專利名稱：一種浮游動(dòng)物光學(xué)計(jì)數(shù)的測(cè)樣循環(huán)水裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及獲取浮游生物數(shù)量變動(dòng)的裝置，具體的說(shuō)是一種浮游動(dòng)物光學(xué)計(jì)數(shù)的 測(cè)樣循環(huán)水裝置。
背景技術(shù)：
浮游生物光學(xué)計(jì)數(shù)器OPC已經(jīng)作為快速獲取浮游生物數(shù)量變動(dòng)及大小分布的有 效工具被廣泛應(yīng)用與現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查與實(shí)驗(yàn)室研究，其工作原理主要是使含有浮游生物的水流連 續(xù)通過(guò)OPC的測(cè)樣管道，通過(guò)光電轉(zhuǎn)換，水體中的浮游生物顆粒觸發(fā)感應(yīng)電路產(chǎn)生電脈沖， 形成包含顆粒大小和數(shù)量信息并被記錄下來(lái)。但是OPC在使用中會(huì)遇到檢測(cè)水體流量、流速不易控制，水體雜質(zhì)與顆?；祀s等 實(shí)際問(wèn)題，使得計(jì)數(shù)精度大大降低。目前室內(nèi)浮游生物光學(xué)計(jì)數(shù)器在應(yīng)用方面主要面臨不 易得到穩(wěn)定的計(jì)數(shù)分析環(huán)境，即穩(wěn)定、背景干擾小的測(cè)樣水流和樣品進(jìn)樣濃度控制及樣品 無(wú)損回收等具體問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供一種便于操作的，能夠解決或改善樣品檢 測(cè)的問(wèn)題的浮游動(dòng)物光學(xué)計(jì)數(shù)的測(cè)樣循環(huán)水裝置。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為浮游動(dòng)物光學(xué)計(jì)數(shù)測(cè)樣循環(huán)水裝置包括下層動(dòng)力裝置、中層測(cè)樣裝置及加樣器 8，下層動(dòng)力裝置包括水箱1、潛水泵2，中層測(cè)樣裝置包括流量計(jì)4、浮游生物光學(xué)計(jì)數(shù)器 (0PC-1L) 5，所述水箱1與潛水泵2連通，潛水泵2的輸出端與流量計(jì)4的一端連通，流量計(jì) 4的另一端與加樣器8的進(jìn)水口連通，加樣器8的出水口與浮游生物光學(xué)計(jì)數(shù)器5的進(jìn)口相 連通，浮游生物光學(xué)計(jì)數(shù)器5的出口與水箱1連通；在潛水泵2與流量計(jì)4之間的有機(jī)玻璃 管路上設(shè)有上水通道控制閥3，在浮游生物光學(xué)計(jì)數(shù)器5與水箱1之間的有機(jī)玻璃管路上設(shè) 有下水通道控制閥7 ；所述浮游生物光學(xué)計(jì)數(shù)器5的下方設(shè)有減震墊6。所述水箱1上還連接有與潛水泵2及上水通道控制閥3之間管路相通的有機(jī)玻璃 管路，該有機(jī)玻璃管路上設(shè)有控制閥9。所述浮游生物光學(xué)計(jì)數(shù)器5的出口與水箱1相通的 有機(jī)玻璃管路的末端連接有回收漏斗10。所述潛水泵2采用不受海水腐蝕的塑料轉(zhuǎn)軸及槳 葉的海水專用泵，管路的材料采用透明有機(jī)玻璃管并可在不同位置加以彎制。所述加樣器 8的出水口高于進(jìn)水口。所述加樣器8固定于箱體的上部。本發(fā)明所具有的優(yōu)點(diǎn)1.本發(fā)明裝置通過(guò)合理地進(jìn)行流速和水位調(diào)整，再結(jié)合適當(dāng)?shù)募訕恿亢图訕宇l 率，解決了震動(dòng)干擾、加樣氣泡產(chǎn)生、流量人工控制、樣品混和和快速穩(wěn)定循環(huán)以及減少回 收損失等問(wèn)題，從而為計(jì)數(shù)單元OPC-幾提供了方便、穩(wěn)定的測(cè)樣工作環(huán)境。2.適應(yīng)全海水的工作環(huán)境，首先本發(fā)明裝置采用塑料水箱與潛水泵，主體管路為 有機(jī)玻璃圓管，接合部位部分采用橡膠軟管，從而排除因采用金屬部件而產(chǎn)生的遇海水銹蝕的情況。其次，采用潛水泵提供直接的動(dòng)力循環(huán)水，代替重力循環(huán)水，不僅因省去上水箱而 大大減輕系統(tǒng)的重量，而且大大縮短了系統(tǒng)水流的穩(wěn)定時(shí)間(2分鐘以內(nèi)即可穩(wěn)定，開(kāi)始測(cè) 樣)。最后，在管路中加入流量計(jì)及控制閥門可對(duì)工作水流進(jìn)行量化控制，便于參數(shù)調(diào) 節(jié)。并且加樣裝置，通過(guò)充分利用水流的回旋推力實(shí)現(xiàn)樣品個(gè)體的連續(xù)加入及均勻分散，進(jìn) 一步降低了可能出現(xiàn)的干擾因素，比如樣品重疊、氣泡干擾等。同時(shí)為解決0PC-1L因泵的 機(jī)械運(yùn)作而受到的傳導(dǎo)震動(dòng)對(duì)計(jì)數(shù)值產(chǎn)生的較大干擾，最終選用了四支高度達(dá)10公分的 橡膠柱來(lái)支撐0PC-1L，完全消除了與箱體接觸而對(duì)OPC的震動(dòng)干擾。3.本發(fā)明裝置對(duì)回收端水路加入一段水平管路，大大降低了回水水流對(duì)樣品的沖 擊，使樣品檢測(cè)時(shí)的破損率降至以下；本發(fā)明測(cè)樣循環(huán)水系統(tǒng)裝置為浮游動(dòng)物樣品通 過(guò)OPC的檢測(cè)提供一個(gè)理想而穩(wěn)定的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，大大提高了 0PC-1L在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)樣品檢測(cè)方 面的準(zhǔn)確性以及便利性。


圖1為本發(fā)明浮游動(dòng)物光學(xué)計(jì)數(shù)的測(cè)樣循環(huán)水裝置主視圖。圖2為本發(fā)明浮游動(dòng)物光學(xué)計(jì)數(shù)的測(cè)樣循環(huán)水裝置左視圖。圖3為本發(fā)明浮游動(dòng)物光學(xué)計(jì)數(shù)的測(cè)樣循環(huán)水裝置A-A剖視圖。圖4為本發(fā)明浮游動(dòng)物光學(xué)計(jì)數(shù)的測(cè)樣循環(huán)水裝置B-B剖視圖。圖5為采用本發(fā)明裝置分別對(duì)中華哲水蚤為代表的常規(guī)體型個(gè)體的測(cè)量精度圖。圖6為采用本發(fā)明裝置分別對(duì)強(qiáng)壯箭蟲(chóng)為代表的大長(zhǎng)寬比個(gè)體的測(cè)量精度圖。圖7為采用本發(fā)明裝置分別對(duì)中華哲水蚤為代表的常規(guī)體型個(gè)體的ESD均值測(cè)量 精度圖。圖8為采用本發(fā)明裝置分別對(duì)強(qiáng)壯箭蟲(chóng)為代表的大長(zhǎng)寬比個(gè)體的ESD均值測(cè)量精 度圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1浮游動(dòng)物光學(xué)計(jì)數(shù)測(cè)樣循環(huán)水裝置，設(shè)計(jì)于一臺(tái)柜式不銹鋼箱體內(nèi)，可被整體移 動(dòng)；包括下層動(dòng)力裝置、中層測(cè)樣裝置及加樣器8，加樣器8固定于箱體的上部，下層動(dòng)力裝 置包括水箱1、潛水泵2，中層測(cè)樣裝置包括流量計(jì)4、浮游生物光學(xué)計(jì)數(shù)器5，所述水箱1與 潛水泵2連通，潛水泵2的輸出端與流量計(jì)4的一端連通，潛水泵2與流量計(jì)4之間的有機(jī) 玻璃管路上設(shè)有上水通道控制閥3，水箱1上還連接有與潛水泵2及上水通道控制閥3之 間管路相通的有機(jī)玻璃管路，該有機(jī)玻璃管路上設(shè)有控制閥9，流量計(jì)4的另一端與加樣器 8的進(jìn)水口連通，加樣器8的出水口與浮游生物光學(xué)計(jì)數(shù)器5的進(jìn)口相連通，浮游生物光學(xué) 計(jì)數(shù)器5的出口與水箱1連通，在浮游生物光學(xué)計(jì)數(shù)器5的出口與水箱1連通之間的有機(jī) 玻璃管路上設(shè)有下水通道控制閥7 ；所述浮游生物光學(xué)計(jì)數(shù)器5的下方設(shè)有減震墊6。所述 浮游生物光學(xué)計(jì)數(shù)器5的出口與水箱1相通的有機(jī)玻璃管路的末端連接有回收漏斗(此處 的下接回收漏斗的意思是下面連接有回收漏斗，回收漏斗是成品，可以直接購(gòu)買，不屬于設(shè)計(jì)范圍之內(nèi)的部件)。加樣器8的出水口 11高于進(jìn)水口 12(參見(jiàn)圖1和圖2)。所述潛水泵采用不受海水腐蝕的塑料轉(zhuǎn)軸及槳葉的海水專用泵，管路的材料采用 透明有機(jī)玻璃管并可在不同位置加以彎制。工作過(guò)程整個(gè)循環(huán)水裝置中的海水均由下層的水箱供給，開(kāi)動(dòng)水箱旁的水泵后，水箱中的 海水通過(guò)有機(jī)玻璃管路被泵入潛水泵，一條通往中層的上水通路繼續(xù)上行，另一條橫向管 路折向返回水箱，該管路有一個(gè)手動(dòng)閥加以控制，可以分流上行水流的流量。通往中層的水 經(jīng)控制閥門、流量計(jì)等，逐漸充滿管路并開(kāi)始循環(huán)。通過(guò)調(diào)節(jié)上水通道控制閥可以調(diào)整上行 水流的流速，使海水穩(wěn)定工作在測(cè)樣需要的合適流速進(jìn)入加樣器中，下水通道控制閥控制 出水流量及平衡進(jìn)出水；其中連接下水通道控制閥控的下水通道末端連接到回收漏斗，增 加的一段水平管路可以使回水水流大為平緩，降低對(duì)回收漏斗中樣品的沖擊。上行水流從 加樣器的左側(cè)低位進(jìn)水口流入，從右側(cè)的中部出水口流出進(jìn)入下水通道，并將由上口進(jìn)入 的浮游動(dòng)物樣品沖散并帶入浮游生物光學(xué)計(jì)數(shù)器中進(jìn)行計(jì)數(shù)，而后樣品隨著水流通過(guò)下水 通道進(jìn)入置于水箱口的回收漏斗，循環(huán)操作可被多次計(jì)數(shù)檢測(cè)。具體操作流程一、儀器啟動(dòng)前的準(zhǔn)備工作1)在水箱中加入用脫脂棉過(guò)濾的干凈海水至3/4水位左右，在水箱出水口內(nèi)側(cè)加 裝濾器。閉合至流量計(jì)的上水通道閥門，打開(kāi)水泵，進(jìn)行下通路過(guò)濾。過(guò)濾一小時(shí)。2)過(guò)濾完畢，取出濾器。檢查系統(tǒng)各部件是否已連接妥當(dāng)。檢查底管是否已閉合 到位、回水管是否已妥善連接、上下水通路控制閥是否已關(guān)閉等。二、啟動(dòng)循環(huán)裝置3)按下水泵開(kāi)關(guān)，啟動(dòng)水泵，等候5 10秒，待下通路水流基本穩(wěn)定、無(wú)明顯氣泡 后，緩慢開(kāi)啟至流量計(jì)的上水通道閥門至示數(shù)300L/h左右。這時(shí)注意進(jìn)入加樣器的水位， 待水位快到達(dá)4/5位置時(shí)，將橡膠塞塞上(注意要塞緊，感覺(jué)不到漏氣)，同時(shí)快速打開(kāi)下水 通路控制閥至全開(kāi)。至此，整個(gè)測(cè)樣循環(huán)水系統(tǒng)開(kāi)始運(yùn)行，1 2分鐘后系統(tǒng)可以穩(wěn)定。三、穩(wěn)定工作4)待循環(huán)水穩(wěn)定后，將下水通道控制閥關(guān)至近一半位置，注意加樣器水位有所上 升時(shí)就停止關(guān)動(dòng)閥門。取下橡膠塞，使加樣器口敞開(kāi)，分別調(diào)節(jié)流量計(jì)閥門與下水控制閥 (流量計(jì)示數(shù)300L/h 士 20均可)，使加樣器水位保持恒定。5)可以進(jìn)行樣品計(jì)數(shù)。四、關(guān)閉系統(tǒng)6)測(cè)樣結(jié)束，暫停系統(tǒng)。先勻速調(diào)小上水控制閥門，使加樣器中的水位逐漸降低， 至接近出水口水位時(shí)，迅速關(guān)閉水泵和上水控制閥門，海水由出水管路排出。7)待下水管路中海水排完后，關(guān)閉下水閥門。應(yīng)用例采用本發(fā)明裝置分別對(duì)以橈足類(中華哲水蚤)為代表的常規(guī)(體型)個(gè)體和以 箭蟲(chóng)類(強(qiáng)壯箭蟲(chóng))為代表的大長(zhǎng)寬比個(gè)體(膠州灣2005年3月大網(wǎng)樣品)在最終的標(biāo)準(zhǔn) 實(shí)驗(yàn)條件(流速380L/h，加樣器水位剛過(guò)加樣器的頸部)下，同批個(gè)體各自測(cè)樣八次所得到 的測(cè)量精度情況(參見(jiàn)圖5、6、7和8)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本發(fā)明裝置測(cè)樣系統(tǒng)數(shù)量準(zhǔn)確度可以達(dá)到98. 5士2% (大長(zhǎng)寬比個(gè)體86. 6士5%)，而ESD均值準(zhǔn)確度也可達(dá)到95. 1 士5% (大 長(zhǎng)寬比個(gè)體88. 7士9% )，總生物量準(zhǔn)確度也可達(dá)95. 5士8% (大長(zhǎng)寬比個(gè)體88. 2士 10% )。
權(quán)利要求
一種浮游動(dòng)物光學(xué)計(jì)數(shù)測(cè)樣循環(huán)水裝置，其特征在于包括下層動(dòng)力裝置、中層測(cè)樣裝置及加樣器(8)，下層動(dòng)力裝置包括水箱(1)、潛水泵(2)，中層測(cè)樣裝置包括流量計(jì)(4)、浮游生物光學(xué)計(jì)數(shù)器(5)，所述水箱(1)與潛水泵(2)連通，潛水泵(2)的輸出端與流量計(jì)(4)的一端連通，流量計(jì)(4)的另一端與加樣器(8)的進(jìn)水口連通，加樣器(8)的出水口與浮游生物光學(xué)計(jì)數(shù)器(5)的進(jìn)口相連通，浮游生物光學(xué)計(jì)數(shù)器(5)的出口與水箱(1)連通；在潛水泵(2)與流量計(jì)(4)之間的有機(jī)玻璃管路上設(shè)有上水通道控制閥(3)，在浮游生物光學(xué)計(jì)數(shù)器(5)與水箱(1)之間的有機(jī)玻璃管路上設(shè)有下水通道控制閥(7)；所述浮游生物光學(xué)計(jì)數(shù)器(5)的下方設(shè)有減震墊(6)。
2.按權(quán)利要求1所述的浮游動(dòng)物光學(xué)計(jì)數(shù)測(cè)樣循環(huán)水裝置，其特征在于所述水箱(1) 上還連接有與潛水泵(2)及上水通道控制閥(3)之間管路相通的有機(jī)玻璃管路，該有機(jī)玻 璃管路上設(shè)有控制閥(9)。
3.按權(quán)利要求1所述的浮游動(dòng)物光學(xué)計(jì)數(shù)測(cè)樣循環(huán)水裝置，其特征在于所述浮游生 物光學(xué)計(jì)數(shù)器(5)的出口與水箱(1)相通的有機(jī)玻璃管路的末端連接有回收漏斗(10)。
4.按權(quán)利要求1所述的浮游動(dòng)物光學(xué)計(jì)數(shù)測(cè)樣循環(huán)水裝置，其特征在于所述潛水泵 (2)采用不受海水腐蝕的塑料轉(zhuǎn)軸及槳葉的海水專用泵，管路的材料采用透明有機(jī)玻璃管 并可在不同位置加以彎制。
5.按權(quán)利要求1所述的浮游動(dòng)物光學(xué)計(jì)數(shù)測(cè)樣循環(huán)水裝置，其特征在于所述加樣器 (8)的出水口高于進(jìn)水口。
6.按權(quán)利要求1所述的浮游動(dòng)物光學(xué)計(jì)數(shù)測(cè)樣循環(huán)水裝置，其特征在于所述加樣器 (8)固定于箱體的上部。
全文摘要
本發(fā)明涉及獲取浮游生物數(shù)量變動(dòng)的裝置，具體的說(shuō)是一種浮游動(dòng)物光學(xué)計(jì)數(shù)的測(cè)樣循環(huán)水裝置。包括下層動(dòng)力裝置、中層測(cè)樣裝置及加樣器，下層動(dòng)力裝置包括水箱、潛水泵，中層測(cè)樣裝置包括流量計(jì)、浮游生物光學(xué)計(jì)數(shù)器，所述水箱與潛水泵連通，潛水泵的輸出端與流量計(jì)的一端連通，流量計(jì)的另一端與加樣器的進(jìn)水口連通，加樣器的出水口與浮游生物光學(xué)計(jì)數(shù)器的進(jìn)口相連通，浮游生物光學(xué)計(jì)數(shù)器的出口與水箱連通；在潛水泵與流量計(jì)之間的有機(jī)玻璃管路上設(shè)有上水通道控制閥，在浮游生物光學(xué)計(jì)數(shù)器與水箱之間的有機(jī)玻璃管路上設(shè)有下水通道控制閥。本發(fā)明裝置通過(guò)合理地進(jìn)行流速和水位調(diào)整，再結(jié)合適當(dāng)?shù)募訕恿亢图訕宇l率，解決了震動(dòng)干擾、加樣氣泡產(chǎn)生、流量人工控制、樣品混和和快速穩(wěn)定循環(huán)以及減少回收損失。
文檔編號(hào)G01N21/01GK101900666SQ20091001613
公開(kāi)日2010年12月1日 申請(qǐng)日期2009年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月5日
發(fā)明者劉群, 孫松, 李征 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院海洋研究所