專利名稱：一種基于方形硅藻培養(yǎng)架的硅藻生長(zhǎng)變量研究系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于娃藻養(yǎng)埴研究技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及ー種基于方形娃藻培養(yǎng)架的娃藻生長(zhǎng)變量研究系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在零件的失效形式中，表面損傷失效占有很大的比重，人們?cè)噲D從零件的設(shè)計(jì)、カロエ、選材等各個(gè)方面入手來(lái)減少這種疲勞的產(chǎn)生，但都不能取得很好的效果。目前，仿生制造技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于機(jī)械行業(yè)，通過(guò)研究和模仿生物體的功能形成機(jī)理，設(shè)計(jì)和制造與生物模本具有類似特性的材料、結(jié)構(gòu)、器件和裝備，對(duì)生物運(yùn)動(dòng)執(zhí)行系統(tǒng)、感知系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)以及特殊功能結(jié)構(gòu)等進(jìn)行復(fù)制。自然生物經(jīng)過(guò)數(shù)億年的進(jìn)化，在運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)·(機(jī)構(gòu))、感知、驅(qū)動(dòng)、控制以及部分特殊功能結(jié)構(gòu)方面形成的卓越性能是絕大多數(shù)人工裝置無(wú)法比擬的，這對(duì)高性能機(jī)構(gòu)、器件和裝備的仿生制造研究提供了條件。硅藻是ー類微小的單細(xì)胞藻類，具有由無(wú)定形氧化硅組成的堅(jiān)硬細(xì)胞壁(硅売)，硅藻殼有精致的形態(tài)和結(jié)構(gòu)。經(jīng)過(guò)測(cè)量發(fā)現(xiàn)，硅藻殼能承受壓強(qiáng)的數(shù)量級(jí)在IO6 Pa，因此可以在惡劣的環(huán)境下保持旺盛的生命力，一直沒(méi)有被大自然淘汰。仿造硅藻的基本結(jié)構(gòu)，模擬其生存環(huán)境，研究力學(xué)性能，由此探索最佳基本有效結(jié)構(gòu)和關(guān)鍵尺度，并將其應(yīng)用于零件表面微加工或微器械的設(shè)計(jì)制造中去。這ー研究對(duì)于改善零件或者器械的性能，減少由于零件失效而給人們帶來(lái)的損失，以及對(duì)未來(lái)機(jī)械行業(yè)的發(fā)展有著廣闊的前景和深遠(yuǎn)的意義。普通的硅藻養(yǎng)殖其目的在于獲取食品、藥品、化妝品、聚合物材料、營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑、菌劑等，養(yǎng)殖環(huán)境也未加特別限制，這種養(yǎng)殖方式顯然無(wú)法得知硅藻的顯微結(jié)構(gòu)在培養(yǎng)的過(guò)程中發(fā)生了何種變化，也無(wú)法模擬不同環(huán)境變量對(duì)硅藻生長(zhǎng)情況的影響。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述問(wèn)題和不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是怎樣提供一種能夠模擬和調(diào)節(jié)硅藻生長(zhǎng)各種變量情況的基于方形硅藻培養(yǎng)架的硅藻生長(zhǎng)變量研究系統(tǒng)，以方便研究各變量對(duì)硅藻生長(zhǎng)的影響表現(xiàn)。為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明采用了以下的技術(shù)方案?！N基于方形娃藻培養(yǎng)架的娃藻生長(zhǎng)變量研究系統(tǒng)，其特征在于包括培養(yǎng)室，培養(yǎng)室具有用于控制室內(nèi)溫度的空調(diào)，培養(yǎng)室內(nèi)還設(shè)置有方形娃藻培養(yǎng)架，所述方形娃藻培養(yǎng)架為矩形框架結(jié)構(gòu)，方形硅藻培養(yǎng)架頂部均勻并列地水平設(shè)置有多根白熾燈光源，還設(shè)置有用于同時(shí)控制所述多根光源的通電時(shí)長(zhǎng)控制開關(guān)，方形硅藻培養(yǎng)架水平方向的四個(gè)角處豎向設(shè)置有四個(gè)導(dǎo)向柱，導(dǎo)向柱上設(shè)置有表示豎直高度的刻度，導(dǎo)向柱之間具有水平設(shè)置的托板，托板上設(shè)置有若干排分別正對(duì)每根白熾燈光源正下方的器皿定位凹槽，托板的四個(gè)角處具有可滑動(dòng)地套設(shè)在導(dǎo)向柱上的導(dǎo)套，導(dǎo)套上還旋接有用于對(duì)托板滑動(dòng)后定位的定位螺栓；還包括有水平設(shè)置于光源和托板之間的顏色控制機(jī)構(gòu)，所述顏色控制機(jī)構(gòu)包括位于兩側(cè)的兩個(gè)帶把手的滾柱，還設(shè)置有彩色薄膜，所述彩色薄膜一端纏繞在一根滾柱上，另一端沿水平方向延伸至另ー根滾柱并纏繞于其上，所述彩色薄膜具有若干個(gè)不同顔色的色彩段。本研究系統(tǒng)使用時(shí)，將種有娃藻的娃藻培養(yǎng)器皿放置到各個(gè)器皿定位凹槽內(nèi)，通過(guò)空調(diào)可以模擬溫度變量并對(duì)溫度變量進(jìn)行控制調(diào)節(jié)，通過(guò)白熾燈光源模擬光照，同時(shí)通過(guò)控制彩色薄膜使得透出薄膜的光照色彩能夠進(jìn)行調(diào)節(jié)控制，通過(guò)通電時(shí)長(zhǎng)控制開關(guān)可以對(duì)光照時(shí)間進(jìn)行控制，器皿定位凹槽的結(jié)構(gòu)設(shè)置，保證了每個(gè)硅藻培養(yǎng)器皿所受的光照強(qiáng)度相同，可以靠調(diào)節(jié)托板的高度以改變與光源的距離來(lái)模擬光照強(qiáng)度的變化。所以本系統(tǒng)使用時(shí)，可以對(duì)溫度，光照強(qiáng)度和光照顔色等幾個(gè)硅藻生長(zhǎng)變量進(jìn)行調(diào)節(jié)控制，進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，就可以研究各個(gè)變量對(duì)硅藻生長(zhǎng)情況的影響。同時(shí)本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，具備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、各變量的調(diào)節(jié)控制非常方便快捷的優(yōu)點(diǎn)。綜上所述，本發(fā)明的系統(tǒng)能夠?qū)τ绊懝柙迳L(zhǎng)的各種變量進(jìn)行調(diào)節(jié)控制，以方便·研究各變量對(duì)硅藻生長(zhǎng)的影響情況，同時(shí)具備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，對(duì)變量的調(diào)節(jié)和控制非常方便快捷的優(yōu)點(diǎn)。
說(shuō)明書附圖

圖I為本系統(tǒng)實(shí)施時(shí)采用的方形硅藻培養(yǎng)架的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖I的俯視圖。
具體實(shí)施例方式具體實(shí)施時(shí)，一種基于方形娃藻培養(yǎng)架的娃藻生長(zhǎng)變量研究系統(tǒng)，其中，包括培養(yǎng)室，培養(yǎng)室具有用于控制室內(nèi)溫度的空調(diào)，培養(yǎng)室內(nèi)還設(shè)置有方形硅藻培養(yǎng)架，參見(jiàn)圖I和圖2，所述方形硅藻培養(yǎng)架為矩形框架結(jié)構(gòu)，方形硅藻培養(yǎng)架頂部均勻并列地水平設(shè)置有多根白熾燈光源10，還設(shè)置有用于同時(shí)控制所述多根光源的通電時(shí)長(zhǎng)控制開關(guān)(圖中未示出)，方形硅藻培養(yǎng)架水平方向的四個(gè)角處豎向設(shè)置有四個(gè)導(dǎo)向柱2，其中一個(gè)導(dǎo)向柱2上固連有一刻度指示箭頭7，用于指示設(shè)置于此導(dǎo)向柱旁邊的表示豎直高度的刻度尺8 (具體實(shí)施時(shí)也可以直接在導(dǎo)向柱上設(shè)置刻度線)，導(dǎo)向柱2之間具有水平設(shè)置的托板6，托板6上設(shè)置有若干排分別正對(duì)每根白熾燈光源10正下方的器皿定位凹槽5，托板6的四個(gè)角處具有可滑動(dòng)地套設(shè)在導(dǎo)向柱2上的導(dǎo)套3，導(dǎo)套3上還旋接有用于對(duì)托板6滑動(dòng)后定位的定位螺栓4 ;還包括有水平設(shè)置于光源10和托板6之間的顏色控制機(jī)構(gòu)，所述顏色控制機(jī)構(gòu)包括位于兩側(cè)的兩個(gè)帶把手的滾柱1，還設(shè)置有彩色薄膜，彩色薄膜(圖中未示出)一端纏繞在左邊滾柱上，另一端沿水平方向延伸至右邊滾柱并纏繞于其上，所述彩色薄膜具有若干個(gè)不同顔色的色彩段。另外，具體實(shí)施時(shí)，在方形硅藻培養(yǎng)架上還可以設(shè)置接線放置室9，用于布線和放置電路模塊，使布線不至于凌亂。本系統(tǒng)使用時(shí)，靠空調(diào)對(duì)溫度變量進(jìn)行調(diào)節(jié)控制，靠改變托板的高度對(duì)關(guān)照強(qiáng)度進(jìn)行控制，靠通電時(shí)長(zhǎng)控制開關(guān)對(duì)光照時(shí)長(zhǎng)進(jìn)行調(diào)節(jié)控制，靠轉(zhuǎn)動(dòng)滾柱進(jìn)而轉(zhuǎn)動(dòng)彩色薄膜對(duì)透出薄膜的光照色彩進(jìn)行調(diào)節(jié)控制。所以，本系統(tǒng)可以同時(shí)對(duì)三個(gè)變量進(jìn)行調(diào)節(jié)控制，經(jīng)過(guò)對(duì)比試驗(yàn)，就可以方便地研究一個(gè)或多個(gè)變量改變的情況下分別對(duì)硅藻產(chǎn)生的影響。下面采用具體試驗(yàn)驗(yàn)證本發(fā)明的可行性。具體實(shí)施時(shí)，可制定如下培養(yǎng)方案
為方便對(duì)比實(shí)驗(yàn)，可以將方形娃藻培養(yǎng)架中培養(yǎng)的娃藻記作組A,自然光中培養(yǎng)的娃藻記作組B (B組為參照組)，每組有5種硅藻(分別為小球藻、青島大扁藻、盒形藻、圓篩藻A、圓篩藻B)，其中參照組組B的溫度控制方法與實(shí)驗(yàn)組A相同，光照強(qiáng)度則是通過(guò)調(diào)節(jié)培養(yǎng)燒杯與窗戶射進(jìn)的自然光的距離(假定緊靠玻璃為Omm)來(lái)控制，光照顏色則是通過(guò)在窗戶玻璃上粘貼不同顔色的透光薄膜來(lái)實(shí)現(xiàn)。(一 )基本設(shè)置· I)、培養(yǎng)液配制
硅藻培養(yǎng)液嚴(yán)格按照“‘f/2’培養(yǎng)液原始配方”(此配方可從現(xiàn)有技術(shù)的公開資源中獲取)配制。2)、保種條件
實(shí)驗(yàn)用不完的硅藻種質(zhì)應(yīng)放在如下條件下保種20°C，光照強(qiáng)度2500-30001UX，光照周期 12h/d，培養(yǎng)基 pH7. 8-8. O。3)、硅藻種質(zhì)分配
硅藻種質(zhì)從中國(guó)科學(xué)院硅洋研究所購(gòu)得，每ー種硅藻種質(zhì)體積為100ml，“f/2”培養(yǎng)液原始配方溶液與硅藻種質(zhì)體積配比1000ml: 100ml，將稀釋后的5種硅藻種質(zhì)置于上面2)所述條件下培養(yǎng)30天后，繼續(xù)加“f/2”培養(yǎng)液原始配方溶液稀釋以滿足大量實(shí)驗(yàn)對(duì)比所需硅藻，硅藻培養(yǎng)時(shí)，將其統(tǒng)ー放于250ml燒杯中，并定期換水。4)、燈光控制
通過(guò)通電時(shí)長(zhǎng)控制開關(guān)來(lái)控制光照時(shí)長(zhǎng)，每天通電光照時(shí)間段為10:00-22:00，光停后的黑暗時(shí)間段為22:00-10:00。5)、換水與拍照、顯微觀察周期
換水周期為10天，拍照與顯微觀察周期為20天，拍照時(shí)要注意的內(nèi)容拍攝每ー種硅藻的外觀圖，注意相機(jī)與水平面平行，垂直拍攝，讓燒杯最大程度進(jìn)入相機(jī)顯示屏，并在圖片上標(biāo)明拍攝時(shí)間，具體到每一天，格式“Time: 2012-07-15”。(ニ)對(duì)比方案制定及其實(shí)施方式
本系統(tǒng)的可控變量為溫度、光照顔色、光照強(qiáng)度，當(dāng)考慮某ー變量的影響時(shí)，需嚴(yán)格控制其他變量保持一致，下面表格中記錄的數(shù)據(jù)為各種硅藻的比生長(zhǎng)速率(単位Cf1)。I)、觀察不同溫度對(duì)硅藻生長(zhǎng)的影響，控制光照顏色為白光，光照強(qiáng)度為100_，繪制記錄表格如下表I
權(quán)利要求
1.一種基于方形娃藻培養(yǎng)架的娃藻生長(zhǎng)變量研究系統(tǒng)，其特征在于包括培養(yǎng)室，培養(yǎng)室具有用于控制室內(nèi)溫度的空調(diào)，培養(yǎng)室內(nèi)還設(shè)置有方形娃藻培養(yǎng)架，所述方形娃藻培養(yǎng)架為矩形框架結(jié)構(gòu)，方形硅藻培養(yǎng)架頂部均勻并列地水平設(shè)置有多根白熾燈光源，還設(shè)置有用于同時(shí)控制所述多根光源的通電時(shí)長(zhǎng)控制開關(guān)，方形硅藻培養(yǎng)架水平方向的四個(gè)角處豎向設(shè)置有四個(gè)導(dǎo)向柱，導(dǎo)向柱上設(shè)置有表示豎直高度的刻度尺，導(dǎo)向柱之間具有水平設(shè)置的托板，托板上設(shè)置有若干排分別正對(duì)每根白熾燈光源正下方的器皿定位凹槽，托板的四個(gè)角處具有可滑動(dòng)地套設(shè)在導(dǎo)向柱上的導(dǎo)套，導(dǎo)套上還旋接有用于對(duì)托板滑動(dòng)后定位的定位螺栓；還包括有水平設(shè)置于光源和托板之間的顏色控制機(jī)構(gòu)，所述顏色控制機(jī)構(gòu)包括位于兩側(cè)的兩個(gè)帶把手的滾柱，還設(shè)置有彩色薄膜，所述彩色薄膜一端纏繞在一根滾柱上，另一端沿水平方向延伸至另一根滾柱并纏繞于其上，所述彩色薄膜具有若干個(gè)不同顏色的色彩段。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于方形硅藻培養(yǎng)架的硅藻生長(zhǎng)變量研究系統(tǒng)，其特征在于包括培養(yǎng)室，培養(yǎng)室具有空調(diào)和矩形框架結(jié)構(gòu)的方形硅藻培養(yǎng)架，方形硅藻培養(yǎng)架頂部設(shè)置有白熾燈光源和通電時(shí)長(zhǎng)控制開關(guān)，方形硅藻培養(yǎng)架水平方向的四個(gè)角處豎向設(shè)置有四個(gè)導(dǎo)向柱，導(dǎo)向柱之間具有水平設(shè)置的托板，托板上設(shè)置有器皿定位凹槽，托板的四個(gè)角處具有可滑動(dòng)地套設(shè)在導(dǎo)向柱上的導(dǎo)套，導(dǎo)套上還旋接有用于對(duì)托板滑動(dòng)后定位的定位螺栓；還包括有水平設(shè)置于光源和托板之間的顏色控制機(jī)構(gòu)。本發(fā)明的系統(tǒng)能夠?qū)τ绊懝柙迳L(zhǎng)的各種變量進(jìn)行調(diào)節(jié)控制，以方便研究各變量對(duì)硅藻生長(zhǎng)的影響情況，同時(shí)具備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，對(duì)變量的調(diào)節(jié)和控制非常方便快捷的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C12M1/38GK102787069SQ20121028201
公開日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2012年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月9日
發(fā)明者孟凡明, 王志勇, 程志濤, 陳原培, 陳志偉, 陳暉 , 高貴響 申請(qǐng)人:重慶大學(xué)