[发明专利]一种微生物附着实验方法及装置

权利要求书

1.一种微生物附着实验方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一：菌液制备：选择和配制培养基，在培养基中进行微生物接菌与菌种培养；培养基及所用器皿均采用高压蒸汽灭菌；其中，培养基的制备方法为：以30 g/L氯化钠、5.0 g/L酵母提取物、10 g/L胰蛋白胨、0.8 g/L氯化钾、1.3 g/L氯化钙、6.6 g/L无水硫酸镁进行配制，然后用碳酸钠调节培养基pH值至8.03；

步骤二：待测试件制备：制备待测试件，并进行灭菌处理；

步骤三：实验装置灭菌：将实验装置中的容器、试件固定单元、电机轴、叶片和上盖均进行高压灭菌处理；

步骤四：待测试件安装：将步骤3灭菌后的叶片安装在电机轴上，电机轴与电机联接；接着，将步骤一制备的菌液倒入容器中；再将步骤二制备的待测试件采用夹子固定在挂环底部的试件固定杆上；随后，将挂环安放在容器顶部，所有待测试件均浸没在容器中的菌液中；然后，再将容器置于加热组件中，调整电机固定杆位置，合上上盖；

步骤五：微生物附着实验：通过控制器设置温度和电机转速随时间的变化，进行实验；实验中，温度传感器和热阻将对加热温度和加热速率进行检测；

步骤六：微生物附着特性检测：到设定的时间后，取出步骤中的待测试件；通过分析待测试件表面微生物附着量、种类或形貌，进而分析微生物在对应待测试件材料表面的附着特性，利于研究基材的微生物腐蚀机理，同时为水体生态环境的改善提供材料上的支持；

通过调整加热单元参数，模拟不同温度下，基材表面的微生物附着特性；

通过调整电机转速，模拟不同菌液作用力下，基材表面微生物附着特性；

通过调整试件固定单元，改变试件与菌液运动的方向，模拟不同菌液作用力、不同作用力方向下，基材表面微生物附着特性。

2.根据权利要求1所示的微生物附着实验方法，其特征在于：步骤一中微生物接菌与菌种培养时，菌种为从某一海域海水中滤膜过滤、分离出的微生物，接菌量为培养基溶液体积的千分之一。

3.根据权利要求1所示的微生物附着实验方法，其特征在于：步骤二中待测试件为两种规格，分别为玻璃试件和水泥净浆试件；其中，玻璃试件的制备方法为：将厚度2mm的玻璃划成40mm × 40mm × 2mm正方形，进行高压蒸汽灭菌；水泥净浆试件的制备方法为：采用强度等级42.5普通硅酸盐水泥，水灰比为0.4，成型40mm × 40mm×2mm水泥净浆试件，置于温度20℃±2℃、相对湿度95%以上的标准养护箱内，养护3d取出，浸泡在无水乙醇中，24h取出，60±0.5℃烘至恒重。

4.一种微生物附着实验装置，基于权利要求1-3任一项所述的微生物附着实验方法，其特征在于：包括容器、加热单元、试件固定单元、搅拌组件和控制单元；

容器顶部开口设置，容器内壁面为疏水层，容器内盛装有含有微生物的菌液；

加热单元包括加热组件和上盖，加热组件的形状与容器的形状相同，并包覆在容器的外周；加热组件内设置有温度传感器和热阻，加热组件的高度大于容器的高度；上盖与加热组件的顶部相盖合；

试件固定单元包括挂环、试件固定杆和夹子；挂环放置在位于上盖下方的容器顶部，挂环具有中心通孔；位于容器内的挂环下表面布设有若干根试件固定杆，每根试件固定杆的底部固设一个夹子，夹子能用于夹持待测试件；

搅拌组件包括电机、电机轴和叶片，电机轴的一端与电机相连接，电机轴的另一端依次穿过上盖和挂环的中心通孔并伸入容器中部，叶片设置在位于容器内的电机轴上；

控制单元包括信号采集器和与信号采集器相连接的控制器，电机、温度传感器和热阻均与信号采集器相连接。

5.根据权利要求4所述的微生物附着实验装置，其特征在于：加热组件为双层结构，外层为导热系数小的保温绝热层，内层是导热系数高的传热层。

6.根据权利要求4所述的微生物附着实验装置，其特征在于：容器采用高导热系数材料制备，呈桶形结构，容器外径小于加热组件内径0.1mm~1 mm。