一种用于藻类浓度测量的原位光学检测设备的制作方法

1.本发明涉及藻类浓度检测领域，更具体的，涉及一种用于藻类浓度测量的原位光学检测设备。


背景技术：

2.随着经济的迅猛发展，许多湖泊生态环境受到严重破坏，湖泊富营养化问题日益严重。水体的富营养化导致水体藻类的大量增殖，过量的藻类耗尽水体中的溶解氧，引起水生生物大量死亡、水体发黑发臭。
3.为应对水体藻类浓度过高，需要对水体进行定时的检测，而目前，更多的检测方式是通过对水体进行取样，然后再通过相应的检测设备进行检测；其中，专利cn103616354b中公开了一种藻类浓度原位荧光检测装置，其采用原位荧光检测技术进行检测，该装置可用于野外水体藻类浓度快速调查，也可以固定安装于浮标上或者自动监测站中对固定监测点的藻类浓度进行长期连续监测；该种结构可对水体表面区域的藻类浓度进行准确的检测，适用于长期需要进行检测的区域；而对于某些不同水体深度要求的检测，需要使用取样装置对水体样品进行取样，而后再使用检测装置进行检测；目前，对于不同深度的水体样品取样时，大多是使用抽水管插入深度的不同而对不同深度的水体样品进行抽取，该种方式由于抽取速度快、且由于管体较长，抽吸量大，且水体波动范围较大，导致样品的取样不够准确，影响后续的检测准确性，有待改进。


技术实现要素：

4.为了克服现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题在于提出一种用于藻类浓度测量的原位光学检测设备，其结构新颖，可对不同深度的样品进行取样收集，且可有效提高取样的稳定性及准确性，从而提高后续的检测精度。
5.为达此目的，本发明采用以下的技术方案：
6.本发明提供了一种用于藻类浓度测量的原位光学检测设备，包括取样装置及检测装置，检测装置采用原位荧光检测技术；取样装置上安装有多个取样管，可用以对不同深度的液体进行收集取样；取样完成后的取样管可从取样装置上拆下，并可安装在检测装置上，检测装置对取样管内的液体样品的藻类浓度进行检测。
7.在本发明较佳的技术方案中，取样装置包括底端封闭的第一管体，第一管体的外壁开设有多个进液口，第一管体于进液口相对的一侧连通设有多个连接管，取样管与连接管螺纹连接配合；第一管体的内部安装有第二管体，第二管体的底端突出于第一管体的底端，第二管体的底端端部通过限位组件进行锁定、转动卡于第一管体的底端；第二管体的外壁固定设有多个凸块，第二管体的外壁于各凸块的上方及下方均固定设有凸环，凸环的外径与第一管体的内径适配，相邻的两凸环与第一管体的内壁之间形成腔室，进液口及连接管均与腔室连通；旋转第二管体，凸块可对进液口或连接管实现封堵，凸块不对进液口及连接管完全封堵时，进液口及连接管与腔室导通。
8.在本发明较佳的技术方案中，第二管体的底端安装有呈柱状结构的卡块，卡块通过螺钉固定在第二管体的底端；限位组件包括两相对设置的支撑块，支撑块对应卡块的位置设有凹槽，两相对的支撑块之间通过螺栓固定，两凹槽形成与卡块形状适配的闭环结构，卡块转动卡于凹槽处，两支撑块的顶面与第一管体的底面抵持。
9.在本发明较佳的技术方案中，凸块及凸环的外壁均固定设有密封垫，密封垫与第一管体的内壁抵持密封转动配合。
10.在本发明较佳的技术方案中，第一管体的顶端固定安装有端盖，第二管体的顶部突出于端盖，第二管体的顶端外壁固定设有第一摇柄，第一摇柄的位置与凸块的位置对应；端盖的两侧均固定设有支撑座，两支撑座的位置分别与进液口及连接管的位置对应，两支撑座对应第一摇柄开设有卡槽、且两卡槽的开口处于同侧，支撑座的顶面安装有锁紧旋钮，第一摇柄可摆动进入卡槽内、并通过锁紧旋钮进行锁定。
11.在本发明较佳的技术方案中，取样装置包括支撑板，支撑板的底面安装有浮块，支撑板沿径向方向开设有滑槽，滑槽的槽宽与第一管体的外径适配，滑槽远离支撑板中心的一端敞开；第一管体的外壁固定设有多块托板，托板可通过螺钉固定在支撑板的顶面。
12.在本发明较佳的技术方案中，支撑板的顶面固定设有多个提拉把手，其中两个关于滑槽对称设置；支撑板上开设有两相对设置的条形孔，条形孔贯穿支撑板的上下壁面，两条形孔关于支撑板的中心对称设置，且浮块上对应条形孔区域设有缺口。
13.在本发明较佳的技术方案中，第二管体的内部插设有第三管体，第三管体的外径与第二管体的内径适配，第二管体的顶部内壁设有内螺纹，第三管体的外壁对应设有外螺纹，第三管体与第二管体的顶部螺纹连接配合，第三管体的顶部突出于第二管体的顶端，第三管体的顶端外壁固定设有第二摇柄；第二管体于远离凸块的一侧开设有多个第一气孔，第三管体的外壁开设有第二气孔，转动第二摇柄，可带动第三管体竖向移动，并使第一气孔与第二气孔连通；
14.第三管体的顶端连通设有接气管，接气管可与外部的抽真空设备通过管道连通。
15.在本发明较佳的技术方案中，检测装置包括盒体及多个荧光检测器本体，盒体的内部固定设有多块隔板，隔板将盒体内部分为多个检测腔，检测腔的顶部设有通孔，荧光检测器本体的探头对应安装在通孔处；各检测腔的侧壁底部连通设有排出管，排出管上安装有开关阀；检测腔的侧壁顶部连通设有投料管，投料管的顶部孔径与取样管的管径适配，投料管的顶部内壁设有螺纹，取样管的端部与投料管的顶部螺纹连接配合，取样管内部的液体样品经投料管进入检测腔内部。
16.在本发明较佳的技术方案中，各检测腔的内部均架设有搅拌轴，搅拌轴的一端突出于盒体的外壁，盒体的外壁固定安装有驱动电机，驱动电机的输出轴与多条搅拌轴的端部通过链条链轮组件传动连接。
17.本发明的有益效果为：
18.本发明提供的一种用于藻类浓度测量的原位光学检测设备，其结构新颖，取样装置上安装有多个可拆装的取样管，可用以对不同深度的水体样品进行同步收集取样，减少对水体的搅动，从而可有效提高取样的稳定性及准确性，以便提高后续的检测精度。
附图说明
19.图1是本发明的具体实施例中提供的一种用于藻类浓度测量的原位光学检测设备的结构示意图；
20.图2是本发明的具体实施例中提供的取样装置的结构示意图；
21.图3是本发明的具体实施例中提供的取样装置的底部结构剖视图；
22.图4是本发明的具体实施例中提供的取样装置的顶部结构剖视图；
23.图5是本发明的具体实施例中提供的支撑板的仰视图；
24.图6是本发明的具体实施例中提供的取样装置的另一使用状态示意图；
25.图7是本发明的具体实施例中提供的检测装置的结构示意图；
26.图8是本发明的具体实施例中提供的检测装置的内部结构示意图。
27.图中：
28.100、取样装置；110、第一管体；111、进液口；112、连接管；113、托板；120、第二管体；121、凸块；122、凸环；123、密封垫；124、第一摇柄；125、第一气孔；130、第三管体；131、第二摇柄；132、第二气孔；133、接气管；140、限位组件；141、支撑块；150、腔室；160、卡块；170、端盖；171、支撑座；172、卡槽；173、锁紧旋钮；180、支撑板；181、浮块；182、滑槽；183、提拉把手；184、条形孔；200、检测装置；210、盒体；211、检测腔；220、荧光检测器本体；230、排出管；240、投料管；250、搅拌轴；260、驱动电机；300、取样管。
具体实施方式
29.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
30.如图1所示，本发明的具体实施例中公开了一种用于藻类浓度测量的原位光学检测设备，包括取样装置100及检测装置200，检测装置200采用原位荧光检测技术；取样装置100上安装有多个取样管300，可用以对不同深度的液体进行收集取样；取样完成后的取样管300可从取样装置100上拆下，并可安装在检测装置200上，检测装置200对取样管300内的液体样品的藻类浓度进行检测。
31.上述的一种用于藻类浓度测量的原位光学检测设备，其结构新颖，取样装置上安装有多个可拆装的取样管，可用以对不同深度的水体样品进行同步收集取样，减少对水体的搅动，从而可有效提高取样的稳定性及准确性，以便提高后续的检测精度。
32.进一步地，如图2至图5所示，取样装置100包括底端封闭的第一管体110，第一管体110的外壁开设有多个进液口111，多个进液口111沿第一管体110的轴线呈线性阵列分布；第一管体110于进液口111相对的一侧连通设有多个连接管112，连接管的内壁设有螺纹、取样管300的敞开端外壁与连接管112螺纹连接配合；可方便取样管的拆装，以便水体样品的转移，也方便后续更换空置的取样管；第一管体110的内部安装有第二管体120，第二管体120的底端封闭、且突出于第一管体110的底端，第二管体120的底端端部通过限位组件140进行锁定、第二管体120的底部转动卡于第一管体110的底端；可通过限位组件对第二管体的底端进行锁定、且不影响第二管体的正常转动，防止第二管体在转动的过程中从第一管体处脱离，也确保后续进液口及连接管之间的连通；第二管体120的外壁固定设有多个凸块121，凸块121的外壁为弧形状结构，弧长大于进液口111及连接管112的孔径，圆弧角小于180
°
，凸块121的长度大于进液口111及连接管112的孔径；第二管体120的外壁于各凸块121
的上方及下方均固定设有凸环122，凸环122的外径与第一管体110的内径适配，相邻的两凸环122与第一管体110的内壁之间形成腔室150，进液口111及连接管112均与腔室150连通；旋转第二管体120，凸块121可对进液口111或连接管112实现封堵，凸块121不对进液口111及连接管112完全封堵时，进液口111及连接管112与腔室150导通；该结构设计，通过两凸环之间形成一个独立的腔室，当凸块不对进液口及连接管封堵时，外部的水体样品通过进液口进入腔室、再进入取样管内部，从而实现取样收集；并且，该结构设计，可通过单一转动第二管体即可完全多组样品的收集，有效的减小对外部水体的扰动，从而保证不同深度的水体样品收集的准确性，以便后续提供准确的检测。
33.进一步地，第二管体120的底端安装有呈柱状结构的卡块160，卡块160通过螺钉固定在第二管体120的底端；限位组件140包括两相对设置的支撑块141，支撑块141对应卡块160的位置设有凹槽，两相对的支撑块141之间通过螺栓固定，两凹槽形成与卡块160形状适配的闭环结构，卡块160转动卡于凹槽处，两支撑块141的顶面与第一管体110的底面抵持；该结构设计，可方便整体结构的组装，组装时，首先将第二管体插入第一管体内，使得第二管体的底端从第一管体的底端突出；然后在第二管体的底端安装卡块，接着再将两支撑块进行安装，于卡块的外侧形成转动限位配合；第二管体与第一管体的贯穿连接处设有密封圈，两支撑块相邻的壁面上设有密封垫，可有效防止底部位置出现漏气或渗水的问题，方便后续样品的收集，也可提高样品的准确。
34.进一步地，两抵持的支撑块的底部形成锥形状结构，可减小第一管体下移的阻力，方便使用。
35.进一步地，第二管体的底面中部凹设有棱柱槽，卡块对应图设有棱柱块，棱柱块插入棱柱槽内、并通过螺钉进行固定，从而有效防止卡块随着第二管体发生转动，确保第二管体不会从第一管体处轻易脱离。
36.进一步地，凸块121及凸环122的外壁均固定设有密封垫123，密封垫123与第一管体110的内壁抵持密封转动配合，凸块上设置密封垫，可有效增强对进液口及连接管部位的封堵，凸环上设置密封垫，可使得凸环部位与第一管体的内壁形成密封活塞配合，使得腔室内部维持相对密闭的空间，以便取样装置在水中下移的过程中出现渗水的问题。
37.进一步地，第一管体110的顶端固定安装有端盖170，第二管体120的顶部突出于端盖170，第二管体120的顶端外壁固定设有第一摇柄124，第一摇柄124的位置与凸块121的位置对应；端盖170的两侧均固定设有支撑座171，两支撑座171的位置分别与进液口111及连接管112的位置对应，两支撑座171对应第一摇柄124开设有卡槽172、且两卡槽172的开口处于同侧，支撑座171的顶面安装有锁紧旋钮173，第一摇柄124可摆动进入卡槽172内、并通过锁紧旋钮173进行锁定；第一摇柄摆动至与进液口位置对应时，凸块处于对进液口封堵的位置，在取样装置往下放入时，处于该种封堵状态，维持腔室及取样管内部的气密性及空置状态；第一摇柄摆动至与连接管位置对应时，凸块处于对连接管封堵的位置，当水体样品收集完成后，需要将取样装置抽出时，处于该种封堵状态，连接管端部封堵、进液口敞开，接着再将取样装置抽出，取样装置离开水体时，进入腔室内部的液体从进液口处流出，从而减少重力，方便使用。
38.进一步地，取样装置100包括支撑板180，支撑板180的底面安装有浮块181，如图5所示，支撑板180沿径向方向开设有滑槽182，滑槽182的槽宽与第一管体110的外径适配，滑
槽182远离支撑板180中心的一端敞开；第一管体110的外壁固定设有多块托板113，托板113可通过螺钉固定在支撑板180的顶面；该结构设计，可通过支撑板及浮块的配合，可方便使取样装置维持一个漂浮的状态，方便进行取样；并且，多个托板的设计，可方便调整支撑板的安装位置，从而调整第一管体底部的突出深度，根据不同的水体深度进行适配的调整，提高使用适应性。
39.需要说明的是，若需要对临近岸边的水体进行取样时，支撑板的位置与第一管体的位置需要进行相应的调整，如图6所示，将第一管体沿滑槽方向移动，调整与支撑板之间的位置，使其更好的靠近岸边进行取样。
40.进一步地，支撑板180的顶面固定设有多个提拉把手183，其中两个关于滑槽182对称设置；支撑板180上开设有两相对设置的条形孔184，条形孔184贯穿支撑板180的上下壁面，两条形孔184关于支撑板180的中心对称设置，且浮块181上对应条形孔184区域设有缺口；可方便对支撑板的抓握，操作方便；并且，在调整第一管体及第二管体的位置时，可通过提拉把手进行稳固的抓握，方便进行操作。
41.进一步地，第二管体120的内部插设有第三管体130，第三管体130的外径与第二管体120的内径适配，第二管体130的顶部内壁设有内螺纹，第三管体130的外壁对应设有外螺纹，第三管体130与第二管体120的顶部螺纹连接配合，第三管体130的顶部突出于第二管体120的顶端，第三管体130的顶端外壁固定设有第二摇柄131；第二管体120于远离凸块121的一侧开设有多个第一气孔125，第三管体130的外壁开设有第二气孔132，转动第二摇柄131，可带动第三管体130竖向移动，并使第一气孔125与第二气孔132连通；第三管体130的顶端连通设有接气管133，接气管133可与外部的抽真空设备通过管道连通；该结构设计，可通过转动第三管体而实现第一气孔及第二气孔的连通，从而使第三管体的内部与腔室的内部连通，再通过外部的抽气泵对腔室内部抽真空，使得腔室及取样管均维持真空的状态，方便后续水体样品可快速的进入内部，加速取样；需要说明的是，在进行抽真空时，凸块处于对进液口的封堵状态位置，方便抽真空，也防止后续出现漏气的问题；抽真空完成后，反向旋转第三管体，通过第三管体的管壁对第一气孔再次形成封堵状态；并且，抽真空动作是在取样前进行操作。
42.进一步地，第三管体的顶部外壁设有标识部，当标识部外露时，意味着第三管体移动至所需位置，此时第一气孔及第二气孔处于连通状态；而当标识部不露出时，第三管体对第一气孔形成封堵。
43.进一步地，如图7、图8所示，检测装置200包括盒体210及多个荧光检测器本体220，盒体210的内部固定设有多块隔板，隔板将盒体210内部分为多个检测腔211，检测腔211的顶部设有通孔，荧光检测器本体220的探头对应安装在通孔处；各检测腔211的侧壁底部连通设有排出管230，排出管230上安装有开关阀；检测腔211的侧壁顶部连通设有投料管240，投料管240的顶部孔径与取样管300的管径适配，投料管240的顶部内壁设有螺纹，取样管300的端部与投料管240的顶部螺纹连接配合，取样管300内部的液体样品经投料管240进入检测腔211内部；该结构设计可方便样品的投入，以及后续液体的清理，也方便对检测腔内部进行清洗。
44.进一步地，各检测腔211的内部均架设有搅拌轴250，搅拌轴250的一端突出于盒体210的外壁，盒体210的外壁固定安装有驱动电机260，驱动电机260的输出轴与多条搅拌轴
250的端部通过链条链轮组件传动连接，可对取样样品进行两种状态的检查，一种是当静止后，对样品进行检测，获取一个基础的数据；另一种是在搅动后，再进行检查，模拟水体搅动的状态，获取另一组数据，方便进行试验。
45.本发明是通过优选实施例进行描述的，本领域技术人员知悉，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，其他落入本技术的权利要求内的实施例都属于本发明保护的范围。