技术领域
本实用新型涉及生物技术应用领域，具体的说，是一种能实时检测二氧化碳含量的光生物反应系统。
背景技术
光生物反应器是指光生物设计有光源系统的主体为透明材料的生物反应器，主要用于可进行光合作用的微藻、植物细胞、光合细菌的培养。
随着化石能源的日益枯竭和环境污染的日益严重，使人类对开发新资源的需求也越来越迫切，微藻是制备生物能源的良好原料，开发和利用微藻将是解决人类能源问题的重要途径。同时，微藻在食品工业、医药工业、生物技术和环境净化等方面也有着很好的应用前景。随着人类对微藻认识的不断加深，开发和研制新型高效光生物反应器及其高密度培养微藻的应用研究已成为微藻生物技术的一个研究热点。
目前微藻培养主要有开放式和封闭式两类光生物反应器，开放式光生物反应器构造简单，成本低廉及操作简单，但存在容易受外界污染、培养条件不稳定等问题。封闭式光生物反应器可进行无菌操作，培养条件稳定，可高密度培养，已成为今后发展趋势。目前，利用封闭式光生物反应器培养微藻，由于存在光能供给不足、CO2利用率低等问题，一定程度上阻碍了微藻的高密度生长。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种能实时检测二氧化碳含量的光生物反应系统，通过气敏传感器实时的对光生物反应器本体内的二氧化碳含量进行检测，并形成有效的调节策略，而后通过自动模式调节加入到光生物反应器本体内的二氧化碳含量，从而使得光生物反应器本体内的光生物一直处于饱和反应状态下，从而提高光生物反应的效率。
本实用新型通过下述技术方案实现：一种能实时检测二氧化碳含量的光生物反应系统，包括光生物反应器及设置在光生物反应器上的检测装置，所述检测装置包括气敏传感器、信号放大电路、AD转换电路、DSP处理芯片及DA转换电路，所述气敏传感器连接信号放大电路，所述信号放大电路连接AD转换电路，所述AD转换电路连接DSP处理芯片，所述DSP处理芯片连接DA转换电路，所述DA转换电路连接光生物反应器。
进一步的为更好地实现本实用新型，利用自带的光源24小时不间断的促进光生物反应，并且可高效的利用CO2气体，同时能够自动的调节二氧化碳气体的加入量，促进光生物充分反应，特别设置有下述结构：所述光生物反应器包括光生物反应器本体、套设在光生物反应器本体上的光源系统、气体交换装置，所述气体交换装置包括气体交换罐、管道系统、CO2气体喷射器，所述气体交换罐连接管道系统，所述管道系统的输出端从光生物反应器本体的侧壁引入到光生物反应器本体内；所述CO2气体喷射器设置在管道系统的输出端；所述DA转换电路连接气体交换装置。
进一步的为更好地实现本实用新型，能够实时的显示光生物反应器本体内部的二氧化碳含量信息，特别设置有下述结构：所述检测装置上还设置有液晶显示电路，所述液晶显示电路连接DSP处理芯片。
进一步的为更好地实现本实用新型，能够将二氧化碳气体持续稳定的加入到光生物反应器本体内促进光生物反应，特别设置有下述结构：所述管道系统包括管道、气泵装置、微调装置、止回阀，所述气体交换罐的输出口通过管道与气泵装置的输入端连接，所述气泵装置的输出端通过管道与微调装置的输入端连接，所述微调装置的输出端通过管道与止回阀的输入端连接，所述止回阀的输出端通过管道从光生物反应器本体的侧壁引入到光生物反应器本体内，所述CO2气体喷射器设置在从止回阀接入到光生物反应器本体内的管道的出口处；在所述气体交换罐的输入口还设置有空气系统和二氧化碳生成装置，所述二氧化碳生成装置上设置有气阀控制电路和气阀机构，所述DA转换电路连接气阀控制电路，所述气阀控制电路连接气阀机构。
进一步的为更好地实现本实用新型，能够将光生物培养基加载到光生物反应器本体内，促进光生物反应，特别设置有下述结构：在所述光生物反应器本体的进料口还设置有培养基加载装置，所述培养基加载装置包括培养皿及与培养皿连接的蠕动泵，所述培养皿通过玻璃管与蠕动泵连接，所述蠕动泵通过玻璃管与光生物反应器本体的进料口连接；所述气敏传感器置于光生物反应器本体内。
进一步的为更好地实现本实用新型，为避免因氧气过多的原因降低光生物反应效率情况发生，能够将在进行光生物反应时所产生的氧气排除，特别设置有下述结构：在所述光生物反应器本体的排气口还设置有氧气输出装置，所述氧气输出装置通过玻璃管与光生物反应器本体的排气口连接。
进一步的为更好地实现本实用新型，在所述光生物反应器本体的底部还设置有输出设备。
进一步的为更好地实现本实用新型，所述管道采用玻璃管。
进一步的为更好地实现本实用新型，能够使光源照射到光生物上，促进光生物反应作用，特别设置成下述结构：所述光生物反应器本体采用透明玻璃制成。
本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
本实用新型通过气敏传感器实时的对光生物反应器本体内的二氧化碳含量进行检测，并形成有效的调节策略，而后通过自动模式调节加入到光生物反应器本体内的二氧化碳含量，从而使得光生物反应器本体内的光生物一直处于饱和反应状态下，从而提高光生物反应的效率。
本实用新型所述光生物反应器可促进微藻高密度生长，且具有结构简单，经济适用的特性，并可利用自带的光源24小时不间断的促进光生物反应，并且可高效的利用CO2气体，同时具有维修方便等特点。
本实用新型在进行光生物反应时，所述CO2气体喷射器能够将CO2气体均匀的喷射到光生物反应器本体内，加快光生物对CO2的吸收，从而提高光生物反应效率，提高CO2的利用率。
附图说明
图1为本实用新型所述检测装置结构示意图。
图2为本实用新型的光生物反应器结构图。
其中，1-空气系统，2二氧化碳生成装置，3-气泵装置，4-微调装置，5-培养基加载装置，6-止回阀，7-CO2气体喷射器，8-输出设备，9-光生物反应器本体，10-光源系统，11-氧气输出装置，12-检测装置，13-气体交换罐，14-管道。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。
实施例1：
一种能实时检测二氧化碳含量的光生物反应系统，通过气敏传感器实时的对光生物反应器本体内的二氧化碳含量进行检测，并形成有效的调节策略，而后通过自动模式调节加入到光生物反应器本体内的二氧化碳含量，从而使得光生物反应器本体内的光生物一直处于饱和反应状态下，从而提高光生物反应的效率，如图1所示，包括光生物反应器及设置在光生物反应器上的检测装置12，所述检测装置12包括气敏传感器、信号放大电路、AD转换电路、DSP处理芯片及DA转换电路，所述气敏传感器连接信号放大电路，所述信号放大电路连接AD转换电路，所述AD转换电路连接DSP处理芯片，所述DSP处理芯片连接DA转换电路，所述DA转换电路连接光生物反应器。
气敏传感器将检测到的代表二氧化碳的气味信号经过信号放大后利用AD转换电路转换为数字信号，而后通过DSP处理芯片进行处理并形成相应的控制策略，而后利用DA转换电路将相应的控制策略所代表的指令信号转换为模拟信号后对光生物反应器进行控制，以便其内的二氧化碳含量一直处于光生物可饱和状态的反应含量，从而提高光生物反应器的反应效率。
实施例2：
本实施例是在上述实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好地实现本实用新型，利用自带的光源24小时不间断的促进光生物反应，并且可高效的利用CO2气体，同时能够自动的调节二氧化碳气体的加入量，促进光生物充分反应，特别设置有下述结构：所述光生物反应器包括光生物反应器本体9、套设在光生物反应器本体9上的光源系统10、气体交换装置，所述气体交换装置包括气体交换罐13、管道系统、CO2气体喷射器7，所述气体交换罐13连接管道系统，所述管道系统的输出端从光生物反应器本体9的侧壁引入到光生物反应器本体9内；所述CO2气体喷射器7设置在管道系统的输出端；所述DA转换电路连接气体交换装置。
气体交换装置经气体交换罐13交换生成富含二氧化碳的气体，而后通过管道系统后经CO2气体喷射器7均匀且强劲的加入到光生物反应器本体9内，促进光生物反应作用，同时DA转换电路将数字信号转换为模拟信号用于对气体交换装置控制，以便调节加入到光生物反应器本体内的二氧化碳含量。
实施例3：
本实施例是在上述实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好地实现本实用新型，能够实时的显示光生物反应器本体内部的二氧化碳含量信息，特别设置有下述结构：所述检测装置上还设置有液晶显示电路，所述液晶显示电路连接DSP处理芯片；为降低能源损耗，所述液晶显示电路采用LED液晶显示电路。
实施例4：
本实施例是在上述实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好地实现本实用新型，能够将二氧化碳气体持续稳定的加入到光生物反应器本体内促进光生物反应，如图1所示，特别设置有下述结构：所述管道系统包括管道14、气泵装置3、微调装置4、止回阀6，所述气体交换罐13的输出口通过管道14与气泵装置3的输入端连接，所述气泵装置3的输出端通过管道14与微调装置4的输入端连接，所述微调装置4的输出端通过管道14与止回阀6的输入端连接，所述止回阀6的输出端通过管道14从光生物反应器本体9的侧壁引入到光生物反应器本体9内，所述CO2气体喷射器7设置在从止回阀6接入到光生物反应器本体9内的管道14的出口处；在所述气体交换罐13的输入口还设置有空气系统1和二氧化碳生成装置2，所述二氧化碳生成装置2上设置有气阀控制电路和气阀机构，所述DA转换电路连接气阀控制电路，所述气阀控制电路连接气阀机构。
所述气体交换罐13能够将空气系统1生成的空气和二氧化碳气体生成装置2制造的富含二氧化碳的气体进行混合，并滤除不需要的物质，而后将更多的二氧化碳气体加入到光生物反应器本体9内。
实施例5：
本实施例是在上述实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好地实现本实用新型，能够将光生物培养基加载到光生物反应器本体内，促进光生物反应，如图1所示，特别设置有下述结构：在所述光生物反应器本体9的进料口还设置有培养基加载装置5，所述培养基加载装置5包括培养皿及与培养皿连接的蠕动泵，所述培养皿通过玻璃管与蠕动泵连接，所述蠕动泵通过玻璃管与光生物反应器本体9的进料口连接；所述气敏传感器置于光生物反应器本体9内。
实施例6：
本实施例是在上述实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好地实现本实用新型，为避免因氧气过多的原因降低光生物反应效率情况发生，能够将在进行光生物反应时所产生的氧气排除，如图1所示，特别设置有下述结构：在所述光生物反应器本体9的排气口还设置有氧气输出装置11，所述氧气输出装置11通过玻璃管与光生物反应器本体9的排气口连接。
实施例7：
本实施例是在上述实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好地实现本实用新型，在所述光生物反应器本体9的底部还设置有输出设备8，所述管道采用玻璃管。
实施例8：
本实施例是在上述实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好地实现本实用新型，能够使光源照射到光生物上，促进光生物反应作用，特别设置成下述结构：所述光生物反应器本体9采用透明玻璃制成。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。