一种微生物的脱附率和附着力检测装置及其检测方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种微生物的脱附率和附着力检测装置及其检测方法。本发明专利技术中出水管一和出水管二通过阀门一与进水管的两个出口分别连通，且分别位于水箱中湍流储水区和层流储水区上方；层流管和湍流管水平间距固定在水箱上，且层流管内腔与层流储水区连通，湍流管内腔与湍流储水区连通；层流管和湍流管的外侧均设有纵向移动模块；横向移动模块中梁杆两端与两个纵向移动模块中的螺母分别固定，带传动机构的皮带上固定有连接件。本发明专利技术通过层流管和湍流模拟模块分别模拟了层流液体环境和湍流液体环境，可以检测不同流体环境下微生物的附着力；本发明专利技术通过改变微生物种类或样本表面织构，可以检测不同种类微生物或不同表面织构的微生物附着力。微生物附着力。微生物附着力。

【技术实现步骤摘要】
一种微生物的脱附率和附着力检测装置及其检测方法


[0001]本专利技术属于微生物检测装置，具体涉及一种微生物的脱附率和附着力检测装置及其检测方法。

技术介绍

[0002]当前微生物附着力的检测装置基本是对于空气环境中微生物进行检测，少有对处于液体环境中微生物附着情况进行检测的检测装置。然而在液体环境中也存在着大量的微生物，这些微生物影响着液体环境下设备及其表面的工作情况，同时不同形状织构表面、不同种类的微生物和不同流动液体环境下微生物的附着力及附着情况均有所差异，难以通过模型及计算分析获取微生物的附着情况。因此，为了准确获取液体环境下微生物的附着情况，需要设计一种可以检测不同织构表面、不同种类微生物、不同流动液体环境下的微生物附着力。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是为了克服现有技术不足，提出一种微生物的脱附率和附着力检测装置及其检测方法。
[0004]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0005]本专利技术一种微生物的脱附率和附着力检测装置，包括箱体、供流机构、激光照射装置、环境模拟装置、拍摄装置和样本安装机构。所述供流机构包括进水管、出水管一、水箱、排水管、出水管二和阀门一；所述水箱固定于箱体内，且上端开口；水箱内固定有竖直设置的隔板一和隔板二，隔板一将水箱内腔分隔出泄流区和蓄水区，隔板二垂直于隔板一，并将蓄水区分隔出层流储水区和湍流储水区；所述进水管穿过箱体中侧板二上开设的孔洞一与侧板二固定，并位于水箱上方；所述进水管的两个出口分别通过一个阀门一连接出水管一和出水管二；出水管一位于湍流储水区上方，出水管二位于层流储水区上方；所述的泄流区底部设有排水管；其中，隔板一和隔板二的高度均小于水箱内腔的高度；
[0006]所述激光照射装置包括直线导轨、激光发射器和片光源镜头；所述直线导轨的滑轨水平固定于箱体内顶部位置，激光发射器固定于直线导轨的滑块上，且激光发射器的发射端朝下；两个片光源镜头分别固定在环境模拟装置中的层流管和湍流管上；
[0007]所述环境模拟装置包括湍流模拟模块和层流管，湍流模拟模块包括叶轮和湍流管；层流管和湍流管均采用透明材料；所述层流管和湍流管水平间距固定在水箱上，且层流管内腔与层流储水区连通，湍流管内腔与湍流储水区连通，层流管的上端面与湍流管的上端面平齐；所述叶轮置于湍流管内靠近进口位置，且与湍流管构成转动副，由驱动电机一驱动；湍流管内壁位于叶轮输出端处设有一体成型的沿轴向间距分布的多个突起结构；层流管和湍流管的出口均穿出箱体外，并分别通过一个阀门二连接一根出水管三；所述层流管和湍流管靠近出口位置的顶面均开设有方孔，且层流管和湍流管的内壁上位于相应方孔的两侧均固定有压力传感器；所述包括旋转驱动件和双目相机；所述的旋转驱动件固定在箱
体内；所述的双目相机位于层流管和湍流管之间，并由旋转驱动件驱动；
[0008]所述样本安装机构包括纵向移动模块、横向移动模块和样本固定模块；所述的纵向移动模块驱动横向移动模块升降；所述的横向移动模块驱动样本固定模块的连接件；所述样本固定模块包括连接件和磁吸元件；磁吸元件通过磁吸作用与连接件固定。
[0009]优选地，所述箱体包括顶板一、顶板二、顶板三、侧板一、固定板、底板、观察玻璃、滚轮、直角立柱、顶梁和侧板二；底板的四个角处均铰接有滚轮；底板一端固定有竖直设置的侧板一，另一端的两个角处均固定有竖直设置的直角立柱；竖直设置的侧板二两端与两根直角立柱分别固定；底板的顶部两侧均固定有竖直设置的固定板和观察玻璃，且各固定板与同侧的观察玻璃固定；顶梁的两端与侧板一和其中一根直角立柱的顶端分别固定，顶梁设有平行且间距设置的两根；顶板二的两端与两根顶梁中部分别固定，顶板二的两侧与顶板一和顶板三分别铰接；供流机构的水箱固定于底板上；进水管穿过侧板二上开设的孔洞一，并与侧板二固定；排水管由侧板二上开设的孔洞二伸出；激光照射装置中直线导轨的滑轨水平固定于顶板二的下表面；环境模拟装置中层流管和湍流管的出口穿过侧板一上开设的两个孔洞三；拍摄装置的旋转驱动件固定在底板上。
[0010]优选地，所述隔板二的高度大于隔板一的高度。
[0011]优选地，所述层流管的横截面积小于湍流管的横截面积。
[0012]优选地，所述层流管和湍流管与水箱的连接处均固定有密封胶圈一。
[0013]优选地，所述湍流管的出口通过锥形接口与相应的阀门二进口固定，阀门二的出口与相应的出水管三固定。
[0014]更优选地，所述的纵向移动模块包括基座和滚珠丝杠；基座竖直固定在箱体的底板上，滚珠丝杠的螺杆与基座构成转动副，滚珠丝杠的螺杆由驱动电机二驱动；所述的纵向移动模块设有间距布置的两个，并分别位于层流管和湍流管上方孔的外侧；所述的横向移动模块包括带传动机构和梁杆；水平设置的梁杆两端通过连接块与两个纵向移动模块中滚珠丝杠的螺母分别固定，带传动机构的两个皮带轮与梁杆的两端构成转动副，带传动机构由驱动电机三驱动；所述样本固定模块的连接件与带传动机构中的皮带固定，并与梁杆构成水平方向的滑动副。
[0015]更优选地，所述驱动电机二的壳体通过固定板与箱体的底板固定，驱动电机二的输出轴通过齿轮副与螺杆连接。
[0016]优选地，所述连接件底部固定有密封胶圈二,密封胶圈二套在磁吸元件外。
[0017]该微生物的脱附率和附着力检测装置的检测方法，具体如下：
[0018]步骤一、将待测微生物与不具有粘附性能的示踪粒子按照摩尔比为1:1的比例混合，并将混合物涂覆于样本上，接着在荧光显微镜下观察并统计出样本单位面积内微生物数量M；然后取下磁吸元件，将样本通过螺纹与磁吸元件固定后，将磁吸元件吸附在连接件上；控制器控制驱动电机三工作，驱动电机三驱动带传动机构，带传动机构带动连接件沿着水平方向移动，直至样本位于层流管或湍流管上的方孔正上方，控制器控制两个驱动电机二同步工作，驱动电机二驱动滚珠丝杠带动梁杆沿竖直方向移动，直至样本穿过相应的方孔置于层流管或湍流管内；
[0019]步骤二、手动移动滑块至激光发射器位于层流管或湍流管上的片光源镜头正上方，激光发射器发出束状激光，束状激光经片光源镜头转化成垂直于层流管和湍流管的竖
直面上的片状激光，对层流管或湍流管进行照射；接着控制器控制旋转驱动件工作，直至双目相机的镜头对准层流管或湍流管，然后打开相应的阀门一，水流流入层流管或湍流管内；
[0020]步骤三、当水流充满层流管或湍流管后，打开相应的阀门二，若样本位于湍流管内，控制器控制驱动电机一开始工作，驱动电机一驱动叶轮转动，水流经过叶轮和各突起结构发生紊乱，达到模拟湍流环境的要求；接着水流从相应的出水管三流出，并持续冲刷样本表面，同时示踪粒子在片状激光的激励下被标亮显示，并被双目相机捕捉，双目相机将拍摄的图片传送至控制器；
[0021]步骤四、逐步增大相应阀门一和阀门二的打开程度，进而逐步增大水流的流速，若样本位于湍流管内，同时控制器控制叶轮的转速逐步增加，进而逐步增大水流的紊乱程度；当观察到层流管或湍流管内存本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微生物的脱附率和附着力检测装置，包括箱体、供流机构和环境模拟装置，其特征在于：还包括样本安装机构、激光照射装置和拍摄装置；所述供流机构包括进水管、出水管一、水箱、排水管、出水管二和阀门一；所述水箱固定于箱体内，且上端开口；水箱内固定有竖直设置的隔板一和隔板二，隔板一将水箱内腔分隔出泄流区和蓄水区，隔板二垂直于隔板一，并将蓄水区分隔出层流储水区和湍流储水区；所述进水管穿过箱体中侧板二上开设的孔洞一与侧板二固定，并位于水箱上方；所述进水管的两个出口分别通过一个阀门一连接出水管一和出水管二；出水管一位于湍流储水区上方，出水管二位于层流储水区上方；所述的泄流区底部设有排水管；其中，隔板一和隔板二的高度均小于水箱内腔的高度；所述激光照射装置包括直线导轨、激光发射器和片光源镜头；所述直线导轨的滑轨水平固定于箱体内顶部位置，激光发射器固定于直线导轨的滑块上，且激光发射器的发射端朝下；两个片光源镜头分别固定在环境模拟装置中的层流管和湍流管上；所述环境模拟装置包括湍流模拟模块和层流管，湍流模拟模块包括叶轮和湍流管；层流管和湍流管均采用透明材料；所述层流管和湍流管水平间距固定在水箱上，且层流管内腔与层流储水区连通，湍流管内腔与湍流储水区连通，层流管的上端面与湍流管的上端面平齐；所述叶轮置于湍流管内靠近进口位置，且与湍流管构成转动副，由驱动电机一驱动；湍流管内壁位于叶轮输出端处设有一体成型的沿轴向间距分布的多个突起结构；层流管和湍流管的出口均穿出箱体外，并分别通过一个阀门二连接一根出水管三；所述层流管和湍流管靠近出口位置的顶面均开设有方孔，且层流管和湍流管的内壁上位于相应方孔的两侧均固定有压力传感器；所述包括旋转驱动件和双目相机；所述的旋转驱动件固定在箱体内；所述的双目相机位于层流管和湍流管之间，并由旋转驱动件驱动；所述样本安装机构包括纵向移动模块、横向移动模块和样本固定模块；所述的纵向移动模块驱动横向移动模块升降；所述的横向移动模块驱动样本固定模块的连接件；所述样本固定模块包括连接件和磁吸元件；磁吸元件通过磁吸作用与连接件固定。2.根据权利要求1所述的一种微生物的脱附率和附着力检测装置，其特征在于：所述箱体包括顶板一、顶板二、顶板三、侧板一、固定板、底板、观察玻璃、滚轮、直角立柱、顶梁和侧板二；底板的四个角处均铰接有滚轮；底板一端固定有竖直设置的侧板一，另一端的两个角处均固定有竖直设置的直角立柱；竖直设置的侧板二两端与两根直角立柱分别固定；底板的顶部两侧均固定有竖直设置的固定板和观察玻璃，且各固定板与同侧的观察玻璃固定；顶梁的两端与侧板一和其中一根直角立柱的顶端分别固定，顶梁设有平行且间距设置的两根；顶板二的两端与两根顶梁中部分别固定，顶板二的两侧与顶板一和顶板三分别铰接；供流机构的水箱固定于底板上；进水管穿过侧板二上开设的孔洞一，并与侧板二固定；排水管由侧板二上开设的孔洞二伸出；激光照射装置中直线导轨的滑轨水平固定于顶板二的下表面；环境模拟装置中层流管和湍流管的出口穿过侧板一上开设的两个孔洞三；拍摄装置的旋转驱动件固定在底板上。3.根据权利要求1所述的一种微生物的脱附率和附着力检测装置，其特征在于：所述隔板二的高度大于隔板一的高度。4.根据权利要求1所述的一种微生物的脱附率和附着力检测装置，其特征在于：所述层流管的横截面积小于湍流管的横截面积。5.根据权利要求1所述的一种微生物的脱附率和附着力检测装置，其特征在于：所述层
流管和湍流管与水箱的连接处均固定有密封胶圈一。6.根据权利要求1所述的一种微生物的脱附率和附着力检测装置，其特征在于：所述湍流管的出口通过锥形接口与相应的阀门二进口固定，阀门二的出口与相应的出水管三固定。7.根据权利要求2所述的一种微生物的脱附率和附着力检测装置，其特征在于：所述的纵向移动模块包括基座和滚珠丝杠；基座竖直固定在箱体的底板上，滚珠丝杠的螺...

【专利技术属性】
技术研发人员：王志强，叶日鸿，黄彬彬，赵旭，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：