具有溶氧实时检测功能的高压微生物培养系统技术方案

本发明专利技术提供了一种具有溶氧实时检测功能的高压微生物培养系统，包括：高压培养单元、溶氧检测单元、流动控制单元以及温度控制单元；所述高压培养单元上安装所述溶氧检测单元、所述流动控制单元以及所述温度控制单元。本发明专利技术可以在恒定压力和温度下连续流动培养深海微生物，同时，通过与高压培养釜直接连通的溶氧检测单元、高压微观器以及非接触式贴片溶解氧传感器，实现了在不泄压取样的情况下，实时检测高压培养物中的溶解氧含量，避免泄压取样过程导致的样品溶氧变化。程导致的样品溶氧变化。程导致的样品溶氧变化。

【技术实现步骤摘要】
具有溶氧实时检测功能的高压微生物培养系统


[0001]本专利技术涉及微生物培养系统，具体地，涉及具有溶氧实时检测功能的高压微生物培养系统。

技术介绍

[0002]深海深部生物圈的微生物生物量占全球总量的90％。从深海检测到的微生物与其他环境的微生物有明显差异，具有独特代谢途径、信号传导和防御机制，是研究早期生命过程与地球环境演化的活化石，具有无可替代的科学价值。高压是深海区别于其他生态系统的一个基本环境参数。就海水70％的海洋是处在38MPa以上的高压环境。因此深海微生物适应了高压环境，具有耐压性甚至嗜压性，因此对微生物的研究需要高压培养技术。
[0003]例如专利文献CN103540522B涉及环境模拟及微生物培养
，包括用于传送气体、液体的管道，还包括：高压底物配料单元，用于均匀混合高压气体和高压海水，获取溶解有高浓度气体的高压海水培养基；高温高压培养单元，用于从高压底物配料单元获取高压海水培养基培养微生物；气体供应单元，用于为高压底物配料单元和高温高压培养单元提供高压气体；流动控制单元，用于控制高压底物配料单元和高温高压培养单元内的压强，以及连续培养过程中的流速；气体监测控制单元，用于检测环境中可燃气体的浓度，判断底物配料单元和高温高压培养单元中可燃气体是否泄漏，并根据判断结果及时报警或自动切断气体供应单元供气。
[0004]目前，高压培养系统用于深海微生物的培养过程中需要对液体中的溶解氧含量进行检测，但当进行高压液体中的溶解氧含量检测时，通常需要泄压取样，泄压取样过程会导致样品溶氧产生变化。因此，需要提供一种在不泄压取样的情况下，实时检测高压培养物中的溶解氧含量的装置。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种具有溶氧实时检测功能的高压微生物培养系统。
[0006]根据本专利技术提供的一种具有溶氧实时检测功能的高压微生物培养系统，包括：高压培养单元、溶氧检测单元、流动控制单元以及温度控制单元；
[0007]所述高压培养单元上安装所述溶氧检测单元、所述流动控制单元以及所述温度控制单元。
[0008]优选地，所述高压培养单元包括：防爆膜、安全阀、压力表、高压培养釜、截止阀组以及取样阀组；
[0009]所述高压培养釜上安装所述防爆膜、所述安全阀以及所述压力表；
[0010]所述高压培养釜连接所述取样阀组，所述高压培养釜和所述取样阀组之间设置截止阀组。
[0011]优选地，所述高压培养釜内设置多根长度不一的取样管，多根所述取样管分别连
接所述取样阀组的取样阀，所述取样管和所述取样阀之间设置一个截止阀。
[0012]优选地，所述溶氧检测单元包括：高压微观器、溶解氧传感器、光纤、溶氧测量仪以及电脑；
[0013]所述高压微观器连接在所述高压培养釜和所述取样阀组之间，所述溶解氧传感器安装在所述高压微观器上，所述光纤一端连接所述高压微观器，另一端连接所述溶氧测量仪，所述溶氧测量仪连接所述电脑。
[0014]优选地，所述高压微观器上设置视窗，所述溶解氧传感器安装在所述视窗内侧，与所述溶解氧传感器相适配的光纤一端固定在所述视窗外侧。
[0015]优选地，所述流动控制单元包括：供液瓶、高压液体计量泵、滤器、背压阀以及废液缸；
[0016]所述供液瓶连接所述高压培养釜，所述供液瓶和所述高压培养釜之间安装所述高压液体计量泵；
[0017]所述背压阀连接在所述高压培养釜和所述取样阀组之间，所述废液缸连接所述背压阀，所述背压阀和所述高压培养釜之间设置所述滤器。
[0018]优选地，所述高压液体计量泵和所述高压培养釜之间设置第一截止阀。
[0019]优选地，所述高压培养釜和所述取样阀组之间的管道上安装三通并通过所述三通连接所述背压阀和所述高压微观器。
[0020]优选地，所述温度控制单元包括：控温夹套、温度控制器以及所述高压微观器内部的控温管道；
[0021]所述控温夹套套装在所述高压培养釜外侧，所述控温夹套和所述控温管道通过管道连接所述温度控制器；
[0022]所述控温夹套和所述控温管道内填充导热硅油。
[0023]优选地，所述高压培养釜内设置三根取样管且三根取样管末端分别位于所述高压培养釜的高、中、低位置；
[0024]位于所述高压培养釜内高位置的取样管和所述取样阀组之间的管道通过三通连接所述背压阀和所述高压微观器。
[0025]与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：
[0026]1、本专利技术可以在恒定压力和温度下连续流动培养深海微生物，同时，通过与高压培养釜直接连通的溶氧检测单元、高压微观器以及非接触式贴片溶解氧传感器，实现了在不泄压取样的情况下，实时检测高压培养物中的溶解氧含量，避免泄压取样过程导致的样品溶氧变化；
[0027]2、本专利技术在高压培养单元与溶氧检测单元均配有温度控制单元，避免取样和检测过程中样品温度变化导致溶氧测量值出现误差；
[0028]3、本专利技术通过传感器和电脑读取溶氧测量值，无需人为读取，节约实验时间，减少人力投入；
[0029]4、本专利技术所使用的溶氧检测单元体积小且完全独立，可在不影响原有系统结构和功能的情况下，加装在各类高压连续流动培养系统上。
附图说明
[0030]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0031]图1为具有溶氧实时检测功能的高压微生物培养系统原理图；
[0032]图中所示：
[0033][0034]具体实施方式
[0035]下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。
[0036]实施例1
[0037]如图1所示，本实施例包括：高压培养单元、溶氧检测单元、流动控制单元以及温度控制单元；高压培养单元上安装溶氧检测单元、流动控制单元以及温度控制单元。
[0038]高压培养单元包括：防爆膜4、安全阀5、压力表6、高压培养釜7、截止阀组以及取样阀组12；高压培养釜7上安装防爆膜4、安全阀5以及压力表6，高压培养釜7连接取样阀组12，高压培养釜7和取样阀组12之间设置截止阀组。高压培养釜7内设置三根取样管且三根取样管末端分别位于高压培养釜7的高、中、低位置，高、中、低三根取样管和取样阀组12分别设置第四截止阀11、第三截止阀10以及第二截止阀9。
[0039]溶氧检测单元包括：高压微观器13、溶解氧传感器14、光纤18、溶氧测量仪19以及电脑20；高压微观器13连接在高压培养釜7和取样阀组12之间，溶解氧传感器14安装在高压
微观器13上，光纤18一端连接高压微观器13，另一端连接溶氧测量仪19，溶氧测量仪19连接电脑20。高压微观器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有溶氧实时检测功能的高压微生物培养系统，其特征在于，包括：高压培养单元、溶氧检测单元、流动控制单元以及温度控制单元；所述高压培养单元上安装所述溶氧检测单元、所述流动控制单元以及所述温度控制单元。2.根据权利要求1所述具有溶氧实时检测功能的高压微生物培养系统，其特征在于，所述高压培养单元包括：防爆膜(4)、安全阀(5)、压力表(6)、高压培养釜(7)、截止阀组以及取样阀组(12)；所述高压培养釜(7)上安装所述防爆膜(4)、所述安全阀(5)以及所述压力表(6)；所述高压培养釜(7)连接所述取样阀组(12)，所述高压培养釜(7)和所述取样阀组(12)之间设置截止阀组。3.根据权利要求2所述具有溶氧实时检测功能的高压微生物培养系统，其特征在于：所述高压培养釜(7)内设置多根长度不一的取样管，多根所述取样管分别连接所述取样阀组(12)的取样阀，所述取样管和所述取样阀之间设置所述截止阀组中的截止阀。4.根据权利要求2所述具有溶氧实时检测功能的高压微生物培养系统，其特征在于，所述溶氧检测单元包括：高压微观器(13)、溶解氧传感器(14)、光纤(18)、溶氧测量仪(19)以及电脑(20)；所述高压微观器(13)连接在所述高压培养釜(7)和所述取样阀组(12)之间，所述溶解氧传感器(14)安装在所述高压微观器(13)上，所述光纤(18)一端连接所述高压微观器(13)，另一端连接所述溶氧测量仪(19)，所述溶氧测量仪(19)连接所述电脑(20)。5.根据权利要求4所述具有溶氧实时检测功能的高压微生物培养系统，其特征在于：所述高压微观器(13)上设置视窗，所述溶解氧传感器(14)安装在所述视窗内侧，与所述溶解氧传感器(14)相适配的光纤(18)一端固定在所述视窗外侧。6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宇，吴楠，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：