本发明专利技术公开了一种深海宏生物保真培养装置，包括支撑调节模块、控制模块、培养模块、制冷模块，所述支撑调节模块固定安装在集装箱上，培养模块可转动安装在支撑调节模块上，培养模块上设有制冷模块，所述控制模块分别与培养模块、制冷模块连接。本发明专利技术的深海宏生物保真培养装置可实现对宏生物培养过程的状态参数进行监测，采用的电脑显示器界面简洁、直观，可以准确地观察出深海宏生物采样装置内的温度曲线和压力曲线；通过电脑设定温度、压力阈值，控制制冷机的制冷功率，实现低温的要求，控制加压泵实现高压的要求，能够保证深海宏生物所处环境压力和温度近似于其原位压力和温度。所处环境压力和温度近似于其原位压力和温度。所处环境压力和温度近似于其原位压力和温度。
【技术实现步骤摘要】
深海宏生物保真培养装置及培养方法
[0001]本专利技术涉及一种海底生物培养装置，特别涉及一种深海宏生物保真培养装置及培养方法。
技术介绍
[0002]研究结果表明，挖掘海洋生物资源有助于探寻全新的物种和生命机制；同时，海洋生物作为理想药物和工业材料资源，具有潜在的经济价值。如果能够在开展海底生物原位培养实验的同时，有效地保存海底宏生物活体样品，将为揭示深海生物地球化学循环机理提供更全面的数据支撑和依据。专利CN111471576A提出了一种自带压力补偿的深海微生物原位培养装置，该装置可在深海环境进行微生物的富集培养与回收，但只保持了微生物的原位压力，而无法控制回收过程的温度变化。专利CN111109159A提出了一种搭载式深海宏生物保压取样装置，该装置能够将捕获的大生物完整地进行转移，但是不能保温转移，而且不适于长时间保真储存深海宏生物样品。这将对该海底区域生物的生存状况、海底环境等精确研究产生极大的影响。为此，亟待研制一种结构简单、操作方便、自动化的深海宏生物保真培养装置，从而为深海宏生物群落生命演化等科学研究提供高质量海底原位样品。
技术实现思路
[0003]为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种结构简单、操作方便、自动化程度高的深海宏生物保真培养装置，并提供一种安全可靠的深海宏生物保真培养方法。
[0004]本专利技术解决上述问题的技术方案是：一种深海宏生物保真培养装置，包括支撑调节模块、控制模块、培养模块、制冷模块，所述支撑调节模块固定安装在集装箱上，培养模块可转动安装在支撑调节模块上，培养模块上设有制冷模块，所述控制模块分别与培养模块、制冷模块连接。
[0005]上述深海宏生物保真培养装置，所述培养模块包括保压筒、端盖，所述保压筒为一端开口的半封闭筒体，保压筒开口端用端盖密封，所述端盖外端面设有水密接头Ⅱ，水密接头Ⅱ连接控制模块，端盖内端面设有与水密接头Ⅱ连接的水密接头Ⅰ，水密接头Ⅰ与设置在保压筒内腔中的高压相机、高压灯、压力传感器、温度传感器相连，所述端盖中心处设有用于与采样模块对接的对接孔、用于供宏生物通过的通孔，保压筒内腔中设有用于封闭或打开通孔的翻板密封机构，翻板密封机构上设有喇叭口，端盖上设有用于驱动翻板密封机构的开关阀；所述端盖上开有若干高压管连接孔，保压筒内腔通过高压管连接孔与设置在端盖外端面的压力表、溢流阀、高压阀连接。
[0006]上述深海宏生物保真培养装置，所述端盖上设有饵料自动投递装置，饵料自动投递装置通过高压管连接孔与保压筒内腔连通。
[0007]上述深海宏生物保真培养装置，所述保压筒底部设有排水装置，排水装置包括高压球阀、排水筒、排水阀，高压球阀一端与保压筒内腔连通，另一端与排水筒一端连通，排水筒另一端与排水阀连接；所述保压筒内腔底部设有用于限制深海海底生物个体大小的过滤
板，过滤板上设有过滤孔。
[0008]上述深海宏生物保真培养装置，所述制冷模块包括冷凝管、制冷机，所述保压筒内腔中设有冷凝管，保压筒侧面设有冷凝管出、入口的连接孔，制冷机一端与冷凝管入口连接，另一端与冷凝管出口连接，制冷机与控制模块连接。
[0009]上述深海宏生物保真培养装置，所述控制模块包括电脑、控制器；所述电脑与控制器连接，控制器与水密接头Ⅱ连接；电脑的显示器包括温度曲线、压力曲线、实时温度、压强数据显示窗口，电脑的控制按钮包括温度阈值设置按钮、压力阈值设置按钮、数据实时保存按钮。
[0010]上述深海宏生物保真培养装置，所述支撑调节模块包括底座、支撑架、电机、从动齿轮，所述底座安装在集装箱上，底座上两侧对称设置两个支撑架，所述保压筒侧面对称设有两个轴肩，每个轴肩上均安装有转动轴，转动轴一端安装在对应侧的轴肩上，转动轴另一端通过轴承安装在位于对应侧的支撑架顶部的轴承座内，其中一个转动轴上固定设有主动齿轮，主动齿轮与位于其下方的从动齿轮啮合，从动齿轮通过传动轴与固定安装在支撑架上的电机相连，电机与控制器连接。
[0011]上述深海宏生物保真培养装置，所述保压筒、排水筒使用的材料为316不锈钢，保压筒、排水筒、高压相机、高压灯、压力传感器、温度传感器、溢流阀和高压阀承受的压力上限大于110MPa。
[0012]上述深海宏生物保真培养装置，所述的电机转速为1450r/min，主动齿轮的齿数为24，从动齿轮的齿数为72。
[0013]一种深海宏生物保真培养方法，包括以下步骤：（1）加压过程：采样模块与培养模块对接前，往培养模块注入海水，通过加压泵连接端盖上的高压阀，向培养模块注入高压水，压力传感器测量培养模块中的实时压力，输出压力信号至电脑，电脑的显示器显示实时压力值，待压力达到要求，关闭高压阀；（2）制冷过程：制冷机内的低温水通过冷凝管入口流入冷凝管，从而冷却保压筒内的高压海水，冷凝管的水通过冷凝管出口流入制冷机，实现循环利用，温度传感器测量培养模块中的实时温度，输出温度实时信号至电脑，电脑的显示器显示实时温度值，使宏生物培养模块中的温度维持在2℃-4℃；（3）转移过程：通过端盖上的对接孔将采样模块与培养模块对接，通过翻板密封机构打开端盖上的通孔，采样模块内的宏生物经通孔转移到保压筒内腔中，宏生物完全转移后，再通过翻板密封机构封闭端盖上的通孔；（4）培养过程：宏生物完全转移至培养模块后，通过电脑的显示器实时监测保压筒内的温度、压力，当压力低于设定的阈值时，控制器输入端接受来自压力传感器的实时压力信号，控制器输出端输出控制信号，控制加压泵加压；当温度高于设定的阈值时，控制器输入端接受来自温度传感器的实时温度信号，控制器输出端输出控制信号，控制制冷机的制冷功率，使宏生物培养模块中的温度维持在2℃-4℃；通过饵料自动投递装置自动投递饵料至保压筒内；（5）排水过程：宏生物在培养模块内培养一段时间后，更换保压筒内的水，通过控制器控制电机驱动从动齿轮转动，从动齿轮与主动齿轮啮合从而带动主动齿轮转动，转动齿轮带动转动轴旋转，从而带动培养模块转动角度90度，使培养模块水平放置，打开保压筒底部
的高压球阀，使保压筒内的水流出至排水筒内，进行分批次转移保压筒内的海水，实现无压降转移；转移完成后，关闭高压球阀，通过控制器控制电机驱动从动齿轮转动，从而带动培养模块转动角度90度，通过加压泵向培养注入高压水，继续步骤（1）（2）（4）。
[0014]本专利技术的有益效果在于：1、本专利技术的深海宏生物保真培养装置可实现对宏生物培养过程的状态参数进行监测，采用的电脑显示器界面简洁、直观，可以准确地观察出深海宏生物采样装置内的温度曲线和压力曲线。
[0015]2、本专利技术的深海宏生物保真培养装置通过电脑设定温度、压力阈值，控制制冷机的制冷功率，实现低温的要求，控制加压泵实现高压的要求，能够保证深海宏生物所处环境压力和温度近似于其原位压力和温度。
[0016]3、本专利技术的深海宏生物保真培养装置可以实现对宏生物的长时间培养，通过设计排水装置可以对培养装置内的水及宏生物排泄物进行排出，并进行定期更换培养装置内的水，整个过程都保持无压降。
附图说明
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种深海宏生物保真培养装置，其特征在于：包括支撑调节模块、控制模块、培养模块、制冷模块，所述支撑调节模块固定安装在集装箱上，培养模块可转动安装在支撑调节模块上，培养模块上设有制冷模块，所述控制模块分别与培养模块、制冷模块连接。2.根据权利要求1所述的深海宏生物保真培养装置，其特征在于：所述培养模块包括保压筒、端盖，所述保压筒为一端开口的半封闭筒体，保压筒开口端用端盖密封，所述端盖外端面设有水密接头Ⅱ，水密接头Ⅱ连接控制模块，端盖内端面设有与水密接头Ⅱ连接的水密接头Ⅰ，水密接头Ⅰ与设置在保压筒内腔中的高压相机、高压灯、压力传感器、温度传感器相连，所述端盖中心处设有用于与采样模块对接的对接孔、用于供宏生物通过的通孔，保压筒内腔中设有用于封闭或打开通孔的翻板密封机构，翻板密封机构上设有喇叭口，端盖上设有用于驱动翻板密封机构的开关阀；所述端盖上开有若干高压管连接孔，保压筒内腔通过高压管连接孔与设置在端盖外端面的压力表、溢流阀、高压阀连接。3.根据权利要求2所述的深海宏生物保真培养装置，其特征在于：所述端盖上设有饵料自动投递装置，饵料自动投递装置通过高压管连接孔与保压筒内腔连通。4.根据权利要求2所述的深海宏生物保真培养装置，其特征在于：所述保压筒底部设有排水装置，排水装置包括高压球阀、排水筒、排水阀，高压球阀一端与保压筒内腔连通，另一端与排水筒一端连通，排水筒另一端与排水阀连接；所述保压筒内腔底部设有用于限制深海海底生物个体大小的过滤板，过滤板上设有过滤孔。5.根据权利要求2所述的深海宏生物保真培养装置，其特征在于：所述制冷模块包括冷凝管、制冷机，所述保压筒内腔中设有冷凝管，保压筒侧面设有冷凝管出、入口的连接孔，制冷机一端与冷凝管入口连接，另一端与冷凝管出口连接，制冷机与控制模块连接。6.根据权利要求2所述的深海宏生物保真培养装置，其特征在于：所述控制模块包括电脑、控制器；所述电脑与控制器连接，控制器与水密接头Ⅱ连接；电脑的显示器包括温度曲线、压力曲线、实时温度、压强数据显示窗口，电脑的控制按钮包括温度阈值设置按钮、压力阈值设置按钮、数据实时保存按钮。7.根据权利要求6所述的深海宏生物保真培养装置，其特征在于：所述支撑调节模块包括底座、支撑架、电机、从动齿轮，所述底座安装在集装箱上，底座上两侧对称设置两个支撑架，所述保压筒侧面对称设有两个轴肩，每个轴肩上均安装有转动轴，转动轴一端安装在对应侧的轴肩上，转动轴另一端通过轴承安装在位于对应侧的支撑架顶部的轴承座内，其中一个转动轴上固定设有主动齿轮，主动齿轮与位...
【专利技术属性】
技术研发人员：张海滨，金永平，刘广平，彭佑多，刘平，万步炎，
申请(专利权)人：湖南科技大学，
类型：发明
国别省市：
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