[发明专利]一种厌氧、微需氧气体处理装置

说明书

技术领域

本发明涉及到分离和培养厌氧菌及微需氧菌的自动化仪器设备技术领域。

背景技术

细菌学中对微需氧菌及厌氧菌的分离、培养等操作需要提供特定的环境条件。基于培养这类微生物的需要，目前市场上的各种自动化厌氧或微需氧操作装置如厌氧或微需氧培养操作箱等产品，设备复杂，造价昂贵，体积庞大，且存在气体消耗量大，使用成本高，达到厌氧环境条件耗时长等缺点。

发明内容

本发明的目的在于克服了市场上现有厌氧、微氧操作和培养装置的不足之处，为微生物实验工作者提供一种设备简单、操作简便、快速形成无氧或微需氧环境的智能自动化培养操作装置。

为实现以上目的，本发明采取了以下的技术方案：一种厌氧、微需氧气体处理装置，包括有控制主机、培养罐、混合气气源，该控制主机通过罐体连接管、气源连接管分别与培养罐和混合气气源连接；在所述控制主机内设置有真空泵、与真空泵电连接的控制电路、压力传感器、设置在气源连接管上的混合气体进气电磁阀、抽真空电磁阀、与控制电路电连接的中央处理器，控制电路分别与所述混合气体进气电磁阀、控制抽真空电磁阀电连接；所述压力传感器一端分别与罐体连接管、培养罐连接，另一端与中央处理器电连接，其用于检测混合气气源的供气压力、培养罐内的混合气体压力以及培养罐与控制主机连接的气密性，并将检测信号传送给中央处理器；

当进行微氧操作程序时，压力传感器分别检测气源的供气压力和培养罐中的气体压力，并将检测值发送给中央处理器，中央处理器根据预设值与检测值对比，若不符，工作中止；若相符，则进行如下气体抽排置换过程：中央处理器分别发出不同的控制信号给控制电路，控制电路根据该控制信号分别控制混合气体进气电磁阀截止、控制抽真空电磁阀导通、控制真空泵启动；压力传感器持续检测培养罐内的负压，并将检测值发送给中央处理器，当该检测值与中央处理器内的预定值相等时，则中央处理器发出不同的控制信号给控制电路，控制电路根据该控制信号分别控制真空泵停止、控制抽真空电磁阀截止、控制混合气体进气电磁阀导通；当中央处理器接收到压力传感器传来的检测压力值与标准大气压相符时，中央处理器发出控制信号给控制电路，控制电路根据该控制信号控制混合气体进气电磁阀截止，上述过程即为一次气体抽排置换；

当进行厌氧操作程序时，所述压力传感器检测培养罐内的气体压力，并将检测值发送给中央处理器，中央处理器根据预定值与该检测值对比，若不符，工作中止；若相符，则重复执行上述三次的气体抽排置换过程。

在厌氧操作的实际试验过程中，厌氧操作程序中的检测值和预设值分别与微氧操作程序中的检测值和预设值相同，只是厌氧操作程序中中央处理器的设置会是上面所描述的至少两到三次重复操作，实验者可以自行选择微需氧操作程序或是厌氧操作程序进行试验.

该种智能厌氧/微需氧气体处理装置，结合了传统的“催化剂耗氧技术”和“气体抽排置换技术”，并采用智能软件自动化控制操作程序，能达到培养厌氧菌或微需氧菌的理想培养环境。若选择微氧操作程序，则系统主机内置的精密真空泵通过控制电路控制程序操作，将与主机所连接的培养罐中的含氧空气由相应管路抽排出后，再由与主机连接的气源所提供的混合气体(一般为80％N₂，10％CO₂，10％H₂)充填至培养罐内从而达到微好氧环境；若选择厌氧程序，则以上操作过程重复三次，然后通过培养罐内预置的钯粒催化耗尽罐内剩余的微量氧气从而达到厌氧菌所需的无氧环境条件；

全自动化控制抽排气气体比例的设计：厌氧/微需氧气体处理装置与培养罐通过快速单向阀插头连到主机的罐体接口，通过智能化软件自定义抽气压力，主机通过精密压力传感器探测培养罐中的气体压力，将压力探测结果回馈到中央处理器，中央处理器根据预设程序对控制电路与两个电磁阀组件执行相应动作，从而实现将培养罐中的气体与气源中的混合气体进行快速地自动抽排置换；使用者可根据实验需求自定义待输入的气体混合物的组份比例，通过自动化软件操控指令，配合选择预先配制的气源中的混合气体达到所需要的组分比例，然后再使与装置相连的培养罐中氧气浓度经过一定次数的抽排置换后达到使用者所要求的水平，满足各种不同的气体培养条件要求；