[实用新型]一种能实时检测二氧化碳含量的光生物反应系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及生物技术应用领域，具体的说，是一种能实时检测二氧化碳含量的光生物反应系统。

背景技术

光生物反应器是指光生物设计有光源系统的主体为透明材料的生物反应器，主要用于可进行光合作用的微藻、植物细胞、光合细菌的培养。

随着化石能源的日益枯竭和环境污染的日益严重，使人类对开发新资源的需求也越来越迫切，微藻是制备生物能源的良好原料，开发和利用微藻将是解决人类能源问题的重要途径。同时，微藻在食品工业、医药工业、生物技术和环境净化等方面也有着很好的应用前景。随着人类对微藻认识的不断加深，开发和研制新型高效光生物反应器及其高密度培养微藻的应用研究已成为微藻生物技术的一个研究热点。

目前微藻培养主要有开放式和封闭式两类光生物反应器，开放式光生物反应器构造简单，成本低廉及操作简单，但存在容易受外界污染、培养条件不稳定等问题。封闭式光生物反应器可进行无菌操作，培养条件稳定，可高密度培养，已成为今后发展趋势。目前，利用封闭式光生物反应器培养微藻，由于存在光能供给不足、CO₂利用率低等问题，一定程度上阻碍了微藻的高密度生长。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种能实时检测二氧化碳含量的光生物反应系统，通过气敏传感器实时的对光生物反应器本体内的二氧化碳含量进行检测，并形成有效的调节策略，而后通过自动模式调节加入到光生物反应器本体内的二氧化碳含量，从而使得光生物反应器本体内的光生物一直处于饱和反应状态下，从而提高光生物反应的效率。

本实用新型通过下述技术方案实现：一种能实时检测二氧化碳含量的光生物反应系统，包括光生物反应器及设置在光生物反应器上的检测装置，所述检测装置包括气敏传感器、信号放大电路、AD转换电路、DSP处理芯片及DA转换电路，所述气敏传感器连接信号放大电路，所述信号放大电路连接AD转换电路，所述AD转换电路连接DSP处理芯片，所述DSP处理芯片连接DA转换电路，所述DA转换电路连接光生物反应器。

进一步的为更好地实现本实用新型，利用自带的光源24小时不间断的促进光生物反应，并且可高效的利用CO₂气体，同时能够自动的调节二氧化碳气体的加入量，促进光生物充分反应，特别设置有下述结构：所述光生物反应器包括光生物反应器本体、套设在光生物反应器本体上的光源系统、气体交换装置，所述气体交换装置包括气体交换罐、管道系统、CO₂气体喷射器，所述气体交换罐连接管道系统，所述管道系统的输出端从光生物反应器本体的侧壁引入到光生物反应器本体内；所述CO₂气体喷射器设置在管道系统的输出端；所述DA转换电路连接气体交换装置。

进一步的为更好地实现本实用新型，能够实时的显示光生物反应器本体内部的二氧化碳含量信息，特别设置有下述结构：所述检测装置上还设置有液晶显示电路，所述液晶显示电路连接DSP处理芯片。

进一步的为更好地实现本实用新型，能够将二氧化碳气体持续稳定的加入到光生物反应器本体内促进光生物反应，特别设置有下述结构：所述管道系统包括管道、气泵装置、微调装置、止回阀，所述气体交换罐的输出口通过管道与气泵装置的输入端连接，所述气泵装置的输出端通过管道与微调装置的输入端连接，所述微调装置的输出端通过管道与止回阀的输入端连接，所述止回阀的输出端通过管道从光生物反应器本体的侧壁引入到光生物反应器本体内，所述CO₂气体喷射器设置在从止回阀接入到光生物反应器本体内的管道的出口处；在所述气体交换罐的输入口还设置有空气系统和二氧化碳生成装置，所述二氧化碳生成装置上设置有气阀控制电路和气阀机构，所述DA转换电路连接气阀控制电路，所述气阀控制电路连接气阀机构。

进一步的为更好地实现本实用新型，能够将光生物培养基加载到光生物反应器本体内，促进光生物反应，特别设置有下述结构：在所述光生物反应器本体的进料口还设置有培养基加载装置，所述培养基加载装置包括培养皿及与培养皿连接的蠕动泵，所述培养皿通过玻璃管与蠕动泵连接，所述蠕动泵通过玻璃管与光生物反应器本体的进料口连接；所述气敏传感器置于光生物反应器本体内。

进一步的为更好地实现本实用新型，为避免因氧气过多的原因降低光生物反应效率情况发生，能够将在进行光生物反应时所产生的氧气排除，特别设置有下述结构：在所述光生物反应器本体的排气口还设置有氧气输出装置，所述氧气输出装置通过玻璃管与光生物反应器本体的排气口连接。

进一步的为更好地实现本实用新型，在所述光生物反应器本体的底部还设置有输出设备。