水体中蓝藻浓度在线检测装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种水体中蓝藻浓度在线检测装置，尤其是一种水体中多种藻类并存情况下，基于藻蓝蛋白荧光技术的蓝藻在线检测装置。
【背景技术】
[0002]目前，我国湖泊、水库富营养化现象严重，蓝藻水华灾害频繁发生。其产生的毒素对人体健康构成潜在的危害，造成的环境和经济问题也日益引起人们的关注。进行水华预警对于控制水华发生、减小灾害损失意义重大，而蓝藻生物量检测是进行水华预警的重要环节。
[0003]目前蓝藻生物量的检测都采用藻细胞计数法和叶绿素a测定的方法，但是藻类显微镜计数方法效率较低，对分析人员经验要求较高且精度较低，检测叶绿素a的方法并不能从浮游细胞群中区分蓝藻，也不能判断目前水体中的优势藻类，因此急需寻求一种既能快捷判定蓝藻是否优势藻类，也能准确检测蓝藻生物量的技术。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种水体中蓝藻浓度在线检测装置，既能高效测得水样中蓝藻密度，也能判断水体中蓝藻是否优势藻类。
[0005]按照本发明提供的技术方案，所述水体中蓝藻浓度在线检测装置，其特征是:包括激发波长为620nm的光源、密封的流通室和吸收波长为660nm的硅光电池，流通室中设置玻璃比色皿，玻璃比色皿的顶部设置水样入口，玻璃比色皿的底部设置水样出口；在所述玻璃比色皿一侧的流通室上设置入射光入口，相邻一侧的流通室上设置荧光接收入口，光源放置于入射光入口，焚光接收入口中设置娃光电池。
[0006]进一步的，所述硅光电池的信号输出端连接程控放大电路和低通滤波电路。
[0007]进一步的，所述低通滤电路的输出端连接上位机。
[0008]进一步的，所述入射光入口的轴线和荧光接收入口的轴线呈90度。
[0009]进一步的，所述水样入口通过电磁阀连接水样输入端。
[0010]进一步的，所述入射光入口和荧光接收入口均采用直径为1mm的圆形。
[0011]进一步的，所述玻璃比色皿的尺寸为14 X 15 X 43mm。
[0012]进一步的，所述水样入口和水样出口的管径均为6mm。
[0013]进一步的，所述光源采用功率为3W的红色LED。
[0014]本发明具有以下优点:
(1)本发明配合藻细胞计数装置，既能高效的测得水样中蓝藻密度，也能判断目前水体中蓝藻是否优势藻类，替代了原本繁琐的实验室检测方法；
(2)本发明通过对蓝藻进行藻蓝蛋白荧光光谱检测，得出蓝藻(主要是微囊藻)的藻蓝蛋白的最佳入射光是620nm，最佳激发光是660nm，检测出的荧光信号代表蓝藻的浓度；
(3)本发明所述流通室采用密封材料内置玻璃比色皿(区别于石英比色皿)，让待测水样处于完全的暗环境下，有效的避免了自然光引起的藻蓝蛋白荧光对检测结果的影响。
[0015](4)本发明所述流通室上光源与硅光电池呈90度，能最大程度避免入射光对硅光电池接受的荧光的影响。
[0016](5)本发明直接采用激发波长为620nm的光源和吸收波长为660nm的硅光电池，省去特定波长的滤光片(透射率的影响)，不仅大大增强了激发出来的藻蓝蛋白荧光，而且提高了荧光的接收效率。
[0017](6)本发明所述流通室进水自上而下，有效的防止了水样中藻体的沉降，保证了每次测量的精确性。
【附图说明】
[0018]图1为本发明所述在线检测装置的流程图。
[0019]图2为所述流通室的结构示意图。
【具体实施方式】
[0020]下面结合具体附图对本发明作进一步说明。
[0021]如图1?图2所示:所述水体中蓝藻浓度在线检测装置包括光源1、流通室2、硅光电池3、程控放大电路4、低通滤波电路5、上位机6、水样入口 7、玻璃比色皿8、入射光入口 9、荧光接收入口 10、水样出口 11等。
[0022]如图1、图2所示，本发明所述水体中蓝藻浓度在线检测装置包括激发波长为620nm的光源1、密封的流通室2和硅光电池3，流通室2中设置玻璃比色皿8，玻璃比色皿8的尺寸为14 X 15 X 43mm，玻璃比色皿8的顶部设置水样入口 7，玻璃比色皿8的底部设置水样出口 11，水样入口 7和水样出口 11的管径均为6_。所述玻璃比色皿8—侧的流通室2上设置入射光入口9，相邻一侧的流通室2上设置荧光接收入口 10，光源I放置于入射光入口9，620nm的激发光由入射光入口 9照射玻璃比色皿8，本实施例中光源I采用功率为3W的红色LED;在所述荧光接收入口 10设置娃光电池3，娃光电池3的吸收波长为660nm。所述娃光电池3的信号输出端连接程控放大电路4和低通滤波电路5，低通滤电路5的输出端连接上位机6。
[0023]所述入射光入口9的轴线和荧光接收入口 10的轴线呈90度。
[0024]所述水样入口7通过电磁阀连接水样输入端。
[0025]所述入射光入口9和荧光接收入口 10均采用直径为1mm的圆形。
[0026]本发明的工作原理:由可编程器控制各个步骤:首先给流通室2添加待测水样，水样经过流通室2的水样入口 7注满玻璃比色皿8;控制620nm的光源I进行激发光由入射光入口 9照射玻璃比色皿8，玻璃比色皿8中待测藻液产生藻蓝蛋白荧光，吸收波长为660nm的硅光电池3从荧光接收入口 10中接收到荧光信号，产生微弱电压信号;微弱电压信号依次经过程控放大电路4、低通滤波电路5，最终传输到上位机6，进行结果分析。将得到的荧光电压信号与实验室显微镜方法测得的蓝藻浓度标准水样进行标定，得出标准曲线。再对待测水样进行检测。
[0027]本发明通过藻蓝蛋白荧光检测系统，合理设计流通室构造，直接使用特定波长的LED(入射620nm)和硅光电池(660nm)替代LED+滤光片和光电二极管+滤光片，大大提高了激发光以及接收荧光的强度，最后使用程控放大电路和低通滤波电路对得到的微弱荧光信号(电压信号)进行调理，从而输出稳定的荧光电压信号。
[0028]通过对实验室培养的纯净蓝藻藻液进行标定，得出荧光电压信号与对应的蓝藻细胞浓度的关系，作为藻细胞计数装置测得所有藻类细胞密度的补充，藻蓝蛋白荧光装置测得蓝藻细胞浓度，可以判断水体中蓝藻是否优势藻类。
【主权项】
1.一种水体中蓝藻浓度在线检测装置，其特征是:包括激发波长为620nm的光源(I)、密封的流通室(2)和吸收波长为660nm的硅光电池(3)，流通室(2)中设置玻璃比色皿(8)，玻璃比色皿(8)的顶部设置水样入口(7)，玻璃比色皿(8)的底部设置水样出口(11);在所述玻璃比色皿(8)—侧的流通室(2)上设置入射光入口(9)，相邻一侧的流通室(2)上设置荧光接收入口(10)，光源(I)放置于入射光入口(9)，荧光接收入口(10)中设置硅光电池(3)。2.如权利要求1所述的水体中蓝藻浓度在线检测装置，其特征是:所述硅光电池(3)的信号输出端连接程控放大电路(4)和低通滤波电路(5)。3.如权利要求2所述的水体中蓝藻浓度在线检测装置，其特征是:所述低通滤电路(5)的输出端连接上位机(6)。4.如权利要求1所述的水体中蓝藻浓度在线检测装置，其特征是:所述入射光入口(9)的轴线和荧光接收入口(10)的轴线呈90度。5.如权利要求1所述的水体中蓝藻浓度在线检测装置，其特征是:所述水样入口(7)通过电磁阀连接水样输入端。6.如权利要求1所述的水体中蓝藻浓度在线检测装置，其特征是:所述入射光入口(9)和荧光接收入口(10)均采用直径为1mm的圆形。7.如权利要求1所述的水体中蓝藻浓度在线检测装置，其特征是:所述玻璃比色皿(8)的尺寸为14X15X43mm08.如权利要求1所述的水体中蓝藻浓度在线检测装置，其特征是:所述水样入口(7)和水样出口(11)的管径均为6mm。9.如权利要求1所述的水体中蓝藻浓度在线检测装置，其特征是:所述光源(I)采用功率为3W的红色LED。
【专利摘要】本发明涉及一种水体中蓝藻浓度在线检测装置，其特征是：包括激发波长为620nm的光源、密封的流通室和吸收波长为660nm的硅光电池，流通室中设置玻璃比色皿，玻璃比色皿的顶部设置水样入口，玻璃比色皿的底部设置水样出口；在所述玻璃比色皿一侧的流通室上设置入射光入口，相邻一侧的流通室上设置荧光接收入口，光源放置于入射光入口，荧光接收入口中设置硅光电池。所述硅光电池的信号输出端连接程控放大电路和低通滤波电路。所述低通滤波电路的输出端连接上位机。所述入射光入口的轴线和荧光接收入口的轴线呈90度。所述水样入口通过电磁阀连接水样输入端。本发明既能高效测得水样中蓝藻密度，也能结合藻细胞计数装置使用，以判断水体中蓝藻是否优势藻类。
【IPC分类】G01N21/64
【公开号】CN105527260
【申请号】CN201510964856
【发明人】杨慧中, 胡洋洋, 胡惠新, 王嘉军, 陈刚, 王鑫
【申请人】江南大学
【公开日】2016年4月27日
【申请日】2015年12月21日