厌氧发酵气体评估装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种厌氧发酵气体评估装置，属于气体检测领域。该装置包括厌氧罐、数据采集板、顶盖、抽气口、阀门、抽气泵、抽气管路、厌氧端数据模块和PC端数据模块；厌氧罐用于放置样品，顶部设有顶盖用于密封样品；数据采集板设置于顶盖内侧，用于采集样品的状态数据，数据采集板上设有氨气传感器、温湿度和气压传感器、以及MCU；并通过厌氧端数据模块发送至PC端数据模块。本实用新型专利技术将气体探头设置在发酵内部，解决了气体检测过程中影响厌氧发酵环境条件的问题，同时能连续、实时检测气体浓度、排放量的变化过程，确保实验结果的连续性和有效性。

【技术实现步骤摘要】
厌氧发酵气体评估装置
本技术属于气体检测领域，涉及一种厌氧发酵气体评估装置。
技术介绍
微生物的发酵过程中产生的尾气组分，代表着发酵过程中的物质变化情况。尤其是发酵过程中产生的氨气、硫化氢等气体排放特征，对农业粪便堆肥中的组分调节、厌氧发酵的技术组合优化、以及发酵能源的高效利用和环境净化具有重要指导意义。目前市场的气体检测设备，主要用于开放式或者半开放式的有氧或者微氧环境下气体测定，而针对厌氧发酵的尾气在线检测研发鲜少，由于厌氧发酵对于发酵环境有一定的要求，因此，设计一种适合厌氧发酵的尾气在线检测设备，对于厌氧发酵过程的气体排放特征的研究具有重要的意义。国内针对厌氧发酵气体的测定方法主要有：楚莉莉等，为研究不同配比猪粪、小麦秸秆混合厌氧发酵产期特征，自主设置了可恒温厌氧发酵装置，由发酵装置、集气装置及控温装置3部分组成，气体测定采用抽气收集，配套相关气体测定设备进行分析。刘艺在甲烷菌分离纯化和产期效果研究中，对甲烷菌在物料厌氧发酵产气测定分析中，采用水压法进行气体收集，按照国标的化学吸收法进行气体的测定分析。现在厌氧发酵的尾气测定，主要采用人工抽气的方式，将发酵中的气体抽出，进行化学分析测定，这种方式存在抽气不充分，气体产气量会在抽取的过程中损失，导致测定数据存在差异性，同时由于抽气方式会影响发酵环境中的温度、湿度等环境指标变化，破坏密闭反应环境条件，从而影响厌氧发酵后期的进行，因此大部分发酵气体测定实验需要设置多个平行反应样品，用于阶段性的检测，这样不仅实验工作量大，且每个样品之间的个体差异性大，数据分析难度大。目前，没有关于厌氧发酵尾气的检测设备，现有的厌氧发酵尾气技术，仍采用人工抽气的方式，配套实验室化学分析或者气体设备检测进行，这种方式会影响发酵实验的环境条件，不利于长期性发酵的尾气观察检测。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的目的在于提供一种厌氧发酵气体评估装置，能严格控制厌氧发酵的环境参数，同时能不影响厌氧发酵环境条件，实时连续检测厌氧发酵过程中气体的浓度、排放量，气体检测采用传感探头感应，检测精确度达到0.1ppm,能精准敏感测定发酵中微量气体产生，为厌氧菌或者发酵实验代谢分析提供详细的气体数据基础条件。为达到上述目的，本技术提供如下技术方案：厌氧发酵气体评估装置，该装置包括厌氧罐(1)、数据采集板(2)、顶盖(3)、厌氧端数据模块(8)、PC端数据模块(9)；所述厌氧罐(1)用于放置样品，顶部设有顶盖(3)用于密封样品；所述数据采集板(2)设置于顶盖(3)内侧，用于采集样品的状态数据，并通过厌氧端数据模块(8)发送至PC端数据模块(9)。进一步，所述装置还包括抽气口(4)、阀门(5)、抽气泵(6)和抽气管路(7)；所述抽气口(4)设置于顶盖(3)上，通过抽气管路(7)与抽气泵(6)相连，所述抽气泵(6)用于抽取厌氧罐(1)内一定值的负压，所述抽气管路(7)上设有阀门(5)，控制抽气管路(7)的开闭。进一步，所述数据采集板(2)上设有氨气传感器、温湿度和气压传感器、以及微控制单元(MicrocontrollerUnit,MCU)；所述氨气传感器的数据接收引脚RXD2与MCU的数据接收引脚RXD2相连，氨气传感器的数据发送引脚TXD2与MCU的数据数据发送引脚TXD2相连，同时氨气传感器接地；所述温湿度和气压传感器的数据线SDA与MCU的数据线SDA相连，温湿度和气压传感器的时钟信号线SCL与MCU的时钟信号线SCL相连，同时温湿度和气压传感器接地；同时，所述MCU接电源和接地。进一步，所述厌氧端数据模块(8)设于数据采集板(2)上，所述厌氧端数据模块(8)与PC端数据模块(9)为无线传输模块或有线传输模块；所述厌氧端数据模块(8)的数据接收引脚RXD1与MCU的数据接收引脚RXD1相连，厌氧端数据模块(8)的数据发送引脚TXD1与MCU的数据数据发送引脚TXD1相连，同时厌氧端数据模块(8)接地。本技术的有益效果在于：本技术将气体探头设置在发酵内部，解决了气体检测过程中影响厌氧发酵环境条件的问题，同时能连续、实时检测气体浓度、排放量的变化过程，确保实验结果的连续性和有效性。设备配套的厌氧发酵条件的环境控制系统及气体检测分析系统，在严格控制厌氧发酵环境的同时，及时分析处理气体检测数据，有效规避了人为操作的结果误差。附图说明为了使本技术的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本技术提供如下附图进行说明：图1为本技术结构示意图；图2为本技术装置电路总图；图3为MCU电路图。具体实施方式下面将结合附图，对本技术的优选实施例进行详细的描述。如图1所示，厌氧发酵气体评估装置，包括厌氧罐1、数据采集板2、顶盖3、抽气口4、阀门5、抽气泵6、抽气管路7、厌氧端数据模块8、PC端数据模块9；厌氧罐1用于放置样品，顶部设有顶盖3用于密封样品；数据采集板2设置于顶盖3内侧，用于采集样品的状态数据，并通过厌氧端数据模块8发送至PC端数据模块9。抽气口4设置于顶盖3上，通过抽气管路7与抽气泵6相连，抽气泵6用于抽取厌氧罐1内一定值的负压，抽气管路7上设有阀门5，控制抽气管路7的开闭。厌氧端数据模块8与PC端数据模块9为无线传输模块；厌氧端数据模块8为单片无线收发器芯片NRF24L01，设于数据采集板2上；如图2所示，数据采集板上设有氨气传感器、温湿度和气压传感器(TPH传感器)、以及微控制单元(MicrocontrollerUnit,MCU)；图3为MCU电路图。氨气传感器的数据接收引脚RXD2与MCU的数据接收引脚RXD2相连，氨气传感器的数据发送引脚TXD2与MCU的数据数据发送引脚TXD2相连，同时氨气传感器接地；温湿度和气压传感器的数据线SDA与MCU的数据线SDA相连，温湿度和气压传感器的时钟信号线SCL与MCU的时钟信号线SCL相连，同时温湿度和气压传感器接地；同时，MCU接电源和接地。单片无线收发器芯片的数据接收引脚RXD1与MCU的数据接收引脚RXD1相连，单片无线收发器芯片的数据发送引脚TXD1与MCU的数据数据发送引脚TXD1相连，同时单片无线收发器芯片接地。最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本技术的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本技术进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本技术权利要求书所限定的范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
厌氧发酵气体评估装置，其特征在于：该装置包括厌氧罐(1)、数据采集板(2)、顶盖(3)、厌氧端数据模块(8)和PC端数据模块(9)；所述厌氧罐(1)用于放置样品，顶部设有顶盖(3)用于密封样品；所述数据采集板(2)设置于顶盖(3)内侧，用于采集样品的状态数据，并通过厌氧端数据模块(8)发送至PC端数据模块(9)。

【技术特征摘要】
1.厌氧发酵气体评估装置，其特征在于：该装置包括厌氧罐(1)、数据采集板(2)、顶盖(3)、厌氧端数据模块(8)和PC端数据模块(9)；所述厌氧罐(1)用于放置样品，顶部设有顶盖(3)用于密封样品；所述数据采集板(2)设置于顶盖(3)内侧，用于采集样品的状态数据，并通过厌氧端数据模块(8)发送至PC端数据模块(9)。2.根据权利要求1所述的厌氧发酵气体评估装置，其特征在于：所述装置还包括抽气口(4)、阀门(5)、抽气泵(6)和抽气管路(7)；所述抽气口(4)设置于顶盖(3)上，通过抽气管路(7)与抽气泵(6)相连，所述抽气泵(6)用于抽取厌氧罐(1)内一定值的负压，所述抽气管路(7)上设有阀门(5)，控制抽气管路(7)的开闭。3.根据权利要求1或2所述的厌氧发酵气体评估装置，其特征在于：所述数据采集板(2)上设有氨气传感器、温湿度和气压传感器、以及微控制单元(Mi...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒲施桦，龙定彪，王浩，曾雅琼，刘作华，李爽，
申请(专利权)人：重庆市畜牧科学院，
类型：新型
国别省市：重庆,50