一种双电极式海洋检测设备防污窗口组件的制作方法

1.本发明涉及海洋检测设备领域，具体地说是一种双电极式海洋检测设备防污窗口组件。


背景技术：

2.近年来，随着海洋资源开发力度不断加大，有越来越多的海洋人工设施投入到海洋开发进程中，而海洋设备比较昂贵，各种设备投入使用时，其表面会面临海洋污损生物附着问题，进而会影响设备正常运转及使用寿命，其中检测设备的光学窗口受影响较大，光学窗口如果被海洋污损生物附着，将直接影响检测设备的使用。据报道全球海洋污损生物大约有4000种，主要包括污损微生物(细菌，藻类等)和大型污损生物(藤壶和贝类等)，因此生物污损控制过程中，基膜和微生物膜的防治可以说是从源头上防治了生物污损。目前海洋设备防污除污方法主要有：使用毒性材料，人工和自动清洗刷清理等，但上述方式由于材料选择性、会造成二次污染和增加人工成本等问题，使其使用受到了限制。有研究表明带有橡皮清洁刷的铜质保护盖对光学窗口可取得一定的防护效果，但是在海洋环境中铜腐蚀和毒性仍是一个不可忽视的问题。另外开发适用于小型检测设备表面防污方法仍然是一个巨大的挑战。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种双电极环式海洋检测设备防污窗口组件，利用两个电极环通电实现海水电解杀菌，有效防止光学窗口微生物的附着。
4.本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
5.一种双电极式海洋检测设备防污窗口组件，包括底座、上盖、光学窗口、负极电极环和正极电极环，其中光学窗口和正极电极环设于底座内，且正极电极环设于光学窗口上方，底座边缘内沿着圆周方向设有负极电极环，所述底座上端设有带透光孔的上盖，且所述上盖下表面设有正极电极环压块，所述正极电极环通过正极电极环压块作用与光学窗口紧贴压实，所述负极电极环一侧和正极电极环一侧均设有导线，所述底座一侧设有供所述导线穿过的导线凹槽，并且所述上盖一侧设有导线盖板置于所述导线凹槽中。
6.所述底座中部设有第一凹槽，所述第一凹槽的槽底中部设有第二凹槽，所述上盖置于所述第一凹槽中，所述光学窗口嵌装于所述第二凹槽中，所述第一凹槽一侧设有所述导线凹槽，所述正极电极环压块伸入所述第二凹槽中压紧所述正极电极环。
7.所述上盖下侧边缘沿着圆周方向设有一圈光学窗口玻璃压块，且所述光学窗口玻璃压块伸入所述第二凹槽中压紧光学窗口边缘。
8.所述上盖中部下侧沿着所述透光孔圆周方向设有一圈正极电极环压块，且所述光学窗口玻璃压块一侧和正极电极环压块一侧均设有供导线穿过的开槽。
9.所述底座边缘沿着圆周方向设有负极电极环凹槽，负极电极环设于所述负极电极环凹槽中。
10.所述负极电极环和正极电极环均为铂环。
11.所述负极电极环一侧设有第一导线，所述正极电极环一侧设有第二导线，且所述第一导线和第二导线由所述导线凹槽引出与电源设备连接。
12.所述上盖一侧设有导线盖板，所述底座一侧设有连接板，所述导线盖板置于所述导线凹槽中并与所述连接板固连。
13.本发明的优点与积极效果为：
14.1、本发明利用两个电极环通电实现海水电解杀菌，集防附着和杀菌于一体，有效防止光学窗口微生物的附着。
15.2、本发明利用对电极环通电电解海水产生的次氯酸直接作用于检测光学窗口区域海水中的微生物(细菌、微藻、病毒)实现消杀，无离子释放，不会造成二次污染。
16.3、本发明运行简单、处理效率高，并且结构简单，易拆卸，方便维护。
附图说明
17.图1为本发明的分解示意图，
18.图2为图1中的上盖翻转后的结构示意图，
19.图3为图1中的底座结构示意图，
20.图4为本发明实施例提供的光学窗口玻璃表面在实验室内实际海水中挂片后荧光照片图(a：挂片对照组；b：施加恒电位实验组)。
21.其中，1为底座，101为第一凹槽，102为导线凹槽，103为负极电极环凹槽，104为第二凹槽，105为连接板，2为光学窗口，3为负极电极环，301为第一导线，4为正极电极环，401为第二导线，5为上盖，501为导线盖板，502为光学窗口玻璃压块，503为正极电极环压块，504为正极电极环凹槽。
具体实施方式
22.下面结合附图对本发明作进一步详述。
23.如图1～3所示，本发明包括底座1、上盖5、光学窗口2、负极电极环3和正极电极环4，其中光学窗口2和正极电极环4设于底座1内，且正极电极环4设于光学窗口2上方，所述底座1边缘沿着圆周方向设有负极电极环凹槽103，负极电极环3设于所述负极电极环凹槽103中，如图2所示，所述上盖5中部设有透光孔，且所述上盖5中部下侧沿着所述透光孔圆周方向设有一圈正极电极环压块503，所述正极电极环压块503上设有正极电极环凹槽504，正极电极环4设于所述正极电极环凹槽504中并通过所述正极电极环压块503作用与光学窗口2紧贴压实，所述负极电极环3一侧设有第一导线301，所述正极电极环4一侧设有第二导线401，所述底座1一侧设有与底座1外部相通的导线凹槽102，所述第一导线301和第二导线401由所述导线凹槽102引出与电源设备相连，如图2～3所示，所述上盖5一侧设有导线盖板501，所述底座1一侧设有连接板105，所述导线盖板501置于所述导线凹槽102中盖住导线使其密封，同时所述导线盖板501通过螺栓与所述连接板105固连。
24.如图1和图3所示，所述底座1中部设有第一凹槽101，所述第一凹槽101的槽底中部设有第二凹槽104，所述上盖5嵌装于所述第一凹槽101中并通过螺栓固定，所述光学窗口2嵌装于所述第二凹槽104中，且所述上盖5下侧的正极电极环压块503伸入所述第二凹槽104
中将正极电极环4与光学窗口2压实，所述第一凹槽101一侧设有所述导线凹槽102。
25.如图2所示，所述上盖5下侧边缘沿着圆周方向设有一圈光学窗口玻璃压块502，且所述光学窗口玻璃压块502伸入所述第二凹槽104中将光学窗口2边缘压实固定，所述上盖5位于光学窗口玻璃压块502外侧的台面与所述第一凹槽101槽底紧贴，所述光学窗口玻璃压块502和正极电极环压块503共同作用压紧固定所述光学窗口2，在所述正极电极环压块503一侧和光学窗口玻璃压块502一侧均设有供导线穿过的开槽。
26.本实施例中，安装时所述负极电极环3卡装固设于负极电极环凹槽103中，并且所述负极电极环凹槽103内设有密封压块(硅烷胶)保证槽内密封同时压紧所述负极电极环3，避免所述负极电极环3脱离，所述正极电极环4通过所述正极电极环压块503压紧避免脱离。
27.本实施例中，所述负极电极环3和正极电极环4均为铂(pt)环，所述第一导线301和第二导线401为铜导线。另外所述底座1和上盖5采用光固化3d打印机打印制成。
28.本发明的工作原理为：
29.本发明使用时，将正极电极环4放置于上盖5下侧正极电极环压块503上的正极电极环凹槽504中，将负极电极环3安装于底座1上的负极电极环凹槽103内，然后将上盖5扣置于底座1上，一方面光学窗口玻璃压块502和正极电极环压块503共同作用压紧固定所述光学窗口2，另一方面正极电极环压块503同时压紧固定正极电极环4，使正极电极环4与光学窗口2压实紧贴，与负极电极环3连接的第一导线301以及与正极电极环4连接的第二导线401均由导线凹槽102引出与电源设备连接。本发明置于海水中并通电后，正极电极环4为正极，负极电极环3为负极，电源设备施加外加恒电压1.2
‑
1.8v，正极电极环4通过电解上盖5透光孔内的海水防止光学窗口2玻璃上附着微生物，同时光学窗口2无其他阻挡，光线透光上盖5中部的透光孔正常射入光学窗口2中，不会影响海洋检测设备光学窗口2的的光路。
30.本发明的一个应用例如下：
31.在室温下将设有光学窗口2、正极电极环4、负极电极环3的本发明组件和常规窗口组件共同置于海水中实际运行一个月，然后将试样取出，将30天挂片后的试片取出后用ph＝7的pbs缓冲液清洗，在1mg/l live/dead中染色15min。显微镜下聚焦后在2号和3号滤光片工作下，直接观察测定样品表面绿色和荧光分布情况并拍照，结果如图4所示，a看出不加电压，玻璃表面为亮黄色颗粒是盐土颗粒，下层为红色线状荧光物质为微生物，绿色荧光为存活的细菌。施加电压后如b所示结果，线状荧光物质几乎不存在，微生物附着量大大降低，说明安装电解海水部件后，对微生物附着有明显抑制作用。