CN113508774A - 一种适用于海洋生物培养的自动化*** - Google Patents

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程玲
李凡
马元庆
宋秀凯
王玮云
王宁
刘爱英
邢红艳
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Abstract

本发明公开一种适用于海洋生物培养的自动化***，包括培养池、盐度pH控制装置、补给装置、换水装置、补气装置。盐度pH控制装置可分别实时监测培养池中盐度、pH的变化，当培养池中盐度、pH与设定值不符时，通过信号传导启动水泵对培养池分别进行纯水以及缓冲液的输送，直至培养池中盐度、pH恢复到设定值后，停止输送；设置的补给、换水、补气、避光、光照、空气过滤等装置可满足不同或复杂海洋生物培养环境的需要，将多种装备进行整合，取代传统各单元独立运作，达到集中管理，集中运行的目的，大幅度简化培养设备。

Description

一种适用于海洋生物培养的自动化***
技术领域
本发明涉及海洋生物培养装置技术领域，特别是涉及一种适用于海洋生物培养的自动化***。
背景技术
海洋生物实验室培养是开展科学研究的重要手段。传统的实验室培养经常出现海水水分蒸发造成环境盐度过高，甚至出现干涸；培养生物***的粪便以及残余饵料引起培养环境pH改变等问题。由于无法实现实时监测并及时调整，易造成培养生物损伤或者死亡，实验结果出现较大偏差甚至实验失败从头再来等情况，为科研人员顺利开展实验研究造成困难。
此外，传统培养用的设备通常各成单元，一般针对生物培养环境的需要临时组合、拼装，占用较多的时间和空间；常常由于一个单元设备不具备，就无法开展工作。
发明内容
本发明的目的是提供一种适用于海洋生物培养的自动化***，以解决上述现有技术存在的问题，可满足不同培养生物生长环境的需要，大幅度简化了培养设备，并达到集中管理，集中运行的目的。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种适用于海洋生物培养的自动化***，包括培养池、盐度pH控制装置、补给装置、换水装置和补气装置，所述培养池设置有内池和外池；所述盐度pH控制装置通过信号线一与设置于所述内池中的测定器电联接，所述盐度pH控制装置根据所述测定器反馈的信息来控制水泵对所述培养池内进行纯水或缓冲液的输送；所述补给装置包括补给容器和补给管，盛装于所述补给容器中的补给液通过所述补给管为所述培养池提供补给；所述换水装置包括换水容器和换水管，所述换水容器通过所述换水管与所述培养池连通；所述补气装置包括补气管和补气阀门，所述补气阀门设置于所述补气管上，所述补气管的一端连接气源，另一端与所述培养池连通。
优选地，所述内池和外池的底部均设置有滤水孔和出水孔；滤水孔处设置有滤网和第一塞子；出水孔处设置有第二塞子。
优选地，所述盐度pH控制装置上设置有与控制电脑电联接的显示屏、数字键、开关键和上下键。
优选地，所述盐度pH控制装置连接信号线二，所述信号线二连接水泵一，所述水泵一连接纯水管，所述纯水管穿过所述外池壁上的纯水管孔后为所述内池供液；所述盐度pH控制装置还连接信号线三，所述信号线三连接水泵二，所述水泵二连接缓冲液管，所述缓冲液管穿过所述外池壁上的缓冲液管孔后为所述内池补充缓冲液；所述水泵一置于容器一中，所述水泵二置于容器二中，所述容器一和容器二连接为一个整体容器，容器一和容器二之间设置有密封的隔板。
优选地，所述补给容器杯壁设有刻度，所述补给管上设置有补给阀门；所述补给管的另一端穿过所述外池壁上设置的补给管孔后为所述培养池提供补给液。
优选地，所述换水容器的杯壁上设有刻度，所述换水管上连接有换水阀门；所述换水管的另一端穿过所述外池壁上设置的换水管孔后与所述培养池连通。
优选地，所述内池的开口端顶部设有凹槽，信号线一、纯水管、缓冲液管、补给管、换水管、补气管均通过所述内池上的凹槽放入所述内池中；所述内池壁上设有刻度。
优选地，所述外池包括外池外壁和外池内壁，所述外池外壁的顶部设置有外池外盖，所述外池内壁的顶部设置有外池内盖；所述外池内盖顶部设置疏松多孔的横格；所述横格上固定日光灯；所述外池内盖下设置独立可拆卸的过滤网；在外池内盖边缘外侧设置用于控制所述日光灯的控制装置；所述控制装置设有开关、显示屏和上下键。
优选地，位于所述内池中的补气管上设有补气支管；所述补气支管上设有补气微管；所述补气支管和补气微管均置于内池内壁的U型槽中。
本发明相对于现有技术取得了以下有益技术效果：
本发明的适用于海洋生物培养的自动化***，盐度pH控制装置可实现实时监测培养环境中的盐度、pH的变化，偏离设定值时，及时启动水泵泵入纯水、缓冲液，当培养池中的盐度、pH达到设定值时，水泵停止工作，该***可实现实时监测盐度、pH的变化并及时调整，具有智能、高效、省力的功能。本发明集结了补给、换水、补气、避光、光照、空气过滤等装置，可满足不同培养生物生长环境的需要，大幅度简化了培养设备，并达到集中管理，集中运行的目的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为适用于海洋生物培养的自动化***的结构示意图；
图2中2a、2b和2c分别为补给阀门、换水阀门和补气阀门的结构示意图；
图3为本发明外池外盖结构示意图；
图4为本发明外池内盖结构示意图；
图5为本发明补气管结构示意图；
图6为本发明玻璃壁上孔、密闭乳胶示意图；
图7为本发明过滤网的示意图；
其中，1培养池；2盐度pH控制装置；3补给装置；4换水装置；5补气装置；6内池；7外池；8滤水孔；9滤网；10第一塞子；11出水孔；12第二塞子；13显示屏；14数字键；15开关键；16上下键；17信号线一；18测定器；19测定孔；20密闭乳胶；21信号线二；22水泵一；23纯水管；24纯水管孔；25密封乳胶；26信号线三；27水泵二；28缓冲液管；29缓冲液管孔；30密封乳胶；31容器一；32容器二；34隔板；35补给容器；36刻度；37补给管；38补给孔；39密闭乳胶；40补给阀门；41补给阀门螺母；42六边形；43圆柱体；44螺纹；45结合体；46螺纹；47补给管孔；48密闭乳胶；49换水容器；50刻度；51换水管；52换水孔；53密闭乳胶；54换水阀门；55换水阀门螺母；56六边形；57圆柱体；58螺纹；59结合体；60螺纹；61换水管孔；62密闭乳胶；63补气管；64补气阀门；65补气阀门螺母；66六边形；67圆柱体；68螺纹；69结合体；70螺纹；71换水管孔；72密闭乳胶；73凹槽；74刻度；75外池外壁；76外池内壁；77外池外盖；78外池外盖下部；79乳胶环；80外池内盖；81横格；82日光灯；83控制装置；84开关；85显示屏；86上下键；87外池内盖下部；88乳胶环；89补气支管；90补气微管；91U型槽。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种适用于海洋生物培养的自动化***，以解决上述现有技术存在的问题，可满足不同培养生物生长环境的需要，大幅度简化了培养设备，并达到集中管理，集中运行的目的。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1-7所示，本实施例提供一种适用于海洋生物培养的自动化***，包括培养池1、盐度pH控制装置2、补给装置3、换水装置4和补气装置5。
具体地，培养池1设置内池6和外池7；内池6和外池7设置滤水孔8；滤水孔8处设置滤网9和第一塞子10；内池6和外池7还设置出水孔11；出水孔11设置第二塞子12。
盐度pH控制装置2设置显示屏13、数字键14、开关键15、上下键16；盐度pH控制装置2连接信号线一17；信号线一17连接测定器18；测定器18穿过外池7壁上的测定孔19；测定孔19连接密闭乳胶20；盐度pH控制装置2连接信号线二21；信号线21连接水泵一22；水泵一22连接纯水管23；纯水管23穿过外池7壁上的纯水管孔24；纯水管孔24设置密闭乳胶25；盐度pH控制装置2连接信号线三26；信号线三26连接水泵二27；水泵二27连接缓冲液管28；缓冲液管28穿过外池7壁上的缓冲液管孔29；缓冲液管孔29设置密闭乳胶30；水泵一22置于容器一31；水泵二27置于容器二32；容器一31、容器二32连接为一个整体容器；两个中间设置隔板34，完全隔离容器一31和容器二32。
进一步地，补给装置3设有补给容器35；补给容器杯壁设有刻度36；补给装置3设有补给管37；补给管37穿过补给容器35杯壁上的补给孔38；补给孔38设置密闭乳胶39；补给管37连接补给阀门40；补给阀门40设有补给阀门螺母41；补给阀门螺母41宽面为六边形42；补给阀门螺母41设有圆柱体43；圆柱体43设有螺纹44；补给阀门40设有结合体45；结合体45左右连接补给管37；结合体45设有螺纹46，用于与螺纹44结合；补给管37穿过外池7壁上设置的补给管孔47；补给管孔47设有密闭乳胶48。
换水装置4设有换水容器49；换水容器49杯壁设有刻度50；换水装置4设有换水管51；换水管51穿过换水容器49杯壁上的换水孔52；换水孔52设置密闭乳胶53；换水管连接换水阀门54；换水阀门54设有换水阀门螺母55；换水阀门螺母55宽面为六边形56；换水阀门螺母55设有圆柱体57；圆柱体57设有螺纹58；换水阀门54设有换水阀门螺母结合体59；结合体59左右连接换水管51；结合体59设有螺纹60，用于与螺纹58结合；换水管51穿过外池7壁上设置的换水管孔61；换水管孔61设有密闭乳胶62。
补气装置5设有补气管63；补气管63连接补气阀门64；补气阀门64设有补气阀门螺母65；补气阀门螺母65宽面为六边形66；补气阀门螺母65设有圆柱体67；圆柱体67设有螺纹68；补气阀门64设有结合体69；结合体69左右连接补气管63；结合体69设有螺纹70，用于与螺纹68结合；补气管63穿过外池7壁上设置的补气管孔71；补气管孔71设有密闭乳胶72。
于本实施例中，内池6开口端顶部设有凹槽73，信号线一17、纯水管23、缓冲液管28、补给管37、换水管51、补气管63通过内池6上的凹槽73放入内池6中；内池6壁上设有刻度74；
外池7设置外池外壁75、外池内壁76；外池外壁75连接外池外盖77，外池外盖77连接外池外盖下部78；外池外盖下部78连接乳胶环79；外池内壁76连接外池内盖80；外池内盖80顶部设置疏松多孔的横格81；横格81固定日光灯82；外池内盖80下设置独立可拆卸的过滤网92，过滤网92设计为三层，直径大于外池内壁开口直径且小于外池外壁开口直径，过滤网92可以有效过滤空气中的细菌(类似于外科医用口罩，过滤效率≥95％)；日光灯82在外池内盖80边缘外侧设置控制装置83；控制装置83设有开关84、显示屏85、上下键86；外池内盖80连接外池内盖下部87，外池内盖下部87连接乳胶环88；培养池1、外池外盖77均为棕色玻璃瓶。
于本实施例中，补气管63在内池6设有补气支管89；补气支管89设有补气微管90；补气支管89、补气微管90均置于内池6内壁的U型槽中91。
本发明中的适用于海洋生物培养的自动化***，其具体使用方法如下：
首先，在盐度pH控制装置2设定盐度和pH值，通过测定器18实时监测培养池1中盐度和pH的数值，当培养池1中盐度升高时，通过信号传导启动水泵一22将纯水泵入培养池1中，当培养池1中盐度达到预先设定值时，停止泵水；当由于养殖生物***物和食物残渣造成培养池pH发生改变时，通过信号传导启动水泵二27将缓冲液泵入培养池1中，当培养池1中pH达到预先设定值时，停止泵入。
换水过程中，首先确保换水阀门54关闭，记录培养池1中水位刻度，打开滤水孔8的第一塞子10，排出水分的同时可截留生物在培养池1中，打开换水阀门54，利用换水容器49与培养池1的压力差，将海水输入到培养池1中并使水位达到目的刻度；补给利用补给装置3，其方法同换水装置4。根据培养环境的需要，利用补气装置5可对培养池1进行CO2、O2或者其他气体的供应，气体通过补气管63、补齐支管89、补齐微管90进入培养池1，通过内池6壁上的U型槽91对其进行固定；在进行补给时，可打开补气装置5，有利于养料在培养池1中的扩散。外池内盖80上设计的横格81和日光灯82，疏松多孔的横格81既可以在盖上外池内盖时，不阻碍培养池1与外界空气自由流通，同时可起到固定日光灯82的作用。
培养池1设计为两层(内池6、外池7)，以及内池6和外池7均设计为棕色，这种设计方式主要考虑培养生物对密闭、避光等的需要。培养池1设置为棕色玻璃瓶，进入培养池1中的信号线、各种管均穿过培养池1的外池7，密封乳胶可以保证密闭，但不可避免有一部分光线透过，外池7尚不能满足避光的需要，因此设计了内池6，将信号线，各种管通过内池6上部的凹槽73进入内池6，内池6设计成棕色玻璃瓶，进一步弥补外池7无法达到完全避光需要的同时增强了避光的效果。当培养环境需要密闭、避光培养时，盖上外池外盖77(棕色玻璃瓶)即可；若当在此基础上需光照几个小时时，则在盖上外池外盖77之前，先盖上外池内盖80，打开日光灯82，选择开启日光灯82数量，设定光照时间即可；当培养环境需要开放式培养，但需要对空气中细菌进行一定过滤时，取下外池外盖77，在盖上外池内盖80之前，将过滤网92置于外池7内壁顶部开口端，然后再盖上外池内盖80；当培养环境只需要开放式，正常光照培养时，只需将外池外盖77取下，盖上外池内盖80，打开日光灯82，设定光照时间即可。在对培养池1水位刻度、生物培养状况观察时，均可以通过打开日光灯82进行观察，避免玻璃器皿棕色对观察造成的困难。
需要说明的是，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种适用于海洋生物培养的自动化***，其特征在于：包括培养池、盐度pH控制装置、补给装置、换水装置和补气装置，所述培养池设置有内池和外池；所述盐度pH控制装置通过信号线一与设置于所述内池中的测定器电联接，所述盐度pH控制装置根据所述测定器反馈的信息来控制水泵对所述培养池内进行纯水或缓冲液的输送；所述补给装置包括补给容器和补给管，盛装于所述补给容器中的补给液通过所述补给管为所述培养池提供补给；所述换水装置包括换水容器和换水管，所述换水容器通过所述换水管与所述培养池连通；所述补气装置包括补气管和补气阀门，所述补气阀门设置于所述补气管上，所述补气管的一端连接气源，另一端与所述培养池连通。
2.根据权利要求1所述的适用于海洋生物培养的自动化***，其特征在于：所述内池和外池的底部均设置有滤水孔和出水孔；滤水孔处设置有滤网和第一塞子；出水孔处设置有第二塞子。
3.根据权利要求1所述的适用于海洋生物培养的自动化***，其特征在于：所述盐度pH控制装置上设置有与控制电脑电联接的显示屏、数字键、开关键和上下键。
4.根据权利要求1所述的适用于海洋生物培养的自动化***，其特征在于：所述盐度pH控制装置连接信号线二，所述信号线二连接水泵一，所述水泵一连接纯水管，所述纯水管穿过所述外池壁上的纯水管孔后为所述内池供液；所述盐度pH控制装置还连接信号线三，所述信号线三连接水泵二，所述水泵二连接缓冲液管，所述缓冲液管穿过所述外池壁上的缓冲液管孔后为内池补充缓冲液；所述水泵一置于容器一中，所述水泵二置于容器二中，所述容器一和容器二连接为一个整体容器，容器一和容器二之间设置有密封的隔板。
5.根据权利要求1所述的适用于海洋生物培养的自动化***，其特征在于：所述补给容器的杯壁设有刻度，所述补给管上设置有补给阀门；所述补给管的另一端穿过外池壁上设置的补给管孔后为所述培养池提供补给液。
6.根据权利要求1所述的适用于海洋生物培养的自动化***，其特征在于：所述换水容器的杯壁上设有刻度，所述换水管上连接有换水阀门；所述换水管的另一端穿过外池壁上设置的换水管孔后与所述培养池连通。
7.根据权利要求1所述的适用于海洋生物培养的自动化***，其特征在于：所述内池的开口端顶部设有凹槽，信号线一、纯水管、缓冲液管、补给管、换水管、补气管均通过所述内池上的凹槽放入所述内池中；内池壁上设有刻度。
8.根据权利要求1所述的适用于海洋生物培养的自动化***，其特征在于：所述外池包括外池外壁和外池内壁，所述外池外壁的顶部设置有外池外盖，所述外池内壁的顶部设置有外池内盖；所述外池内盖顶部设置疏松多孔的横格；所述横格上固定日光灯；所述外池内盖下设置独立可拆卸的过滤网；在外池内盖边缘外侧设置用于控制所述日光灯的控制装置；所述控制装置设有开关、显示屏和上下键。
9.根据权利要求1所述的适用于海洋生物培养的自动化***，其特征在于：位于所述内池中的补气管上设有补气支管；所述补气支管上设有补气微管；所述补气支管和补气微管均置于内池内壁的U型槽中。
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