[发明专利]一种微生物附着实验方法及装置

说明书

本发明公开了一种微生物附着实验方法及装置，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，包覆在容器的外周；加热组件内设置有温度传感器和热阻；试件固定单元包括挂环、试件固定杆和夹子，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，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。本发明构造简单、操作方便，能够科学合理的评价微生物在基材表面附着特性，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。

技术领域

本发明涉及材料科学与工程技术领域，特别是一种微生物附着实验方法及装置。

背景技术

随着世界能源危机的加剧和未来陆地资源的日益枯竭，海洋经济已列入各沿海国家的发展战略。海洋经济的兴起带动海洋工程的建设发展，如海港建筑、滨海电站建筑、海岸堤坝建筑、海洋隧道、桥梁建筑、海上堤坝工程、人工岛等工程。海洋工程所使用的材料中，大宗用量的是钢铁、水泥混凝土、砌块类硅酸盐制品。

人类在海洋中活动的增加，对海洋生物腐蚀的关注度也随之增加，主要是海洋微生物腐蚀和海洋污损生物腐蚀。一些腐蚀微生物，如硫酸盐还原细菌（SRB）、铁细菌（IOB）等，导致海上油田管线平台、船舶、钢结构等发生严重的微生物腐蚀。海洋污损生物，如藻类、藤壶、牡蛎、苔藓虫等黏附在基材上，增加构筑物荷载，增大船舶航行阻力，影响船舶水动力性能。

另外，利用微生物在基材表面的附着特性，可用于改善水域生态环境，也可进行水体生物栖息地和渔场修复，促进水产资源的增殖。微生物在人工礁表面的富集、生长，使得人工礁成为鱼类、贝类的索饵场所，不仅有助于资源倍增或数十倍的增加，还能起到净化海水的作用。石块、混凝土、废旧轮胎、玻璃钢、钢材等均可用来建设人工鱼礁。

综上，设计构造简单、操作方便、科学合理的评价微生物在基材表面附着特性的实验方法及装置，有利于研究基材的微生物腐蚀机理，同时，也能更好的为水体生态环境的改善提供材料上的支持。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种微生物附着实验装置，该微生物附着实验装置构造简单、操作方便，能够科学合理的评价微生物在基材表面附着特性，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。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种微生物附着实验装置，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。

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。

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~1mm。

挂环外径大于容器内径0.1mm以上，且小于加热组件内径0.1 mm以上。