RU201361U1 - PORTABLE FLUORIMETER - Google Patents

PORTABLE FLUORIMETER Download PDF

Info

Publication number
RU201361U1
RU201361U1 RU2020109990U RU2020109990U RU201361U1 RU 201361 U1 RU201361 U1 RU 201361U1 RU 2020109990 U RU2020109990 U RU 2020109990U RU 2020109990 U RU2020109990 U RU 2020109990U RU 201361 U1 RU201361 U1 RU 201361U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
measuring
unit
optical
fluorescence
chlorophyll
Prior art date
Application number
RU2020109990U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктория Сергеевна Герасюк
Павел Стефанович Пляка
Юрий Игоревич Юрасов
Галина Юрьевна Глущенко
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Федеральный исследовательский центр Южный научный центр Российской академии наук" (ЮНЦ РАН)
Виктория Сергеевна Герасюк
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Федеральный исследовательский центр Южный научный центр Российской академии наук" (ЮНЦ РАН), Виктория Сергеевна Герасюк filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Федеральный исследовательский центр Южный научный центр Российской академии наук" (ЮНЦ РАН)
Priority to RU2020109990U priority Critical patent/RU201361U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU201361U1 publication Critical patent/RU201361U1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N21/645Specially adapted constructive features of fluorimeters

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к измерительной технике и предназначена для измерения содержания хлорофилла-А в воде флуориметрическим методом в полевых условиях, с одновременным обеспечением портативности и эргономичности устройства. Портативный флуориметр содержит: эргономичный пластиковый корпус, блок приема/передачи данных через USB-порт и контроллером зарядки/разрядки внутренней аккумуляторной батареи, внутреннюю аккумуляторную батарею, модуль беспроводного приема/передачи данных, блок управления флуориметром, органы управления, блок контроллера с преобразователем измерительного сигнала с ЖК-дисплеем, измерительный блок, крепление крышки измерительного отсека с механизмом плавного открытия/закрытия, крышка измерительного отсека, измерительный отсек с кюветой, механизм фиксации крышки измерительного отсека с кнопкой. Технический результат заключается в повышении чувствительности при измерении малых концентраций флуоресценции хлорофилла-А в водной среде, как прижизненной формы, так и фиксированной в ацетоне. 2 ил.The utility model relates to a measuring technique and is designed to measure the content of chlorophyll-A in water by the fluorometric method in the field, while ensuring the portability and ergonomics of the device. The portable fluorometer contains: an ergonomic plastic case, a unit for receiving / transmitting data via a USB port and a charge / discharging controller for the internal battery, an internal battery, a wireless receiving / transmitting data module, a fluorometer control unit, controls, a controller unit with a measuring signal converter with LCD display, measuring unit, fixing the measuring compartment cover with a soft opening / closing mechanism, measuring compartment cover, measuring compartment with a cuvette, locking mechanism for measuring compartment cover with a button. The technical result consists in increasing the sensitivity when measuring low concentrations of chlorophyll-A fluorescence in an aqueous medium, both in vivo and fixed in acetone. 2 ill.

Description

Полезная модель относится к измерительной технике и предназначена для измерения содержания хлорофилла-А в воде в полевых условиях флуориметрическим методом.The utility model relates to measuring equipment and is designed to measure the content of chlorophyll-A in water in the field using the fluorometric method.

Из уровня техники известны конструкций приборов для измерения содержания хлорофилла-А (RU 124393 U1, МПК G01N 21/01, 25.05.2012) [1], (RU 2308708 С2, МПК G01N 21/64, 22.11.2005) [2], (RU 177930 U1, МП G01N 21/64, 15.12.2016) [3], (RU 108844 U1, МПК G01N 21/64, 05.04.2011) [4], (Photosynthesis YIELD ANALYZER MINI-РАМ. Portable Chlorophyll Fluorometer.// Handbook of Operation. 2.115 / 04.96 2. Edition: August 1999. ©Heinz Walz GmbH. Доступен на URL: https://www.walz.com/downloads/manuals/mini-pam-II/MINIP_1EB.pdf.) [5], (RU 2375701 C1, МПК G01N 21/64, 23.10.2008) [6]. Известны различные системы для выполнения флуориметрических измерений в водной среде. Известные конструкции включают в себя различное исполнение измерительных систем погружного типа (выполненное виде кабель тороса [1], двухканального флуориметра с пересечением оптических осей возбуждающего и регистрируемого сигналов [2] или содержащий один или несколько оптических источников возбуждения прижизненной флуоресценции фитопланктона с фотоприемниками [3]) в которых измерение осуществляется непосредственно в анализируемой среде, лазерного для проведения бесконтактного исследования [4], а также переносных приборов и устройств лабораторного исполнения [5, 6, 7], использующих различную компоновку измерительных блоков в совокупности с вспомогательными (блоки питания, усиления, преобразования сигналов и передачи) с оптимальным сопряжением аналоговых и электронных узлов приборов схемотехническим сочетанием аппаратных возможностей устройств и алгоритмических режимов их работы (микропроцессорное и программное обеспечение) для определения содержания фитопигментов (например, хлорофилла-А (хл-А)) [5, 6] или для определения концентраций ионов тяжелых металлов с использованием флуориметрии на основе нуклеиновых кислот [7]. Каждая из известных конструкций обладает своими достоинствами для различных сфер применения: обеспечение высокой чувствительности и селективности аналитического сигнала [6]; являются портативными, для использования в полевых условиях, с возможностью сохранения полученных данных и передачей их на персональный компьютер при помощи интерфейсов ввода/вывода USB и Ethernet; возможностью проведения исследований в непрерывных режимах [3,5,7]. Также известные конструкции имеют и недостатки такие как: отсутствие в некоторых устройствах модулей передачи данных; отсутствие систем управления, корректировки и передачи полученного сигнала и обеспечением мобильности и компактности всех приведенных устройств при сохранении высокой чувствительности и качества получаемых результатов; имеют сложные и громоздкие конструкции определяющие их высокие экономические затраты при изготовлении, а обеспечивающий работу в полевых условиях портативный флуориметрический аппарат [7] предназначен только для определения концентраций ионов тяжелых металлов с использованием флуориметрии и имеет громоздкую конструкцию измерительного блока с использованием эталонных реагентов на основе нуклионовых кислот.From the prior art, designs of devices for measuring the content of chlorophyll-A are known (RU 124393 U1, IPC G01N 21/01, 25.05.2012) [1], (RU 2308708 C2, IPC G01N 21/64, 22.11.2005) [2], (RU 177930 U1, MP G01N 21/64, 15.12.2016) [3], (RU 108844 U1, IPC G01N 21/64, 05.04.2011) [4], (Photosynthesis YIELD ANALYZER MINI-PAM. Portable Chlorophyll Fluorometer. // Handbook of Operation. 2.115 / 04.96 2. Edition: August 1999. © Heinz Walz GmbH. Available at URL: https://www.walz.com/downloads/manuals/mini-pam-II/MINIP_1EB.pdf.) [5], (RU 2375701 C1, IPC G01N 21/64, 23.10.2008) [6]. Various systems are known for performing fluorometric measurements in aqueous media. Known designs include various versions of submersible measuring systems (made in the form of a hummock cable [1], a two-channel fluorimeter with the intersection of the optical axes of the exciting and recorded signals [2], or containing one or more optical sources of excitation of the phytoplankton lifetime fluorescence with photodetectors [3]) in which the measurement is carried out directly in the analyzed environment, laser for non-contact research [4], as well as portable instruments and laboratory devices [5, 6, 7], using a different layout of measuring units in conjunction with auxiliary (power supplies, amplification, conversion signals and transmission) with optimal interfacing of analog and electronic units of devices by a circuit combination of hardware capabilities of devices and algorithmic modes of their operation (microprocessor and software) to determine the content of phytopigments (for example, chlorophyll A (chl-A)) [5, 6] or to determine the concentration of heavy metal ions using nucleic acid-based fluorimetry [7]. Each of the known constructions has its own advantages for various fields of application: ensuring high sensitivity and selectivity of the analytical signal [6]; are portable, for use in the field, with the ability to save the received data and transfer them to a personal computer using USB and Ethernet input / output interfaces; the ability to conduct research in continuous modes [3,5,7]. Also known designs have drawbacks such as: lack of data transmission modules in some devices; lack of control systems, correction and transmission of the received signal and ensuring the mobility and compactness of all the above devices while maintaining high sensitivity and quality of the results; have complex and cumbersome designs that determine their high economic costs in manufacturing, and a portable fluorimetric apparatus that ensures operation in field conditions [7] is intended only for determining the concentrations of heavy metal ions using fluorimetry and has a bulky design of a measuring unit using reference reagents based on nuclionic acids ...

Все известные конструкции, кроме флуориметрического аппарата [7], позволяют осуществлять контроль за уровнем цветения сине-зеленых водорослей в водной среде, излишнее распространение которых влияет на экологическую обстановку (сине-зеленые водоросли как показатель экологической обстановки водоемов). «Гиперцветение» потенциально-токсичных сине-зеленых водорослей оказывает большое влияние на экосистему - их биомасса летом превышает уровень, при котором наблюдается вторичная эвтрофикация (биологическое загрязнение). В прибрежной зоне при скоплении и разложении водорослей локально отмечается отсутствие кислорода и замор рыб [8], что обуславливает необходимость контролирующим органам и научно-исследовательским организациям наличия мобильного устройства для экспресс-диагностики, например, по оценке флуоресценции фитопигментов. Флуоресцентный метод определения хл-А широко применяется в биоокеанологии и детально разработан [9, 10] с момента своего описания в 1963 г. [11]. Большинство флуориметров для определения хл-А in situ используют для возбуждения флуоресценции широкополосный источник излучения с первичным светофильтром (λmax ~ 430 нм), а для регистрации сигнала - чувствительный фотоумножитель, оснащенный вторичным светофильтром (λmax ≥ 660 нм) [5,8].All known designs, except for the fluorometric apparatus [7], allow to control the level of blooming of blue-green algae in the aquatic environment, the excessive distribution of which affects the ecological situation (blue-green algae as an indicator of the ecological situation of water bodies). The "hyperbloom" of potentially toxic blue-green algae has a great impact on the ecosystem - their biomass in summer exceeds the level at which secondary eutrophication (biological pollution) is observed. In the coastal zone, during the accumulation and decomposition of algae, there is a local lack of oxygen and fish death [8], which necessitates a mobile device for rapid diagnostics by regulatory authorities and research organizations, for example, by assessing the fluorescence of phytopigments. The fluorescent method for the determination of Chl-A is widely used in biooceanology and has been developed in detail [9, 10] since its description in 1963 [11]. Most fluorimeters for in situ determination of Chl-A use a broadband radiation source with a primary light filter (λ max ~ 430 nm) to excite fluorescence, and a sensitive photomultiplier equipped with a secondary light filter (λ max ≥ 660 nm) for signal registration [5,8] ...

Наиболее близким по назначению и конструктивному выполнению к заявляемой полезной модели является импульсный флуориметр [5], принимаемый за прототип, который промышленно выпускается в переносной форме и используется для измерения флуоресценции хлорофилла.The closest in purpose and design to the claimed utility model is a pulse fluorimeter [5], taken as a prototype, which is industrially produced in a portable form and is used to measure chlorophyll fluorescence.

Известный переносной флуориметр [5] содержит алюминиевый корпус оборудованного пятью коммуникационными разъемами: для подключения по USB-порту; для оптоволоконной оптики; для листового зажима, либо для квантового/температурного микросенсора; для подключения зарядки внутренней батареи; для подключения внешних излучателей с зажимом-держателем для объектов подсвечивающиеся светодиодами («Синий» при длине волны 455 нм с полушириной при половине высоты (ПШПВ) 20 нм «Красный» при длине волны 750 нм (ПШПВ 25 нм) и избирательным усилителем), измерительного блока (волоконная оптика, оборудованная фотодиодами) и платой Bluetooth (v.2.0).The well-known portable fluorometer [5] contains an aluminum case equipped with five communication connectors: for connection via a USB port; for fiber optics; for a sheet clamp, or for a quantum / temperature microsensor; for connecting charging the internal battery; for connecting external emitters with a clip-holder for objects illuminated by LEDs ("Blue" at a wavelength of 455 nm with a half-width at half-height (FWHM) 20 nm "Red" at a wavelength of 750 nm (FWHM 25 nm) and a selective amplifier), unit (fiber optics equipped with photodiodes) and Bluetooth board (v.2.0).

Однако известная конструкция не обеспечивает полную мобильность использования прибора в полевых условиях, а измерение высоких концентраций хлорофилла (листья зеленых насаждений) производит при естественном освещении, что дает дополнительную погрешность при измерении малых концентраций фитопигмента. При чрезмерно малых концентрациях хлорофилла, измерение и вовсе неосуществимо. Также данная конструкция не позволяет осуществить измерение концентрации хлорофилла фитопланктона в водной среде с оценкой состояния фотосинтетического аппарата фитопланктона и уровня физиологического стресса у водных растений за счет раздельной регистрации прижизненной флуоресценции хлорофилла особенно при отборе водных проб в условиях ограниченных возможностей или полевых условиях прибрежных зон или непосредственно в водной среде. Кроме того, в описанных устройствах не содержится сведений об отсутствии возможности зарядки устройства через USB порт, внутренней батареи, а также сопряжении с мобильным устройством типа смартфона.However, the known design does not provide full mobility of using the device in the field, and the measurement of high concentrations of chlorophyll (leaves of green plantations) is performed under natural light, which gives an additional error when measuring low concentrations of phytopigment. At extremely low chlorophyll concentrations, measurement is not feasible at all. Also, this design does not allow measuring the concentration of phytoplankton chlorophyll in the aquatic environment with an assessment of the state of the photosynthetic apparatus of phytoplankton and the level of physiological stress in aquatic plants due to the separate registration of intravital chlorophyll fluorescence, especially when taking water samples under conditions of limited opportunities or field conditions of coastal zones or directly in aquatic environment. In addition, the described devices do not contain information about the inability to charge the device via the USB port, internal battery, or pairing with a mobile device such as a smartphone.

Технической задачей заявляемой полезной модели является устранение данных недостатков и создание портативного флуориметра, выполненного в эргономичном корпусе (благодаря своему дизайну позволяющий снизить вероятность ошибки оператора и повысить комфортность условий его работы в полевых условиях), который позволяет проводить одновременно измерение растворенного органического вещества и пигментов фитопланктона количества, а также обеспечивающего измерение малых концентраций флуоресценции хл-А в водной среде, за счет повышения чувствительности, как прижизненной формы, так и фиксированной в ацетоне [12, 13].The technical task of the claimed utility model is to eliminate these shortcomings and create a portable fluorimeter made in an ergonomic case (due to its design, it allows to reduce the probability of operator error and increase the comfort of his working conditions in the field), which allows simultaneous measurement of dissolved organic matter and phytoplankton pigments , as well as providing measurement of low concentrations of fluorescence of Chl-A in an aqueous medium, due to an increase in the sensitivity, both in vivo and fixed in acetone [12, 13].

Технический результат - повышение чувствительности при измерении малых концентраций флуоресценции хл-А в водной среде, как прижизненной формы, так и фиксированной в ацетоне.EFFECT: increased sensitivity when measuring low concentrations of fluorescence of chl-A in an aqueous medium, both in vivo and fixed in acetone.

Указанный технический результат достигается тем, что портативный флуориметр состоит из: эргономичного малогабаритного корпуса; блока приема/передачи данных через USB-порт (обеспечивающий также зарядку внутренней аккумуляторной батареи); блока приема/передачи данных через беспроводное соединение; органов управления; контроллера с ЖК-дисплеем; измерительного отсека; системы плавного автоматического открытия и ручного закрытия крышки измерительного отсека для расположения измерительной кюветы; механизм фиксации крышки измерительного отсека; измерительного блока с одним или несколькими импульсными оптическими источниками, направленных на измерительную кювету с исследуемым водным раствором, для возбуждения прижизненной флуоресценции фитопланктона или фиксированной в ацетоне и фотоприемника, принимающего из водного раствора оптическое излучение флуоресценции хлорофилла фитопланктона, снабженного оптическим фильтром, подавляющим излучение в полосе спектра оптических источников, и оптическим экраном, исключающим прямое и зеркальное попадание излучения оптических источников, а также крышки измерительного отсека для исключения попадания в измерительный блок внешнего освещения, что позволяет в совокупности повысить чувствительность при измерении малых концентраций флуоресценции хл-А в водной среде, как прижизненной формы, так и фиксированной в ацетоне.The specified technical result is achieved by the fact that the portable fluorimeter consists of: an ergonomic small-sized body; unit for receiving / transmitting data via USB-port (which also provides charging of the internal battery); a unit for receiving / transmitting data via a wireless connection; governing bodies; controller with LCD display; measuring compartment; systems for smooth automatic opening and manual closing of the measuring compartment lid for positioning the measuring cuvette; a mechanism for fixing the cover of the measuring compartment; measuring unit with one or more pulsed optical sources directed to the measuring cuvette with the investigated aqueous solution to excite vivo fluorescence of phytoplankton or fixed in acetone and a photodetector that receives the optical radiation of phytoplankton chlorophyll fluorescence from the aqueous solution, equipped with an optical filter in the spectrum suppressing the spectrum optical sources, and an optical screen that excludes direct and specular radiation from optical sources, as well as a cover of the measuring compartment to exclude the ingress of external illumination into the measuring unit, which in total allows increasing the sensitivity when measuring low concentrations of Chl-A fluorescence in an aqueous medium, as in vivo form, and fixed in acetone.

Блок контроллера осуществляет синхронизацию работы портативного флуориметра, обработки сигналов, усиление, фильтрацию и оцифровку принимаемых оптических сигналов, вычисление результатов измерения интенсивности флуоресценции хлорофилла фитопланктона и интенсивности рассеянного в водном растворе излучения с учетом нестабильности амплитуды интенсивности оптического источника, а также вывод информации на дисплей и отправку/получения данных на блоки приема/передачи проводного/беспроводного соединение с внешними устройствами.The controller unit synchronizes the operation of a portable fluorimeter, signal processing, amplification, filtering and digitization of received optical signals, calculates the results of measuring the fluorescence intensity of phytoplankton chlorophyll and the intensity of radiation scattered in an aqueous solution, taking into account the instability of the amplitude of the optical source intensity, as well as displaying information on the display and sending / receiving data to the units of receiving / transmitting wired / wireless connection with external devices.

Обеспечение запуска процесса измерения осуществляется, как через блоки приема/передачи (проводной/беспроводной) при помощи программного обеспечения, так и через органы управления, которые обеспечивают возможность установления беспроводного доступа и выбор функций прибора (тип измерения флуоресценции).Ensuring the start of the measurement process is carried out both through the transmit / receive units (wired / wireless) using software, and through the controls that provide the ability to establish wireless access and select the device functions (type of fluorescence measurement).

Под портативностью в данном случае понимается тот факт, что удобное для переноски устройство, которое выполняет задачи по измерению концентрации хл-А в водном растворе, непосредственно отобранном в исследуемом месте, имеет компактные габариты, достаточно энергоемкую батарею, для бесперебойной работы устройства, а также встроенные интерфейсы для обеспечения соединения с другими устройствами. Конкретно:In this case, portability means the fact that a portable device that performs the task of measuring the concentration of Chl-A in an aqueous solution directly sampled in the investigated place has a compact size, a sufficiently energy-intensive battery for uninterrupted operation of the device, as well as built-in interfaces for providing connection with other devices. Specifically:

- внутренняя аккумуляторная батарея (напряжение 3.6±0.4 В) с возможностью получения энергии через разъем USB-порт (напряжение 5±0.4 В) от сети, от переносной аккумуляторной батареи типа "Powerbang" или от персонального компьютера (ПК);- internal rechargeable battery (voltage 3.6 ± 0.4 V) with the ability to receive energy through the USB-port (voltage 5 ± 0.4 V) from the mains, from a portable rechargeable battery of the "Powerbang" type or from a personal computer (PC);

- встроенные интерфейсы USB-порт, Bluetooth для передачи данных, обновления ПО и т.д.;- built-in interfaces USB-port, Bluetooth for data transfer, software updates, etc .;

- компактный эргономичный корпус, способный умещаться в одной руке;- compact, ergonomic body that can fit in one hand;

- кювета с измеряемым веществом помещается в измерительный отсек, который полностью защищен от посторонних источников света замыкающейся крышкой измерительного отсека;- the cuvette with the substance to be measured is placed in the measuring compartment, which is completely protected from extraneous light sources by the closing cover of the measuring compartment;

Полезная модель поясняется фигурами чертежа и проекции.The utility model is illustrated by drawing and projection figures.

Фиг. 1 - Портативный флуориметр, вид сбоку.FIG. 1 - Portable fluorometer, side view.

Фиг 2 - 3D-проекция портативного флуориметра.Fig 2 is a 3D projection of a portable fluorometer.

Портативный флуориметр содержит (Фиг. 1) эргономичный пластиковый корпус 1, блок приема/передачи данных через USB-порт (в частности с разъемом microUSB) и контроллером зарядки 2 внутренней аккумуляторной батареи 3, модуль беспроводной приема/передачи данных 4, блок управления флуориметром 5, органы управления 6, блок контроллера с преобразователем измерительного сигнала с ЖК-дисплеем 7, измерительный блок 8, крепление крышки измерительного отсека с механизмом плавного открытия/закрытия 9, крышка измерительного отсека 10, измерительный отсек с кюветой 11, механизм фиксации крышки измерительного отсека с кнопкой 12.The portable fluorometer contains (Fig. 1) an ergonomic plastic case 1, a unit for receiving / transmitting data via a USB port (in particular with a microUSB connector) and a charging controller 2 for an internal rechargeable battery 3, a wireless receiving / transmitting data module 4, a fluorometer control unit 5 , control elements 6, controller unit with a measuring signal converter with an LCD display 7, measuring unit 8, fixing the cover of the measuring compartment with a soft opening / closing mechanism 9, measuring compartment cover 10, measuring compartment with a cuvette 11, locking mechanism for measuring compartment cover with button 12.

Портативный флуориметр при использовании в составе ПК подключается через USB-порт (разъем microUSB), расположенный на блоке передачи данных 2, и обеспечивающий соединение с ПК и зарядку внутренней аккумуляторной батареи 3, при этом необходимая информация о процессе зарядки 3, а также информация о проводном способе подключения выводится на ЖК-дисплей блока контроллера 7, который обрабатывает соответствующую информацию от блока передачи данных 2. При беспроводном подключении связь устанавливается через модуль беспроводной приема/передачи данных 4, при этом блок передачи данных с USB-портом и контроллером зарядки/разрядки внутренней аккумуляторной батареи 2 переходящий в режим питания устройства от внутренней аккумуляторной батареи 3. Информация о беспроводном соединении и степени разрядки внутренней аккумуляторной батареи 3, так же выводится на ЖК-дисплей блока контроллера 7, который обрабатывает соответствующую информацию от блоков 2, 3.A portable fluorometer, when used as part of a PC, is connected via a USB port (microUSB connector) located on the data transfer unit 2, and provides connection to the PC and charging the internal rechargeable battery 3, while the necessary information about the charging process 3, as well as information about the wired method of connection is displayed on the LCD display of the controller unit 7, which processes the corresponding information from the data transmission unit 2. With a wireless connection, communication is established through the wireless data transmission / reception module 4, while the data transmission unit with a USB port and an internal charge / discharge controller rechargeable battery 2 which switches to the device power mode from the internal rechargeable battery 3. Information about the wireless connection and the degree of discharge of the internal rechargeable battery 3 is also displayed on the LCD display of the controller unit 7, which processes the corresponding information from units 2, 3.

Для проведения измерения требуется произвести нажатие кнопки механизма фиксации 12 крышки измерительного отсека 10, и тем самым запустить плавное ее открытие благодаря механизму, расположенному в ее креплении 9. Кювета с исследуемой жидкостью помещается в измерительный отсек 11, после чего производится закрытие крышки измерительного отсека 10 для исключения внешнего освещения в процессе измерения, и нажатие одной из кнопок органов управления 6, чтобы запустить процесс измерения. Кнопки органов управления замыкают контакты блока управления 5, который посылает соответствующий сигнал на блок контроллера для запуска измерительного сигнала на светодиоды измерительного блока 8 с последующим приемом измеренного сигнала от фотодиодов блока 8. Полученный сигнал обрабатывается блоком контроллера 7 с последующим выводом на ЖК-дисплей и передачей в блоки приема/передачи 2, 4 в зависимости от способа передачи (проводной/беспроводной). Обеспечение запуска процесса измерения можно осуществлять через блоки приема/передачи 2, 4 (проводной/беспроводной) при помощи программного обеспечения. Органы управления 6 так же обеспечивают возможность установления беспроводного доступа и выбор функций прибора (тип измерения флуорисценции).To carry out the measurement, it is required to press the button of the fixing mechanism 12 of the cover of the measuring compartment 10, and thereby start its smooth opening thanks to the mechanism located in its mount 9. The cuvette with the test liquid is placed in the measuring compartment 11, after which the cover of the measuring compartment 10 is closed for excluding external light during the measurement, and pressing one of the control buttons 6 to start the measurement process. The control buttons close the contacts of the control unit 5, which sends a corresponding signal to the controller unit to start the measuring signal to the LEDs of the measuring unit 8, followed by the reception of the measured signal from the photodiodes of unit 8. The received signal is processed by the controller unit 7 with subsequent output to the LCD display and transmission to transmit / receive units 2, 4 depending on the transmission method (wired / wireless). Ensuring the start of the measurement process can be done through the transmit / receive units 2, 4 (wired / wireless) using software. Controls 6 also provide the ability to establish wireless access and select instrument functions (type of fluorescence measurement).

Источники информации:Information sources:

1. RU 124393 U1, МПК G01N 21/01, 25.05.2012.1. RU 124393 U1, IPC G01N 21/01, 25.05.2012.

2. RU 2308708 С2, МПК G01N 21/64, 22.11.2005.2. RU 2308708 C2, IPC G01N 21/64, 22.11.2005.

3. RU 177930 U1, МПК G01N 21/64, 15.12.2016.3. RU 177930 U1, IPC G01N 21/64, 15.12.2016.

4. RU 108844 U1, МПК G01N 21/64, 05.04.2011.4. RU 108844 U1, IPC G01N 21/64, 05.04.2011.

5. Photosynthesis YIELD ANALYZER MINI-РАМ. Portable Chlorophyll Fluorometer.// Handbook of Operation. 2.115 / 04.96 2. Edition: August 1999. ©Heinz Walz GmbH. Доступен на URL: https://www.walz.com/downloads/manuals/mini-pam-II/MINIP_1EB.pdf.5. Photosynthesis YIELD ANALYZER MINI-PAM. Portable Chlorophyll Fluorometer // Handbook of Operation. 2.115 / 04.96 2. Edition: August 1999. © Heinz Walz GmbH. Available at URL: https://www.walz.com/downloads/manuals/mini-pam-II/MINIP_1EB.pdf.

6. RU 2375701 C1, МПК G01N 21/64, 23.10.2008.6. RU 2375701 C1, IPC G01N 21/64, 23.10.2008.

7. US 20120015445 A1, G01N 21/64 G06F 19/00, 19.01.2012.7. US 20120015445 A1, G01N 21/64 G06F 19/00, 19.01.2012.

8. Александров С.В. Влияние «цветения» сине-зеленых водорослей на экологическое состояние Куршского залива // Вода: химия и экология. - 2009. - №4. - с. 2-6.8. Alexandrov S.V. Influence of "blooming" of blue-green algae on the ecological state of the Curonian Lagoon // Water: chemistry and ecology. - 2009. - No. 4. - from. 2-6.

9. Карабашев Г.С. Флюоресценция в океане. Л.: Гидрометеоиздат, 1987. 199 с.9. Karabashev G.S. Fluorescence in the ocean. L .: Gidrometeoizdat, 1987.199 p.

10. Arar E.J., Collins G.B. In Vitro Determination of Chlorophyll a and Pheophytin a in Marine and Freshwater Algae by Fluorescence US EPA Method 445.0 // Methods for the Determination of Chemical Substances in Marine and Estuarine Environmental Matrices, 1997. P. 132 - 154.10. Arar E.J., Collins G.B. In Vitro Determination of Chlorophyll a and Pheophytin a in Marine and Freshwater Algae by Fluorescence US EPA Method 445.0 // Methods for the Determination of Chemical Substances in Marine and Estuarine Environmental Matrices, 1997. P. 132 - 154.

11. Yentsch, C.S., Menzel D.W. A method for the determination of phytoplankton chlorophyll and pheophytin by fluorescence // Deep Sea Res., 1963. Vol. 10. P. 221-231.11. Yentsch, C.S., Menzel D.W. A method for the determination of phytoplankton chlorophyll and pheophytin by fluorescence // Deep Sea Res., 1963. Vol. 10.P. 221-231.

12. ГОСТ 17.1.4.02-90 Вода. Методика спектрофотометрического определения хлорофилла - А.12. GOST 17.1.4.02-90 Water. Method of spectrophotometric determination of chlorophyll - A.

13. Поважный В.В. Флуориметр на основе мощных светодиодов для определения концентрации хлорофилла "А" // Океанология. 2014. Т. 54. №3. С. 419.13. Povazhny V.V. Fluorimeter based on high-power LEDs to determine the concentration of chlorophyll "A" // Oceanology. 2014. T. 54. No. 3. P. 419.

Claims (1)

Портативный флуориметр, содержащий эргономичный малогабаритный корпус, блок приема/передачи данных через USB-порт, обеспечивающий также зарядку аккумуляторной батареи, внутреннюю аккумуляторную батарею, блок приема/передачи данных через беспроводное соединение, блок управления с органами управления, блок контроллера с модулем ЖК-дисплея, измерительный блок, а также измерительный отсек для расположения измерительной кюветы, отличающийся тем, что измерительный блок содержит один или несколько импульсных оптических источников, направленных на измерительную кювету с исследуемым водным раствором для возбуждения прижизненной флуоресценции фитопланктона или фиксированной в ацетоне, и фотоприемник, принимающий из водного раствора оптическое излучение флуоресценции хлорофилла фитопланктона, снабженный оптическим фильтром, подавляющим излучение в полосе спектра оптических источников, и оптическим экраном, исключающим прямое и зеркальное попадание излучения оптических источников, при этом измерительный отсек прибора, в который помещается кювета с измеряемым веществом, снабжен крышкой измерительного отсека, полностью защищающей измерительный блок от посторонних источников света.Portable fluorimeter containing an ergonomic small-sized body, a data reception / transmission unit via a USB port that also provides battery charging, an internal rechargeable battery, a data transmission / reception unit via a wireless connection, a control unit with controls, a controller unit with an LCD display module , a measuring unit, as well as a measuring compartment for the location of the measuring cuvette, characterized in that the measuring unit contains one or more pulsed optical sources directed to the measuring cuvette with the investigated aqueous solution to excite vital phytoplankton fluorescence or fixed in acetone, and a photodetector that receives from aqueous solution, the optical radiation of phytoplankton chlorophyll fluorescence, equipped with an optical filter that suppresses radiation in the spectrum band of optical sources, and an optical screen that excludes direct and specular radiation from optical sources, while measuring The separate compartment of the instrument, in which the cuvette with the measured substance is placed, is equipped with a cover of the measuring compartment, which completely protects the measuring unit from extraneous light sources.
RU2020109990U 2020-03-06 2020-03-06 PORTABLE FLUORIMETER RU201361U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020109990U RU201361U1 (en) 2020-03-06 2020-03-06 PORTABLE FLUORIMETER

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020109990U RU201361U1 (en) 2020-03-06 2020-03-06 PORTABLE FLUORIMETER

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU201361U1 true RU201361U1 (en) 2020-12-11

Family

ID=73834700

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020109990U RU201361U1 (en) 2020-03-06 2020-03-06 PORTABLE FLUORIMETER

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU201361U1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2375701C1 (en) * 2008-10-23 2009-12-10 Государственный научный центр Российской Федерации - Институт медико-биологических проблем Российской академии наук Precision two-channel spectral fluorimeter to record and measure dynamics of differential signal of nano- and micro-objects
US20120015445A1 (en) * 2010-07-19 2012-01-19 Andalyze, Inc. Portable Fluorimetric Apparatus, Method and System
RU171154U1 (en) * 2016-07-18 2017-05-23 Федеральное государственное казенное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградская академия Министерства внутренних дел Российской Федерации" (Волгоградская академия МВД России) Portable multifunctional device for detecting and identifying traces of polymer nature by fluorescence intensity
RU180961U1 (en) * 2017-08-14 2018-07-02 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" LUMINOMETER

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2375701C1 (en) * 2008-10-23 2009-12-10 Государственный научный центр Российской Федерации - Институт медико-биологических проблем Российской академии наук Precision two-channel spectral fluorimeter to record and measure dynamics of differential signal of nano- and micro-objects
US20120015445A1 (en) * 2010-07-19 2012-01-19 Andalyze, Inc. Portable Fluorimetric Apparatus, Method and System
RU171154U1 (en) * 2016-07-18 2017-05-23 Федеральное государственное казенное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградская академия Министерства внутренних дел Российской Федерации" (Волгоградская академия МВД России) Portable multifunctional device for detecting and identifying traces of polymer nature by fluorescence intensity
RU180961U1 (en) * 2017-08-14 2018-07-02 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" LUMINOMETER

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Photosynthesis YIELD ANALYZER MINI-РАМ. Portable Chlorophyll Fluorometer, Handbook of Operation. 2.115 / 04.96 2., 08.1999, Heinz Walz GmbH, https://www.walz.com/downloads/manuals/mini-pam-II/MINIP_1EB.pdf. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9618449B2 (en) Optical analysis of emissions from stimulated liquids
Di Nonno et al. Smartphone-based optical analysis systems
US6836332B2 (en) Instrument and method for testing fluid characteristics
CN110542667B (en) Portable rapid water quality detector and water quality detection method
US10345145B2 (en) Miniaturized spectrometer for sensitive and robust laboratory and field use
EP3553164B1 (en) Method for inspecting microorganisms, and apparatus for said method
US20120324986A1 (en) Spectral and temporal laser fluorescence analysis such as for natural aquatic environments
KR101705602B1 (en) Optical sensor for fluorescence detection based on a smartphone camera
TWI619809B (en) Method and device for inspecting microorganisms
US20190346369A1 (en) Mobile phone based fluorescent multi-well plate reader
RU201361U1 (en) PORTABLE FLUORIMETER
CN204556502U (en) A kind of fluorescence imaging analysis system
US10126241B2 (en) Measuring apparatus, measuring and evaluation apparatus and measurement data system
US20100184117A1 (en) Method and system for characterizing a pigmented biological tissue
US20140160466A1 (en) Microplate reader device
WO2018136474A1 (en) Mobile phone based fluorescent multi-well plate reader
EP4435408A1 (en) An automated optical spectroscopy device for water analysis
CN112505008A (en) Marine nutrient salt multi-component monitoring system and working method thereof
RU225970U1 (en) A device for visual assessment of the presence of pathogens in the field using CRISPR-Cas technologies
US20120258548A1 (en) Redox sensor
CN218412255U (en) Detection end and detection equipment
RU2779840C1 (en) Method for microbiological analysis based on the optical method and a portable microbiological analyzer
RU198125U1 (en) CELL FOR MULTI-PARAMETRIC MONITORING OF PHYSICAL AND CHEMICAL CHARACTERISTICS OF BIOLOGICAL SUSPENSIONS
WO2021039208A1 (en) Apparatus for detecting microorganism and method therefor
CN218885740U (en) Alga content detection device

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20210103