一种实验室用小型藻类光照培养装置的制作方法

本实用新型涉及光照培养装置，尤其涉及一种实验室用小型藻类光照培养装置。

背景技术：

现有的藻类光照培养装置主要存在如下缺点：一是由于流程系统设计缺少对藻类培养液的循环回流作用，使得藻类培养反应效果较差，反应周期较长，并且工作效率低；二是光照是藻类培养中最重要的条件之一，藻类生长速度受光照强弱影响较大，由于缺少对光照强度的精确控制，大大降低了藻类培养反应效果，也增加了反应周期，并且工作效率低；三是由于流程系统设计缺少对藻类培养液内部空间环境的温度实施精确控制，大大降低了藻类培养反应效果，也增加了反应周期，并且工作效率低。

技术实现要素：

本实用新型解决的技术问题是，克服现有技术的缺陷，提供一种流程系统设计紧凑、运行稳定、可靠性高、运行效率高且自动化程度高的实验室用小型藻类光照培养装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型通过下述技术方案得以解决：

一种实验室用小型藻类光照培养装置，包括盛有藻类培养液的柱状循环式光反应器、固定设在柱状循环式光反应器顶部的塞子、固定设在塞子下面并为藻类培养液提供光照的日光灯、与柱状循环式光反应器连接的循环泵、与柱状循环式光反应器连接并对藻类培养液进行二氧化碳气体曝气作用的曝气泵，循环泵通过管路分别与柱状循环式光反应器的进液口和出液口连通，曝气泵通过管路与柱状循环式光反应器的底部连通；循环泵通过出液口将藻类培养液从柱状循环式光反应器中抽出，循环泵通过进液口将藻类培养液抽入柱状循环式光反应器。其中，柱状循环式光反应器由透明的有机玻璃制成，柱状循环式光反应器的直径为15cm、高为50cm、容量为5L，循环泵的回流流量为2.5L/min，曝气泵为曝气强度可调节的曝气泵；循环泵通过出液口及管路将藻类培养液从柱状循环式光反应器中抽出，通过进液口将抽出的藻类培养液再重新抽入到柱状循环式光反应器中，使得藻类培养液在柱状循环式光反应器与循环泵之间形成循环液流，从而通过循环泵对柱状循环式光反应器中的藻类培养液在柱状循环式光反应器内进行循环回流作用，既提高了藻类培养反应效果，又简化了反应周期；在循环泵对藻类培养液从柱状循环式光反应器中抽出与抽入的运行过程的同时，通过曝气泵及管路对柱状循环式光反应器中的藻类培养液进行曝气作用，进一步加速了藻类培养反应效果和简化了反应周期；采用由柱状循环式光反应器、循环泵、曝气泵、日光灯组合构成的流程系统，通过循环泵对柱状循环式光反应器中的培养液同时进行抽入与抽出形成的循环液流，使得在柱状循环式光反应器内形成循环回流，又通过曝气泵和日光灯分别对藻类培养液进行曝气作用和光照作用，既提高了藻类培养反应效果，又简化了反应周期。

作为优选，还包括设在柱状循环式光反应器上的操作面板和控制器，操作面板与控制器连接，循环泵、曝气泵均与控制器连接；控制器包括用于控制日光灯为藻类培养液提供光照时间的时间控制模块、用于控制日光灯为藻类培养液提供光照强度的光照强度调节模块，时间控制模块、光照强度调节模块均与日光灯连接。通过操作面板分别预先设定最佳的日光灯的光照时间数据、光照强度数据，在流程系统运行过程中，控制器依据光照强度调节模块对日光灯的光照强度数据与操作面板中预先设定的最佳的光照强度数据进行比较；若日光灯的光照强度数据大于或小于预先设定的最佳的光照强度数据，则控制器通过光照强度调节模块对日光灯进行光照强度的调节直至日光灯的光照强度数据与预先设定的最佳的光照强度数据完全一致；控制器依据时间控制模块对日光灯的实际的光照时间进行精确控制，使得日光灯的实际的光照时间与预先设定的最佳的日光灯的光照时间数据完全一致；通过控制器对流程系统运行过程中光照强度、光照时间、培养温度等参数的实时控制，既大大提高了对藻类培养液培养过程中的精确性和培养效率，又大大提高了流程系统的可控性与自动化程度。

作为优选，柱状循环式光反应器固定设有安装板，操作面板安装在安装板的外面，控制器安装在安装板的内部。安装板的作用在于方便安装、拆卸、维护操作面板与控制器。

作为优选，光照强度调节模块的光照强度调节范围为1000-4000lux，使得能产生较好的光照作用效果。

作为优选，曝气泵与柱状循环式光反应器之间的管路上设有单向阀，避免了曝气的逆向流动，实现了流程系统运行过程中对曝气泵曝气作用的单向流动的控制。

作为优选，二氧化碳气体含量为20-100％，使得能产生较好的曝气作用效果。

作为优选，还包括设在柱状循环式光反应器内并对柱状循环式光反应器内的温度进行调节的温控系统，温控系统与控制器连接。温控系统采集得到柱状循环式光反应器内的温度数据并将温度数据传输给控制器，控制器通过对温度数据进行数据处理自动控制温控系统对柱状循环式光反应器内的温度进行温度调节；通过操作面板预先设定最佳的柱状循环式光反应器中藻类培养液的最佳培养温度数据，控制器依据温控系统对柱状循环式光反应器内的温度进行精确控制，使得柱状循环式光反应器内的实际温度与预先设定的最佳培养温度数据完全一致。

作为优选，塞子设有将柱状循环式光反应器中残余的气体排出的排气孔，使得当流程系统停止运行时，通过排气孔能将柱状循环式光反应器中残余的气体排出柱状循环式光反应器，避免了柱状循环式光反应器中长时间滞留的残余气体影响下一次对滞留培养液的培养质量，从而为下一次启动流程系统做好准备。

作为优选，柱状循环式光反应器为至少两个。至少两个柱状循环式光反应器同时串联连接在流程系统上运行，使得能根据实际需要进行流程作用的藻类培养液并同时运行，大大提高了工作效率。

作为优选，柱状循环式光反应器底部设有滑轮组件，滑轮组件包括连接杆、滑轮、制动片，连接杆上端固定连接在柱状循环式光反应器底部，连接杆下端固定连接在滑轮上，制动片固定设在连接杆上。由连接杆、滑轮、制动片组合结构形成的滑轮组件，大大提高了柱状循环式光反应器的工作便利性。

本实用新型专利的实验室用小型藻类光照培养装置的基本流程运行过程如下：先将准备好的藻类培养液倒入柱状循环式光反应器并将盖子盖好密封住柱状循环式光反应器，再通过操作面板预先设定最佳的日光灯的光照时间数据、光照强度数据以及柱状循环式光反应器中藻类培养液的最佳培养温度数据，然后启动循环泵和曝气泵；循环泵通过出液口及管路将藻类培养液从柱状循环式光反应器中抽出，通过进液口将抽出的藻类培养液再重新抽入到柱状循环式光反应器中，使得藻类培养液在柱状循环式光反应器与循环泵之间形成循环液流，从而通过循环泵对柱状循环式光反应器中的藻类培养液在柱状循环式光反应器内进行循环回流作用，既提高了藻类培养反应效果，又简化了反应周期；在循环泵对藻类培养液从柱状循环式光反应器中抽出与抽入的运行过程的同时，通过曝气泵及管路对柱状循环式光反应器中的藻类培养液进行曝气作用，进一步加速了藻类培养反应效果和简化了反应周期；其中，根据实际需要进行流程作用的藻类培养液，可以采用一个柱状循环式光反应器，也可以采用至少两个柱状循环式光反应器同时连接在流程系统上运行。

本实用新型由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：采用由柱状循环式光反应器、循环泵、曝气泵、日光灯组合构成的流程系统，通过循环泵对柱状循环式光反应器中的培养液同时进行抽入与抽出形成的循环液流，使得在柱状循环式光反应器内形成循环回流，又通过曝气泵和日光灯分别对藻类培养液进行曝气作用和光照作用，既提高了藻类培养反应效果，又简化了反应周期；又通过操作面板与控制器对流程系统运行过程中光照强度、光照时间、培养温度等参数的实时控制，大大提高了对藻类培养液培养过程中的精确性和培养效率；该装置设计紧凑、运行稳定、可靠性高、可控性强、运行效率高且自动化程度高。

附图说明

图1为本实用新型的实验室用小型藻类光照培养装置第一实施例的流程结构示意图。

图2为本实用新型的实验室用小型藻类光照培养装置第二实施例的流程结构示意图。

图3为本实用新型的控制器实施例的功能框图。

图4为本实用新型的滑轮组件实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步详细描述。

实施例1

一种实验室用小型藻类光照培养装置，如图1、3、4所示，包括盛有藻类培养液的柱状循环式光反应器6、固定设在柱状循环式光反应器6顶部的塞子8、固定设在塞子8下面并为藻类培养液提供光照的日光灯7、与柱状循环式光反应器6连接的循环泵10、与柱状循环式光反应器6连接并对藻类培养液进行二氧化碳气体曝气作用的曝气泵1，循环泵10通过管路分别与柱状循环式光反应器6的进液口62和出液口61连通，曝气泵1通过管路与柱状循环式光反应器6的底部连通；循环泵10通过出液口61将藻类培养液从柱状循环式光反应器6中抽出，循环泵10通过进液口62将藻类培养液抽入柱状循环式光反应器6。

本实施例中，还包括设在柱状循环式光反应器6上的操作面板9和控制器4，操作面板9与控制器4连接，循环泵10、曝气泵1均与控制器4连接；控制器4包括用于控制日光灯7为藻类培养液提供光照时间的时间控制模块41、用于控制日光灯7为藻类培养液提供光照强度的光照强度调节模块42，时间控制模块41、光照强度调节模块42均与日光灯7连接。

本实施例中，柱状循环式光反应器6固定设有安装板3，操作面板9安装在安装板3的外面，控制器4安装在安装板3的内部。

本实施例中，光照强度调节模块42的光照强度调节范围为1000-4000lux。

本实施例中，曝气泵1与柱状循环式光反应器6之间的管路上设有单向阀2。

本实施例中，二氧化碳气体含量为20-100％。

本实施例中，还包括设在柱状循环式光反应器6内并对柱状循环式光反应器6内的温度进行调节的温控系统5，温控系统5与控制器4连接。

本实施例中，塞子8设有将柱状循环式光反应器6中残余的气体排出的排气孔63。

本实施例中，柱状循环式光反应器6为一个。

本实施例中，柱状循环式光反应器6底部设有滑轮组件11，滑轮组件11包括连接杆111、滑轮112、制动片113，连接杆111上端固定连接在柱状循环式光反应器6底部，连接杆111下端固定连接在滑轮112上，制动片113固定设在连接杆111上。

实施例2

一种实验室用小型藻类光照培养装置，如图2-4所示，与实施例1不同的地方在于：柱状循环式光反应器6为两个；当然，本实施例中，也可以采用两个以上的柱状循环式光反应器6串联连接在流程系统上运行，使得能根据实际需要进行流程作用的藻类培养液并同时运行，大大提高了工作效率。

总之，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本实用新型专利的涵盖范围。