一种原位测量生物膜厚度的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种原位测量生物膜厚度的装置，包括釜体，在釜体内轴向设置旋转支撑体，所述旋转支撑体与釜体之间存在环形间隙；所述旋转支撑体的下端通过转轴与电机相连；所述旋转支撑体的上端设置连接轴，所述釜体上设置顶盖，所述顶盖包括内盖和外环盖，所述内盖与连接轴固定相连，所述外环盖与釜体固定相连；所述旋转支撑体外壁设置卡槽，所述卡槽内对应插接匹配的测试滑片；所述滑片包括样品片，在样品片上分别设置两条竖直的薄膜电极，所述薄膜电极分别通过导线贯穿内盖上的贯穿孔。本实用新型专利技术所述的一种原位测量生物膜厚度的装置，实现原位无损地测量生物膜厚度，且测试简单，装配快捷，成本低廉。

【技术实现步骤摘要】
一种原位测量生物膜厚度的装置
本技术属于电化学测量领域，尤其是涉及一种原位测量生物膜厚度的装置。
技术介绍
金属腐蚀是金属材料与所处的环境介质之间发生一定程度地化学、电化学或物理作用，从而引发的变质的现象。金属材料的腐蚀问题涉及到国家经济发展中的各个领域，无论是在农业、工业、制造业和建筑业等生产行业中，涉及到金属材料的场合都不同程度地存在材料的腐蚀问题。金属材料的腐蚀对国家经济生产、资源环境和社会公共安全等方面都产生了严重影响。金属腐蚀主要分为化学腐蚀、电化学腐蚀、微生物腐蚀和物理腐蚀。金属材料周围环境介质的湿度、温度、溶解氧、pH值、酸碱盐和微生物等因素都会影响金属材料的腐蚀状况，微生物腐蚀与化学腐蚀过程往往同时发生，两者很难截然分开。水、土壤、大气等环境中存在着种类繁多的微生物，它们是倾向于吸附在各种工程材料表面，形成生物膜而不断繁衍生存。微生物生长和繁殖覆盖在金属表面导致的腐蚀作用主要包括：原电池腐蚀；影响电化学腐蚀的阳极或阴极反应；金属表面点蚀；局部厌氧腐蚀；微生物新陈代谢产生的酸等物质侵蚀金属表面。据资料显示，我国每年因金属材料腐蚀造成的损失占GDP的5％，每年约造成的经济损失达5000亿元，其中微生物腐蚀约占所有金属和建筑材料腐蚀破坏的20％。微生物腐蚀常发生在石油、化工、航空、机械、核能、电力、工业用水和循环冷却水系统等领域的设备腐蚀中。在石油化工、农业、造纸等工业中，金属设备的损害、有害物质泄漏的现象时有发生，严重污染周边环境，威胁公众健康。同时，因为金属材料腐蚀造成的灾难性事故，从而破坏公共安全的现象屡见不鲜，如：天然气井的套管因应力腐蚀裂开，造成井喷和爆炸；化工厂乙烯原料储蓄罐因为硫化物质腐蚀而引发大火，造成人员伤亡等。材料表面的生物膜是一个复杂的、动态变化的微生物生存环境。由于生物膜具有一定厚度，环境中营养物质或溶解氧等从液相主体到生物膜内部的传递过程中，其浓度会随着生物膜的厚度持续降低。生物膜内部溶解氧、pH值、各种元素浓度与外部环境完全不同，且这些物质浓度影响着微生物的新陈代谢作用及其腐蚀作用。生物膜的生长过程决定了生物膜空间上的异质性，而且生物膜厚度也在不断变化。生物膜厚度的原位监测对于生物膜的传质过程和界面腐蚀过程研究具有重要意义。因此，亟待研发一种能够原位地测量腐蚀评估反应器中金属材质上生物膜厚度的技术，从而促进微生物腐蚀过程研究和腐蚀防护技术的开发应用。
技术实现思路
有鉴于此，本技术旨在提出一种原位测量生物膜厚度的装置，实现原位无损地测量生物膜厚度，且测试简单，装配快捷，成本低廉。为达到上述目的，本技术的技术方案是这样实现的：一种原位测量生物膜厚度的装置，包括釜体，在釜体内轴向设置旋转支撑体，所述旋转支撑体与釜体之间存在环形间隙；所述旋转支撑体的下端通过转轴与电机相连；所述旋转支撑体的上端设置连接轴，所述釜体上设置顶盖，所述顶盖包括内盖和外环盖，所述内盖与连接轴固定相连，所述外环盖与釜体固定相连；所述旋转支撑体外壁设置卡槽，所述卡槽内对应插接匹配的测试滑片；所述滑片包括样品片，在样品片上分别设置两条竖直的薄膜电极，所述薄膜电极分别通过导线贯穿内盖上的贯穿孔。进一步，所述旋转支撑体设置为圆柱形，所述卡槽沿旋转支撑体的圆周均匀设置若干个，其内盖上对应设置卡槽两倍个数的贯穿孔。进一步，所述滑片还包括卡固片，所述卡固片的尺寸大于样品片的尺寸，所述卡固片和样品片之间螺钉紧固。进一步，所述薄膜电极的材质采用Cr、Ti、Cr/Au合金或Ti/Au合金中的一种。进一步，所述卡槽包括第一卡槽和第二卡槽，所述第一卡槽靠近旋转支撑体内侧，所述第一卡槽与旋转支撑体内壁存在间隙。进一步，所述第二卡槽与第一卡槽靠近一侧设置为让位倾斜面，其让位倾斜面与竖直面之间具有30-50°的夹角。进一步，所述导线的末端分别设置导电夹，所述导线通过导电夹伸出贯穿孔外部。进一步，还包括检测分析仪，所述检测分析仪的正测试极和负测试极分别通过导线与对应的导电夹相连。进一步，所述釜体外部设置保温夹层。进一步，所述外环盖突出釜体的外缘下端设置支撑螺杆，所述支撑螺杆沿外环盖圆周均匀设置若干个。相对于现有技术，本技术所述的一种原位测量生物膜厚度的装置具有以下优势：当运行一段时间后，停止旋转支撑体的转动，只需将检测分析仪与导线相连即可，装置简单，成本较低，且测试方便快捷。顶盖包括内盖和外环盖，内盖和外环盖之间留有环形间隙，使内盖和外环盖分离，内盖上设置贯穿孔，内盖随着连接轴与旋转支撑体一起转动，保证插入贯穿孔内的导线与卡槽上的薄膜电极一一对应，不会发生相对转动。附图说明构成本技术的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：图1为本技术实施例所述的一种原位测量生物膜厚度的装置爆炸示意图；图2为本图1中局部A放大示意图；图3为本技术实施例所述的检测分析仪与薄膜电极导线连接示意图。附图标记说明：1-釜体；2-旋转支撑体；21-第一卡槽；22-第二卡槽；3-滑片；31-卡固片；32-样品片；33-薄膜电极；4-连接轴；5-顶盖；51-内盖；52-外环盖；53-贯穿孔；6-支撑螺杆；7-导电夹；8-检测分析仪。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。如图1-3，一种原位测量生物膜厚度的装置，包括釜体1，在釜体1内轴向设置旋转支撑体2，所述旋转支撑体2与釜体1之间存在环形间隙；所述旋转支撑体2的下端通过转轴与电机相连；所述旋转支撑体2的上端设置连接轴4，所述釜体1上设置顶盖5，所述顶盖5包括内盖51和外环盖52，所述内盖51与连接轴4固定相连，所述外环盖52与釜体1固定相连；所述旋转支撑体2外壁设置卡槽，所述卡槽内对应插接匹配的测试滑片3；所述滑片3包括样品片32，在样品片32上分别设置两条竖直的薄膜电极33，所述薄膜电极33分别通过导线贯本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种原位测量生物膜厚度的装置，其特征在于：包括釜体(1)，在釜体(1)内轴向设置旋转支撑体(2)，所述旋转支撑体(2)与釜体(1)之间存在环形间隙；所述旋转支撑体(2)的下端通过转轴与电机相连；所述旋转支撑体(2)的上端设置连接轴(4)，所述釜体(1)上设置顶盖(5)，所述顶盖(5)包括内盖(51)和外环盖(52)，所述内盖(51)与连接轴(4)固定相连，所述外环盖(52)与釜体(1)固定相连；所述旋转支撑体(2)外壁设置卡槽，所述卡槽内对应插接匹配的测试滑片(3)；所述滑片(3)包括样品片(32)，在样品片(32)上分别设置两条竖直的薄膜电极(33)，所述薄膜电极(33)分别通过导线贯穿内盖(51)上的贯穿孔(53)。

【技术特征摘要】
1.一种原位测量生物膜厚度的装置，其特征在于：包括釜体(1)，在釜体(1)内轴向设置旋转支撑体(2)，所述旋转支撑体(2)与釜体(1)之间存在环形间隙；所述旋转支撑体(2)的下端通过转轴与电机相连；所述旋转支撑体(2)的上端设置连接轴(4)，所述釜体(1)上设置顶盖(5)，所述顶盖(5)包括内盖(51)和外环盖(52)，所述内盖(51)与连接轴(4)固定相连，所述外环盖(52)与釜体(1)固定相连；所述旋转支撑体(2)外壁设置卡槽，所述卡槽内对应插接匹配的测试滑片(3)；所述滑片(3)包括样品片(32)，在样品片(32)上分别设置两条竖直的薄膜电极(33)，所述薄膜电极(33)分别通过导线贯穿内盖(51)上的贯穿孔(53)。2.根据权利要求1所述的一种原位测量生物膜厚度的装置，其特征在于：所述旋转支撑体(2)设置为圆柱形，所述卡槽沿旋转支撑体(2)的圆周均匀设置若干个，其内盖(51)上对应设置卡槽两倍个数的贯穿孔(53)。3.根据权利要求1所述的一种原位测量生物膜厚度的装置，其特征在于：所述滑片(3)还包括卡固片(31)，所述卡固片(31)的尺寸大于样品片(32)的尺寸，所述卡固片(31)和样品片(32)之间螺钉紧固。4.根据权利要求1所述的一种原位测量生物膜厚度的装...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨帆，张伟玉，张少峰，曾雅楠，李书环，吴楠，石朴，倪唯娜，
申请(专利权)人：天津农学院，
类型：新型
国别省市：天津,12