船舶壓載水的菌落數警報裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及遠洋船舶運輸和海洋石油工程技術領域。
【背景技術】
[0002]為了維持船舶在海洋和湖泊中的穩性和適航性，在船舶上設有壓載水艙，壓載水艙必須裝載一定量的壓載水。每年地球上有超過10億噸的海洋壓載水在全球樞紐港口之間進行轉載。在壓載水中混入有其港灣中存活的水生生物(含有微生物或細菌)，這些水生生物會隨著船舶的運輸被運到異國。由此，會導致原來在該海域不存在的物種侵入原有生態系統從而對既存的土著生物物種構成競爭威脅等的生態破壞狀況。
[0003]在2004年國際海事組織所通過的《船舶壓載水和沉積物控制和管理國際公約》中，旨在達成國際上的一致，“通過控制和管理船舶壓載水和沉積物來防止、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和擴散而破壞生態系統及危害健康，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標，并規定指示劑微生物濃度應小于下列值的壓載水才可以排放:產生有毒物質的霍亂弧菌(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數)；大腸埃希氏桿菌少于250cfu/100ml ;腸道球菌少于100cfu/100ml。國際海事組織頒發的《船舶壓載水和沉淀物控制和管理國際公約》中規定，2016年是船舶壓載水的生化法處理的最后期限。
[0004]經檢索，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方法所開發的水處理結構，在海水處理過程中，并未對海水中的菌落數進行檢測，因此需要再原有處理裝置的基礎上，增加船舶壓載水的菌落數警報裝置，對于維護海洋生態系統平衡，極為必要。
【發明內容】
[0005]本發明要解決的技術問題是提供一種船舶壓載水的菌落數警報裝置，該裝置利用生物自發光檢測、壓載水濁度檢測和需氧菌類利用氧的能量檢測法，對壓載水的菌落數同時檢測，整個設備贅余度高，可靠性強。
[0006]為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案是:一種船舶壓載水的菌落數警報裝置，其特征在于包括底座，所述底座上設有采集壓載水的試樣儲存罐，在試樣存儲罐周圍設有壓力檢測單元、濁度檢測單元和熒光自發光檢測單元，三個單元之間相互獨立，并且均與試樣存儲罐通過動力泵進行壓載水的交互；還包括綜合報警單元，所述的綜合報警單元包括兩個采集器，所述的壓力檢測單元輸出信號SI，所述的濁度檢測單元輸出信號S2，所述的熒光自發光檢測單元輸出信號S3，三個信號同時進入兩個采集器，獲得其中兩個信號，形成三選二電路，并與警報電路相連。
[0007]對上述結構作進一步限定，所述的壓力檢測單元包括兩個膜片式壓力檢測器和兩個橋臂電阻，膜片式壓力檢測器與橋臂電阻穿連形成兩組并聯支路，這兩組并聯支路通過總電源供電，每組并聯支路電路均與電流計一串聯，形成橋式電路，其中每個膜片式壓力檢測器兩端均與試樣儲存罐連通，其中一個膜片式壓力檢測器通入氧氣，另一個膜片式壓力檢測器通入氮氣，電流計一的波動作為信號Si。
[0008]對上述結構作進一步限定，所述的濁度檢測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存罐相互連通形成水循環回路，其中壓載水取樣水箱的進水管端串聯有雙聯式精濾器，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設有濁度照明燈，在另一側分別設有兩個光敏電阻，濁度照明燈的光線分別經過兩個水箱照射至兩個光敏電阻上，兩個光敏電阻與電流計二串聯形成閉合電路，并檢測兩個光敏電阻兩端的電壓值，電流計二的波動作為信號S2。
[0009]對上述結構作進一步限定，所述的熒光自發光檢測單元包括自發光生化反應器，自發光生化反應器與試樣儲存罐連通形成水循環回路，并且自發光生化反應器與外部的熒光素酶試劑罐連通，在自發光生化反應器的一側設有光電倍增管，光電倍增管與電流計三串聯形成閉合電路，該閉合電路與自發光生化反應器處于熒光暗室柜內，電流計三的波動作為信號S3。
[0010]對上述結構作進一步限定，所述的發光生化反應器包括圓柱形殼體以及殼體內部的旋轉體，旋轉體與殼體同軸設置，并且旋轉體可繞殼體軸線旋轉，其中旋轉體內部為圓柱形空心結構，其側面上分布有過濾小孔，其兩個端面與殼體之間旋轉密封連接，在旋轉體的一端面設有壓載水進口，旋轉體的另一端面為動力輸入端；所述的旋轉體內部空心稱為菌類區，旋轉體和殼體之間的環形空腔稱為主區；所述的殼體的下端面設有基座，在殼體的上端面邊沿處設有透氣孔和混合液入口，在殼體的下端面設有混合液出口 ；在旋轉體的外表面徑向設有混合棒，所述的混合棒沿旋轉體外表面1/4高度的空間各旋轉90處呈左螺旋線布置，其長度為主殼體與旋轉體之間隙長的0.66倍為最佳，旋轉體旋轉方向為逆時針轉動，與混和棒的左螺旋及主區進流左旋相對應，主區內流體在切向旋流作用下，在靠近旋轉體處形成低壓區，在旋轉體體轉動下緊靠其內壁處形成偏高壓區，旋轉體內部流體向外單向流動，并與切向旋流混合，形成生化發光反應區。
[0011]對上述結構作進一步限定，所述的膜片式壓力檢測器為壓力檢測罐殼體內壁上貼有壓力傳感器，其中承載壓力檢測的壓力檢測罐殼體的長徑比大于等于為10:1，壓力檢測罐殼體的截面為圓或者正方形。
[0012]采用上述技術方案所產生的有益效果在于:本發明用于壓載水處理系統中，通過對壓載水的取樣檢測，應用生物自發光檢測、壓載水濁度檢測和需氧菌類耗氧的能量檢測三種檢測法，設計了三種檢測電路，實現了壓載水中菌落數的測定，該裝置整體結構簡單、緊湊，檢測方便，具有較好的經濟實用性；本發明中對三種檢測電路的信號輸出，利用信號放大報警電路對三種信號判斷，實現聲光報警，當船舶自帶熒光素酶試劑耗盡或者熒光素酶失活時，其他的二電路仍然可檢測報警，這樣可以保證設備檢測結果的可靠性，提高設備的冗余度，避免結果失效。
【附圖說明】
[0013]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明作進一步詳細的說明。
[0014]圖1是本發明的結構示意圖，圖中:1、壓力檢測單元，2、濁度檢測單元，3、熒光自發光檢測單元，4、綜合報警單元，5、總電源，6、試樣貯存罐，7、動力泵，8、壓載水加注口，9、底座；
圖2是圖1中膜式壓力檢測單元的原理圖，圖中:1.1、膜片式壓力檢測器，1.2、橋臂電阻，1.3、電流計一，1.4、氧氣加入管口，1.5、氮氣入口管口，1.6、壓力傳感器，1.7、壓力檢測罐殼體；
圖3是圖2中B-B剖面圖；
圖4是圖1中濁度檢測單元的原理圖，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、電流計二，2.6、雙聯式精濾器；
圖5是圖1中熒光自發光檢測單元，圖中:3.1、熒光素酶試劑罐，3.2、光電倍增管，3.3、自發光生化反應器，3.4、電流計三，3.5、熒光素酶加注口，3.6、熒光素，3.7、熒光暗室柜；
圖6是圖1中綜合報警單元，圖中4.1、采集器，4.2、二極管，4.3、警報燈，4.4、警報喇叭；
圖7是圖1中自發光生化反應器的結構圖，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、動力輸入端，5