船舶壓載水的菌落數(shù)警報(bào)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及遠(yuǎn)洋船舶運(yùn)輸和海洋石油工程技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]為了維持船舶在海洋和湖泊中的穩(wěn)性和適航性，在船舶上設(shè)有壓載水艙，壓載水艙必須裝載一定量的壓載水。每年地球上有超過(guò)10億噸的海洋壓載水在全球樞紐港口之間進(jìn)行轉(zhuǎn)載。在壓載水中混入有其港灣中存活的水生生物(含有微生物或細(xì)菌)，這些水生生物會(huì)隨著船舶的運(yùn)輸被運(yùn)到異國(guó)。由此，會(huì)導(dǎo)致原來(lái)在該海域不存在的物種侵入原有生態(tài)系統(tǒng)從而對(duì)既存的土著生物物種構(gòu)成競(jìng)爭(zhēng)威脅等的生態(tài)破壞狀況。
[0003]在2004年國(guó)際海事組織所通過(guò)的《船舶壓載水和沉積物控制和管理國(guó)際公約》中，旨在達(dá)成國(guó)際上的一致，“通過(guò)控制和管理船舶壓載水和沉積物來(lái)防止、減少和最終消除有害水生物和病原體的傳播”。為了防止微生物借助壓載水移動(dòng)和擴(kuò)散而破壞生態(tài)系統(tǒng)及危害健康，要求船舶搭載用于殺滅壓載水中的浮游生物及微生物等的處理裝置。船舶在目的港壓載水必須處理達(dá)標(biāo)，并規(guī)定指示劑微生物濃度應(yīng)小于下列值的壓載水才可以排放:產(chǎn)生有毒物質(zhì)的霍亂弧菌(血清型01和0139)小于lcfu/100ml或I克濕重浮游生物樣品中少于Icfu (Colony-Forming Units,菌落形成單位:指單位體積中的活菌個(gè)數(shù))；大腸埃希氏桿菌少于250cfu/100ml ;腸道球菌少于100cfu/100ml。國(guó)際海事組織頒發(fā)的《船舶壓載水和沉淀物控制和管理國(guó)際公約》中規(guī)定，2016年是船舶壓載水的生化法處理的最后期限。
[0004]經(jīng)檢索，涉及船舶壓載水處理裝置的專利比較多，均是介紹基于物理或化學(xué)方法所開發(fā)的水處理結(jié)構(gòu)，在海水處理過(guò)程中，并未對(duì)海水中的菌落數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，因此需要再原有處理裝置的基礎(chǔ)上，增加船舶壓載水的菌落數(shù)警報(bào)裝置，對(duì)于維護(hù)海洋生態(tài)系統(tǒng)平衡，極為必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種船舶壓載水的菌落數(shù)警報(bào)裝置，該裝置利用生物自發(fā)光檢測(cè)、壓載水濁度檢測(cè)和需氧菌類利用氧的能量檢測(cè)法，對(duì)壓載水的菌落數(shù)同時(shí)檢測(cè)，整個(gè)設(shè)備贅余度高，可靠性強(qiáng)。
[0006]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:一種船舶壓載水的菌落數(shù)警報(bào)裝置，其特征在于包括底座，所述底座上設(shè)有采集壓載水的試樣儲(chǔ)存罐，在試樣存儲(chǔ)罐周圍設(shè)有壓力檢測(cè)單元、濁度檢測(cè)單元和熒光自發(fā)光檢測(cè)單元，三個(gè)單元之間相互獨(dú)立，并且均與試樣存儲(chǔ)罐通過(guò)動(dòng)力泵進(jìn)行壓載水的交互；還包括綜合報(bào)警單元，所述的綜合報(bào)警單元包括兩個(gè)采集器，所述的壓力檢測(cè)單元輸出信號(hào)SI，所述的濁度檢測(cè)單元輸出信號(hào)S2，所述的熒光自發(fā)光檢測(cè)單元輸出信號(hào)S3，三個(gè)信號(hào)同時(shí)進(jìn)入兩個(gè)采集器，獲得其中兩個(gè)信號(hào)，形成三選二電路，并與警報(bào)電路相連。
[0007]對(duì)上述結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步限定，所述的壓力檢測(cè)單元包括兩個(gè)膜片式壓力檢測(cè)器和兩個(gè)橋臂電阻，膜片式壓力檢測(cè)器與橋臂電阻穿連形成兩組并聯(lián)支路，這兩組并聯(lián)支路通過(guò)總電源供電，每組并聯(lián)支路電路均與電流計(jì)一串聯(lián)，形成橋式電路，其中每個(gè)膜片式壓力檢測(cè)器兩端均與試樣儲(chǔ)存罐連通，其中一個(gè)膜片式壓力檢測(cè)器通入氧氣，另一個(gè)膜片式壓力檢測(cè)器通入氮?dú)猓娏饔?jì)一的波動(dòng)作為信號(hào)Si。
[0008]對(duì)上述結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步限定，所述的濁度檢測(cè)單元包括透明殼體的壓載水取樣水箱和飲用水水箱，所述的壓載水取樣水箱與試樣儲(chǔ)存罐相互連通形成水循環(huán)回路，其中壓載水取樣水箱的進(jìn)水管端串聯(lián)有雙聯(lián)式精濾器，所述的飲用水水箱與船舶的清水壓力罐連通，在壓載水取樣水箱和飲用水水箱的一側(cè)設(shè)有濁度照明燈，在另一側(cè)分別設(shè)有兩個(gè)光敏電阻，濁度照明燈的光線分別經(jīng)過(guò)兩個(gè)水箱照射至兩個(gè)光敏電阻上，兩個(gè)光敏電阻與電流計(jì)二串聯(lián)形成閉合電路，并檢測(cè)兩個(gè)光敏電阻兩端的電壓值，電流計(jì)二的波動(dòng)作為信號(hào)S2。
[0009]對(duì)上述結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步限定，所述的熒光自發(fā)光檢測(cè)單元包括自發(fā)光生化反應(yīng)器，自發(fā)光生化反應(yīng)器與試樣儲(chǔ)存罐連通形成水循環(huán)回路，并且自發(fā)光生化反應(yīng)器與外部的熒光素酶試劑罐連通，在自發(fā)光生化反應(yīng)器的一側(cè)設(shè)有光電倍增管，光電倍增管與電流計(jì)三串聯(lián)形成閉合電路，該閉合電路與自發(fā)光生化反應(yīng)器處于熒光暗室柜內(nèi)，電流計(jì)三的波動(dòng)作為信號(hào)S3。
[0010]對(duì)上述結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步限定，所述的發(fā)光生化反應(yīng)器包括圓柱形殼體以及殼體內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)體，旋轉(zhuǎn)體與殼體同軸設(shè)置，并且旋轉(zhuǎn)體可繞殼體軸線旋轉(zhuǎn)，其中旋轉(zhuǎn)體內(nèi)部為圓柱形空心結(jié)構(gòu)，其側(cè)面上分布有過(guò)濾小孔，其兩個(gè)端面與殼體之間旋轉(zhuǎn)密封連接，在旋轉(zhuǎn)體的一端面設(shè)有壓載水進(jìn)口，旋轉(zhuǎn)體的另一端面為動(dòng)力輸入端；所述的旋轉(zhuǎn)體內(nèi)部空心稱為菌類區(qū)，旋轉(zhuǎn)體和殼體之間的環(huán)形空腔稱為主區(qū)；所述的殼體的下端面設(shè)有基座，在殼體的上端面邊沿處設(shè)有透氣孔和混合液入口，在殼體的下端面設(shè)有混合液出口 ；在旋轉(zhuǎn)體的外表面徑向設(shè)有混合棒，所述的混合棒沿旋轉(zhuǎn)體外表面1/4高度的空間各旋轉(zhuǎn)90處呈左螺旋線布置，其長(zhǎng)度為主殼體與旋轉(zhuǎn)體之間隙長(zhǎng)的0.66倍為最佳，旋轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)方向?yàn)槟鏁r(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，與混和棒的左螺旋及主區(qū)進(jìn)流左旋相對(duì)應(yīng)，主區(qū)內(nèi)流體在切向旋流作用下，在靠近旋轉(zhuǎn)體處形成低壓區(qū)，在旋轉(zhuǎn)體體轉(zhuǎn)動(dòng)下緊靠其內(nèi)壁處形成偏高壓區(qū)，旋轉(zhuǎn)體內(nèi)部流體向外單向流動(dòng)，并與切向旋流混合，形成生化發(fā)光反應(yīng)區(qū)。
[0011]對(duì)上述結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步限定，所述的膜片式壓力檢測(cè)器為壓力檢測(cè)罐殼體內(nèi)壁上貼有壓力傳感器，其中承載壓力檢測(cè)的壓力檢測(cè)罐殼體的長(zhǎng)徑比大于等于為10:1，壓力檢測(cè)罐殼體的截面為圓或者正方形。
[0012]采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于:本發(fā)明用于壓載水處理系統(tǒng)中，通過(guò)對(duì)壓載水的取樣檢測(cè)，應(yīng)用生物自發(fā)光檢測(cè)、壓載水濁度檢測(cè)和需氧菌類耗氧的能量檢測(cè)三種檢測(cè)法，設(shè)計(jì)了三種檢測(cè)電路，實(shí)現(xiàn)了壓載水中菌落數(shù)的測(cè)定，該裝置整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，檢測(cè)方便，具有較好的經(jīng)濟(jì)實(shí)用性；本發(fā)明中對(duì)三種檢測(cè)電路的信號(hào)輸出，利用信號(hào)放大報(bào)警電路對(duì)三種信號(hào)判斷，實(shí)現(xiàn)聲光報(bào)警，當(dāng)船舶自帶熒光素酶試劑耗盡或者熒光素酶失活時(shí)，其他的二電路仍然可檢測(cè)報(bào)警，這樣可以保證設(shè)備檢測(cè)結(jié)果的可靠性，提高設(shè)備的冗余度，避免結(jié)果失效。
【附圖說(shuō)明】
[0013]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0014]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中:1、壓力檢測(cè)單元，2、濁度檢測(cè)單元，3、熒光自發(fā)光檢測(cè)單元，4、綜合報(bào)警單元，5、總電源，6、試樣貯存罐，7、動(dòng)力泵，8、壓載水加注口，9、底座；
圖2是圖1中膜式壓力檢測(cè)單元的原理圖，圖中:1.1、膜片式壓力檢測(cè)器，1.2、橋臂電阻，1.3、電流計(jì)一，1.4、氧氣加入管口，1.5、氮?dú)馊肟诠芸冢?.6、壓力傳感器，1.7、壓力檢測(cè)罐殼體；
圖3是圖2中B-B剖面圖；
圖4是圖1中濁度檢測(cè)單元的原理圖，圖中:2.1、濁度照明燈，2.2、壓載水取樣水箱，
2.3、飲用水水箱，2.4、光敏電阻，2.5、電流計(jì)二，2.6、雙聯(lián)式精濾器；
圖5是圖1中熒光自發(fā)光檢測(cè)單元，圖中:3.1、熒光素酶試劑罐，3.2、光電倍增管，3.3、自發(fā)光生化反應(yīng)器，3.4、電流計(jì)三，3.5、熒光素酶加注口，3.6、熒光素，3.7、熒光暗室柜；
圖6是圖1中綜合報(bào)警單元，圖中4.1、采集器，4.2、二極管，4.3、警報(bào)燈，4.4、警報(bào)喇叭；
圖7是圖1中自發(fā)光生化反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)圖，圖中:5.1、殼體，5.2、呼吸閥，5.3、透氣口，5.4、基座，5.5、混合液出口，5.6、動(dòng)力輸入端，5