把微射流技术运用到玻璃化保存方法中是近年来提出的一种创新技术,可有效解决传统的玻璃化保存方法中换热效率低、样品载量有限、污染风险高等问题。这种技术需要将降复温工质主动作用于样品或者载体上,在应用这种技术进行玻璃化保存时需要设计制作相应的射流式降复温装置;但现有的微射流降复温装置存在自动化程度低、操作过程复杂、过程控制一致性差等问题。针对这一情况,本文综合机械电子工程原理和技术设计并开发具备自动化功能的玻璃化保存降复温系统,主要内容包括:(1)总体方案设计。分析现有的射流降复温装置的存在的不足,提出新的射流系统的开发需求,分析系统需要哪些功能,提出先进行功能模块化设计,再从结构和控制两个方面进行集成设计。(2)功能模块的详细设计。通过AMEsim软件仿真研究得出气压与时间的关系,从而指导元件的选型以及工质驱动模块的控制;根据GB150-2011进行罐体容器设计。将自增压罐的手动调节阀改装为步进电机调节阀,实现自增压罐的调节阀自动控制。利用comsol仿真指导酒精加热模块的设计;选用模糊控制算法实现酒精加热过程的温度控制。结合动力学分析,了解装夹过程的平稳性以及运动情况,完成对自动装夹模块的设计;根据实验腔的功能需求完成对实验腔的设计。(3)系统集成设计。根据每个功能模块的结构组成,根据水气电分离和空间利用率尽可能高的原则,从整体上确定这些结构的安装分布情况;设计铝型框架完成结构件的安装,设计用于密封实验腔的密封条和密封门,实现系统结构集成。选用PLC一体机作为控制器,设计出每个功能模块的控制电路,汇总得出系统详细电路图,实现系统的硬件设计;按照降复温实验的操作步骤,得出完整的系统控制流程,实现系统软件设计。(4)利用搭建的降复温系统进行功能模块测试,以评估系统的每个功能模快的是否达到设计要求。开展大量无细胞溶液降复效果测试,证明本文设计的射流降复温系统的高效性,稳定性,一致性。该系统自动化程度高,系统运行稳定可靠,操作简单,提高了生物材料低温保存的效率,具有很强的实用价值。