一种浮游生物自动采样装置及其自动采样方法

1.本发明涉及水生态监测技术领域，具体涉及一种浮游生物自动采样装置及其自动采样方法。


背景技术：

2.随着经济的发展，水体污染也在逐步加剧，我国大部分湖库及河流等受到不同程度的污染，一些水体已面临严重的富营养化，藻类水华现象时有发生。浮游植物和浮游动物作为浮游生物的重要类群，几乎存在于各种类型的水体中，在水体生态系统的生态位中具有重要的作用。浮游生物对水体环境质量具有重要的指示和预警作用，对浮游生物进行监测有助于评估水环境质量，因此对浮游生物进行生态调查具有重要意义。浮游生物样品的采集正在被广泛应用。
3.现阶段浮游生物定性及定量样品采集基本是全人工采样，对于一些需要定时监测的水体来说，大量的重复性劳动不仅耗费大量的人力物力，也降低了工作效率。因此开发一种能够自动采集浮游生物的采样器，能够大幅提高采样工作效率，对浮游生物研究及评价水环境质量具有重要意义。


技术实现要素：

4.针对问题，本发明提供了一种浮游生物自动采样装置，包括转动控制箱，所述转动控制箱上设置有样品盘，样品盘上侧均匀布置有若干样品瓶孔，样品瓶孔内放置有样品瓶，所述样品盘上侧设置有固定液进样器；所述转动控制箱上方布置有密封样品桶，在密封样品桶内布置有浮游生物网，浮游生物网底端通过样品出口与所述样品瓶相连；所述密封样品桶底端设置有出水系统；所述密封样品桶上侧设置有样品进管，样品进管上侧连接有进样控制箱，进样控制箱上端连接有进水管，所述进样控制箱通过冲洗进管与所述密封样品桶相连通。
5.作为本发明的再进一步技术方案是：若干所述样品瓶孔呈圆周状布置在转动控制箱表面。
6.作为本发明的再进一步技术方案是：所述浮游生物网为25号浮游植物网或13号浮游动物网。
7.作为本发明的再进一步技术方案是：所述转动控制箱内布置有电源。
8.作为本发明的再进一步技术方案是：所述样品进管通过若干支撑架与所述密封样品桶相连。
9.作为本发明的再进一步技术方案是：所述冲洗进管、进水管、样品进管为软质管或硬质管。
10.作为本发明的再进一步技术方案是：所述固定液进样器通过伸缩杆与所述转动控制箱相连。
11.作为本发明的再进一步技术方案是：所述出水系统包括出水口和感应阀。
12.一种浮游生物的自动采样方法，包括如上述所述的浮游生物自动采样装置，包括如下步骤：
13.进水管一端接入采样点位，另一端连接进样控制箱，将水样通过进水管加入到进样控制箱内；
14.打开进样控制箱，水样通过样品进管进入密封样品桶，在密封样品桶内进入浮游生物网过滤，出水系统感受到水压后放水；待进样量达到程序设定值后停止进样，并关闭出水系统；
15.打开样品出口，样品进入到样品瓶内，随后冲洗进管打开，水流经冲洗进管进入到密封样品桶内，从浮游生物网外侧进行冲洗，此时出水系统感受到压力后进行放水；待进样量达到程序设定值后停止进样；
16.当出水系统感受到密封样品桶内过滤余水量减少到设定值时，出水系统关闭停止放水，浮游生物网的样品出口再次打开，冲洗得到的样品进入到样品瓶内，进样程序结束。
17.作为本发明的再进一步技术方案是：所述固定液进样器在工作时，将固定液进液器内的固定液注入到样品瓶内。
18.本发明的有益效果是：本发明的的浮游生物自动采集器，适用于湖库、河流固定点位重复采样，能够长时间、自动采集浮游生物，节省科研人员工作时间，为监测浮游生物，评价水环境质量提供帮助。具体而言，本发明具有以下几点：
19.(1)本发明自动化程度高，可通过程序设置，自动完成间隔采样，节省科研人员大量重复性工作时间；
20.(2)本发明可根据需要置于不同点位采样，移动性强，在河流等样点无船时，可通过调节进样水管完成采样，在湖库采样时也可随船移动，实用性强。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其它的附图。
22.图1为本发明的结构示意图。
23.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
24.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
25.需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所述)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
26.另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为
指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
27.结合图1，在本发明的实施例中，一种浮游生物自动采样装置，包括转动控制箱14，所述转动控制箱14内布置有电源15，电源15可以保证转动控制箱14在野外环境下使用，所述转动控制箱14上设置有样品盘11，样品盘11上侧均匀布置有若干样品瓶孔12，样品瓶孔12内放置有样品瓶10，所述样品盘11上侧设置有固定液进样器13；所述转动控制箱14上方布置有密封样品桶5，在密封样品桶5内布置有浮游生物网6，浮游生物网6底端通过样品出口9与所述样品瓶10相连，在样品出口9上设置有电控阀门；所述密封样品桶5底端设置有出水系统，所述出水系统包括出水口8和感应阀7；所述密封样品桶5上侧设置有样品进管3，样品进管3上侧连接有进样控制箱2，进样控制箱2上端连接有进水管1，所述进样控制箱2通过冲洗进管4与所述密封样品桶5相连通。
28.在本发明中，样品盘11需要进行转动，其转动可以通过电机驱动齿轮，齿轮带动齿圈的形式来实现。
29.在本处，转动控制箱14内设置有控制程序电路板，控制程序电路板与出水系统中的感应阀7、电控阀门、转动控制箱14中的电机以及伸缩杆均电连接，用于对其进行控制。
30.若干所述样品瓶孔12呈圆周状布置在转动控制箱14表面。
31.所述浮游生物网6为25号浮游植物网或13号浮游动物网，也可以是满足实验要求的其他孔径网衣。
32.所述样品进管3通过若干支撑架与所述密封样品桶5相连，主要为样品进管3提供支撑作用；此外，密封样品桶5也可以通过支架与所述转动控制箱14相连接，对密封样品桶5进行支撑。
33.所述冲洗进管4、进水管1、样品进管3为软质管或硬质管。
34.所述固定液进样器13通过伸缩杆与所述转动控制箱14相连，伸缩杆的作用在于可以带动固定液进样器13上下运动，使得固定液进样器13内的固定液可以更加精准的注入到样品瓶10内。
35.在本处，伸缩杆可以最好为电动伸缩杆，便于对其进行程序控制，又方便提供能量来源。
36.一种浮游生物的自动采样方法，包括如上述所述的浮游生物自动采样装置，包括如下步骤：
37.s100,进水管1一端接入采样点位，另一端连接进样控制箱2，将水样通过进水管1加入到进样控制箱2内；
38.s200,打开进样控制箱2，水样通过样品进管3进入密封样品桶5，在密封样品桶5内进入浮游生物网6过滤，出水系统感受到水压后放水；待进样量达到程序设定值后停止进样，并关闭出水系统；
39.s300,打开样品出口9，样品进入到样品瓶10内，随后冲洗进管4打开，水流经冲洗进管4进入到密封样品桶5内，从浮游生物网6外侧进行冲洗，此时出水系统感受到压力后进
行放水；待进样量达到程序设定值后停止进样；
40.s400,当出水系统感受到密封样品桶5内过滤余水量减少到设定值时，出水系统关闭停止放水，浮游生物网6的样品出口9再次打开，冲洗得到的样品进入到样品瓶10内，进样程序结束。
41.所述固定液进样器13在工作时，将固定液进液器13内的固定液注入到样品瓶10内，固定液可以按照实验目的由人工配置，可以为鲁哥固定液或甲醛固定液，也可以根据实际需求调整为其他试剂。
42.下面针对具体的参数提供两个实施例。
43.实施例1：
44.本例中，进水管1、样品进管3和冲洗进管4为直径8cm的塑胶软管，样品进管3与冲洗进管4分别于密封样品桶5连接，密封样品桶5内径22cm，浮游生物网6置于密封样品桶5内部，浮游生物网6为13号浮游动物网，为125目尼龙网衣孔径0.112mm，网长50cm，网圈内径20cm，浮游动物网6样品出口9在密封样品桶5底部用于出样，样品接入100ml样品瓶10。
45.进水管1一端接入采样点位，另一端连接进样控制箱2，打开进样控制箱2，设置流量1l/s，进样时间20秒，采样间隔时间4小时，启动采样程序，进水管1开始进样；
46.水样经样品进管3进入密封样品桶5，在密封样品桶5内进入浮游生物网6过滤，感压阀7感受到水压后出水口8打开放水，待进样20秒后停止进样，当感压阀7感受到密封样品桶5内过滤剩余水量减小，压力接近0时，出水口8关闭，停止放水，浮游动物网样品出口9打开，样品放入样品瓶10；
47.随后冲洗进管4打开，流量2l/s，进样时间10秒，水流经冲洗进管4进入密封样品桶5内，从浮游动物网6外侧进行冲洗，感压阀7感受到水压后出水口8打开放水，待进样10秒后停止进样，当感压阀7感受到密封样品桶5内过滤剩余水量减小到接近0时，出水口8关闭，停止放水，浮游动物网6样品出口9再次打开，冲洗得到的样品放入样品瓶10，进样程序结束；
48.自动前处理程序随之启动，固定液进样器13为可伸缩式，固定液进样器13连接的伸缩杆上升，转动控制箱14转动一个样品位，随后固定液进样器13伸缩杆下降使固定液进样器13对准样品瓶10，固定液进样器13内的固定液流入样品瓶10内，固定液单次流出体积设置为3ml，样品固定完成，4小时后开始重复此采样过程，该采样过程得到的是20l体积的浮游动物定量样品。
49.实施例2：
50.本例中，进水管1和样品进管3为直径6cm的pvc硬管，冲洗进管4为直径8cm的塑胶软管，样品进管3与冲洗进管4分别于密封样品桶5连接。密封样品桶5内径22cm，浮游生物网6置于密封样品桶5内部，浮游生物网6为25号浮游植物网，为200目尼龙网衣孔径0.064mm，网长50cm，网圈内径20cm，浮游植物网6样品出口9在密封样品桶5底部用于出样，样品接入100ml样品瓶10。在密封样品桶5侧下方安装出水系统，样品盘11与固定液进样器13连接，样品瓶10放于样品盘11的样品瓶孔12内，转动控制箱14置于样品盘下方，转动控制箱14内放置电源15，转动控制箱14根据程序控制自动转动。
51.工作过程：进水管1一端接入采样点位，另一端连接进样控制箱2，打开进样控制箱2，设置流量3l/s，进样时间20秒，采样间隔时间12小时，启动采样程序，进水管1开始进样；
52.水样经样品进管3进入密封样品桶5，在密封样品桶5内进入浮游植物网6过滤，感
压阀7感受到水压后出水口8打开放水，待进样20秒后停止进样，当感压阀7感受到密封样品桶5内过滤剩余水量减小，压力接近0时，出水口8关闭，停止防水，浮游植物网样品出口9打开，样品放入样品瓶10；
53.随后冲洗进管4打开，流量2l/s，进样时间10秒，水流经冲洗进管4进入密封样品桶5内，从浮游植物网6外侧进行冲洗，感压阀7感受到水压后出水口8打开放水，待进样10秒后停止进样，当感压阀7感受到密封样品桶5内过滤剩余水量减小到接近0时，出水口8关闭，停止防水，浮游生物网6样品出口9再次打开，冲洗得到的样品放入样品瓶10，进样程序结束。
54.自动前处理程序随之启动，固定液进样器13为可伸缩式，固定液进样器13连接的伸缩杆上升，转动控制箱14转动一个样品位，随后固定液进样器13伸缩杆下降使固定液进样器13对准样品瓶10，固定液进样器13内的固定液流入样品瓶10内，固定液为配置好的甲醛稀释液，固定液单次流出体积设置为0.4ml，样品固定完成。12小时后开始重复此采样过程，该采样过程得到的是浮游植物定性样品。
55.当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。