一种藻液在线检测池装置的制作方法

本发明涉及藻液检测技术领域。

背景技术：

在微藻养殖过程中需要采样获取微藻的光谱信息和图像信息。光谱仪和多光谱相机是最常见的两种设备。可见-近红外光源产生的光穿过藻液样品后，部分光能量被样品分子吸收，测量出入射光强度的变化，经过换算可以得到吸光度等光谱信息数据。来自470nm激发光源的光照射荧光池中的藻液样品，部分光能量被样品分子吸收，样品分子受到激发而发射出荧光，与入射光路形成一定角度的方向检测发射出荧光的强度。利用多光谱相机可以获得微藻在各个生长阶段的图像信息。目前对微藻的光谱信息和图像信息检测都是通过现场采样后在化验室进行，有一定的滞后性，且检测过程较为繁琐，不能进行在线实时检测。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种藻液在线检测池装置，它具有检测方便、快捷等特点，可对藻液同时进行光谱信息和图像信息的在线实时检测。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

一种藻液在线检测池装置，包括光谱信息检测部分和图像信息检测部分；光谱信息检测部分包括藻液光谱检测室和光谱检测装置，藻液光谱检测室至少包括如下结构：包括光谱检测室壳体，光谱检测室壳体采用或覆盖有遮光材质，以屏蔽环境光进入藻液光谱检测室，在光谱检测室壳体的前侧壁和光谱检测室壳体的后侧壁分别对称设有可见-近红外光源传输光纤用内外螺纹接口和可见-近红外光接收光纤用内外螺纹接口，在光谱检测室壳体的顶壁设有y形荧光检测光纤插入孔和藻液进口；光谱检测装置包括可见-近红外光源产生装置、470nm激发荧光光源、第一光谱仪和第二光谱仪，可见-近红外光源传输光纤用内外螺纹接口所连接的可见-近红外光源传输光纤与可见-近红外光源产生装置连接，用于将可见-近红外光源产生装置所发出的光传输至藻液光谱检测室，可见-近红外光接收光纤用内外螺纹接口所连接的可见-近红外光接收光纤与第一光谱仪连接，y形荧光检测光纤插入孔连接的y形荧光检测光纤的一个分支与470nm激发荧光光源连接，另一个分支与第二光谱仪连接，光谱检测室壳体的内腔为藻液光谱检测室；图像信息检测部分包括藻液图像检测室、发光面板和多光谱相机，藻液图像检测室位于光谱检测室壳体的右侧，藻液图像检测室至少包括如下结构：包括图像检测室壳体，图像检测室壳体的左侧壁和右侧壁均采用透明材质，光谱检测室壳体右侧壁与图像检测室壳体的左侧壁之间具有矩形槽，形成发光面板卡槽，发光面板嵌入发光面板卡槽内，图像检测室壳体的右侧设有多光谱相机固定架，多光谱相机固定在多光谱相机固定架上，使多光谱相机镜头透过图像检测室壳体的右侧壁对准图像检测室壳体的内腔，图像检测室壳体的内腔为藻液图像检测室，藻液光谱检测室的底部与藻液图像检测室的底部连通，在藻液图像检测室的顶部设有藻液循环出口。

本发明进一步改进在于：

它还包括藻液沉淀清洗装置：在光谱检测室壳体的顶壁设有空气进气口，在藻液光谱检测室内设有吹气管，吹气管的上端与空气进气口连通，吹气管的下端伸至藻液光谱检测室的底部，在靠近光谱检测室壳体底部位置设有排污口。

藻液进口内设有过滤漏斗，以将进入藻液光谱检测室内的藻液进行过滤。

光谱检测室壳体和图像检测室壳体均为方形壳体。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

本发明结构科学合理，结构轻巧、体积小，配置灵活便于移动，专用于微藻养殖过程中近红外-可见光吸收光谱、荧光光谱和图像信息的藻液检测，能够同时在线实时测量藻液的吸收光谱，原位荧光光谱和图像信息。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1中前视剖视图；

图3是图1的俯视剖视图；

图4是图1中的藻液进口的内部结构示意图。

在附图中：1.光谱检测室壳体；2.可见-近红外光源传输光纤用内外螺纹接口；3.可见-近红外光接收光纤用内外螺纹接口；4.y形荧光检测光纤插入孔；5.藻液进口；6.可见-近红外光源传输光纤；7.可见-近红外光接收光纤；8.y形荧光检测光纤；8-1.y形荧光检测光纤的一个分支；8-2.y形荧光检测光纤的另一个分支8-2；9.图像检测室壳体；10.矩形槽；11.多光谱相机固定架；13.空气进气口；14.吹气管；15.藻液进口；16.过滤漏斗；17.多光谱相机。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施例对本发明进行进一步详细说明。

由图1-4所示的实施例可知，本实施例包括光谱信息检测部分和图像信息检测部分；光谱信息检测部分包括藻液光谱检测室和光谱检测装置，藻液光谱检测室至少包括如下结构：包括光谱检测室壳体1，光谱检测室壳体采用或覆盖有遮光材质，以屏蔽环境光进入藻液光谱检测室，在光谱检测室壳体1的前侧壁和光谱检测室壳体的后侧壁分别对称设有可见-近红外光源传输光纤用内外螺纹接口2和可见-近红外光接收光纤用内外螺纹接口3，在光谱检测室壳体1的顶壁设有y形荧光检测光纤插入孔4和藻液进口5；光谱检测装置包括可见-近红外光源产生装置(采用卤素灯作为光源，型号：jy-l2000)、470nm激发荧光光源(型号：sma905)、第一光谱仪(型号：usb6500-pro)和第二光谱仪(型号：usb4000)，可见-近红外光源传输光纤用内外螺纹接口2所连接的可见-近红外光源传输光纤6与可见-近红外光源产生装置连接，用于将可见-近红外光源产生装置所发出的光传输至藻液光谱检测室，可见-近红外光接收光纤用内外螺纹接口3所连接的可见-近红外光接收光纤7与第一光谱仪连接，y形荧光检测光纤插入孔4连接的y形荧光检测光纤8的一个分支8-1与470nm激发荧光光源连接，另一个分支8-2与第二光谱仪连接，光谱检测室壳体1的内腔为藻液光谱检测室；图像信息检测部分包括藻液图像检测室、发光面板(型号：hf-fx100)和多光谱相机17(型号：ad-130ge)，藻液图像检测室位于光谱检测室壳体1的右侧，藻液图像检测室至少包括如下结构：包括图像检测室壳体9，图像检测室壳体9的左侧壁和右侧壁均采用透明材质，光谱检测室壳体1右侧壁与图像检测室壳体9的左侧壁之间具有矩形槽10，形成发光面板卡槽，发光面板嵌入发光面板卡槽内，图像检测室壳体9的右侧设有多光谱相机固定架11，多光谱相机17固定在多光谱相机固定架11上，使多光谱相机镜头透过图像检测室壳体9的右侧壁对准图像检测室壳体9的内腔，图像检测室壳体9的内腔为藻液图像检测室，藻液光谱检测室的底部与藻液图像检测室的底部连通，在藻液图像检测室的顶部设有藻液循环出口12。

它还包括藻液沉淀清洗装置：在光谱检测室壳体1的顶壁设有空气进气口13，在藻液光谱检测室内设有吹气管14，吹气管14的上端与空气进气口13连通，吹气管14的下端伸至藻液光谱检测室的底部，在靠近光谱检测室壳体1底部位置设有排污口15。

藻液进口5内设有过滤漏斗16，以将进入藻液光谱检测室内的藻液进行过滤。

光谱检测室壳体1和图像检测室壳体9均为方形壳体。

图中未示出发光面板、第一光谱仪和第二光谱仪，但不影响对本发明的理解。

工作原理：

使用前将本装置与微藻养殖池通过管路连接形成循环系统，由进液泵通过管路将待测藻液打入藻液进口5，待测藻液样品由藻液进口5进入藻液光谱检测室，再由藻液光谱检测室底部流入藻液图像检测室，由藻液图像检测室的顶部的藻液循环出口12经管路回流至微藻养殖池。

在进行在线监测过程中，可实现可见-近红外吸收光谱、荧光光谱和图像信息检测三种工作模式，在可见-近红外吸收光谱检测模式下，从卤素灯光源发出的光由可见-近红外光源传输光纤6导入藻液光谱检测室，经过藻液光谱检测室内的藻液样品吸收后，由可见-近红外光接收光纤7导入第一光谱仪，由第一光谱仪检测吸光度等光谱信息数据；470nm激发荧光光源经y形荧光检测光纤8的一个分支8-1导入藻液光谱检测室，激发样藻液光谱检测室内的藻液样品中的荧光活性物质，荧光活性物质受激发后发出的荧光与入射荧光光路形成一定角度的方向由y形荧光检测光纤8的另一个分支8-2导入第二光谱仪，测定其荧光光谱；白色发光面板发出的光经图像检测室壳体9的左侧壁(透明材质)照射入藻液图像检测室，同时，多光谱相机17的镜头透过图像检测室壳体9的右侧壁(透明材质)对藻液图像检测室内的藻液样品进行图像信息的采集。

随着使用时间的延长，藻液光谱检测室和藻液图像检测室底部将会产生藻类沉淀物，将一定压力的气体由空气进气口经吹气管14打入藻液光谱检测室和藻液图像检测室底部，由于藻类不易黏着，藻类沉淀物将会被吹起，打开排污口15上的阀门，藻类沉淀物由排污口15排出。