CN210294046U - 一种移动式浮游生物原位定量快速检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种移动式浮游生物原位定量快速检测装置，涉及检测设备领域，特别是涉及移动式浮游生物原位定量快速检测装置，包括装载检测部分和流动通道的载具、流动通道、检测部分，流动通道穿过检测部分，检测部分包括暗室，暗室内设置有点光源和光敏传感器，点光源与光敏传感器设置在流动通道的两侧，点光源与流动通道之间设置有入射光聚光镜，光敏传感器与流动通道之间还设置有检测光聚光镜，光敏传感器信号连接有AD转换器，AD转换器依次信号连接有PLC和计算机，在本实用新型中，采用浮游生物干扰光线的传播形成光电变化而产生不同的光信号，具有水域内任意定点取样、快速检测的特点，而且检测结果可以传递至计算机，对检测结果及时反馈。

Description

一种移动式浮游生物原位定量快速检测装置

技术领域

本实用新型涉及检测设备领域，特别是涉及移动式浮游生物原位定量快速检测装置。

背景技术

浮游生物是水生态系统的重要组成部分，主要包括浮游动物和浮游植物。浮游植物作为水生态系统主要的初级生产者，是水生态系统能量传递和物质流动的基础，是水生生态系统食物链中最基础、最重要的一环，在水生态系统中扮演着及其重要的角色。浮游动物大多处于食物网的第二营养级，是能量和物质从初级生产力(藻类)到更高营养级(鱼类)的传递者。浮游动物种类多样，生活史差异大，繁殖快，形态各异，生理构造的多样性使得其在整个食物网和生物地球化学循环中发挥着重要的作用。浮游动物类群按照体型的大小可分为：微型浮游动物和大型浮游动物。微型浮游动物通常指体长≤200μm，主要由原生动物和小型轮虫组成。大型浮游动物体长在0.2-20mm之间，主要由少数大型轮虫、枝角类和桡足类组成。相比于其他水生生物，浮游生物具有个体小、细胞结构简单、生长周期短等特点，对水生态系统环境的变化表现敏感，其种群结构和生物量的变化能够快速反映水生态系统的健康状况。

常用的浮游生物检测鉴定方法为显微鉴定法。浮游生物显微鉴定法是利用显微镜来观察浮游生物的组织构造、形状以及内含物，通过显微特征的不同来鉴定浮游生物的种类。显微鉴定方法需要专业的技术人才，且工作量大、耗时长，鉴定结果易受主观因素干扰，难以进行标准化及质量控制。

此外，现有的浮游生物检测是在固定点位取样，送回实验室内完成鉴定计数，水样保存要求程度较高，受限较大；生物样本的保存也需要使用化学药剂，容易产生试验废液污染环境。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供一种移动式浮游生物原位定量快速检测装置，快速、高效的检测水样中的浮游生物。

本实用新型所采用的技术方案是：一种移动式浮游生物原位定量快速检测装置，包括：一载具，所述载具装载有检测部分和流动通道；一流动通道，所述流动通道为透明管体，所述流动通道穿过检测部分；一检测部分，所述检测部分包括暗室，所述暗室内设置有点光源和可接受光线的光敏传感器，所述点光源与光敏传感器设置在流动通道的两侧，所述点光源与流动通道之间还设置有入射光聚光镜，所述光敏传感器与流动通道之间还设置有检测光聚光镜，所述光敏传感器信号连接有AD转换器，所述AD转换器依次信号连接有PLC和计算机。

作为本实用新型的进一步改进，所述流动通道还连通有调节部分，所述调节部分位于检测部分的流动方向的前端，所述流动通道包括与调节部分连通的进水管、与调节部分底部连通的检测管和与检测管连通的出水管，所述检测管设置在暗室内，所述调节部分包括调节筒，所述进水管连通与调节筒侧壁的上部，所述检测管设置在调节筒的底部，所述调节筒的内壁设置有水位线。

作为本实用新型的进一步改进，所述调节筒的材质为耐高温、不易老化的材料。

作为本实用新型的进一步，所述调节筒上端设置有可封闭调节筒的旋盖。

作为本实用新型的进一步改进，所述进水管还设置有取水计量泵，所述出水管还设置有出水计量泵。

作为本实用新型的进一步改进，所述进水管的进水端还设置有过滤部分。

作为本实用新型的进一步改进，还包括遮光垫片，其中一个遮光垫片设置在检测管的上端且遮光垫片与暗室的上壁贴合，另外一个遮光垫片设置在检测管的下端且遮光垫片与暗室的下壁贴合。

作为本实用新型的进一步改进，所述光敏传感器为硅光电池。

作为本实用新型的进一步改进，所述点光源为二极管。

本实用新型的有益效果是：在本实用新型中，采用点光源与光敏传感器之间的联动关系，使得浮游生物在经过点光源与光敏传感器之间时对光线的传递产生干扰形成光电变化，光敏传感器因为光电变化而产生不同的光信号，本实用新型具有水域内任意定点取样、快速检测的特点，而且检测结果可以传递至计算机，对检测结果及时反馈；检测过程中无需其他药物处理，对检测水域无环境影响，也不会对水样产生影响。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是检测部分的结构示意图。

具体实施方式

如图1和2所示的一种移动式浮游生物原位定量快速检测装置，包括载具1，流动通道和检测部分2，其中载具1是一种可以装载的设备，通常包括船体、遥控船体等水域运输工具，也包括陆地运输工具，在此处，特指水域运输工具。流动通道是为供水样流通的管体，优选的，流动通道为透明管体，常见的材料为石英材料即常见的玻璃。

检测部分2包括暗室21，暗室21采用遮光材料制成，避免自然光对检测结果产生干扰。在暗室21内设置有点光源22和可以接受点光源22发出光线的光敏传感器23。前述的流动通道穿过暗室21并且点光源22和光敏传感器23设置在流动通道的两侧，优选的，点光源22与光敏传感器23位于同一直线上，保证点光源22发出的光线可以穿过流动通道并被光敏传感器23接收。点光源22优选的为二极管；光敏传感器23为硅光电池。

为了保证光线在传递过程中的照射区域大小适合以及光强强度适中，在光源与流动通道之间还设置有入射光聚光镜24，入射光聚光镜24的作用是将光源产生的光线通过入射光聚光镜24的折射变为平行光线，使得光线平行的照射在流动通道上。经过折射的平行光线照射范围较大，不利于光敏传感器23检测，因此在光敏传感器23与流动通道之间设置有检测光聚光镜25，检测光聚光镜25的作用是将平行光线折射，并在检测光聚光镜25的焦点处形成光照点。光敏传感器23设置在检测光聚光镜25的光轴上，优选的位置为检测光聚光镜25的焦点上。点光源22设置在入射光聚光镜24的光轴上，优选的位置为入射光聚光镜24的焦点上。入射光聚光镜24和检测光聚光镜25均采用同等规格的凸透镜。

光敏传感器23还信号连接有AD转换器26，AD转换器26是一种将各种信号转换为电信号的元件，AD转换器26还信号连接有PLC27，PLC27信号连接于计算机。在本技术方案中，将光敏传感器23检测到的信号通过变换显示于计算机上是一种常见的技术，在此就不多做赘述了。

本实用新型还包括调节部分3，调节部分3与流动通道连通，调节部分3设置在检测部分2的流动方向的前端，即水样需要先流过调节部分3才能流入检测部分2。流动通道包括与调节部分3连通的进水管31、与调节部分3连通的检测管32和与检测管32连通的出水管33，检测管32设置在暗室21内，调节部分3包括调节筒34，进水管31连通与调节筒34侧壁的上部，检测管32设置在调节筒34的底部，调节筒34的内壁设置有水位线。调节筒34优选的采用耐高温、不宜老化的材料制成，这种材料有玻璃、石英、金属、塑料。此处的耐高温是指在炎热天气下，防止调节筒34受热发生形变，不易老化也是同样的道理，防止在炎热天气下调节筒34老化、损坏。调节筒34上方还设置有可封闭调节筒34的旋盖35。调节筒34的作用是保证水样进入检测系统中时没有气泡产生，防止干扰检测结果。调节筒34内设置水位线是为了在调节筒34内预添加水样至水位线，方便水样保持一定流速、浮游生物匀速的进入检测部分2。

为了保证进水量和出水量可控，在进水管31上设置有取水计量泵4，出水管33设置有出水计量泵5，取水计量泵4和出水计量泵5具输送、计量和调节功能，两者可以单独自动工作，也可以通过计算机控制工作。为了保证进水管31不被堵塞，在进水管31的进水端还设置有过滤部分6，过滤部分6旨在截留水体中其他杂质，如水生植物茎叶、小型鱼类、水面漂浮物等。前端过滤部分6应具有一定质量，以保证取水时不会浮起。过滤部分6选用尼龙网并设置配重块，也可选用不锈钢过滤网、涤纶网等筛网替代。

进一步的，为了减小自然光由流动通道照射至暗室21内，检测部分2还包括遮光垫片7，其中一个遮光垫片7设置在检测管32的上端且遮光垫片7与暗室21的上壁贴合，另一个遮光垫片7设置在检测管32的下端且遮光垫片7与暗室21的下壁贴合。遮光垫片7还有固定检测管32的作用。

本实用新型的原理：点光源22不断发射光线，当光线通过入射光聚光镜24调节光照方向，均匀的照射在检测管32，在通过检测光聚光镜25将光线聚焦在光敏传感器23上，光敏传感器23内电子收到击发，产生电子空穴对，在电场作用下产生电势，将光信号转换为电信号，电信号穿传输至AD转换器26内，并有PLC27传递至计算机。而当水样中含有浮游生物时，阻碍了光线照射到光敏传感器23上，产生光电变化，产生脉冲，待测浮游生物的大小、体长和数量等信息被记录下来。

本实用新型具有载具，方便在水域中的任何位置进行定点取样，无需将水样采集后送至试验室，减少了外界因素的干扰，而且基于光电脉冲的检测方法快速准确，对水样和水域不会产生污染，光电脉冲技术成熟，具有良好的应用基础，提高了浮游生物的检测效率和检测速度。

以上所述只是本实用新型优选的实施方式，其并不构成对本实用新型保护范围的限制。

Claims (9)

1.一种移动式浮游生物原位定量快速检测装置，其特征在于：包括：

一载具(1)，所述载具(1)装载有检测部分(2)和流动通道；

一流动通道，所述流动通道为透明管体，所述流动通道穿过检测部分(2)；

一检测部分(2)，所述检测部分(2)包括暗室(21)，所述暗室(21)内设置有点光源(22)和可接受光线的光敏传感器(23)，所述点光源(22)与光敏传感器(23)设置在流动通道的两侧，所述点光源(22)与流动通道之间还设置有入射光聚光镜(24)，所述光敏传感器(23)与流动通道之间还设置有检测光聚光镜(25)，所述光敏传感器(23)信号连接有AD转换器(26)，所述AD转换器(26)依次信号连接有PLC(27)和计算机。

2.根据权利要求1所述的移动式浮游生物原位定量快速检测装置，其特征在于：所述流动通道还连通有调节部分(3)，所述调节部分(3)位于检测部分(2)的流动方向的前端，所述流动通道包括与调节部分(3)连通的进水管(31)、与调节部分(3)底部连通的检测管(32)和与检测管(32)连通的出水管(33)，所述检测管(32)设置在暗室(21)内，所述调节部分(3)包括调节筒(34)，所述进水管(31)连通与调节筒(34)侧壁的上部，所述检测管(32)设置在调节筒(34)的底部，所述调节筒(34)的内壁设置有水位线。

3.根据权利要求2所述的移动式浮游生物原位定量快速检测装置，其特征在于：所述调节筒(34)的材质为耐高温、不易老化的材料。

4.根据权利要求2所述的移动式浮游生物原位定量快速检测装置，其特征在于：所述调节筒(34)上端设置有可封闭调节筒(34)的旋盖(35)。

5.根据权利要求2所述的移动式浮游生物原位定量快速检测装置，其特征在于：所述进水管(31)还设置有取水计量泵(4)，所述出水管(33)还设置有出水计量泵(5)。

6.根据权利要求2-5任意一项所述的移动式浮游生物原位定量快速检测装置，其特征在于：所述进水管(31)的进水端还设置有过滤部分(6)。

7.根据权利要求1所述的移动式浮游生物原位定量快速检测装置，其特征在于：还包括遮光垫片，其中一个遮光垫片设置在检测管(32)的上端且遮光垫片与暗室(21)的上壁贴合，另外一个遮光垫片设置在检测管(32)的下端且遮光垫片与暗室(21)的下壁贴合。

8.根据权利要求1所述的移动式浮游生物原位定量快速检测装置，其特征在于：所述光敏传感器(23)为硅光电池。

9.根据权利要求1所述的移动式浮游生物原位定量快速检测装置，其特征在于：所述点光源(22)为二极管。

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