[发明专利]深海热液口极端环境模拟系统

说明书

本发明涉及深海热液口极端环境模拟系统，包括工控机，多台水泵的电机控制器并连于工控机，各水泵分别与压力传感器和单向阀连接，各压力传感器接入工控机，各单向阀的出口汇总并与截止阀的入口连接，截止阀的出口与第一硬管的一端连接，第一硬管的另一端伸入反应釜内部，反应釜布置于沙浴池的内部；还包括与反应釜连接的第二硬管，第二硬管与另一个截止阀的入口连接，另一个截止阀的出口与过滤器的入口连接，过滤器的出口分别与电动针阀的入口、针阀组的入口连接，电动针阀与工控机连接，所述电动针阀的出口及针阀组的出口均与废液容器连接。本发明可以持续工作长达一年的时间并且可以模拟全球所有海洋热液口的环境，为微生物长期生长提供基础。

技术领域

本发明涉及微生物学培养技术领域，尤其涉及深海热液口极端环境模拟系统。

背景技术

温度高达三百多摄氏度的滚烫热液从海底热液喷口向上喷射，当遇到冰冷的海水时会矿化成高13米的烟囱状金属硫化物，在烟囱状金属硫化物附近还群集着大量海底生物，这些微生物具有嗜热、耐压或嗜压、抗毒等一些列特点，由于其处于深海极端热液环境，通过科考船取回的样本十分有限，而这些嗜热或嗜压的微生物又容易因为环境条件改变而死亡。因此必须在实验室建立深海热液口极端环境模拟系统，将热液喷口附近的微生物在人工模拟的深海热液环境下培养研究，由此可以对海底热液喷发及周围的独特生命形式作深入的研究，从而为人类研究生命起源和深海生物圈提供一个重要的窗口。

发明内容

本申请人针对上述现有问题，进行了研究改进，提供一种深海热液口极端环境模拟系统，本发明可以为深海微生物提供最高温度400℃、最高压力为250MPa的热液口模拟环境，其可以保持系统内部0.1～10ml/min的营养液流动，并在此情况下进行一年时间的持续不间断工作。

本发明所采用的技术方案如下：

深海热液口极端环境模拟系统，包括工控机，多台水泵的电机控制器并连于工控机，各水泵的入口连接营养液容器，各水泵的出口分别与压力传感器和单向阀连接，各压力传感器的电信号端接入工控机，各单向阀的出口通过管路汇总，所述管路汇总的出口与截止阀的入口连接，所述截止阀的出口与第一硬管的一端连接，所述第一硬管的另一端伸入反应釜内部并浸没于釜内溶液底部，所述反应釜布置于沙浴池的内部，所述沙浴池的电信号控制口也与工控机连接；还包括与反应釜连接的第二硬管，所述第二硬管与另一个截止阀的入口连接，在所述第二硬管上还与另一台接入工控机的压力传感器连接，所述另一个截止阀的出口与过滤器的入口连接，所述过滤器的出口分别与电动针阀的入口、针阀组的入口连接，所述电动针阀的电信号端与工控机连接，所述电动针阀的出口及针阀组的出口均与废液容器连接。

其进一步技术方案在于：

于所述反应釜的顶部还通过硬管连接有保护反应釜安全的爆破片，在安装有爆破片的硬管中间处还缠敷第一冰袋；

所述安全阀的出口连接废液容器，在安装有安全阀的硬管中间处缠敷有第二冰袋；

各单向阀汇总的管路出口与截止阀入口之间设置用于添加样品的第一截止阀组，在所述过滤器入口与另一个截止阀出口之间还设置用于取出样品的第二截止阀组；

所述水泵为超高压超微流量水泵，所述水泵的最高输出压力为260～300MPa，其输出流量在0.1～10ml/min之间连续可调；

所述反应釜采用钛合金材料制成，所述反应釜的的封盖和釜体之间采用硬密封；

所述爆破片的爆破压力为270～300MPa；

所述安全阀的设置压力为260～270MPa；

所述第一硬管的中间处弯折形成蛇形管，所述第一硬管的蛇形管部分浸没于第一冷却水容器内；所述第二硬管的中间处也弯折成是蛇形管，所述第二硬管的蛇形管部分浸没于第二冷却水容器内。

本发明的有益效果如下：