一种海草原位围隔实验装置的制作方法

本发明属于实验设备领域，尤其是一种海草原位围隔实验装置。

背景技术：

在海草生理及生态学实验的研究过程中，需要进行原位实验，以获得自然条件下海草生理及生态学实验数据，该条件下，海草处于自然的生理状态，无需移植至室内并经过数天的适应期即可进行实验，各环境因子处于自然的状态，非室内控制条件所能完全模拟。但由于海草多分布在潮下带，进行原位实验势必需要进行水下操作，由于科研人员多数并不掌握水肺潜水技术，难以亲自操作，即使可以进行水肺潜水，若围隔装置复杂，也极大的增加工作难度，实验难以完成。而且，自然海区水动力较强，原位实验装置的固定较为困难，极可能因固定不够牢固而使得实验失败，上述问题均限制着海草原位实验的开展，因此一种方便快捷的进行海草原位实验的装置亟待设计。

目前海草原位实验的研究及装置在国内尚未有相关工作的开展，国外也仅见于Macinnis-Ng等在重金属对海草生理学影响的研究报道，在该研究中所用装置的固定结构为四股缆绳和嵌入式锚，锚定于底质内，同时需船只固定于实验装置上方，由船载外部电源通过潜水泵为围隔内部水体提供动力，使内部水体运动。由于需要特定的船只固定在围隔上方，为围隔内的潜水泵提供动力，如遇到风浪天气，船只无法在海上停留，使得实验无法随时开展；且缆绳固定的操作难度大，效率低。

技术实现要素：

本发明旨在解决上述问题，提供了一种海草原位围隔实验装置，它使用简单、结构简单稳定可靠、利用轴承和叶轮构成的动力传递系统，将海水自然运动的动力输入围隔主体内，免去外接电源供应系统动力，采用固定杆穿过围隔主体的底部耳作为主要的锚定结构，方便水下操作，配合橡胶套，防止围隔主体滑脱，实现牢固固定，其采用的技术方案如下：

一种海草原位围隔实验装置，其特征在于，包括：顶部封闭底部开放的围隔主体、支撑架、第一外叶轮、内叶轮、主轴和用于将围隔主体固定的固定装置，所述支撑架固接于围隔主体顶部上，所述主轴穿过围隔主体的顶部并与支撑架和围隔主体均转动连接，所述第一外叶轮固接于主轴上并位于围隔主体的外部，所述内叶轮固接于主轴上并位于围隔主体的内部，所述围隔主体由透明材料制成。

在上述技术方案基础上，还包括第二外叶轮，所述第二外叶轮固接于主轴上并位于第一外叶轮和围隔主体之间。

在上述技术方案基础上，所述主轴通过第一轴承与围隔主体转动连接。

在上述技术方案基础上，还包括轴套，所述支撑架由若干条均匀分布于围隔主体顶面上的支撑条组成，所述支撑条的底部与围隔主体的顶部相固接，顶部与轴套相固接；所述主轴穿过轴套并与轴套转动连接。

在上述技术方案基础上，所述轴套中过盈配合有第二轴承，所述主轴通过第二轴承并与轴套转动连接。

在上述技术方案基础上，所述第二轴承由上轴承和下轴承上下并列组成。

在上述技术方案基础上，所述固定装置包括固定杆和可供固定杆穿入的底部耳，所述底部耳均布于围隔主体底部处。

在上述技术方案基础上，所述固定杆顶部套装有橡胶套。

在上述技术方案基础上，所述围隔主体顶部开设有供测定仪器伸入的小孔，所述小孔处堵接有橡胶塞。

在上述技术方案基础上，所述第一外叶轮、第二外叶轮和内叶轮的叶片均弯折形成弯折部，所述第一外叶轮、第二外叶轮和内叶轮的叶片的平面与主轴的轴向方向相平行。

本发明具有如下优点：使用简单、结构简单稳定可靠、利用轴承和叶轮构成的动力传递系统，将海水自然运动的动力输入围隔主体内，免去外接电源供应系统动力，采用固定杆穿过围隔主体的底部耳作为主要的锚定结构，方便水下操作，配合橡胶套，防止围隔主体滑脱，实现牢固固定。

附图说明

图1：本发明的正视结构示意图；

图2：本发明所述围隔主体剖切后的结构示意图；

图3：本发明所述第一外叶轮的俯视结构示意图；

具体实施方式

下面结合附图和实例对本发明作进一步说明：

如图1和图2所示，本实施例的一种海草原位围隔实验装置，其特征在于，包括：顶部封闭底部开放的围隔主体1、支撑架2、第一外叶轮4、内叶轮6、主轴7和用于将围隔主体1固定的固定装置，所述支撑架2固接于围隔主体1顶部上，所述主轴7穿过围隔主体1的顶部并与支撑架2和围隔主体1均转动连接，所述第一外叶轮4固接于主轴7上并位于围隔主体1的外部，所述内叶轮6固接于主轴7上并位于围隔主体1的内部，所述围隔主体1由透明材料制成。围隔主体1可采用如有机玻璃等材质。主轴7宜采用不锈钢材质。

为了更好地将海水自然运动的动力输入围隔主体内，该海草原位围隔实验装置还可以包括第二外叶轮5，所述第二外叶轮5固接于主轴7上并位于第一外叶轮4和围隔主体1之间。如此第二外叶轮5和第一外叶轮4共同作用将海水自然运动的动力输出给内叶轮6。

为了减少主轴7相对围隔主体1转动时的摩擦力，优选在主轴7和围隔主体1相连接处设置有第一轴承10，进一步，第一轴承10以采用塑料制深沟球轴承为宜。

为了减少主轴7相对支撑架2转动时的摩擦力，该海草原位围隔实验装置优选还包括轴套3，所述支撑架2由若干条均匀分布于围隔主体1顶面上的支撑条组成，所述支撑条的底部与围隔主体1的顶部相固接，顶部与轴套3相固接；所述主轴7穿过轴套3并与轴套3转动连接。在具有轴套3的基础上，进一步的技术方案是所述轴套3中过盈配合有第二轴承8，所述主轴7通过第二轴承8并与轴套3转动连接，再进一步，第二轴承8以采用塑料制深沟球轴承为宜。

关于支撑条与围隔主体1的固接，具体可采用如下方案：支撑条底部弯折形成横向平板部，横向平板部上加工螺孔，通过螺钉将横向平板部固定于围隔主体1顶部上。关于支撑条与轴套3的固接，具体可采用如下方案：支撑条顶部弯折形成竖向平板部，竖向平板部上加工螺孔，通过螺钉将竖向平板部固定于轴套3侧面上，但不仅限此一种具体实施方式。

为了保证主轴7转动的平稳性，所述第二轴承8由上轴承8-1和下轴承8-2上下并列组成。

该海草原位围隔实验装置的固定装置可采用如下方案：所述固定装置包括固定杆12和可供固定杆12穿入的底部耳11，所述底部耳11均布于围隔主体1底部处。为了增大固定杆12与围隔主体的摩擦力，优选所述固定杆12顶部套装有橡胶套13。如底部耳11可为四个均布于围隔主体1底部处，固定杆12也为四条。

围隔主体1的顶部宜开设有供测定仪器伸入的小孔14，所述小孔14处堵接有橡胶塞。小孔14非使用时间由橡胶塞塞住，打开后可释放放置时的水压、方便仪器伸入或取围隔主体内水体样品。

如图3所示，为了加大叶片径向强度，所述第一外叶轮4、第二外叶轮5和内叶轮6的叶片均弯折形成弯折部40，所述第一外叶轮4、第二外叶轮5和内叶轮6的叶片的平面与主轴7的轴向方向相平行。

围隔主体1上可设置有便于搬运围隔主体1的握耳9，握耳9一边设置一个。

2016年1月、2016年4月，分别使用此装置开展了大叶藻原位实验，探究除草剂对大叶藻光合作用过程中溶解有机碳的释放情况。

实验位置选在桑沟湾南岸潮间带大叶藻分布区，查看当地潮时表，在大潮的低潮、大叶藻与底质完全露出时开始布置围隔。首先握住握耳9，将围隔主体1旋转，插至底质中，再将固定杆对称地插至底质中，将围隔主体1固定。布置完毕后，等涨潮至水面5-10cm时，利用充电式潜水泵将水从围隔主体1顶部的小孔14注入，注满后取500ml水样，经GF/F膜过滤，用于测定初始溶解有机碳DOC的浓度，再次注满，塞住肩孔。24-48小时后，留取围隔主体内部水样，实验结束。

上面以举例方式对本发明进行了说明，但本发明不限于上述具体实施例，凡基于本发明所做的任何改动或变型均属于本发明要求保护的范围。