模拟海洋细菌在海洋漩涡中的培养系统

技术领域

本发明涉及模拟海洋细菌在海洋漩涡中的培养系统。

背景技术

在海洋细菌进行取样培养时，由于取水样内含有较多杂质会对细菌培养工作产生一定的干扰，比如固体杂质、纤维、水草、藻类和重金属等，假设包含上述物体的水样直接进行海洋细菌培养的话，不仅会对培养仪器造成堵塞，加大清理难度，还极有可能影响培养效果，增加培养难度；其次海洋存在多样性和不确定性，海洋各个深度的环境也不尽相同，所以对于一些特殊环境的海洋细菌实验有待提高。

发明内容

本发明旨在解决上述问题，提供了模拟海洋细菌在海洋漩涡中的培养系统，其通过培养装置模拟深海海洋漩涡水流，进一步探索海洋细菌在一些特殊环境下的生存情况，通过取样装置对培养箱内的含有海洋细菌的水样进行取样，在取样过程中，通过取样装置有效的避免了海洋细菌粘附在器具的外侧壁上，造成一定的污染；通过控制装置控制培养箱内的温度，满足细菌培养时对温度的要求，通过过滤箱对水草、藻类和部分纤维提前进行过滤，且将部分固体海洋杂质沉淀，通过析出装置使得重金属按种类不同排列在沉淀管内壁不同位置上，并通过显示屏直接显示沉积的覆盖值，有助于使用者对水样有一个充分的了解；其采用的技术方案如下：

模拟海洋细菌在海洋漩涡中的培养系统，包括培养装置、取样装置和用于控制培养箱内温度的控制装置，所述培养装置包括培养箱、容置箱、齿轮、第一齿条、第二齿条、支撑架、滑块、套筒和螺旋状的螺旋叶片，所述容置箱搭接于培养箱上，所述齿轮通过转轴安装于容置箱内，且为不完全齿轮；所述容置箱顶部开设有用于支撑架上下运动的通槽，所述第一齿条和第二齿条对称安装于支撑架内，且均与齿轮相啮合；所述支撑架底部与滑块通过杆件相固接，所述滑块滑动连接于套筒内，所述套筒穿装并固接于容置箱底部，所述螺旋叶片与滑块底部通过杆件相连，且位于培养箱内；所述控制装置设置于培养箱内侧壁上，所述培养箱底部形成有支座，所述取样装置螺纹连接于培养箱底部。

在上述技术方案的基础上，还包括用于驱动齿轮转动的手柄，其设置于齿轮一侧。

在上述技术方案的基础上，所述螺旋叶片由上到下的直径由宽到窄，且螺旋叶片上设有若干个孔。

在上述技术方案的基础上，所述取样装置包括壳体、密封圈、连杆、第一弹簧和档杆，所述壳体螺纹连接于培养箱底部，且与培养箱相连通；所述壳体内设有横向的隔板，其壳体内部空腔被隔板分为上空腔和下空腔，所述隔板上设有用于连通上空腔和下空腔的通孔，所述连杆穿装于隔板中，所述密封圈固接于连杆顶部，且密封圈边缘搭接于壳体顶部；所述密封圈低于或等于培养箱底部的内表面，所述第一弹簧套装于连杆上，且位于下空腔内；所述档杆固接于连杆末端，所述档杆自由状态下的高度高于支座的底面。

在上述技术方案的基础上，所述控制装置包括缸体、感温模块、柱体和复位弹簧，所述缸体固接于培养箱的内侧壁上并位于培养箱的排气孔处，所述缸体内设有第一腔室、第二腔室、第一释放通道和第二释放通道，所述第一释放通道和第二释放通道均与第一腔室相连通，所述缸体的第一腔室的一端设置有感温模块，另一端与第二腔室相连通；所述第二腔室与培养箱箱体上的排气孔相连通，所述感温模块包括感温触头、感温壳和膜片，所述感温壳固定于缸体第一腔室的端口，感温壳内设膜片，外部与感温触头相连；所述膜片与柱体一端相连，所述柱体穿装于缸体的第一腔室和第二腔室中，且柱体的另一端形成膨胀部，所述膨胀部位于第二腔室内，且第二腔室的端口直径大于第一腔室的端口直径，所述复位弹簧位于第二腔室内，且其两端分别与柱体的膨胀部和缸体的内侧壁相抵触。

在上述技术方案的基础上，还包括挡板，其通过杆件与柱体的膨胀部相连，且杆件穿装于复位弹簧内；所述挡板位于培养箱的排气孔处，且其直径大于排气孔的直径。

在上述技术方案的基础上，还包括用于过滤杂质的过滤箱，所述过滤箱与培养箱相连通，所述过滤箱包括端盖、容置箱和支撑筒，所述端盖与容置箱可拆卸连接，且端盖上设有进口和出口；所述进口和出口分别与容置箱相连通，且进口与外界初始水样相连通，出口与培养箱相连通；所述支撑筒侧壁上形成有用于过滤的通气孔，所述支撑筒位于容置箱内且通过连接件与端盖相连，所述支撑筒的内部空腔与出口相连通。

在上述技术方案的基础上，所述支撑筒外侧壁上缠绕有铜丝。

在上述技术方案的基础上，所述定位块的转动圆心与转盘的圆心在同一条直线上。

在上述技术方案的基础上，所述搅动杆上至少设有上下两个弧形钩。

在上述技术方案的基础上，还包括用于析出重金属的析出装置，所述析出装置包括沉淀管、磁铁、灯、光导纤维、光敏探头、电子线路和显示屏，所述沉淀管设置于过滤箱与培养箱相连通的管道中，所述沉淀管位于磁铁上，所述光导纤维一端与灯连接，将光线引至沉淀管设定的测定点上，并由光敏探头接收穿过沉淀管的光信号，经电子线路放大、A/D转换处理，在显示屏上显示相应的数值。

本发明具有如下优点：通过培养装置模拟深海海洋漩涡水流，进一步探索海洋细菌在一些特殊环境下的生存情况，通过取样装置对培养箱内的含有海洋细菌的水样进行取样，在取样过程中，通过取样装置有效的避免了海洋细菌粘附在器具的外侧壁上，造成一定的污染；通过控制装置控制培养箱内的温度，满足细菌培养时对温度的要求，通过过滤箱对水草、藻类和部分纤维提前进行过滤，且将部分固体海洋杂质沉淀，通过析出装置使得重金属按种类不同排列在沉淀管内壁不同位置上，并通过显示屏直接显示沉积的覆盖值，有助于使用者对水样有一个充分的了解；整个培养装置结构设计合理，使用方便，实用性强。

附图说明

图1：本发明的结构示意图；

图2：本发明所述控制装置的结构示意图；

图3：本发明所述取样装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

在本发明的描述中，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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1至图3所示，本实施例的模拟海洋细菌在海洋漩涡中的培养系统，包括培养装置1、取样装置2和用于控制培养箱内温度的控制装置4，所述培养装置1包括培养箱1-1、容置箱1-2、齿轮1-3、第一齿条1-4、第二齿条1-5、支撑架1-6、滑块1-7、套筒1-8和螺旋状的螺旋叶片1-9，所述容置箱1-2搭接于培养箱1-1上，所述齿轮1-3通过转轴安装于容置箱1-2内，且为不完全齿轮；所述容置箱1-2顶部开设有用于支撑架1-6上下运动的通槽1-61，所述第一齿条1-4和第二齿条1-5对称安装于支撑架1-6内，且均与齿轮1-3相啮合；所述支撑架1-6底部与滑块1-7通过杆件相固接，所述滑块1-7滑动连接于套筒1-8内，所述套筒1-8穿装并固接于容置箱1-2底部，所述螺旋叶片1-9与滑块1-7底部通过杆件相连，且位于培养箱1-1内；所述控制装置3设置于培养箱1-1内侧壁上，所述培养箱1-1底部形成有支座1-12，所述取样装置2螺纹连接于培养箱1-1底部。

优选的，还包括用于驱动齿轮转动的手柄1-10，其设置于齿轮1-3一侧。通过手柄可以随时控制螺旋叶片带起来的漩涡水流的流速。

优选的，所述螺旋叶片1-9由上到下的直径由宽到窄，且螺旋叶片1-9上设有若干个孔。通过螺旋叶片上的孔有助于减轻螺旋叶片对培养箱内培养液造成的压力，防止压力过大，海洋细菌消亡。

优选的，所述取样装置2包括壳体2-1、密封圈2-2、连杆2-3、第一弹簧2-4和档杆2-5，所述壳体2-1螺纹连接于培养箱1-1底部，且与培养箱1-1相连通；所述壳体2-1内设有横向的隔板2-6，其壳体2-1内部空腔被隔板分为上空腔2-11和下空腔2-12，所述隔板2-6上设有用于连通上空腔和下空腔的通孔2-61，所述连杆2-3穿装于隔板2-6中，所述密封圈2-2固接于连杆2-3顶部，且密封圈2-3边缘搭接于壳体2-1顶部；所述密封圈2-3低于或等于培养箱1-1底部的内表面，所述第一弹簧2-4套装于连杆2-3上，且位于下空腔2-12内；所述档杆2-5固接于连杆2-3末端，所述档杆2-5自由状态下的高度高于支座1-12的底面。

通过取样瓶或者取样管抵住档杆，并将档杆向上定期，使得密封圈与壳体分离，样液通过通孔向下流到取样瓶或者取样管中，取样结束后，将取样瓶或者取样管与档杆分离，密封圈在第一弹簧的作用下回落至壳体的顶部，阻挡样液继续流出，方便快捷。

优选的，所述控制装置4包括缸体4-1、感温模块4-2、柱体4-3和复位弹簧4-4，所述缸体4-1固接于培养箱1-1的内侧壁上并位于培养箱的排气孔1-11处，所述缸体4-1内设有第一腔室4-11、第二腔室4-12、第一释放通道4-13和第二释放通道4-14，所述第一释放通道4-13和第二释放通道4-14均与第一腔室4-11相连通，所述缸体4-1的第一腔室4-11的一端设置有感温模块4-2，另一端与第二腔室4-12相连通；所述第二腔室4-12与培养箱箱体上的排气孔1-11相连通，所述感温模块4-2包括感温触头4-21、感温壳4-22和膜片4-23，所述感温壳4-22固定于缸体4-1第一腔室4-11的端口，感温壳4-22内设膜片4-23，外部与感温触头4-21相连；所述膜片4-23与柱体4-3一端相连，所述柱体4-3穿装于缸体4-1的第一腔室4-11和第二腔室4-12中，且柱体4-3的另一端形成膨胀部4-31，所述膨胀部4-31位于第二腔室4-12内，且第二腔室4-12的端口直径大于第一腔室4-11的端口直径，所述复位弹簧4-4位于第二腔室4-12内，且其两端分别与柱体4-3的膨胀部4-31和缸体4-1的内侧壁相抵触。

优选的，还包括挡板4-5，其通过杆件4-51与柱体4-3的膨胀部4-31相连，且杆件4-51穿装于复位弹簧4-4内；所述挡板4-5位于培养箱1-1的排气孔1-11处，且其直径大于排气孔1-11的直径。

通过感温触头检测培养箱内的温度，当温度达到一定值时，感温触头将温度传递至感温壳，感温壳受热膨胀拉伸，从而导致膜片拉伸绷直，进而带动柱体向培养箱的排气孔一侧移动，柱体与挡板相连，柱体移动时，带动挡板移动，此时培养箱的排气孔无遮挡释放，培养箱内的高温气体通过排气孔释放至外界，当温度在预设值以内时，感温壳收缩，膜片收缩恢复原状，通过与复位弹簧的双重作用，带动柱体移动，挡板恢复初始位置，培养箱的排气孔被堵死。

优选的，还包括用于过滤杂质的过滤箱3，所述过滤箱3与培养箱1-1相连通，所述过滤箱3包括端盖3-1、过滤箱体3-2和支撑筒3-3，所述端盖3-1与过滤箱体3-2可拆卸连接，且端盖3-1上设有进口和出口；所述进口和出口分别与过滤箱体3-2相连通，且进口与外界初始水样相连通，出口与培养箱相连通；所述支撑筒3-3侧壁上形成有用于过滤的通气孔3-31，所述支撑筒3-3位于过滤箱体3-2内且通过连接件与端盖3-1相连，所述支撑筒3-3的内部空腔与出口相连通。

进一步，所述支撑筒3-3外侧壁上缠绕有铜丝，通过调节铜丝缠绕的紧密度控制过滤缝隙。

更进一步，还包括用于析出重金属的析出装置5，所述析出装置5包括沉淀管5-1、磁铁5-2、灯5-3、光导纤维5-4、光敏探头5-5、电子线路5-6和显示屏5-7，所述沉淀管5-1设置于过滤箱3与培养箱1相连通的管道中，所述沉淀管5-1位于磁铁5-2上，所述光导纤维5-4一端与灯5-3连接，将光线引至沉淀管5-1设定的测定点上，并由光敏探头5-5接收穿过沉淀管的光信号，经电子线路5-6放大、A/D转换处理，在显示屏5-7上显示相应的数值。

通过齿轮、第一齿条和第二齿条组成传动机构，用户手动方式使齿轮沿一方向转动，由于齿轮为不完全齿轮，齿轮转动过程中，有齿部分与右侧第一齿条啮合时，支撑架向下运动，当有齿部分转动到与左侧第二齿条相啮合时，支撑架向上运动，从而支撑架通过传动机构带动螺旋叶片上下运动，对培养箱内的培养液形成漩涡水流，模拟深海漩涡水流经过后，细菌的生存情况；通过取样装置对培养箱内的含有海洋细菌的水样进行取样，在取样过程中，通过取样装置有效的避免了海洋细菌粘附在器具的外侧壁上，造成一定的污染；通过控制装置控制培养箱内的温度，满足细菌培养时对温度的要求，通过过滤箱对水草、藻类和部分纤维提前进行过滤，且将部分固体海洋杂质沉淀，通过析出装置使得重金属按种类不同排列在沉淀管内壁不同位置上，并通过显示屏直接显示沉积的覆盖值，有助于使用者对水样有一个充分的了解。

上面以举例方式对本发明进行了说明，但本发明不限于上述具体实施例，凡基于本发明所做的任何改动或变型均属于本发明要求保护的范围。