可调多种影响因子的藻类养殖设备及调节方法
【专利摘要】本发明公开了一种可调多种影响因子的藻类养殖设备及调节方法，包括LED灯、培养釜支架、震动台、浊度计、培养釜、营养盐存放桶、蠕动泵、单片机；其中，所述培养釜的顶部具有培养釜上端盖；所述培养釜的底部具有培养釜下端盖；所述LED灯和浊度计均安装在培养釜内；所述培养釜通过培养釜支架安装在震动台上；所述蠕动泵的进水口通过管路与营养盐存放桶相连，出水口通过管路与培养釜相连；所述LED灯、浊度计和蠕动泵均与单片机相连。本发明为微藻的研究提供了一种可调控多种影响因子，可实现多种藻类培养模式的实验室培养装置。
【专利说明】
可调多种影响因子的藻类养殖设备及调节方法
技术领域
[0001]本发明属于藻类养殖技术领域，尤其涉及一种可调多种影响因子的藻类养殖设备及调节方法，该设备可用于研究影响藻类生长，藻类形态学以及种群分布特征的因素。
【背景技术】
[0002]环境问题、碳排放问题是国家快速发展过程中不得不面对的一个制约因素。随着对海洋研究的日益深入，人们开始认识到海洋受人类影响以及对环境大气的重要作用，而其中浮游藻类作为海洋的初级生产力既受到人类活动比如富营养化，营养比例失衡等的影响，导致近海大量爆发藻华事件，造成大量生物死亡事件，同时浮游藻类的生长又是海洋初级生产力，联系着全球海洋的生产力以及生物固碳能力。因此，近年来有关藻类与环境相互作用的研究越来越受到重视，科学家们已经意识到藻类在水域的生产力、碳循环及生态环境的重要作用。
[0003]然而对浮游藻类的研究中，普遍认为光照、温度、营养盐、水体水力特性是对浮游藻类生长最重要的物理化学因素。相比光照、温度、营养盐及配比对浮游藻类的研究而言，水体水力特性条件比如水体紊流度对浮游藻类的影响研究非常少。有研究认为水体水力特性比如会直接作用与藻类，是形成藻类不同形态，决定藻类种群结构的决定性因素之一，但也有研究认为，水体水力特性是通过影响光照、温度、营养盐等因素而间接作用于藻类的。其中对水体水力特性对藻类影响的研究较少的原因之一可归结为实验室藻类培养器较难实现对水体水力特性的精准控制。
【发明内容】
[0004]针对目前藻类培养器中缺乏调节水体流体特性的缺点，本发明提供了一种可调多种影响因子的藻类养殖设备及调节方法，该设备不但可以调控光照、温度、营养盐浓度等条件，而且还可以调节水体紊流度的藻类培养器。影响藻类生长的因素中除营养盐、光照等条件外，还和水体湍流度等水力特性有关，该设备通过控制震动调节装置，控制水体的紊流度，从而模拟海洋或者湖泊产生如层流或紊流等不同的水体环境。通过营养盐负反馈装置控制水体中的营养盐浓度，通过温度调控和光照LED提供实验需要的温度和光照强度。
[0005]为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案如下:一种可调多种影响因子的藻类养殖设备，包括LED灯、培养釜支架、震动台、浊度计、培养釜、营养盐存放桶、蠕动栗、单片机;其中，所述培养釜的顶部具有培养釜上端盖;所述培养釜的底部具有培养釜下端盖;所述LED灯和浊度计均安装在培养釜内；所述培养釜通过培养釜支架安装在震动台上;所述蠕动栗的进水口通过管路与营养盐存放桶相连，出水口通过管路与培养釜相连;所述LED灯、池度计和婦动栗均与单片机相连。
[0006]—种上述设备的影响因子调节方法，具体包括如下步骤:
[0007]步骤1、将藻类培养釜下端盖盖住，从培养釜上端盖中加入培养水体和藻类，然后盖住上培养釜上端盖；
[0008]步骤2、针对不同的影响因子进行调整具体如下:
[0009]当需要研究不同温度值对藻类生长的影响时，通过调节室内恒温空调，设置不同温度值；
[0010]当需要研究不同光照强度对藻类生长的影响时，通过单片机来调节LED灯的光照强度；
[0011]当需要研究不同紊流度对藻类生长的影响时，通过单片机来调节震动台的震动强度来改变水体紊流度；
[0012]当需要研究不同营养盐浓度对藻类生长的影响时，首先在单片机中设置营养盐浓度值，浊度计检测培养釜内溶液的浊度，并通过内置固件将浊度转化为溶液的浓度值，浊度计将该溶液的浓度值反馈给单片机，单片机将反馈回来的浓度值与预设的浓度值进行比较，如果反馈回来的浓度值低于设定值时，单片机启动蠕动栗，将营养盐存放桶内的溶液栗入培养釜中；反之，蠕动栗不工作。
[0013]与现有技术相比，本发明的有益效果是:
[0014]1、本发明针对目前藻类培养器中缺乏对水体紊流度控制这一在藻类生长过程中起重要作用的因素的现象，提出一种通过引入震动控制装置，实现对藻类培养器内水体紊流度控制方法。
[0015]2、提出通过引入营养盐自动供给系统，并配合光照控制及温度控制，实现一种可控制温度、光照、营养盐和水体紊流度这四种被认为是影响藻类生长的最基本物理化学因素的藻类培养器。
[0016]3、本发明可以通过调节环境因子(如光照、水体紊流度和营养盐浓度等)模拟藻类的生长环境，进而研究藻类与环境的相互关系或者模拟适宜的生存条件，来提高藻类的产量。
【附图说明】
[0017]图1为本发明的结构示意图；
[0018]图2为本发明的不同营养盐浓度对藻类生长的影响的流程图；
[0019]图中，培养釜上端盖1、LED灯2、培养釜支架3、培养釜下端盖4、震动台5、浊度计6、培养釜7、营养盐存放桶8、蠕动栗9、单片机10。
[0020]具体设施方式
[0021 ]下面结合实施例对本发明做进一步的说明。
[0022]如图1所示，一种可调多种影响因子的藻类养殖设备，包括LED灯2、培养釜支架3、震动台5、浊度计6、培养釜7、营养盐存放桶8、蠕动栗9、单片机10;其中，所述培养釜7的顶部具有培养釜上端盖I;所述培养釜7的底部具有培养釜下端盖4;所述LED灯2和浊度计6均安装在培养釜7内；所述培养釜7通过培养釜支架3安装在震动台5上;所述蠕动栗9的进水口通过管路与营养盐存放桶8相连，出水口通过管路与培养釜7相连;所述LED灯2、浊度计6和蠕动栗9均与单片机10相连。
[0023]本发明的工作过程如下:
[0024]将藻类培养釜下端盖4盖住，从培养釜上端盖I中加入培养水体和藻类，然后盖住上培养釜上端盖I。
[0025]当需要研究不同温度值对藻类生长的影响时，通过调节室内恒温空调，设置不同温度值。
[0026]当需要研究不同光照强度对藻类生长的影响时，通过单片机10来调节LED灯2的光照强度。
[0027]当需要研究不同紊流度对藻类生长的影响时，通过单片机10来调节震动台5的震动强度来改变水体紊流度。
[0028]当需要研究不同营养盐浓度对藻类生长的影响时，首先在单片机10中设置营养盐浓度值，浊度计6检测培养釜7内溶液的浊度，并通过内置固件将浊度转化为溶液的浓度值，浊度计6将该溶液的浓度值反馈给单片机10，单片机10将反馈回来的浓度值与预设的浓度值进行比较，如果反馈回来的浓度值低于设定值时，单片机10启动蠕动栗9，将营养盐存放桶8内的溶液栗入培养釜7中；反之，蠕动栗9不工作，如图2所示。
【主权项】
1.一种可调多种影响因子的藻类养殖设备，其特征在于，包括LED灯(2)、培养釜支架(3)、震动台(5)、浊度计(6)、培养釜(7)、营养盐存放桶(8)、蠕动栗(9)、单片机(10)等；其中，所述培养釜(7)的顶部具有培养釜上端盖(I);所述培养釜(7)的底部具有培养釜下端盖(4)；所述LED灯(2)和浊度计(6)均安装在培养釜(7)内；所述培养釜(7)通过培养釜支架(3)安装在震动台(5)上;所述蠕动栗(9)的进水口通过管路与营养盐存放桶(8)相连，出水口通过管路与培养釜(7)相连;所述LED灯(2)、浊度计(6)和蠕动栗(9)均与单片机(10)相连。2.—种利用权利要求1所述的设备的影响因子调节方法，其特征在于，具体包括如下步骤: 步骤1、将藻类培养釜下端盖(4)盖住，从培养釜上端盖(I)中加入培养水体和藻类，然后盖住上培养釜上端盖(I); 步骤2、针对不同的影响因子进行调整具体如下: 当需要研究不同温度值对藻类生长的影响时，通过调节室内恒温空调，设置不同温度值； 当需要研究不同光照强度对藻类生长的影响时，通过单片机(10)来调节LED灯(2)的光照强度； 当需要研究不同紊流度对藻类生长的影响时，通过单片机(10)来调节震动台(5)的震动强度来改变水体紊流度； 当需要研究不同营养盐浓度对藻类生长的影响时，首先在单片机(10)中设置营养盐浓度值，浊度计(6)检测培养釜(7)内溶液的浊度，并通过内置固件将浊度转化为溶液的浓度值，浊度计(6)将该溶液的浓度值反馈给单片机(10)，单片机(10)将反馈回来的浓度值与预设的浓度值进行比较，如果反馈回来的浓度值低于设定值时，单片机(10)启动蠕动栗(9)，将营养盐存放桶(8)内的溶液栗入培养釜(7)中；反之，蠕动栗(9)不工作。
【文档编号】A01G33/00GK105850705SQ201610207095
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年4月1日
【发明人】潘依雯, 樊炜, 刘淑霞, 徐驰骋, 由龙, 江宗培, 张朝晖, 孙振涛
【申请人】浙江大学