CN213924850U - 一种微型微生物在线培养反应器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种微型微生物在线培养反应器，包括内底部设置有搅拌子的培养瓶、壳体和设置于壳体内的光学测量模块、搅拌模块以及温度调节模块；光学测量模块包括光源、透射传感器和散射传感器，光源的出射光照射于培养瓶的瓶身上；透射传感器接收出射光经过培养瓶后出射的透射光；散射传感器接收出射光经过培养瓶出射的散射光；搅拌模块上设置有培养瓶，搅拌模块包括搅拌电机和设置于搅拌电机上的磁铁，磁铁带动搅拌子转动；温度调节模块与壳体的内壁固定连接，用于调节壳体内的温度。本实用新型的微型微生物在线培养反应器，能够实时监测微生物生长情况，且体积小巧、成本较低，更为实用。

Description

一种微型微生物在线培养反应器

技术领域

本申请涉及一种微型微生物在线培养反应器，具体涉及微生物在线培养和微生物在线自适应进化，属于微生物培养技术领域。

背景技术

微生物被广泛应用于食品、工业生产、制药、科学研究等多种领域。

微生物反应器是允许微生物在给定培养基(通常为液体)中独立生长的设备。

现有技术中的微生物反应器都非常昂贵、体积较大且难以实时监测微生物的生长情况，对于企业和科学研究来说，其成本较高、不便于深入研究微生物的生长参数和生长状况。

实用新型内容

本申请的目的在于，提供一种微型微生物在线培养反应器，以解决现有微型微生物在线培养反应器存在的体积大、价格昂贵以及难以实时监测微生物生长情况的技术问题。

本实用新型的实施例提供了一种微型微生物在线培养反应器，包括内底部设置有搅拌子的培养瓶、壳体和设置于所述壳体内的光学测量模块、搅拌模块以及温度调节模块；

所述光学测量模块包括光源、透射传感器和散射传感器，所述光源的出射光照射于所述培养瓶的瓶身上；所述透射传感器接收所述出射光经过所述培养瓶后出射的透射光；所述散射传感器接收所述出射光经过所述培养瓶出射的散射光；

所述搅拌模块上设置有所述培养瓶，所述搅拌模块包括搅拌电机和设置于所述搅拌电机上的磁铁，所述磁铁带动所述搅拌子转动；

所述温度调节模块与所述壳体的内壁固定连接，用于调节所述壳体内的温度。

可选地，所述光学测量模块还包括半反半透镜和参比传感器；

所述半反半透镜设置于所述光源的出射光的路径上，将所述光源的出射光分为第一透射光和反射光，所述第一透射光穿过所述培养瓶内的微生物得到第二透射光和散射光；

所述透射传感器设置于所述第二透射光的传输路径上，用于采集所述微生物的透射光强；

所述散射传感器设置于所述散射光的传输路径上，用于采集所述微生物的散射光强；

所述参比传感器设置于所述反射光的传输路径上。

可选地，所述搅拌模块还包括测速光栅、槽型光电开关和与所述培养瓶的底部接触的支撑底座；

所述支撑底座与所述温度调节模块固定连接，所述搅拌电机设置于所述支撑底座内；

所述测速光栅包括轴心和围绕所述轴心设置的多个测速片；

所述测速光栅的轴心与所述搅拌电机的轴心对齐连接，所述测速光栅的轴心设有凹槽；所述磁铁安装在所述凹槽中；

所述测速片上设置有沿所述测速片长度方向延伸的凸起，所述测速片可穿过所述槽型光电开关的槽孔，在所述测速光栅旋转时，所述测速片上的凸起遮挡槽型光电开关的光信号产生转速信号。

可选地，所述壳体包括中间开设有第一通孔的中层隔板和由所述中层隔板分隔开的支撑单元及培养单元；

所述支撑单元包括支撑柱和底座；所述支撑柱的一端与所述中层隔板连接，另一端与底座连接；

所述培养单元包括多个外壁挡板和顶盖；

多个所述外壁挡板沿所述培养瓶的轴向依次连接；

所述顶盖与靠近所述培养瓶瓶口的外壁挡板连接，且所述培养瓶的瓶口伸出所述顶盖；

所述外壁挡板、所述顶盖和所述中层隔板组成培养腔室。

可选地，所述温度调节模块包括加热子模块和制冷子模块；

所述加热子模块设置于所述培养腔室内，与所述中层隔板固定连接；

所述制冷子模块包括半导体制冷片、冷端散热片、热端散热片、循环风扇和散热风扇；

所述半导体制冷片位于所述第一通孔内；

所述冷端散热片与所述半导体制冷片的冷端连接，位于所述培养腔室内；

所述热端散热片与所述半导体制冷片的热端连接，位于所述支撑单元内；

所述循环风扇设置于所述冷端散热片的一侧；

所述散热风扇设置于所述热端散热片的一侧；

优选地，所述加热子模块为电加热器件。

可选地，所述支撑单元还包括泵组固定板；

所述泵组固定板设置于相邻两个所述支撑柱之间，用于固定泵组；

所述泵组的进液口及出液口均与所述培养瓶通过管路连接。

可选地，所述支撑单元还包括底层隔板；

所述底层隔板设置于所述底座与所述中层隔板之间，所述底层隔板的中间开设有第二通孔；所述散热风扇的风道尺寸与所述第二通孔的尺寸匹配。

可选地，所述温度调节模块还包括设置于所述培养腔室内的温度传感器。

可选地，还包括风道组件；所述风道组件包括风道反流罩和多个风道单体；

所述风道反流罩设置于所述培养腔室内，并靠近所述顶盖；

所述培养瓶穿过所述风道反流罩和多个所述风道单体；

所述风道反流罩和所述风道单体的尺寸相同，所述制冷子模块产生的冷风沿所述风道单体流动至所述风道反流罩，再由所述风道反流罩向所述风道单体方向循环流动。

可选地，还包括与所述壳体的外壁固定连接的主控制器；

所述主控器与所述光学测量模块连接，用于结合所述光学测量模块采集的信息计算所述培养瓶内微生物的菌体密度；

所述主控制器还与所述搅拌模块连接，用于控制所述搅拌模块的转速；

所述主控制器还与所述温度调节模块连接，用于调节所述壳体内的温度；

所述主控制器还与所述泵组连接，用于控制所述泵组向所述培养瓶内泵入液体或从培养瓶内泵出液体。

本实用新型的微型微生物在线培养反应器相较于现有技术，具有如下有益效果：

本申请的微型微生物在线培养反应器，内置的光学测量模块能够实时在线监测微生物的生长情况，且其将光学测量模块、搅拌模块以及温度调节模块内置于壳体内，合理布局，使得整机结构紧凑、体积小巧，便于企业及科研机构的使用，同时其制作成本较低。

本实用新型的光学测量模块，结合使用半反半透镜、透射传感器、参比传感器和散射传感器，上述装置合理布局，使得整个光学测量模块在保证能够获得微生物的透射光强和散射光强的基础上，占用空间较小。

本实用新型的微型微生物在线培养反应器，将测速光栅与槽型光电开关配合使用，从而可以获得培养瓶内搅拌子的转动速度，便于根据实际情况，手动或者自动调整搅拌电机的转速。

本实用新型的微型微生物在线培养反应器，其壳体分为支撑单元及培养单元两部分，其中培养单元主要为微生物的培养提供适宜的环境，支撑单元主要用于放置泵组及便于制冷子模块的散热。另外，本申请中的培养单元包括了多个沿培养瓶的轴向依次连接的外壁挡板，采用该种设置，可以根据所使用的培养瓶的尺寸调整外壁挡板使用的数量，以确保培养瓶的底部与搅拌模块接触。

本实用新型的微型微生物在线培养反应器，其内设置了温度传感器，从而可以实时采集壳体内的温度，便于获知壳体内的温度情况，再结合加热子模块和制冷子模块，可以将壳体内的温度自动或者手动调整至适宜微型微生物培养的温度；另外，本申请使用半导体制冷片对培养瓶所在培养腔室进行降温，制冷速度快，同时为进一步增加制冷速度，本实用新型还在冷端散热片侧设置了循环风扇以及在热端散热片侧设置了散热风扇，从而加速空气的流动。

本实用新型的微型微生物在线培养反应器，将泵组的进液口及出液口与培养瓶通过管路连接，便于进液及出液，便捷性提高。

本实用新型的微型微生物在线培养反应器，将泵组的进液口及出液口与培养瓶通过管路连接，可手动或自动控制不同泵的流量，起到按不同比例混合泵入液体的目的，增强对微生物培养液中成分的控制。

本实用新型的微型微生物在线培养反应器，设置了风道组件，该风道组件包括风道反流罩和多个风道单体，风道反流罩和风道单体的尺寸相同，制冷子模块产生的冷风沿风道单体流动至风道反流罩，再由风道反流罩向风道单体方向循环流动，从而降低壳体内的温度。本申请使用了多个风道单体，其使用的数量可以根据所使用的培养瓶的尺寸调整，以确保培养瓶的底部与搅拌模块接触；多个风道单体的位置本申请不做限定。

本实用新型的微型微生物在线培养反应器，还在壳体的外壁设置了主控制器，其可以控制搅拌模块的转速、壳体内的温度及泵组的动作，智能化程度更高。

附图说明

图1为本实用新型实施例中微型微生物在线培养反应器的整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例中微型微生物在线培养反应器的壳体结构示意图；

图3为本实用新型实施例中微型微生物在线培养反应器的内部结构示意图；

图4为本实用新型实施例中微型微生物在线培养反应器的光学测量模块结构示意图；

图5为本实用新型实施例中微型微生物在线培养反应器的搅拌模块整体结构示意图；

图6为本实用新型实施例中微型微生物在线培养反应器的搅拌模块部分结构示意图；

图7为本实用新型实施例中微型微生物在线培养反应器的温度调节模块结构示意图；

图8为本实用新型实施例中微型微生物在线培养反应器的控制流程图；

图9为本实用新型实施例中微型微生物在线培养反应器的传代培养应用的数据记录曲线图；

图10为本实用新型实施例中微型微生物在线培养反应器的温度适应性进化培养应用的数据记录曲线图；

图11为本实用新型实施例中微型微生物在线培养反应器的甲醇适应性进化培养应用的数据记录曲线图。

部件和附图标记列表：

1、主控制器；2、壳体；201、底座；202、底层隔板；203、支撑柱；204、泵组固定板；205、中层隔板；206、外壁挡板；207、顶盖；208、贯通连接杆；3、光学测量模块；301、光源；302、半反半透镜；303、参比传感器；304、透射传感器；305、散射传感器；306、主体；307、光路开孔；308、光学测量模块风道；4、加热子模块；5、制冷子模块；501、循环风扇；502、冷端散热片；503、半导体制冷片；504、热端散热片；505、散热风扇；6、温度传感器；7、搅拌模块；701、搅拌电机；702、测速光栅；703、磁铁；704、槽型光电开关；705、支撑底座；8、风道组件；801、风道反流罩；802、风道单体；9、培养瓶；901、瓶身；902、瓶盖；903、管路；904、搅拌子；10、泵组；1001、泵单体。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

另外，还需要说明的是，本发明实施例中的左、右、上、下等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。

本实用新型的微型微生物在线培养反应器，包括内底部设置有搅拌子的培养瓶、壳体和设置于壳体内的光学测量模块、搅拌模块以及温度调节模块；

其中光学测量模块包括光源、透射传感器和散射传感器，光源的出射光照射于培养瓶的瓶身上；透射传感器接收出射光经过培养瓶后出射的透射光；散射传感器接收出射光经过培养瓶出射的散射光；搅拌模块上设置有培养瓶，搅拌模块包括搅拌电机和设置于搅拌电机上的磁铁，磁铁带动搅拌子转动；温度调节模块与壳体的内壁固定连接，用于调节壳体内的温度。

本申请的微型微生物在线培养反应器，内置的光学测量模块能够实时在线监测微生物的生长情况，且其将光学测量模块、搅拌模块以及温度调节模块内置于壳体内，合理布局，使得整机结构紧凑、体积小巧，便于企业及科研机构的使用，同时其制作成本较低。

更为具体地，本申请的光学测量模块还包括半反半透镜和参比传感器；半反半透镜设置于光源的出射光的路径上，将光源的出射光分为第一透射光和反射光，第一透射光穿过培养瓶内的微生物得到第二透射光和散射光；透射传感器设置于第二透射光的传输路径上，用于采集微生物的透射光强；散射传感器设置于散射光的传输路径上，用于采集微生物的散射光强；参比传感器设置于反射光的传输路径上。

本实用新型的光学测量模块，结合使用半反半透镜、透射传感器、参比传感器和散射传感器，上述装置合理布局，使得整个光学测量模块在保证能够获得微生物的透射光强和散射光强的基础上，占用空间较小。

本申请中搅拌模块还包括测速光栅、槽型光电开关和与培养瓶的底部接触的支撑底座；支撑底座与温度调节模块固定连接，搅拌电机设置于支撑底座内；测速光栅包括轴心和围绕轴心设置的多个测速片；测速光栅的轴心与搅拌电机的轴心对齐连接，测速光栅的轴心设有凹槽；磁铁安装在凹槽中；测速片上设置有沿测速片长度方向延伸的凸起，测速片可穿过槽型光电开关的槽孔，在测速光栅旋转时，测速片上的凸起遮挡槽型光电开关的光信号产生转速信号。

本实用新型的微型微生物在线培养反应器，将测速光栅与槽型光电开关配合使用，从而可以获得培养瓶内搅拌子的转动速度，便于根据实际情况，手动或者自动调整搅拌电机的转速。

本申请中壳体包括中间开设有第一通孔的中层隔板和由中层隔板分隔开的支撑单元及培养单元；支撑单元包括支撑柱和底座；支撑柱的一端与中层隔板连接，另一端与底座连接；培养单元包括多个外壁挡板和顶盖；

多个外壁挡板沿培养瓶的轴向依次连接；顶盖与靠近培养瓶瓶口的外壁挡板连接，且培养瓶的瓶口伸出顶盖；外壁挡板、顶盖和中层隔板组成培养腔室。

本实用新型的微型微生物在线培养反应器，其壳体分为支撑单元及培养单元两部分，其中培养单元主要为微生物的培养提供适宜的环境，支撑单元主要用于放置泵组及便于制冷子模块的散热。另外，本申请中的培养单元包括了多个沿培养瓶的轴向依次连接的外壁挡板，采用该种设置，可以根据所使用的培养瓶的尺寸调整外壁挡板使用的数量，以确保培养瓶的底部与搅拌模块接触。

本申请上述提及的温度调节模块包括加热子模块、制冷子模块和设置于培养腔室内的温度传感器；加热子模块设置于培养腔室内，与中层隔板固定连接；制冷子模块包括半导体制冷片、冷端散热片、热端散热片、循环风扇和散热风扇；半导体制冷片位于第一通孔内；冷端散热片与半导体制冷片的冷端连接，位于培养腔室内；热端散热片与半导体制冷片的热端连接，位于支撑单元内；循环风扇设置于冷端散热片的一侧；散热风扇设置于热端散热片的一侧，加热子模块为电加热器件。

本实用新型的微型微生物在线培养反应器，其内设置了温度传感器，从而可以实时采集壳体内的温度，便于获知壳体内的温度情况，再结合加热子模块和制冷子模块，可以将壳体内的温度自动或者手动调整至适宜微型微生物培养的温度；另外，本申请使用半导体制冷片对培养瓶所在培养腔室进行降温，制冷速度快，同时为进一步增加制冷速度，本实用新型还在冷端散热片侧设置了循环风扇以及在热端散热片侧设置了散热风扇，从而加速空气的流动。

本申请中的支撑单元还包括泵组固定板；泵组固定板设置于相邻两个支撑柱之间，用于固定泵组；泵组的进液口及出液口均与培养瓶通过管路连接。

本实用新型的微型微生物在线培养反应器，将泵组的进液口及出液口与培养瓶通过管路连接，便于进液及出液，便捷性提高。

上述支撑单元还包括底层隔板；底层隔板设置于底座与中层隔板之间，底层隔板的中间开设有第二通孔；散热风扇的风道尺寸与第二通孔的尺寸匹配。

本申请还设置了风道组件；风道组件包括风道反流罩和多个风道单体；风道反流罩设置于培养腔室内，并靠近顶盖；培养瓶穿过风道反流罩和多个风道单体；风道反流罩和风道单体的尺寸相同，制冷子模块产生的冷风沿风道单体流动至风道反流罩，再由风道反流罩向风道单体方向循环流动。

本申请使用了多个风道单体，其使用的数量可以根据所使用的培养瓶的尺寸调整，以确保培养瓶的底部与搅拌模块接触；多个风道单体的位置本申请不做限定。本申请所适用的培养瓶规格可以为30ml～100ml。

可选地，还包括与壳体的外壁固定连接的主控制器；主控器与光学测量模块连接，用于结合光学测量模块采集的信息计算培养瓶内微生物的菌体密度；主控制器还与搅拌模块连接，用于控制搅拌模块的转速；主控制器还与温度调节模块连接，用于调节壳体内的温度；主控制器还与泵组连接，用于控制泵组向培养瓶内泵入液体或从培养瓶内泵出液体。

本实用新型的微型微生物在线培养反应器，还在壳体的外壁设置了主控制器，其可以控制搅拌模块的转速、壳体内的温度及泵组的动作，智能化程度更高。

下面，将以具体的实施例详述本申请的微型微生物在线培养反应器。

图1为本实用新型实施例中微型微生物在线培养反应器的整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例中微型微生物在线培养反应器的壳体结构示意图；

图3为本实用新型实施例中微型微生物在线培养反应器的内部结构示意图。

本实施例的微型微生物在线培养反应器，包括主控制器1、壳体2、光学测量模块3、加热子模块4、制冷子模块5、温度传感器6、搅拌模块7、风道组件8、培养瓶9和泵组10；其中主控制器1通过信号线采集来自光学测量模块3、温度传感器6和搅拌模块7的信号；主控制器1通过信号线控制加热子模块4、制冷子模块5、搅拌模块7和泵组10；培养瓶9放入由光学测量模块3、搅拌模块7、风道组件8、制冷子模块5相互连接形成的腔隙中；光学测量模块3、搅拌模块7、风道组件8、制冷子模块5相互连接形成的整体与壳体2相连接；加热子模块4与壳体2连接；泵组10与壳体2连接；泵组10通过管路与培养瓶9连接。

其中光学测量模块3的结构见图4由光源301、半反半透镜302、参比传感器303、透射传感器304、散射传感器305安装在主体306上组成；光源301、参比传感器303、透射传感器304、散射传感器305通过信号线与主控制器1连接；主体306中部设有光学测量模块风道308；光学测量模块风道308由中心的圆形开孔与多个凸起组成；光源301与透射传感器304对向设置其连线穿过光学测量模块风道308的圆形开孔中心；半反半透镜302与光源301同透射传感器304的连线成45度夹角；半反半透镜302的透射反射比范围为1：9至9：1；散射传感器305朝向光学测量模块风道308的圆形开孔的中心且其连线与光源301同透射传感器304的连线夹角在30度至150度之间；光路开孔307由在主体306上的多个开孔组成，包括在光源301与透射传感器304连线的开孔，由散射传感器305与光学测量模块风道308圆形开孔中心连线的开孔，由参比传感器303与半反半透镜302连线的开孔组成。

本实施例中的搅拌模块的具体结构见图5和图6，其由搅拌电机701、测速光栅702、磁铁703、槽型光电开关704、支撑底座705构成；槽型光电开关704通过信号线与主控制器1连接；主控制器1通过信号线控制搅拌电机701的转速；测速光栅702包括轴心和围绕轴心设置的多个测速片，测速光栅702的轴心与搅拌电机701的轴心对齐连接，测速光栅702的轴心设有凹槽；磁铁703安装在凹槽中。测速片上设置有沿测速片长度方向延伸的凸起，测速片可穿过槽型光电开关704的槽孔，测速光栅702旋转时测速片上的凸起遮挡槽型光电开关704的光信号产生转速信号；支撑底座705通过与搅拌电机701对应位置的安装孔与搅拌电机701对齐安装。

本实施例中，加热子模块4为电加热的加热器件。

本实施例中制冷子模块5的结构见图7，其由循环风扇501、冷端散热片502、半导体制冷片503、热端散热片504、散热风扇505由上到下依次堆叠组成。

本实施例中风道组件8由风道反流罩801及由2个或多个风道单体802组成；光学测量模块3在2个或多个风道单体802之间堆叠；风道反流罩801堆叠在风道单体802的上方；风道单体802设有开孔，温度传感器6穿过开孔伸入风道内。

本实施例中的壳体2由底座201、底层隔板202、支撑柱203、泵组固定板204、中层隔板205、外壁挡板206、顶盖207、贯通连接杆208组成；底层隔板中部设有第二通孔，第二通孔的直径与散热风扇505风道直径相同；泵组固定板204与支撑柱203连接，并设有用于安装泵组10的固定孔；中层隔板205中部设有第一通孔，其形状与热端散热片504相同并略大，可使热端散热片504穿过；外壁挡板206由多块子挡板与固定组件组成，固定组件设有通孔可使贯通连接杆208从其穿过；底座201、底层隔板202、中层隔板205四角设有安装孔，可使贯通连接杆208从中穿过；4根支撑柱203沿直立方向设有通孔，可使贯通连接杆208从其穿过；在贯通连接杆208的连接作用下，底座201、底层隔板202、支撑柱203、中层隔板205、外壁挡板206由下向上依次组合。

本实施例中的主控制器1包含多种功能：按键输入、数据显示、远程控制、数据存储，并可采集光学测量模块信号、温度传感器采集的温度信号、搅拌转速信号等信号，通过主控制器控制程序输出信号进行搅拌转速控制、温度控制、泵组控制；温度控制包括加热控制和制冷控制，其控制流程图见图8。本实施例中的按键输入的作用为输入控制信息；数据显示的作用为显示控制过程中各个部件的参数及控制流程等；远程控制为使用终端与主控制器连接，输入控制参数进行控制，数据存储主要为存储控制信息及控制过程信息。本实施例中的主控制器的上述控制功能均为现有技术，在此不再赘述。

本实施例中的培养瓶9由瓶身901、瓶盖902、管路903组成；瓶身901是材质为玻璃或塑料的圆底瓶，上部设有收口的瓶口；瓶盖902由塑料或橡胶材料制成，其尺寸与瓶身901的瓶口契合，可用于密封瓶身901；培养瓶盖902上设有多个开孔，可使管路903从其中穿过；瓶身901内底部设置有搅拌子904。

本实施例中的泵组10由多个泵单体1001组成，泵单体1001可固定在泵组固定板204上。

本实用新型内置的光学测量模块能够在线监测微生物的生长情况。

本实用新型能够根据微生物生长情况根据程序设置自动调整微生物培养条件如温度、搅拌、培养基组成等，实现自动化培养和微生物的自适应进化等。

利用本实施例的微型微生物在线培养反应器，培养圆红冬孢酵母，分别进行传代培养，见图9，温度适应性进化培养，见图10，甲醇适应性培养，见图11。

在传代培养中，本实施例的微型微生物在线培养反应器自动测量圆红冬孢酵母的吸光度，吸光度与圆红冬孢酵母的生物量成正比，通过设置传代参数，本实用新型可自动根据吸光度值反馈控制泵组对培养瓶中的圆红冬孢酵母进行传代操作。

在温度适应性进化培养中，本实施例的微型微生物在线培养反应器自动测量圆红冬孢酵母的吸光度，并以其生长速率为控制参数反馈控制培养温度，当其生长速率大于某设定值时，升高培养温度，当其生长速率小于某设定值时，降低培养温度，并对其进行传代培养，使其逐渐适应高温。

在甲醇适应性培养中，本实施例的微型微生物在线培养反应器自动测量圆红冬孢酵母的吸光度，并以其生长速率为控制参数反馈控制两个分别连接低浓度甲醇培养基和高浓度甲醇培养基的两个泵，调节两个泵的工作时间从而调整泵入培养基中的甲醇比例，当其生长速率大于某设定值时，提高高甲醇培养基的比例，当其生长速率小于某设定值时，降低高甲醇培养基的比例，并对其进行传代培养，使其逐渐适应在高甲醇培养基中生长。

以上所述，仅是本申请的几个实施例，并非对本申请做任何形式的限制，虽然本申请以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限制本申请，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案的范围内，利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例，均属于技术方案范围内。

Claims (11)

1.一种微型微生物在线培养反应器，其特征在于，包括内底部设置有搅拌子的培养瓶、壳体和设置于所述壳体内的光学测量模块、搅拌模块以及温度调节模块；

所述光学测量模块包括光源、透射传感器和散射传感器，所述光源的出射光照射于所述培养瓶的瓶身上；所述透射传感器接收所述出射光经过所述培养瓶后出射的透射光；所述散射传感器接收所述出射光经过所述培养瓶出射的散射光；

所述搅拌模块上设置有所述培养瓶，所述搅拌模块包括搅拌电机和设置于所述搅拌电机上的磁铁，所述磁铁带动所述搅拌子转动；

所述温度调节模块与所述壳体的内壁固定连接，用于调节所述壳体内的温度。

2.根据权利要求1所述的微型微生物在线培养反应器，其特征在于，所述光学测量模块还包括半反半透镜和参比传感器；

所述半反半透镜设置于所述光源的出射光的路径上，将所述光源的出射光分为第一透射光和反射光，所述第一透射光穿过所述培养瓶内的微生物得到第二透射光和散射光；

所述透射传感器设置于所述第二透射光的传输路径上，用于采集所述微生物的透射光强；

所述散射传感器设置于所述散射光的传输路径上，用于采集所述微生物的散射光强；

所述参比传感器设置于所述反射光的传输路径上。

3.根据权利要求1所述的微型微生物在线培养反应器，其特征在于，所述搅拌模块还包括测速光栅、槽型光电开关和与所述培养瓶的底部接触的支撑底座；

所述支撑底座与所述温度调节模块固定连接，所述搅拌电机设置于所述支撑底座内；

所述测速光栅包括轴心和围绕所述轴心设置的多个测速片；

所述测速光栅的轴心与所述搅拌电机的轴心对齐连接，所述测速光栅的轴心设有凹槽；所述磁铁安装在所述凹槽中；

所述测速片上设置有沿所述测速片长度方向延伸的凸起，所述测速片可穿过所述槽型光电开关的槽孔，在所述测速光栅旋转时，所述测速片上的凸起遮挡槽型光电开关的光信号产生转速信号。

4.根据权利要求1所述的微型微生物在线培养反应器，其特征在于，所述壳体包括中间开设有第一通孔的中层隔板和由所述中层隔板分隔开的支撑单元及培养单元；

所述支撑单元包括支撑柱和底座；所述支撑柱的一端与所述中层隔板连接，另一端与底座连接；

所述培养单元包括多个外壁挡板和顶盖；

多个所述外壁挡板沿所述培养瓶的轴向依次连接；

所述顶盖与靠近所述培养瓶瓶口的外壁挡板连接，且所述培养瓶的瓶口伸出所述顶盖；

所述外壁挡板、所述顶盖和所述中层隔板组成培养腔室。

5.根据权利要求4所述的微型微生物在线培养反应器，其特征在于，所述温度调节模块包括加热子模块和制冷子模块；

所述加热子模块设置于所述培养腔室内，与所述中层隔板固定连接；

所述制冷子模块包括半导体制冷片、冷端散热片、热端散热片、循环风扇和散热风扇；

所述半导体制冷片位于所述第一通孔内；

所述冷端散热片与所述半导体制冷片的冷端连接，位于所述培养腔室内；

所述热端散热片与所述半导体制冷片的热端连接，位于所述支撑单元内；

所述循环风扇设置于所述冷端散热片的一侧；

所述散热风扇设置于所述热端散热片的一侧。

6.根据权利要求5所述的微型微生物在线培养反应器，其特征在于，

所述加热子模块为电加热器件。

7.根据权利要求5所述的微型微生物在线培养反应器，其特征在于，所述支撑单元还包括泵组固定板；

所述泵组固定板设置于相邻两个所述支撑柱之间，用于固定泵组；

所述泵组的进液口及出液口均与所述培养瓶通过管路连接。

8.根据权利要求7所述的微型微生物在线培养反应器，其特征在于，所述支撑单元还包括底层隔板；

所述底层隔板设置于所述底座与所述中层隔板之间，所述底层隔板的中间开设有第二通孔；所述散热风扇的风道尺寸与第二通孔的尺寸匹配。

9.根据权利要求8所述的微型微生物在线培养反应器，其特征在于，所述温度调节模块还包括设置于所述培养腔室内的温度传感器。

10.根据权利要求9所述的微型微生物在线培养反应器，其特征在于，还包括风道组件；所述风道组件包括风道反流罩和多个风道单体；

所述风道反流罩设置于所述培养腔室内，并靠近所述顶盖；

所述培养瓶穿过所述风道反流罩和多个所述风道单体；

所述风道反流罩和所述风道单体的尺寸相同，所述制冷子模块产生的冷风沿所述风道单体流动至所述风道反流罩，再由所述风道反流罩向所述风道单体方向循环流动。

11.根据权利要求7～10任一项所述的微型微生物在线培养反应器，其特征在于，还包括与所述壳体的外壁固定连接的主控制器；

所述主控制器与所述光学测量模块连接，用于结合所述光学测量模块采集的信息计算所述培养瓶内微生物的菌体密度；

所述主控制器还与所述搅拌模块连接，用于控制所述搅拌模块的转速；

所述主控制器还与所述温度调节模块连接，用于调节所述壳体内的温度；

所述主控制器还与所述泵组连接，用于控制所述泵组向所述培养瓶内泵入液体或从培养瓶内泵出液体。

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