CN114806836A - 一种可进行气体成分检测的发酵罐及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可进行气体成分检测的发酵罐及其使用方法，包括发酵罐，发酵罐包括取样管，取样管内螺纹连接有下密封盖，取样管还螺纹连接有上密封盖，上密封盖和下密封盖之间设置有抽气腔，抽气腔还连接有抽气机构；上密封盖活动连接有伸长筒，上密封盖和伸长筒连接处设置有密封垫圈，伸长筒下端贯穿上密封盖后连接有用于检测气体成分的检测器，伸长筒底端滑动连接有活动块，下密封盖开设有与活动块相适配的定位槽；活动块之间配合设置有梯台，梯台转动连接有旋转杆，旋转杆与伸长筒螺纹连接，旋转杆上端穿出伸长筒。本发明操作方便，可对发酵罐内的气体进行气体成分检测，在检测过程中，可防止外部气体进入发酵罐内，降低对发酵过程的影响。

Description

一种可进行气体成分检测的发酵罐及其使用方法

技术领域

本发明涉及发酵罐技术领域，具体涉及一种可进行气体成分检测的发酵罐及其使用方法。

背景技术

发酵是利用微生物，在适宜的条件下，将原料经过特定的代谢途径转化为人类所需要的产物的过程。由于不同的微生物具有产生不同代谢产物的能力，因此，利用不同的微生物就可以生产出人们所需要的多种产物。在发酵的过程中，有时需要对内部气体成分进行检测，以此来了解到发酵过程所要求环境是否适宜，从而利于把握发酵情况。

但是现在的发酵罐内的气体检测装置，通常是长时间放置在发酵罐内部的，因此检测装置很容易被腐蚀或者被东西覆盖，影响检测。而从外部插入检测装置，则会容易导致泄漏气体，或则外部空气进入影响内部菌落。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的问题，提供了一种可进行气体成分检测的发酵罐及其使用方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明提出了一种可进行气体成分检测的发酵罐，包括发酵罐，所述发酵罐包括取样管，所述取样管下端螺纹连接有下密封盖，所述取样管上端螺纹连接有上密封盖，所述上密封盖和所述下密封盖之间设置有抽气腔，所述抽气腔还连接有抽气机构；所述上密封盖内活动连接有伸长筒，所述上密封盖和所述伸长筒连接处设置有密封垫圈，所述伸长筒下端贯穿上密封盖后连接有用于检测气体成分的检测器，所述伸长筒底端滑动连接有活动块，所述下密封盖开设有与所述活动块相适配的定位槽；所述活动块之间配合设置有梯台，所述梯台转动连接有旋转杆，所述旋转杆与所述伸长筒螺纹连接，所述旋转杆上端穿出所述伸长筒。

优选的，所述活动块设置有两个且两个活动块对称设置在所述梯台两侧，所述活动块开设有三角槽，所述梯台滑动设置在所述三角槽内。

优选的，所述活动块通过弹簧与所述伸长筒相连，初始状态下，在弹簧的作用下，使活动块的外表面和伸长筒的外表面形成一个平面。

优选的，述活动块和所述定位槽接触面为斜面。

优选的，所述伸长筒还固定连接有中盖，所述中盖设置在所述定位槽上方，所述中盖宽度大于所述定位槽宽度。

优选的，所述抽气机构包括储气管，所述储气管与所述上密封盖固定连接，所述储气管包括抽气管和出气管，所述抽气管贯穿所述上密封盖后与抽气腔相连通，所述储气管内还滑动连接有活塞。

优选的，所述活塞上端转动连接有活塞杆，所述储气管内固定连接有螺母，所述活塞杆与所述螺母螺纹连接，所述活塞杆上端穿出所述储气管后连接有手轮。

优选的，所述出气管内设置有出气单向阀，所述抽气管内设置有进气单向阀。

本发明还提出了一种可进行气体成分检测的发酵罐的使用方法，采用上述的一种可进行气体成分检测的发酵罐，包括以下步骤：

S1：首先工作人员将上密封盖与取样管螺纹连接，并使伸长筒探入抽气腔内，工作人员通过抽气机构对抽气腔内的气体进行抽取工作；

S2：然后工作人员活动伸长筒，伸长筒带动活动块进入定位槽内，之后工作人员转动旋转杆，旋转杆带动梯台向下运动，在梯台的作用下，带动活动块向外运动，此时弹簧压缩，同时梯台带动伸长筒向下运动，伸长筒从而带动中盖向下运动；

S3：随着旋转杆的转动，带动中盖和下密封盖紧密接触，活动块和定位槽紧密接触，从而完成伸长筒和下密封盖的配合工作；

S4：工作人员转动伸长筒，伸长筒带动下密封盖转动，从而完成下密封盖和取样管的分离工作，工作人员继续带动伸长筒向下运动，使伸长筒探入发酵罐内，通过检测器对发酵罐内的气体成分进行检测；

S5：检测完成后，工作人员带动伸长筒旋转向上运动，从而使下密封盖和取样管完成安装工作，工作人员反向转动旋转杆，旋转杆带动梯台向上运动，在弹簧的作用下，活动块复位，向上提拉伸长筒，使活动块移出定位槽；

S6：之后工作人员通过抽气机构完成抽气腔内空气的抽取工作，工作人员转动上密封盖，完成上密封盖和取样管的拆卸工作。

优选的，抽气机构的工作方法包括，工作人员转动活塞杆，在螺母的作用下，活塞杆带动活塞向上运动，从而完成抽气工作，工作人员反向转动活塞杆，在螺母的作用下，活塞杆带动活塞向下运动，从而完成排气工作。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明中设置有取样管，在不使用时，下密封盖和取样管相适配，从而实现取样管的密封工作，在进行气体成分检测时，通过使上密封盖和取样管相配合，此时可便于活动块探入定位槽内，通过带动梯台向下运动，梯台带动活动块向外运动，使活动块和定位槽紧密接触，同时带动伸长筒向下运动，使中盖和下密封盖紧密接触，此时可通过伸长筒带动下密封盖和取样管脱离，使检测器进行气体成分检测工作，在此过程中，可使发酵罐内的气体始终保持较好的气密性，防止外部空气进入，而影响发酵情况，在不使用时，由于检测器是设置在伸长筒上的，且此时伸长筒并未与取样管相配合，伸长筒位于发酵罐外壁连接的存放架上，因此检测器位于发酵罐外侧，相对于现有技术中，在不使用时，检测器也放置在发酵罐内部的方式来说，本申请的设置方式可减少对检测器的腐蚀，使检测器有较好的检测效果。

2.本发明中还设置有储气管，通过带动活塞上升，可使上密封盖和取样管完成配合后，实现抽气腔内气体的抽气工作，在进行活动块和定位槽配合前，首先通过储气管将抽气腔内的气体抽走，防止外部气体进入发酵罐内，在检测完成后，通过储气管将抽气腔内此时的气体抽走，防止发酵罐内的气体流出到空气中，防止气体逸散，而出现污染环境的可能。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明中整体主视图；

图2是图1中取样管结构示意图；

图3是本发明中伸长筒部分结构示意图；

图4是本发明中伸长筒部分结构示意图（工作状态下）；

图5是图3中A部分结构放大图；

图6是图4中B部分结构放大图。

附图标记说明:

1发酵罐；2定位环；3旋转杆；4旋钮；5手轮；6活塞杆；7螺母；8储气管；9活塞；10抽气管；11上密封盖；12进气单向阀；13上旋转盖；14抽气腔；15取样管；16检测器；17中盖；18下密封盖；19密封垫圈；20伸长筒；21活动块；22梯台；23弹簧；24刻度；25出气管；26出气单向阀；27定位槽。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

参考附图1-6，本实施例提出了一种可进行气体成分检测的发酵罐，包括发酵罐1，发酵罐1采用常规的发酵罐，用于食品的发酵工作。发酵罐1包括取样管15，取样管15开设在发酵罐1的上端，且取样管15竖直方向设置，取样管15和发酵罐1内的空间相连通。

取样管15下端内螺纹连接有下密封盖18，下密封盖18设置在取样管15的底端，在下密封盖18的作用下，可使得取样管15保持相对密闭，防止发酵罐1内的气体从取样管15逸出，而影响发酵效果。

取样管15上端内配合设置有上密封盖11，上密封盖11固定连接有上旋转盖13，上旋转盖13上设置外螺纹，取样管15内设置有内螺纹，上旋转盖13和取样管15螺纹连接，通过旋转上密封盖11可使上旋转盖13和取样管15完成连接。

上旋转盖13和下密封盖18之间设置有抽气腔14，抽气腔14还连接有抽气机构，抽气机构用于抽气腔14内气体的抽气工作。上旋转盖13和取样管15之间与下密封盖18和取样管15之间均可根据实际需要设置有相应的密封材料，从而保持较好的气密性。

上密封盖11内活动连接有伸长筒20，上密封盖11和伸长筒20连接处设置有密封垫圈19，密封垫圈19套设在伸长筒20上，密封垫圈19和上密封盖11固定连接，伸长筒20可相对密封垫圈19发生相对转动或者滑动。

在不使用时，上密封盖11和上旋转盖13均不与发酵罐1连接，此时上密封盖11和伸长筒20位于发酵罐1的外侧，在发酵罐1外壁的合适位置固定连接有存放架，该存放架用于放置伸长筒20和上密封盖11及其相关结构，在未进行气体成分检测时，只需将伸长筒20和上密封盖11及其相关结构放置在存放架上即可，存放架形状与伸长筒20等结构相适配。

在进行气体成分检测时，将伸长筒20和上密封盖11及其相关结构从存放架上取下，之后工作人员可一只手手持伸长筒20，另一只手可通过旋转上密封盖11，上密封盖11带动上旋转盖13转动，进而使上旋转盖13和取样管15螺纹连接，从而使伸长筒20探入取样管15内，便于后续气体成分检测工作的进行。

伸长筒20下端贯穿上密封盖11后连接有用于检测气体成分的检测器16，伸长筒20底端滑动连接有活动块21，下密封盖18开设有与活动块21相适配的定位槽27；活动块21之间配合设置有梯台22，梯台22转动连接有旋转杆3，旋转杆3与伸长筒20螺纹连接，旋转杆3上端穿出伸长筒20，梯台22滑动设置在伸长筒20内，当旋转杆3旋转时，旋转杆3可带动梯台22竖直方向滑动，而不会带动梯台22转动，此时旋转杆3和梯台22发生相对转动。

伸长筒20还固定连接有中盖17，中盖17设置在定位槽27上方，中盖17宽度大于定位槽27宽度，中盖17的底端设置有密封橡胶垫，当中盖17和下密封盖18相接触时，通过该密封橡胶垫可起到密封和增大摩擦力的作用，便于中盖17和下密封盖18之间可以紧密接触。

定位槽27包括一窄槽和一宽槽，窄槽和宽槽相连通，窄槽略大于伸长筒20的直径，从而便于活动块21穿过窄槽后可进入宽槽内，中盖17的直径远大于窄槽的宽度，宽槽的高度小于活动块21的高度，因此活动块21进入宽槽后，随着梯台22的向下运动，带动活动块21向外运动，此时活动块21可与窄槽相接触，同时梯台22也会带动伸长筒20整体向下运动，使中盖17同时与下密封盖18紧密接触，中盖17和活动块21相互配合，将下密封盖18夹紧，从而实现伸长筒20和下密封盖18的连接工作。

检测器16设置在中盖17的上方，检测器16内置多种传感器组件，具体包括二氧化碳传感器，温湿度传感器、颗粒物传感器，生物传感器。通过检测器16可检测C0₂浓度、内部温度、湿度、杂质颗粒、杂菌等。本装置还包括有一个显示屏，显示屏设置在发酵罐1的外侧，且显示屏和发酵罐1相连，伸长筒20内开设有通道，检测器16通过数据线和显示屏相连，数据线设置在该通道内，通过显示屏可显示此时发酵罐1内气体检测的情况。

活动块21设置有两个且两个活动块21对称设置在梯台22两侧，活动块21开设有三角槽，梯台22滑动设置在三角槽内。

活动块21通过弹簧23与伸长筒20相连，初始状态下，在弹簧23的作用下，使活动块21的外表面和伸长筒20的外表面形成一个平面，弹簧23水平方向设置，弹簧23一端和活动块21相连，弹簧23另一端和伸长筒20相连。

活动块21和定位槽27接触面为斜面。

抽气机构包括储气管8，储气管8与上密封盖11固定连接，储气管8包括抽气管10和出气管25，抽气管10贯穿上密封盖11和上旋转盖13后与抽气腔14相连通，储气管8内还滑动连接有活塞9。

活塞9上端转动连接有活塞杆6，储气管8内固定连接有螺母7，活塞杆6与螺母7螺纹连接，活塞杆6上端穿出储气管8后连接有手轮5。手轮5起到便于带动活塞杆6转动的作用，当活塞杆6转动时，在螺母7的作用下，可使得活塞9在储气管8内发生竖直方向的移动。

出气管25内设置有出气单向阀26，当活塞9向上运动时，使得抽气腔14的空气可被抽入到储气管8内。抽气管10内设置有进气单向阀12，考虑到发酵罐1内的气体有可能存在污染，出气管25还可连通有空气净化装置，当活塞9向上运动时，使得储气管8空气排入到空气净化装置中，使净化后的空气排入到大气中。

伸长筒20外侧设置有刻度24，伸长筒20上端设置有定位环2，通过观察定位环2相对储气管8的位置，可判断此时伸长筒20的位置，同时取样管15还可加装玻璃窗或者采用透明材质，从而便于观察伸长筒20的状态和位置。

本发明还提出了一种可进行气体成分检测的发酵罐的使用方法，采用本实施例所述的一种可进行气体成分检测的发酵罐，包括以下步骤：

S1：首先工作人员将上密封盖11与取样管15螺纹连接，并使伸长筒20探入抽气腔14内，工作人员通过抽气机构对抽气腔14内的气体进行抽取工作；

S2：然后工作人员活动伸长筒20，伸长筒20带动活动块21进入定位槽27内，之后工作人员转动旋转杆3，旋转杆3带动梯台22向下运动，在梯台22的作用下，带动活动块21向外运动，此时弹簧23压缩，同时梯台22带动伸长筒20向下运动，伸长筒20从而带动中盖17向下运动；

S3：随着旋转杆3的转动，带动中盖17和下密封盖18紧密接触，活动块21和定位槽27紧密接触，从而完成伸长筒20和下密封盖18的配合工作；

S4：工作人员转动伸长筒20，伸长筒20带动下密封盖18转动，从而完成下密封盖18和取样管15的分离工作，工作人员继续带动伸长筒20向下运动，使伸长筒20探入发酵罐1内，通过检测器16对发酵罐1内的气体成分进行检测；

S5：检测完成后，工作人员带动伸长筒20旋转向上运动，从而使下密封盖18和取样管15完成安装工作，工作人员反向转动旋转杆3，旋转杆3带动梯台22向上运动，在弹簧23的作用下，活动块21复位，向上提拉伸长筒20，使活动块21移出定位槽27；

S6：之后工作人员通过抽气机构完成抽气腔14内空气的抽取工作，工作人员转动上密封盖11，完成上密封盖11和取样管15的拆卸工作。

抽气机构的工作方法包括，工作人员转动活塞杆6，在螺母7的作用下，活塞杆6带动活塞9向上运动，从而完成抽气工作，工作人员反向转动活塞杆6，在螺母7的作用下，活塞杆6带动活塞9向下运动，从而完成排气工作。

需要说明的是，在不使用时，下密封盖18和取样管15相适配，从而实现取样管15的密封工作，在进行气体成分检测时，通过使上密封盖11和取样管15相配合，此时可便于活动块21探入定位槽27内，通过带动梯台22向下运动，梯台22带动活动块21向外运动，使活动块21和定位槽27紧密接触，同时带动伸长筒20向下运动，使中盖17和下密封盖18紧密接触，此时可通过伸长筒20带动下密封盖18和取样管15脱离，使检测器16进行气体成分检测工作，在此过程中，可使发酵罐1内的气体始终保持较好的气密性，防止外部空气进入，而影响发酵情况，在不使用时，由于检测器16是设置在伸长筒20上的，且此时伸长筒20并未与取样管15相配合，伸长筒20位于发酵罐1外侧，因此检测器16位于发酵罐1外壁连接的存放架上，相对于现有技术中，在不使用时检测器也放置在发酵罐1内部的方式来说，本申请的设置方式可减少对检测器16的腐蚀，使检测器有较好的检测效果。

另外，通过带动活塞9上升，可使上密封盖11和取样管15完成配合后，实现抽气腔14内气体的抽气工作，在进行活动块21和定位槽27配合前，首先通过储气管8将抽气腔14内的气体抽走，防止外部气体进入发酵罐1内，在检测完成后，通过储气管8将抽气腔14内此时的气体抽走，防止发酵罐1内的气体流出到空气中，防止气体逸散，而出现污染环境的可能。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种可进行气体成分检测的发酵罐，包括发酵罐（1），所述发酵罐（1）包括取样管（15），其特征在于，所述取样管（15）下端螺纹连接有下密封盖（18），所述取样管（15）上端螺纹连接有上密封盖（11），所述上密封盖（11）和所述下密封盖（18）之间设置有抽气腔（14），所述抽气腔（14）还连接有抽气机构；所述上密封盖（11）内活动连接有伸长筒（20），所述上密封盖（11）和所述伸长筒（20）连接处设置有密封垫圈（19），所述伸长筒（20）下端贯穿上密封盖（11）后连接有用于检测气体成分的检测器（16），所述伸长筒（20）底端滑动连接有活动块（21），所述下密封盖（18）开设有与所述活动块（21）相适配的定位槽（27）；所述活动块（21）之间配合设置有梯台（22），所述梯台（22）转动连接有旋转杆（3），所述旋转杆（3）与所述伸长筒（20）螺纹连接，所述旋转杆（3）上端穿出所述伸长筒（20）。

2.根据权利要求1所述的一种可进行气体成分检测的发酵罐，其特征在于，所述活动块（21）设置有两个且两个活动块（21）对称设置在所述梯台（22）两侧，所述活动块（21）开设有三角槽，所述梯台（22）滑动设置在所述三角槽内。

3.根据权利要求2所述的一种可进行气体成分检测的发酵罐，其特征在于，所述活动块（21）通过弹簧（23）与所述伸长筒（20）相连，初始状态下，在弹簧（23）的作用下，使活动块（21）的外表面和伸长筒（20）的外表面形成一个平面。

4.根据权利要求3所述的一种可进行气体成分检测的发酵罐，其特征在于，所述活动块（21）和所述定位槽（27）接触面为斜面。

5.根据权利要求4所述的一种可进行气体成分检测的发酵罐，其特征在于，所述伸长筒（20）还固定连接有中盖（17），所述中盖（17）设置在所述定位槽（27）上方，所述中盖（17）宽度大于所述定位槽（27）宽度。

6.根据权利要求1所述的一种可进行气体成分检测的发酵罐，其特征在于，所述抽气机构包括储气管（8），所述储气管（8）与所述上密封盖（11）固定连接，所述储气管（8）包括抽气管（10）和出气管（25），所述抽气管（10）贯穿所述上密封盖（11）后与抽气腔（14）相连通，所述储气管（8）内还滑动连接有活塞（9）。

7.根据权利要求6所述的一种可进行气体成分检测的发酵罐，其特征在于，所述活塞（9）上端转动连接有活塞杆（6），所述储气管（8）内固定连接有螺母（7），所述活塞杆（6）与所述螺母（7）螺纹连接，所述活塞杆（6）上端穿出所述储气管（8）后连接有手轮（5）。

8.根据权利要求6所述的一种可进行气体成分检测的发酵罐，其特征在于，所述出气管（25）内设置有出气单向阀（26），所述抽气管（10）内设置有进气单向阀（12）。

9.一种可进行气体成分检测的发酵罐的使用方法，其特征在于，采用权利要求5-8任一项所述的一种可进行气体成分检测的发酵罐，包括以下步骤：

S1：首先工作人员将上密封盖（11）与取样管（15）螺纹连接，并使伸长筒（20）探入抽气腔（14）内，工作人员通过抽气机构对抽气腔（14）内的气体进行抽取工作；

S2：然后工作人员活动伸长筒（20），伸长筒（20）带动活动块（21）进入定位槽（27）内，之后工作人员转动旋转杆（3），旋转杆（3）带动梯台（22）向下运动，在梯台（22）的作用下，带动活动块（21）向外运动，此时弹簧（23）压缩，同时梯台（22）带动伸长筒（20）向下运动，伸长筒（20）从而带动中盖（17）向下运动；

S3：随着旋转杆（3）的转动，带动中盖（17）和下密封盖（18）紧密接触，活动块（21）和定位槽（27）紧密接触，从而完成伸长筒（20）和下密封盖（18）的配合工作；

S4：工作人员转动伸长筒（20），伸长筒（20）带动下密封盖（18）转动，从而完成下密封盖（18）和取样管（15）的分离工作，工作人员继续带动伸长筒（20）向下运动，使伸长筒（20）探入发酵罐（1）内，通过检测器（16）对发酵罐（1）内的气体成分进行检测；

S5：检测完成后，工作人员带动伸长筒（20）旋转向上运动，从而使下密封盖（18）和取样管（15）完成安装工作，工作人员反向转动旋转杆（3），旋转杆（3）带动梯台（22）向上运动，在弹簧（23）的作用下，活动块（21）复位，向上提拉伸长筒（20），使活动块（21）移出定位槽（27）；

S6：之后工作人员通过抽气机构完成抽气腔（14）内空气的抽取工作，工作人员转动上密封盖（11），完成上密封盖（11）和取样管（15）的拆卸工作。

10.根据权利要求9所述的一种可进行气体成分检测的发酵罐的使用方法，其特征在于，抽气机构的工作方法包括，工作人员转动活塞杆（6），在螺母（7）的作用下，活塞杆（6）带动活塞（9）向上运动，从而完成抽气工作，工作人员反向转动活塞杆（6），在螺母（7）的作用下，活塞杆（6）带动活塞（9）向下运动，从而完成排气工作。

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