[发明专利]一种硫酸盐还原菌浓度检测装置

说明书

技术领域：

本发明属于腐蚀与防护技术领域，涉及一种硫酸盐还原菌浓度检测装置。

背景技术：

硫酸盐还原菌广泛存在于海洋、河流和土壤中，硫酸盐还原菌是典型的腐蚀性微生物，能够促进钢、铜、铝等多种金属材料的腐蚀，由于微生物腐蚀直接与微生物的活动相关，所以研究环境中硫酸盐还原菌的浓度对调查微生物腐蚀具有重要意义。目前，测定硫酸盐还原菌浓度的方法主要有三种，分别是传统的MPN法(国家发明专利200510009980.2，实用新型专利02275306.0)，电化学传感器法（专利03111330.3）和分子生物学法（国家发明专利200510010459，200810064902.6，200510029247.7）。其中传统的MPN法（绝迹稀释法）数据可靠性高，但检测所需时间较长，不能及时地指导生产和实践；电化学传感器法主要依据硫酸盐还原菌对电极电位等的影响设计而成，该方法具有设备体积小，测试速度快等特点，但该种方法的测量结果受测试位点的化学环境和生物环境影响较大；利用硫酸盐还原菌基因特异性开发的基于分子生物学原理的PCR快速测量法和荧光原位杂交法，具有测量快速、准确等特点，但该种方法需要测量人员具备较强的专业知识，且该方法测量设备昂贵，操作精细，不适用于野外测量。所以，探讨研究一种硫酸盐还原菌的浓度检测方法及其所使用的检测装置很有必要可以填补空白。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，通过培养基的优化，将培养池、检测器和数据处理器组合为一体，设计提供一种快速、可靠并适用于野外硫酸盐还原菌浓度检测装置，以满足科研人员和现场施工人员野外环境调查和施工的需要。

为了实现上述目的，本发明装置实现检测的步骤是：先利用常规的微生物培养技术对实际环境中的微生物样品进行定向培养，实现自然环境中硫酸盐还原菌菌体密度的信号放大；通过四通道浓度测量单元，快速测量培养液的浓度值；测试数值经数据处理器采集后进行自动处理，给出环境中的硫酸盐还原菌浓度值，完成检测。

本发明装置的主体结构包括培养池、浓度传感器、并行RS232接口、测量与控制单元、RS232接口、电源、储存单元、液晶显示屏、温度传感器和加热器；测量与控制单元为装置的核心处理机构，实现测量与控制双重功能；培养池中安装有温度传感器和加热器，温度传感器和加热器分别与测量与控制单元电信息连通；测量与控制单元的外围输出端分别电信息连通式接有液晶显示屏、储存单元和RS232接口，RS232接口能够与外接设备电信息连通；测量与控制单元与电源电连接，实现整体装置的供电；测量与控制单元的输入端并联输入式电信息连通接有四列分别由相同结构的浓度传感器与并行RS232接口串联构成的信息采集系统；培养池中放置有若干培养瓶，用于装载微生物样品，并完成培养过程；测量与控制单元中嵌制测量模块和控制模块，两者集成为一体式芯片结构，实现测量控制功能；装置总体结构布局采用上下分布方式，测量与控制单元设置于检测装置的上方，培养池设置在检测装置的下部；培养池实现微生物的培养，为微生物的生长提供适宜的生长温度，培养池内壁衬制隔热材料；温度传感器的测温范围为0-100℃，精度为0.1℃，温度传感器将温度信号传输给测量与控制单元，实现培养池温度的闭路控制；测量与控制单元依据硫酸盐还原菌的代谢产物硫化氢与铁离子反应生成不溶性颗粒物为测试基础，利用颗粒物浓度与入射光强、透射光强、散射光强相互之间的比值，测定培养池中各培养瓶中硫酸盐还原菌的生长情况；微生物样品在培养池中培养3-7天后，通过浓度传感器测量各培养瓶的浓度，并将测量的数据通过并行RS-232接口传输给测量与控制单元；测量与控制单元由单板机和客户端软件界面构成，用于实现培养温度、检测频率的设定及数据的采集、存储与输出功能；客户端软件实现温度、数据采集频率的设置和控制，并通过计算直接给出样品中硫酸盐还原菌的浓度；电源采用220V和12V两种电源的输出结构。

本发明与现有技术相比，一是测试系统一体化程度高，解决了目前传统硫酸盐还原菌测试方法中，测试设备种类多、不便携带、设备操作与数据处理繁琐等问题；二是测试系统同时提供了220电源和12V直流电源两套供电方式，使得测试系统的应用不受测试现场电源限制；三是客户软件友好方便，可实现测试数据的存储、输出并直接给出待测样品中硫酸盐还原菌的浓度，提高了测试效率；四是该发明的净重小于30Kg，结构紧凑，外观尺寸约为500mm×550mm×700mm，方便携带，满足现场测试的要求；其总体结构紧凑，一体化程度高，测量数据准确，可靠性好，适用于现场和实验室内的硫酸盐还原菌浓度测试。

附图说明：