便携式水体浮游植物迁移速率测定装置的制作方法

本发明涉及藻型水体混合藻类及室内纯培养藻类迁移速率的检测领域，尤其涉及便携式水体浮游植物迁移速率测定装置。

背景技术：

富营养化是我国湖泊面临的主要问题，蓝藻水华的频繁暴发是富营养化程度逐渐加剧的重要自然表征，也是当前国内主要的环境难题之一。蓝藻因具有伪空胞等结构可以调节自身浮力，伪空胞的破裂与再生可以改变藻细胞内部的膨压，从而调节自身在水体中的垂直分布、昼夜迁移，寻求适宜水环境，进而迅速增殖，形成蓝藻水华。此外，逆境下，蓝藻活性降低，趋于下沉，通过浮力变化可推测藻细胞活力状况。因此有关藻类迁移速率的计算与评估至关重要。

针对蓝藻这种特性，需要专门的检测设备对于蓝藻这类植物进行检测，对于这些检测设备，首先要求的是：设备本身是上下贯通，设备内部是没有任何阻挡物的，方便藻类在没有阻碍的情况下，上下迁移；其次，当迁移完成后，需要通过隔板将设备内水体的上部和下部分隔开来，将上部和下部的水分别倒出，进而检测藻类的迁移速率；结合以上两点要求，该隔板如何进行安装，安装方式以及设备本身的密封性，成为影响设备设计成型必须解决的问题。

目前，用于藻类迁移速率测定的设备不多，且一般均为实验室使用的大型设备，尽管测试效果精准，然而对于长期在野外工作的技术人员，大型设备很明显是不能随身携带的。此外，对于野外藻型水样，不能快速的进行现场直接测定，需要水样适当保存后带回实验室方能测定，不仅数据获得明显滞后，更重要的是藻类在转运过程中生理特性发生了变化，其迁移速率也将受到影响，无法真实还原藻类原位的迁移特性。

技术实现要素：

针对上述存在的问题，本发明目的在于提供一种结构小巧，方便携带，测定精准，密封效果好，方便分层取样的便携式水体浮游植物迁移速率测定装置。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种便携式水体浮游植物迁移速率测定装置，所述的测定装置为圆柱形的筒体，筒体的上、下两端均为连通口，所述筒体上端的连通口上设有密封上盖，筒体下端的连通口上设有密封底座，所述筒体的中部设有分层组件，所述的分层组件由圆环形的弹簧片，圆形的弹性薄膜和定位杆所组成，所述弹性薄膜的外边固定连接在弹簧片的内侧，所述弹簧片的直径与筒体的内径相同，所述的弹簧片由固定段和活动段所组成，所述的固定段固定连接在筒体的内表面，所述弹簧片固定段的中点上设有通孔，通孔内设有横向安装的定位杆，定位杆设置在弹性薄膜的内部，定位杆的一端固定连接在弹簧片的内侧，定位杆的另一端连接在筒体的外侧。

本发明所述弹簧片的固定段的长度与活动段的长度相同，所述筒体的内壁与弹簧片活动段的接触位置上设有一道弧形的密封层；本发明的弹簧片采用记忆合金或者弹性金属材料所制成；弹簧片在定位杆的作用下，在筒体内可以正向弯曲或者反向弯曲，为了保证弹簧片在正向弯曲时的密封性，反向弯曲时与筒体内表面的贴合性，其固定段的长度与活动段的长度相同；同时通过筒体内壁上的一道与筒体内径相同的弧形密封层，方便弹簧片与筒体内壁的紧密接触，保证分层装置在分层时的密封效果。

本发明所述的筒体的内表面设有向内凹陷的弧形凹槽，弹簧片的固定段固定安装在弧形凹槽的底部；由于设备在进行藻类迁移时，前期筒体内部是需要上下贯通的，当弹簧片的活动段在反向弯曲时，由于弹性薄膜和弹簧片本身占有一定的空间，为了保证筒体内不存在任何的阻碍，因此弹簧片的活动段和弹性薄膜均需要收纳到弧形凹槽内的，保证装置的实施效果。

本发明所述筒体的外侧设有的横向定位槽，所述的定位杆活动安装在横向定位槽内；定位杆的主要作用是控制分层组件的打开和关闭，由于弹性薄膜本身是在筒体内是需要水平展开的，完成在筒体内液体一个水平位置上的纵向分离，因此定位杆本身在筒体上是需要水平移动的，因此通过横向定位槽进一步保证定位杆的水平平移，同时在装置未正常工作时，方便定位杆在筒体上的收纳。

本发明所述的弹簧片与定位杆固定连接的位置上设有限位槽，所述的限位槽设置在弹簧片的外侧，所述的筒体内壁上设有与限位槽相匹配的限位凸起块；通过相互匹配的限位槽和限位凸起块，进一步保证弹性薄膜在筒体内的水平展开效果，准确定位。

本发明所述的密封上盖和密封底座均通过密封结构活动安装在筒体上；通过活动安装的密封上盖和密封底座，方便随时打开或密封筒体的上端和下端，操作简单方便。

本发明所述的筒体由透明材料所制成，所述的筒体上设有刻度标尺；通过透明材料的筒体和刻度标尺结构，采用本装置对藻类迁移进行测定后，操作人员可以通过两种结果初步观察藻类的迁移效果，对于具体的迁移结果，需要将分层后的液体分别倒出后测定其藻细胞生物量，根据公式计算。

本发明所述的密封上盖上设有操作把手，所述的筒体侧方设有操作把手；通过多个把手结构，方便操作人员在现场测定时的提拿和携带，方便实用。

本发明的优点在于：本发明的装置结构小巧，方便研究人员随身携带，且在操作过程中，装置在迁移操作时，设备本身是上下贯通，设备内部是没有任何阻挡物的；装置在迁移操作后，通过分层装置可以快速且准确的进行分层，筒体的上下两层互不影响，两者通过分层装置相互密封，密封效果好，操作简单方便，大大提高了研究人员的现场工作效率和数据精准度。

附图说明

图1为本发明的装置结构简图；

图2为本发明的分层组件处于打开状态结构简图；

图3为本发明的分层组件处于缓慢闭合时的结构简图；

图4为本发明的分层组件的立体结构图。

其中，1筒体，2连通口，3密封上盖，4密封底座，5横向定位槽，6定位杆，7弹簧片，7-1弹簧片固定段，7-2弹簧片活动段，8操作把手，9刻度标尺，10密封层，11限位凸起块，12弧形凹槽，13弹性薄膜，14限位槽，15通孔。

具体实施方式

下面结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步详细的描述。

实施例1：如图1、2、3和4所示的一种便携式水体浮游植物迁移速率测定装置，所述的测定装置为圆柱形的筒体1，筒体1的上、下两端均为连通口2，所述筒体1上端的连通口2上设有密封上盖3，筒体1下端的连通口2上设有密封底座4，所述筒体1的中部设有分层组件，所述的分层组件由圆环形的弹簧片7，圆形的弹性薄膜13和定位杆6所组成，所述弹性薄膜13的外边固定连接在弹簧片7的内侧，所述弹簧片7的直径与筒体1的内径相同，所述的弹簧片7由固定段7-1和活动段7-2所组成，所述的固定段7-1固定连接在筒体1的内表面，所述弹簧片7的固定段7-1的中点上设有通孔15，通孔15内设有横向安装的定位杆6，定位杆6设置在弹性薄膜13的内部，定位杆6的一端固定连接在弹簧片7的内侧，定位杆6的另一端连接在筒体1的外侧。

实施例2：如图1、2、3和4所示，弹簧片7的固定段7-1的长度与活动段7-2的长度相同，所述筒体1的内壁与弹簧片7活动段7-2的接触位置上设有一道弧形的密封层11；弹簧片7在定位杆6的作用下，在筒体1内可以正向弯曲或者反向弯曲，为了保证弹簧片在正向弯曲时的密封性，反向弯曲时与筒体1内表面的贴合性，其固定段7-1的长度与活动段7-2的长度相同；同时通过筒体1内壁上的一道与筒体1内径相同的弧形密封层11，方便弹簧片7与筒体1内壁的紧密接触，保证分层装置在分层时的密封效果。

实施例3：如图1、2、3和4所示，筒体1的内表面设有向内凹陷的弧形凹槽12，弹簧片7的固定段7-1固定安装在弧形凹槽12的底部；由于设备在进行藻类迁移时，前期筒体1内部是需要上下贯通的，当弹簧片7的活动段7-2在反向弯曲时，由于弹性薄膜13和弹簧片7本身占有一定的空间，为了保证筒体1内不存在任何的阻碍，因此弹簧片7的活动段7-2和弹性薄膜13均需要收纳到弧形凹槽12内的，保证装置的实施效果。

实施例4：如图1、2、3和4所示，筒体1的外侧设有的横向定位槽5，所述的定位杆6活动安装在横向定位槽5内；定位杆6的主要作用是控制分层组件的打开和关闭，由于弹性薄膜13本身是在筒体1内是需要水平展开的，完成在筒体1内液体一个水平位置上的纵向分离，因此定位杆6本身在筒体1上是需要水平移动的，因此通过横向定位槽5进一步保证定位杆5的水平平移，同时在装置未正常工作时，方便定位杆6在筒体1上的收纳。

实施例5：如图1、2、3和4所示，弹簧片7与定位杆6固定连接的位置上设有限位槽14，所述的限位槽14设置在弹簧片7的外侧，所述的筒体1内壁上设有与限位槽14相匹配的限位凸起块11；通过相互匹配的限位槽14和限位凸起块11，进一步保证弹性薄膜13在筒体1内的水平展开效果，准确定位。

实施例6：如图1、2、3和4所示，密封上盖3和密封底座4均通过密封结构活动安装在筒体1上；通过活动安装的密封上盖3和密封底座4，方便随时打开或密封筒体1的上端和下端，操作简单方便。

实施例7：如图1、2、3和4所示，筒体1由透明材料所制成，所述的筒体1上设有刻度标尺9；通过透明材料的筒体和刻度标尺9，采用本装置对藻类迁移进行测定后，操作人员可以通过两种结果初步观察藻类的迁移效果，对于具体的迁移结果，需要将分层后的液体分别倒出后测定。计算公式如下：

藻类迁移速率v=(bt-b0)*v/(b0*s*δt)，

其中v表示迁移速率；bt和b0分别表示水体中藻细胞起始和静置后的生物量；v表示装置内测定水样的体积；s为筒体横截面积；δt为静置时间。

实施例8：如图1、2、3和4所示，密封上盖3上设有操作把手8，所述的筒体1侧方设有操作把手8；通过多个把手8，方便操作人员在现场测定时的提拿和携带，方便实用。

需要说明的是，上述仅仅是本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的保护范围，在上述实施例的基础上所做出的任意组合或等同变换均属于本发明的保护范围。