同时原位测量沉水植物叶片-水界面不同高度溶氧的检测装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型的同时原位测量沉水植物叶片-水界面不同高度溶氧的检测装置，包括溶氧微光极主机，溶氧微光极主机连出有数个检测探头，检测探头能伸出用于检测溶氧的探针，检测装置还包括一叶夹，叶夹由上夹头、下夹头、铰接轴和夹柄组成，上夹头和下夹头均开设有数个贯通夹背和夹面的通水腔，上夹头和下夹头均设置有数个向相应夹头内水平延伸的插槽，检测装置还包括数个插片，插片上设置有探头槽，检测探头能放入探头槽中固定，插片能插入并固定在插槽中，通过调节插片插入插槽的深度，使伸出的探针可位于不同的通水腔中。本实用新型能同时测量沉水植物叶片正反两面不同高度溶氧，避免了多次重复测试试验，既节约时间的优点。
【专利说明】
同时原位测量沉水植物叶片-水界面不同高度溶氧的检测装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及溶氧量检测设备的技术领域，尤其涉及同时原位测量沉水植物叶片-水界面不同高度溶氧的检测装置。
【背景技术】
[0002]溶氧微光极是能实现沉水植物叶片某点溶氧浓度测定的一维微探针技术。是基于荧光猝灭原理的光纤信息交换传感器，由于氧气是某些荧光指示剂的天然猝灭剂，其将氧敏感荧光指示剂制成氧传感膜耦合于光纤端部，采用高亮度发光二极管为光源与微型光电二极管检测系统，通过光纤传导荧光淬灭强度确定氧气浓度，钌络合物因为对搅拌不敏感、不受H2SXO2及盐度干扰等特性是迄今为止应用最为广泛的氧敏感荧光指示剂。
[0003]现有的溶氧微光极测试沉水植物叶片-水界面溶氧量的方法是，先将待测沉水植物叶片取出至检测容器中，然后将溶氧检测探头固定在容器上部，控制探头上的荧光探针向下伸出，探针一直伸至沉水植物叶片附近，溶氧微光极向探针发射激光，利用荧光猝灭原理测量探针端部的水溶氧。
[0004]这种方法有以下缺点:
[0005]1、无法实现原位测定，需要采集沉水植物叶片样本至检测容器中，这个过程容易导致沉水植物叶片附近自然环境发生变化，导致被采沉水植物叶片的溶氧情况与实际情况并不相符；
[0006]2、一次只能控制一个溶氧微光极探针检测沉水植物叶片某一位置某一高度的溶氧情况，对于沉水植物叶片该位置其他高度的溶氧情况只能通过多次测量得出，但是多次测量会在时间上具有较大的跨度，不能反映其真实情况；
[0007]3、单次测量只能选择沉水植物叶片一面进行测量，不能同时测量叶片正面和反面的溶氧情况。
【实用新型内容】
[0008]本实用新型所要解决的技术问题是针对上述技术现状，而提供一种同时原位测量沉水植物叶片-水界面不同高度溶氧的检测装置。
[0009]同时原位测量沉水植物叶片-水界面不同高度溶氧的检测装置，包括溶氧微光极主机，溶氧微光极主机连出有数个检测探头，检测探头能伸出用于检测溶氧的探针，其中:检测装置还包括一叶夹，叶夹由上夹头、下夹头、铰接轴和夹柄组成，沉水植物叶片夹于上夹头和下夹头之间，上夹头和下夹头均开设有数个贯通夹背和夹面的通水腔，上夹头和下夹头均设置有数个向相应夹头内水平延伸的插槽，插槽与每个通水腔均连通，检测装置还包括数个插片，插片上设置有探头槽，检测探头能放入探头槽中固定，插片能插入并固定在插槽中，通过调节插片插入插槽的深度，使伸出的探针可位于不同的通水腔中。
[0010]为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括:
[0011]上述的插槽的开口位于上夹头和下夹头的前端面。
[0012]上述的上夹头、下夹头和夹柄均能绕铰接轴转动，夹柄通过绕铰接轴压动控制上夹头、下夹头的分合。
[0013]上述的检测探头包括有柔质光纤和硬质光纤，硬质光纤即探针，硬质光纤的后端通过柔质光纤与溶氧微光极主机连接。
[0014]上述的检测探头还包括探针推送结构，探针推送结构包括推送管、推送柱、摩擦块、密封圈、推送手柄以及管后座，推送手柄连接在推送柱后端，推送柱前端伸入推送管中与推送管内的摩擦块固定连接，摩擦块与推送管的内壁摩擦配合，管后座封堵推送管后端，摩擦块与探针的后部固定连接，密封圈固定在推送管中，将推送管腔体密封分隔为前腔和后腔，前腔设置有通窗，水能从通窗进入前腔，相应地，探头槽与通窗对应位置处设置有槽窗，当固定检测探头的插片固定在插槽中时，通窗与通水腔连通;当推进推送手柄的外力大于摩擦块与推送管的摩擦力时，摩擦块在推送管内滑动，使探针伸出至前腔中。
[0015]上述的柔质光纤与推送手柄固定连接。
[0016]上述的插片的侧面设置有数个固定槽，插槽内设置有固定凸，当插片插入插槽中时，固定槽卡入固定凸中，使插片与检测盒固定配合，通过选择不同的固定槽与固定凸卡合，调节插片插入插槽的深度。
[0017]同时原位测量沉水植物叶片-水界面不同高度溶氧的检测方法，包括以下步骤:
[0018]步骤一、组装检测装置:根据需要选择数个检测探头，并指定插槽，每个检测探头分别卡入相应插片的探头槽中，确保检测探头与插片实现定位，然后将插片插入指定的插槽中；
[0019]步骤二、将每个检测探头的探针均推出至推送管的前腔；
[0020]步骤三、将叶夹伸入水中，将沉水植物叶片夹在上夹头和下夹头之间，沉水植物叶片的正反面叶面分别与上夹头和/或下夹头上的通水腔连通，水注入通水腔以及推送管的前腔；
[0021 ]步骤四、各探针采集水中的溶氧数据，并将数据传输至溶氧微光极主机，溶氧微光极主机对数据进行分析处理后，显示。
[0022]当插片全部插在上夹头或下夹头上的插槽中时，检测装置检测沉水植物叶片一面的溶氧，当插片插在上夹头和下夹头中，检测装置检测沉水植物叶片正反两面的溶氧。
[0023]步骤五:检测完成后，将叶夹从水体中提出，取出插片;取出插片的方法是:向后拉动推送手柄，使摩擦块向后滑动，当摩擦块滑至推送管后端，探针收回至推送管的后腔中，继续向后拉推送手柄，摩擦块抵住管后座使整个插片后移，固定槽从固定凸处退出，插片被抽出。
[0024]与现有技术相比，本实用新型的检测装置及其检测方法具有以下优点:
[0025]1、通过叶夹夹住沉水植物叶片进行检测，防止叶片移动对检测结果产生影响。
[0026]2、本实用新型具有多个检测探头，这些检测探头同时工作，从而达到多个探针同时检测沉水植物叶片正反面叶-水界面不同高度溶氧浓度的效果，避免了多次重复测试试验，既节约时间，又能得到某一时间沉水植物叶片正反面不同高度溶氧量的真实分布。
[0027]3、在测量沉水植物叶-水界面溶氧时，本实用新型不需要采集沉水植物叶片样本至检测容器中，而是直接将叶夹放入被测沉水植物叶片所在的水体中夹住叶片，避免了沉水植物叶片附近的自然环境发生变化，完全实现了原位测定。
[0028]4、一次完成沉水植物叶片叶面不同高度溶氧检测，使用非常方便。
【附图说明】
[0029]图1是叶夹的结构示意图；
[0030]图2是图1的左视图；
[0031 ]图3是检测探头的结构示意图；
[0032]图4是插片的结构不意图；
[0033]图5是检测探头放入插片中的示意图；
[0034]图6是探针伸出后的不意图；
[0035]图7是插片插入叶夹并检测沉水植物叶片正反面溶氧的示意图；
[0036]图8是图7的A部结构放大图；
[0037]图9是溶氧微光极结构示意框图。
[0038]其中的附图标记为:溶氧微光极主机1、检测探头2、探针21、柔质光纤22、叶夹3、上夹头31、下夹头32、铰接轴33、夹柄34、通水腔35、插槽36、固定凸37、插片4、探头槽41、槽窗41a、固定槽42、探针推送结构5、推送管51、前腔51a、后腔51b、推送柱52、摩擦块53、密封圈54、推送手柄55、管后座56、通窗57、沉水植物叶片6。
【具体实施方式】
[0039]以下结合附图对本实用新型的实施例作进一步详细描述。
[0040]如图1至图9所示，本实用新型的同时原位测量沉水植物叶片-水界面不同高度溶氧的检测装置，包括溶氧微光极主机I，溶氧微光极主机I连出有数个检测探头2，检测探头2能伸出用于检测溶氧的探针21，其中:检测装置还包括一叶夹3，叶夹3由上夹头31、下夹头32、铰接轴33和夹柄34组成，沉水植物叶片夹于上夹头31和下夹头32之间，上夹头31和下夹头32均开设有数个贯通夹背和夹面的通水腔35，上夹头31和下夹头32均设置有数个向相应夹头内水平延伸的插槽36，插槽36与每个通水腔35均连通，检测装置还包括数个插片4，插片4上设置有探头槽41，检测探头2能放入探头槽41中固定，插片4能插入并固定在插槽36中，通过调节插片4插入插槽36的深度，使伸出的探针21可位于不同的通水腔35中。
[0041]实施例中，插槽36的开口位于上夹头31和下夹头32的前端面。
[0042]实施例中，上夹头31、下夹头32和夹柄34均能绕铰接轴33转动，夹柄34通过绕铰接轴33压动控制上夹头31、下夹头32的分合。
[0043]实施例中，检测探头2包括有柔质光纤22和硬质光纤，硬质光纤即探针21，硬质光纤的后端通过柔质光纤22与溶氧微光极主机I连接。
[0044]实施例中，检测探头2还包括探针推送结构5，探针推送结构5包括推送管51、推送柱52、摩擦块53、密封圈54、推送手柄55以及管后座56，推送手柄55连接在推送柱52后端，推送柱52前端伸入推送管51中与推送管51内的摩擦块53固定连接，摩擦块53与推送管51的内壁摩擦配合，管后座56封堵推送管51后端，摩擦块53与探针21的后部固定连接，密封圈54固定在推送管51中，将推送管51腔体密封分隔为前腔51a和后腔51b，前腔51a设置有通窗57，水能从通窗57进入前腔5 Ia，相应地，探头槽41与通窗57对应位置处设置有槽窗41a，当固定检测探头2的插片4固定在插槽36中时，通窗57与通水腔35连通；当推进推送手柄55的外力大于摩擦块53与推送管51的摩擦力时，摩擦块53在推送管51内滑动，使探针21伸出至前腔51a 中。
[0045]实施例中，柔质光纤22与推送手柄55固定连接。
[0046]实施例中，插片4的侧面设置有数个固定槽42，插槽36内设置有固定凸37，当插片4插入插槽36中时，固定槽42卡入固定凸37中，使插片4与检测盒3固定配合，通过选择不同的固定槽42与固定凸37卡合，调节插片4插入插槽36的深度。
[0047]同时原位测量沉水植物叶片-水界面不同高度溶氧的检测方法，包括以下步骤:
[0048]步骤一、组装检测装置:根据需要选择数个检测探头2，并指定插槽36，每个检测探头2分别卡入相应插片4的探头槽41中，确保检测探头2与插片4实现定位，然后将插片4插入指定的插槽36中；
[0049]步骤二、将每个检测探头2的探针21均推出至推送管51的前腔51a;
[0050]步骤三、将叶夹3伸入水中，将沉水植物叶片夹在上夹头31和下夹头32之间，沉水植物叶片的正反面叶面分别与上夹头31和/或下夹头32上的通水腔35连通，水注入通水腔35以及推送管51的前腔51a;
[0051]步骤四、各探针21采集水中的溶氧数据，并将数据传输至溶氧微光极主机I，溶氧微光极主机I对数据进行分析处理后，显示。
[0052]步骤五:检测完成后，将叶夹3从水体中提出，取出插片4;取出插片4的方法是:向后拉动推送手柄55，使摩擦块53向后滑动，当摩擦块53滑至推送管51后端，探针21收回至推送管51的后腔51b中，继续向后拉推送手柄55，摩擦块53抵住管后座56使整个插片4后移，固定槽42从固定凸37处退出，插片4被抽出。
[0053]当插片4全部插在上夹头31或下夹头32上的插槽36中时，检测装置检测沉水植物叶片一面的溶氧，当插片4插在上夹头31和下夹头32中，检测装置检测沉水植物叶片正反两面的溶氧。
[0054]本实用新型的叶夹3高度不超过lcm，插片4的厚度为Imm左右，一个叶夹3能允许插入4-8个插片4。
[0055]本实施例采用的检测探头2为荧光探头，其检测沉水植物叶片溶氧的原理是:利用溶氧微光极主机I发出激光，激光通过柔质光纤22射至探针21处，探针21前端设置氧荧光敏感材料，激光射到氧荧光敏感材料上，由荧光猝灭效应产生的荧光反馈回溶氧微光极主机I，溶氧微光极主机I将荧光信号转化为电信号，并将电信号解调后与溶解氧浓度变化关系比对，得出溶解氧浓度信息。氧荧光敏感材料可从现有的各种荧光敏感物质中选择，较好的材料为I了络合物，如Ru(dpp)3Cl2等。
[0056]以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，应视为本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.同时原位测量沉水植物叶片-水界面不同高度溶氧的检测装置，包括溶氧微光极主机(I)，所述的溶氧微光极主机(I)连出有数个检测探头(2)，所述的检测探头(2)能伸出用于检测溶氧的探针(21)，其特征是:检测装置还包括一叶夹(3)，所述的叶夹(3)由上夹头(31)、下夹头(32)、铰接轴(33)和夹柄(34)组成，沉水植物叶片夹于上夹头(31)和下夹头(32)之间，所述的上夹头(31)和下夹头(32)均开设有数个贯通夹背和夹面的通水腔(35)，上夹头(31)和下夹头(32)均设置有数个向相应夹头内水平延伸的插槽(36)，所述的插槽(36)与每个通水腔(35)均连通，检测装置还包括数个插片(4)，所述的插片(4)上设置有探头槽(41)，所述的检测探头(2)能放入探头槽(41)中固定，所述的插片(4)能插入并固定在插槽(36)中，通过调节插片(4)插入插槽(36)的深度，使伸出的探针(21)可位于不同的通水腔(35)中。2.根据权利要求1所述的同时原位测量沉水植物叶片-水界面不同高度溶氧的检测装置，其特征是:所述的插槽(36)的开口位于上夹头(31)和下夹头(32)的前端面。3.根据权利要求2所述的同时原位测量沉水植物叶片-水界面不同高度溶氧的检测装置，其特征是:所述的上夹头(31)、下夹头(32)和夹柄(34)均能绕铰接轴(33)转动，所述的夹柄(34)通过绕铰接轴(33)压动控制上夹头(31)、下夹头(32)的分合。4.根据权利要求3所述的同时原位测量沉水植物叶片-水界面不同高度溶氧的检测装置，其特征是:所述的检测探头(2)包括有柔质光纤(22)和硬质光纤，所述的硬质光纤即探针(21)，所述的硬质光纤的后端通过柔质光纤(22)与溶氧微光极主机(I)连接。5.根据权利要求4所述的同时原位测量沉水植物叶片-水界面不同高度溶氧的检测装置，其特征是:检测探头(2)还包括探针推送结构(5)，所述的探针推送结构(5)包括推送管(51)、推送柱(52)、摩擦块(53)、密封圈(54)、推送手柄(55)以及管后座(56)，所述的推送手柄(55)连接在推送柱(52)后端，所述的推送柱(52)前端伸入推送管(51)中与推送管(51)内的摩擦块(53)固定连接，所述的摩擦块(53)与推送管(51)的内壁摩擦配合，所述的管后座(56)封堵推送管(51)后端，所述的摩擦块(53)与探针(21)的后部固定连接，所述的密封圈(54)固定在推送管(51)中，将推送管(51)腔体密封分隔为前腔(51a)和后腔(51b)，所述的前腔(51a)设置有通窗(57)，水能从通窗(57)进入前腔(51a)，相应地，所述的探头槽(41)与通窗(57)对应位置处设置有槽窗(41a)，当固定检测探头(2)的插片(4)固定在插槽(36)中时，通窗(57)与通水腔(35)连通；当推进推送手柄(55)的外力大于摩擦块(53)与推送管(51)的摩擦力时，所述的摩擦块(53)在推送管(51)内滑动，使探针(21)伸出至前腔(51a)中。6.根据权利要求5所述的同时原位测量沉水植物叶片-水界面不同高度溶氧的检测装置，其特征是:所述的柔质光纤(22)与推送手柄(55)固定连接。7.根据权利要求6所述的同时原位测量沉水植物叶片-水界面不同高度溶氧的检测装置，其特征是:所述的插片(4)的侧面设置有数个固定槽(42)，所述的插槽(36)内设置有固定凸(37)，当所述的插片(4)插入插槽(36)中时，所述的固定槽(42)卡入固定凸(37)中，使插片(4)与检测盒(3)固定配合，通过选择不同的固定槽(42)与固定凸(37)卡合，调节插片(4)插入插槽(36)的深度。
【文档编号】G01N21/64GK205484053SQ201620109449
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年2月3日
【发明人】王文林, 邹长新, 唐晓燕, 李强, 刘波, 万寅婧, 韩睿明, 李文静, 何斐, 庄巍, 李维新, 刘爱萍, 殷守敬, 李霄汉, 潘国权
【申请人】环境保护部南京环境科学研究所, 重庆文理学院