水體中藍(lán)藻濃度在線檢測(cè)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種水體中藍(lán)藻濃度在線檢測(cè)裝置，尤其是一種水體中多種藻類并存情況下，基于藻藍(lán)蛋白熒光技術(shù)的藍(lán)藻在線檢測(cè)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，我國湖泊、水庫富營養(yǎng)化現(xiàn)象嚴(yán)重，藍(lán)藻水華災(zāi)害頻繁發(fā)生。其產(chǎn)生的毒素對(duì)人體健康構(gòu)成潛在的危害，造成的環(huán)境和經(jīng)濟(jì)問題也日益引起人們的關(guān)注。進(jìn)行水華預(yù)警對(duì)于控制水華發(fā)生、減小災(zāi)害損失意義重大，而藍(lán)藻生物量檢測(cè)是進(jìn)行水華預(yù)警的重要環(huán)節(jié)。
[0003]目前藍(lán)藻生物量的檢測(cè)都采用藻細(xì)胞計(jì)數(shù)法和葉綠素a測(cè)定的方法，但是藻類顯微鏡計(jì)數(shù)方法效率較低，對(duì)分析人員經(jīng)驗(yàn)要求較高且精度較低，檢測(cè)葉綠素a的方法并不能從浮游細(xì)胞群中區(qū)分藍(lán)藻，也不能判斷目前水體中的優(yōu)勢(shì)藻類，因此急需尋求一種既能快捷判定藍(lán)藻是否優(yōu)勢(shì)藻類，也能準(zhǔn)確檢測(cè)藍(lán)藻生物量的技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種水體中藍(lán)藻濃度在線檢測(cè)裝置，既能高效測(cè)得水樣中藍(lán)藻密度，也能判斷水體中藍(lán)藻是否優(yōu)勢(shì)藻類。
[0005]按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，所述水體中藍(lán)藻濃度在線檢測(cè)裝置，其特征是:包括激發(fā)波長(zhǎng)為620nm的光源、密封的流通室和吸收波長(zhǎng)為660nm的硅光電池，流通室中設(shè)置玻璃比色皿，玻璃比色皿的頂部設(shè)置水樣入口，玻璃比色皿的底部設(shè)置水樣出口；在所述玻璃比色皿一側(cè)的流通室上設(shè)置入射光入口，相鄰一側(cè)的流通室上設(shè)置熒光接收入口，光源放置于入射光入口，焚光接收入口中設(shè)置娃光電池。
[0006]進(jìn)一步的，所述硅光電池的信號(hào)輸出端連接程控放大電路和低通濾波電路。
[0007]進(jìn)一步的，所述低通濾電路的輸出端連接上位機(jī)。
[0008]進(jìn)一步的，所述入射光入口的軸線和熒光接收入口的軸線呈90度。
[0009]進(jìn)一步的，所述水樣入口通過電磁閥連接水樣輸入端。
[0010]進(jìn)一步的，所述入射光入口和熒光接收入口均采用直徑為1mm的圓形。
[0011]進(jìn)一步的，所述玻璃比色皿的尺寸為14 X 15 X 43mm。
[0012]進(jìn)一步的，所述水樣入口和水樣出口的管徑均為6mm。
[0013]進(jìn)一步的，所述光源采用功率為3W的紅色LED。
[0014]本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
(1)本發(fā)明配合藻細(xì)胞計(jì)數(shù)裝置，既能高效的測(cè)得水樣中藍(lán)藻密度，也能判斷目前水體中藍(lán)藻是否優(yōu)勢(shì)藻類，替代了原本繁瑣的實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)方法；
(2)本發(fā)明通過對(duì)藍(lán)藻進(jìn)行藻藍(lán)蛋白熒光光譜檢測(cè)，得出藍(lán)藻(主要是微囊藻)的藻藍(lán)蛋白的最佳入射光是620nm，最佳激發(fā)光是660nm，檢測(cè)出的熒光信號(hào)代表藍(lán)藻的濃度；
(3)本發(fā)明所述流通室采用密封材料內(nèi)置玻璃比色皿(區(qū)別于石英比色皿)，讓待測(cè)水樣處于完全的暗環(huán)境下，有效的避免了自然光引起的藻藍(lán)蛋白熒光對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響。
[0015](4)本發(fā)明所述流通室上光源與硅光電池呈90度，能最大程度避免入射光對(duì)硅光電池接受的熒光的影響。
[0016](5)本發(fā)明直接采用激發(fā)波長(zhǎng)為620nm的光源和吸收波長(zhǎng)為660nm的硅光電池，省去特定波長(zhǎng)的濾光片(透射率的影響)，不僅大大增強(qiáng)了激發(fā)出來的藻藍(lán)蛋白熒光，而且提高了熒光的接收效率。
[0017](6)本發(fā)明所述流通室進(jìn)水自上而下，有效的防止了水樣中藻體的沉降，保證了每次測(cè)量的精確性。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明所述在線檢測(cè)裝置的流程圖。
[0019]圖2為所述流通室的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合具體附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0021]如圖1?圖2所示:所述水體中藍(lán)藻濃度在線檢測(cè)裝置包括光源1、流通室2、硅光電池3、程控放大電路4、低通濾波電路5、上位機(jī)6、水樣入口 7、玻璃比色皿8、入射光入口 9、熒光接收入口 10、水樣出口 11等。
[0022]如圖1、圖2所示，本發(fā)明所述水體中藍(lán)藻濃度在線檢測(cè)裝置包括激發(fā)波長(zhǎng)為620nm的光源1、密封的流通室2和硅光電池3，流通室2中設(shè)置玻璃比色皿8，玻璃比色皿8的尺寸為14 X 15 X 43mm，玻璃比色皿8的頂部設(shè)置水樣入口 7，玻璃比色皿8的底部設(shè)置水樣出口 11，水樣入口 7和水樣出口 11的管徑均為6_。所述玻璃比色皿8—側(cè)的流通室2上設(shè)置入射光入口9，相鄰一側(cè)的流通室2上設(shè)置熒光接收入口 10，光源I放置于入射光入口9，620nm的激發(fā)光由入射光入口 9照射玻璃比色皿8，本實(shí)施例中光源I采用功率為3W的紅色LED;在所述熒光接收入口 10設(shè)置娃光電池3，娃光電池3的吸收波長(zhǎng)為660nm。所述娃光電池3的信號(hào)輸出端連接程控放大電路4和低通濾波電路5，低通濾電路5的輸出端連接上位機(jī)6。
[0023]所述入射光入口9的軸線和熒光接收入口 10的軸線呈90度。
[0024]所述水樣入口7通過電磁閥連接水樣輸入端。
[0025]所述入射光入口9和熒光接收入口 10均采用直徑為1mm的圓形。
[0026]本發(fā)明的工作原理:由可編程器控制各個(gè)步驟:首先給流通室2添加待測(cè)水樣，水樣經(jīng)過流通室2的水樣入口 7注滿玻璃比色皿8;控制620nm的光源I進(jìn)行激發(fā)光由入射光入口 9照射玻璃比色皿8，玻璃比色皿8中待測(cè)藻液產(chǎn)生藻藍(lán)蛋白熒光，吸收波長(zhǎng)為660nm的硅光電池3從熒光接收入口 10中接收到熒光信號(hào)，產(chǎn)生微弱電壓信號(hào);微弱電壓信號(hào)依次經(jīng)過程控放大電路4、低通濾波電路5，最終傳輸?shù)缴衔粰C(jī)6，進(jìn)行結(jié)果分析。將得到的熒光電壓信號(hào)與實(shí)驗(yàn)室顯微鏡方法測(cè)得的藍(lán)藻濃度標(biāo)準(zhǔn)水樣進(jìn)行標(biāo)定，得出標(biāo)準(zhǔn)曲線。再對(duì)待測(cè)水樣進(jìn)行檢測(cè)。
[0027]本發(fā)明通過藻藍(lán)蛋白熒光檢測(cè)系統(tǒng)，合理設(shè)計(jì)流通室構(gòu)造，直接使用特定波長(zhǎng)的LED(入射620nm)和硅光電池(660nm)替代LED+濾光片和光電二極管+濾光片，大大提高了激發(fā)光以及接收熒光的強(qiáng)度，最后使用程控放大電路和低通濾波電路對(duì)得到的微弱熒光信號(hào)(電壓信號(hào))進(jìn)行調(diào)理，從而輸出穩(wěn)定的熒光電壓信號(hào)。
[0028]通過對(duì)實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)的純凈藍(lán)藻藻液進(jìn)行標(biāo)定，得出熒光電壓信號(hào)與對(duì)應(yīng)的藍(lán)藻細(xì)胞濃度的關(guān)系，作為藻細(xì)胞計(jì)數(shù)裝置測(cè)得所有藻類細(xì)胞密度的補(bǔ)充，藻藍(lán)蛋白熒光裝置測(cè)得藍(lán)藻細(xì)胞濃度，可以判斷水體中藍(lán)藻是否優(yōu)勢(shì)藻類。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種水體中藍(lán)藻濃度在線檢測(cè)裝置，其特征是:包括激發(fā)波長(zhǎng)為620nm的光源(I)、密封的流通室(2)和吸收波長(zhǎng)為660nm的硅光電池(3)，流通室(2)中設(shè)置玻璃比色皿(8)，玻璃比色皿(8)的頂部設(shè)置水樣入口(7)，玻璃比色皿(8)的底部設(shè)置水樣出口(11);在所述玻璃比色皿(8)—側(cè)的流通室(2)上設(shè)置入射光入口(9)，相鄰一側(cè)的流通室(2)上設(shè)置熒光接收入口(10)，光源(I)放置于入射光入口(9)，熒光接收入口(10)中設(shè)置硅光電池(3)。2.如權(quán)利要求1所述的水體中藍(lán)藻濃度在線檢測(cè)裝置，其特征是:所述硅光電池(3)的信號(hào)輸出端連接程控放大電路(4)和低通濾波電路(5)。3.如權(quán)利要求2所述的水體中藍(lán)藻濃度在線檢測(cè)裝置，其特征是:所述低通濾電路(5)的輸出端連接上位機(jī)(6)。4.如權(quán)利要求1所述的水體中藍(lán)藻濃度在線檢測(cè)裝置，其特征是:所述入射光入口(9)的軸線和熒光接收入口(10)的軸線呈90度。5.如權(quán)利要求1所述的水體中藍(lán)藻濃度在線檢測(cè)裝置，其特征是:所述水樣入口(7)通過電磁閥連接水樣輸入端。6.如權(quán)利要求1所述的水體中藍(lán)藻濃度在線檢測(cè)裝置，其特征是:所述入射光入口(9)和熒光接收入口(10)均采用直徑為1mm的圓形。7.如權(quán)利要求1所述的水體中藍(lán)藻濃度在線檢測(cè)裝置，其特征是:所述玻璃比色皿(8)的尺寸為14X15X43mm08.如權(quán)利要求1所述的水體中藍(lán)藻濃度在線檢測(cè)裝置，其特征是:所述水樣入口(7)和水樣出口(11)的管徑均為6mm。9.如權(quán)利要求1所述的水體中藍(lán)藻濃度在線檢測(cè)裝置，其特征是:所述光源(I)采用功率為3W的紅色LED。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種水體中藍(lán)藻濃度在線檢測(cè)裝置，其特征是：包括激發(fā)波長(zhǎng)為620nm的光源、密封的流通室和吸收波長(zhǎng)為660nm的硅光電池，流通室中設(shè)置玻璃比色皿，玻璃比色皿的頂部設(shè)置水樣入口，玻璃比色皿的底部設(shè)置水樣出口；在所述玻璃比色皿一側(cè)的流通室上設(shè)置入射光入口，相鄰一側(cè)的流通室上設(shè)置熒光接收入口，光源放置于入射光入口，熒光接收入口中設(shè)置硅光電池。所述硅光電池的信號(hào)輸出端連接程控放大電路和低通濾波電路。所述低通濾波電路的輸出端連接上位機(jī)。所述入射光入口的軸線和熒光接收入口的軸線呈90度。所述水樣入口通過電磁閥連接水樣輸入端。本發(fā)明既能高效測(cè)得水樣中藍(lán)藻密度，也能結(jié)合藻細(xì)胞計(jì)數(shù)裝置使用，以判斷水體中藍(lán)藻是否優(yōu)勢(shì)藻類。
【IPC分類】G01N21/64
【公開號(hào)】CN105527260
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510964856
【發(fā)明人】楊慧中, 胡洋洋, 胡惠新, 王嘉軍, 陳剛, 王鑫
【申請(qǐng)人】江南大學(xué)
【公開日】2016年4月27日
【申請(qǐng)日】2015年12月21日