng)的作用。
總之，在生物反應(yīng)器中應(yīng)用UPS電源向控制系統(tǒng)供電后， 一方面可以在市電停電等故障出現(xiàn)的情況下持續(xù)向系統(tǒng)的用電元件供電，保證了系統(tǒng)的正常 工作，儀器、儀表等設(shè)備和機(jī)器不受停電等故障的影響，確保了工作的質(zhì)量。
另一方面，由于UPS電源本身對(duì)電流的凈化功能和消除電壓尖峰、瞬間 高壓、瞬間低壓等功能，使得經(jīng)過(guò)UPS電源輸出的電壓波形較好，能夠確保
在市電故障時(shí)，仍然能夠提供高質(zhì)量的電力，從而延長(zhǎng)儀器、儀表等設(shè)備和機(jī) 器的使用壽命，提高工作效率。
以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的 普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn) 和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種生物反應(yīng)器，包括控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)包括通過(guò)交流市電供電的元件和通過(guò)直流電供電的元件；電源轉(zhuǎn)換裝置，與所述通過(guò)直流電供電的元件連接；其特征在于，還包括不間斷電源，所述不間斷電源通過(guò)所述電源轉(zhuǎn)換裝置與所述通過(guò)直流電供電的元件連接，所述不間斷電源與所述通過(guò)交流市電供電的元件連接。
2. 如權(quán)利要求1所述的生物反應(yīng)器，其特征在于，所述電源轉(zhuǎn)換裝置為 交流-直流電源轉(zhuǎn)換器。
3. 如權(quán)利要求1所述的生物反應(yīng)器，其特征在于，所述通過(guò)交流市電供 電的元件為中央處理器和儀表，所述通過(guò)直流電供電的元件包括1/0擴(kuò)展模 塊、模擬量轉(zhuǎn)換模塊、觸摸屏和以太網(wǎng)卡。
4. 如權(quán)利要求1所述的生物反應(yīng)器，其特征在于，所述不間斷電源為能 夠進(jìn)行充電及供電的電源模塊。
5. 如權(quán)利要求4所述的生物反應(yīng)器，其特征在于，所述不間斷電源還包括用來(lái)檢測(cè)市電供電情況的檢測(cè)模塊；根據(jù)所述檢測(cè)模塊的檢測(cè)結(jié)果決定是否報(bào)警的報(bào)警模塊，與所述檢測(cè)模塊 連接；所述電源模塊與所述檢測(cè)模塊連接，根據(jù)所述檢測(cè)模塊的檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行相 應(yīng)動(dòng)作。
6. 如權(quán)利要求4或5所述的生物反應(yīng)器，其特征在于，還包括保護(hù)電 路，與所述電源模塊連接。
7. 如權(quán)利要求6所述的生物反應(yīng)器，其特征在于，所述保護(hù)電路為斷路器。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種生物反應(yīng)器，包括控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)包括通過(guò)交流市電供電的元件和通過(guò)直流電供電的元件；電源轉(zhuǎn)換裝置，與通過(guò)直流電供電的元件連接；還包括不間斷電源，通過(guò)電源轉(zhuǎn)換裝置與通過(guò)直流電供電的元件連接，不間斷電源與通過(guò)交流市電供電的元件連接。本實(shí)用新型在生物反應(yīng)器中加入了UPS電源為控制系統(tǒng)供電，能夠在市電停電時(shí)利用其中儲(chǔ)存的電能為控制系統(tǒng)供電，從而避免了突然停電對(duì)系統(tǒng)硬件造成的損害；并且，UPS電源本身也具有凈化電源干擾的功能，能夠?qū)⑹须姶嬖诘碾娫次廴鞠?，為控制系統(tǒng)提供抗沖擊能力強(qiáng)、可靠性高的電壓和電流，增加了系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。
文檔編號(hào)H02J7/00GK201386101SQ20092010661
公開日2010年1月20日 申請(qǐng)日期2009年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月27日
發(fā)明者劉俊生, 韌 張, 王建超, 陳文慶 申請(qǐng)人:北京天和瑞生物科技有限公司