CN211453340U - 一种基于吸光度的水体藻类浓度监测装置 - Google Patents
一种基于吸光度的水体藻类浓度监测装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN211453340U CN211453340U CN201922065440.6U CN201922065440U CN211453340U CN 211453340 U CN211453340 U CN 211453340U CN 201922065440 U CN201922065440 U CN 201922065440U CN 211453340 U CN211453340 U CN 211453340U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- controller
- absorbance
- algae concentration
- water
- liquid sample
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
本实用新型涉及基于吸光度的水体藻类浓度监测装置，可有效解决现有技术不能为水华的防治工作提供及时准确信息的问题，其解决的技术方案是，潜水壳内从下至上分别设置有电机腔、液体样本检测腔、控制器和太阳能电池板，电机腔内设置有电动隔膜泵，液体样本检测腔内设置有滤网，电动隔膜泵的出水口经引流管与液体样本检测腔的进水口相连通，控制器上设置有防水type_c型数据通信与电源接口、侧插按键开关、运行状态指示灯，太阳能电池板上设有圆形SMA接头，圆形SMA接头另一端接在控制器上，本实用新型通过定期采集水体在三个波长下吸光度信息可以灵敏准确地反映藻类浓度变化，进而防止水华于未然，是藻类浓度监测装置上的创新。
Description
技术领域
本实用新型涉及藻类浓度监测设备，特别是一种基于吸光度的水体藻类浓度监测装置。
背景技术
随着工业的快速发展，我国内陆水体频繁出现藻类在短期内大量繁殖，导致水体生物缺氧死亡, 引起水体严重富营养化。因此加强藻类浓度的实时检测，对防治水华尤为重要。目前，藻浓度监测系统大多采用基于藻类叶绿素a的荧光检测技术，但是该检测方法成本昂贵，针对性不强，且效率低下，不能实现实时准确地检测藻浓度。鉴于此，寻找能够实时灵敏反映藻浓度变化且易于检测的指标，对开发高效藻浓度检测设备尤为重要。
以藻类在特定波长下吸光度为检测指标的新型藻浓度监测装置的原理在于通过解析藻浓度与在波长为440nm、645nm、750nm波长下吸光度的关系，根据监测数值反推水体藻类浓度，可以快速便捷得掌握藻浓度信息，进而防治水华于未然，但至今未见有基于吸光度的水体藻类浓度监测设备。
发明内容
针对上述情况，为解决现有技术之缺陷，本实用新型之目的就是提供一种基于吸光度的水体藻类浓度监测装置，可有效解决现有技术不能为水华的防治工作提供及时准确信息的问题。
本实用新型解决的技术方案是，包括潜水壳、太阳能电池板和电动隔膜泵，潜水壳内从下至上分别设置有电机腔、液体样本检测腔、控制器和太阳能电池板，电机腔内设置有电动隔膜泵，液体样本检测腔内设置有滤网，电动隔膜泵的出水口经引流管与液体样本检测腔的进水口相连通，控制器上设置有防水type_c型数据通信与电源接口、侧插按键开关、运行状态指示灯，太阳能电池板上设有圆形SMA接头，圆形SMA接头另一端接在控制器上，圆形SMA接头上装有信号NB-IOT发射天线，液体样本检测腔内顶部设置有激光发射器、光电传感器，液体样本检测腔侧面设置有排水口，太阳能电池板与控制器的防水type_c型数据通信与电源接口相连，侧插按键开关与太阳能电池板相连，电动隔膜泵与控制器的电动隔膜泵管脚相连，激光发射器、光电传感器分别经A/D转换器、滤波器与控制器的输入端口相连。
本实用新型设计精巧、结构简单、应用广泛、监测准确的特点，通过定期采集水体在三个波长下吸光度信息可以灵敏准确地反映藻类浓度变化，进而防止水华于未然，具有良好的环境、经济和社会效益和广泛的应用市场，是藻类浓度监测装置上的创新。
附图说明
图1为本实用新型的结构立体示意图。
图2为本实用新型的结构侧视图。
图3为本实用新型电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明。
由图1-3给出，本实用新型包括潜水壳、太阳能电池板和电动隔膜泵，潜水壳15内从下至上分别设置有电机腔13、液体样本检测腔14、控制器5和太阳能电池板3，电机腔13内设置有电动隔膜泵10，液体样本检测腔14内设置有滤网8，电动隔膜泵的出水口17经引流管9与液体样本检测腔的进水口16相连通，控制器5上设置有防水type_c型数据通信与电源接口7、侧插按键开关6、运行状态指示灯4，太阳能电池板3上设有圆形SMA接头2，圆形SMA接头2另一端接在控制器5上，圆形SMA接头2上装有信号NB-IOT发射天线1，液体样本检测腔14内顶部设置有激光发射器11、光电传感器12，液体样本检测腔14侧面设置有排水口18，太阳能电池板3与控制器5的防水type_c型数据通信与电源接口7相连，侧插按键开关6与太阳能电池板3相连，电动隔膜泵10与控制器5的电动隔膜泵管脚相连，激光发射器11、光电传感器12分别经A/D转换器19、滤波器20与控制器5的输入端口相连。
为了保证使用效果，所述的控制器5为8051单片机控制器或PLC可编程逻辑控制器。
所述的激光发射器发射激光并经过光栅产生波长为440nm、645nm、750nm的光束。
所述的激光发射器11型号为YD-D650P100-A10-30。
所述的光电传感器12型号为LR-W70。
所述的A/D转换器型号为HY5DU121622DTP-D43。
所述的滤波器型号为IQ-0622-H2。
以上仅为本实用新型的具体实施例，但本实用新型的技术特征并不局限于此。任何以本实用新型为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的技术效果，所做出的简单变化，等同替换或者修饰等，皆涵盖于本实用新型的保护范围之中。
本实用新型的使用情况是，包括供电单元、水样采集单元、检测单元、信号分析处理单元和信号发射单元，供电单元主体是太阳能电池板和聚合物锂电池，水样采集单元主体是电动隔膜泵和液体样本检测腔，电动隔膜泵每隔三小时启动一次，通过单片机程序控制每次检测连续采样5次水样，水样经过滤网预处理后通过进水口进入液体样本检测腔。检测单元主体是激光发射器、光电传感器、液体样本检测腔（检测池）,单片机定时器控制检测单元使能端，定时开启激光发射器和光电传感器，采集三个波长下的吸光度。检测信号经放大滤波和模数转换后输入单片机，信号分析处理单元主体是8051单片机，单片机对输入的数据进行分析、处理，并判断水体藻类浓度是否超过水华爆发的预警值，信号发射单元主体是NB—IOT发射天线，将藻浓度信息发送至远程终端接收装置。
具体的，太阳能电池板3为装置的运行供能，由侧插按键开关控制整个装置的运行，并由运行状态指示灯显示装置的运行状态，防水type_c型数据通信与电源接口可以实现将水域藻浓度的变化信息传输至电脑和装置的充电工作，潜水壳中的电动隔膜泵定时定量地抽取水样，并经过引流管、进水口和滤网进入液体样本检测腔，激光发射器发射激光并经过光栅产生波长为440nm、645nm、750nm的光束，光束照射装有水样的液体样本检测腔（检测池），光电传感器采集水样在三个波长下的吸光度，通过A/D转换完成信号的分析处理，将信号传输至单片机，检测过后的水样经排水口流出；运行状态指示灯4显示装置的运行状态，控制器5上的单片机8051控制电动隔膜泵10、激光发射器11和光电传感器12每隔三小时启动一次，每次检测连续采样5次水样，取5次水样在三个波长下吸光度的平均值带入水体藻类浓度与三个波长下吸光度的函数关系式中进行分析和计算，每次检测时，激光发射器11发射激光并经过光栅产生波长为440nm、645nm、750nm的光束，在潜水壳15内，水样从电机腔13中的电动隔膜泵10的进水口21进入泵内，经引流管9从进水口16进入液体样本检测腔14并经过滤网8的预处理过程，三个波长下的光束照射装有水样的液体样本检测腔14，光电传感器采集水样在三个波长下的吸光度，并将检测信号经放大与滤波后传输至8051单片机，输入信号均存入单片机内部寄存器中，单片机对输入的数据进行分析、处理后得到此时的水体藻浓度，并判断是否达到水华爆发的预警值，采集过吸光度的水样经排水口18流出液体样本检测腔14，信号NB-IOT发射天线1将藻浓度信息传输至远程终端。
本实用新型设计精巧、结构简单，通过采集藻类吸光度的信息可以准确地得到水体藻类浓度信息，防治水华于未然，完全实现自动化管理，符合新时代的要求。装置使用过程中无需外接能源，且装置防水性能好，可以与移动设备进行藻浓度信息变化的数据传输，运行维护简单，使用效果好，具有良好的经济和社会效益。
Claims (7)
1.一种基于吸光度的水体藻类浓度监测装置，包括潜水壳、太阳能电池板和电动隔膜泵，其特征在于，潜水壳(15)内从下至上分别设置有电机腔(13)、液体样本检测腔(14)、控制器(5)和太阳能电池板(3)，电机腔(13)内设置有电动隔膜泵(10)，液体样本检测腔(14)内设置有滤网(8)，电动隔膜泵的出水口(17)经引流管(9)与液体样本检测腔的进水口(16)相连通，控制器(5)上设置有防水type_c型数据通信与电源接口(7)、侧插按键开关(6)、运行状态指示灯(4)，太阳能电池板(3)上设有圆形SMA接头(2)，圆形SMA接头(2)另一端接在控制器(5)上，圆形SMA接头(2)上装有信号NB-IOT发射天线(1)，液体样本检测腔(14)内顶部设置有激光发射器(11)、光电传感器(12)，液体样本检测腔(14)侧面设置有排水口(18)，太阳能电池板(3)与控制器(5)的防水type_c型数据通信与电源接口(7)相连，侧插按键开关(6)与太阳能电池板(3)相连，电动隔膜泵(10)与控制器(5)的电动隔膜泵管脚相连，激光发射器(11)、光电传感器(12)分别经A/D转换器(19)、滤波器(20)与控制器(5)的输入端口相连。
2.根据权利要求1所述的基于吸光度的水体藻类浓度监测装置，其特征在于，所述的控制器(5)为(8051)单片机控制器或PLC可编程逻辑控制器。
3.根据权利要求1所述的基于吸光度的水体藻类浓度监测装置，其特征在于，所述的激光发射器发射激光并经过光栅产生波长为440nm、645nm、750nm的光束。
4.根据权利要求1所述的基于吸光度的水体藻类浓度监测装置，其特征在于，所述的激光发射器(11)型号为YD-D650P100-A10-30。
5.根据权利要求1所述的基于吸光度的水体藻类浓度监测装置，其特征在于，所述的光电传感器(12)型号为LR-W70。
6.根据权利要求1所述的基于吸光度的水体藻类浓度监测装置，其特征在于，所述的A/D转换器型号为HY5DU121622DTP-D43。
7.根据权利要求1所述的基于吸光度的水体藻类浓度监测装置，其特征在于，所述的滤波器型号为IQ-0622-H2。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201922065440.6U CN211453340U (zh) | 2019-11-26 | 2019-11-26 | 一种基于吸光度的水体藻类浓度监测装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201922065440.6U CN211453340U (zh) | 2019-11-26 | 2019-11-26 | 一种基于吸光度的水体藻类浓度监测装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN211453340U true CN211453340U (zh) | 2020-09-08 |
Family
ID=72302545
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201922065440.6U Expired - Fee Related CN211453340U (zh) | 2019-11-26 | 2019-11-26 | 一种基于吸光度的水体藻类浓度监测装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN211453340U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114199829A (zh) * | 2021-12-02 | 2022-03-18 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种基于太阳电池的简易水质监测报警装置 |
-
2019
- 2019-11-26 CN CN201922065440.6U patent/CN211453340U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114199829A (zh) * | 2021-12-02 | 2022-03-18 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种基于太阳电池的简易水质监测报警装置 |
| CN114199829B (zh) * | 2021-12-02 | 2024-03-26 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种基于太阳电池的简易水质监测报警装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN211453443U (zh) | 一种基于电导率的水体藻类浓度监测装置 | |
| CN105044303B (zh) | 一种水库多参数水质垂向动态数据采集装置 | |
| CN203011836U (zh) | 一种溶解氧浓度检测装置 | |
| CN203249861U (zh) | 一种用于检测鱼塘水质浊度的无线传感网络节点装置 | |
| CN204536203U (zh) | 一种一体化探头式光电水质多参数在线测量系统 | |
| CN206725012U (zh) | 循环水养殖鱼塘参数无线监测系统 | |
| CN211453340U (zh) | 一种基于吸光度的水体藻类浓度监测装置 | |
| CN105044370A (zh) | 一种无人值守的重金属污水监测设备 | |
| CN101556245A (zh) | 一种基于红、绿、蓝三原色数字信号的叶绿素测量方法 | |
| CN202443010U (zh) | 手持式水质检测仪 | |
| CN112986233A (zh) | 便携式余氯水质在线检测装置及方法 | |
| CN111610161B (zh) | 一种流通系统、海水营养盐原位测量装置及测量方法 | |
| CN203024801U (zh) | 一种水质监测装置 | |
| CN205280580U (zh) | 一种cod和氨氮多参数在线监测装置及其系统 | |
| CN203376287U (zh) | 一种自动水质溶氧监测与控制装置 | |
| CN106645032A (zh) | 一种荧光法多参数水质电极 | |
| CN217238026U (zh) | 一种用于水质环保监测的设备 | |
| CN211955213U (zh) | 光学浊度检测传感器 | |
| CN212568454U (zh) | 一种水质检测装置 | |
| CN203101991U (zh) | 室内空气质量计算机自动控制检测装置 | |
| CN204514797U (zh) | 一种适用于高氯污水的在线CODcr测定系统 | |
| CN203101308U (zh) | 医用中心制氧系统的氧气在线监测装置 | |
| CN103969195A (zh) | 一种新型的基于光学方法的pH值检测仪器 | |
| CN208872747U (zh) | 一种水质在线监测、分析系统 | |
| CN113155104A (zh) | 智能河道监测系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20200908 Termination date: 20211126 |