一种调控pH值的鱼类毒性试验装置的制作方法

本发明涉及生物试验设备，特别是一种调控ph值的鱼类毒性试验装置。

背景技术：

随着国家工业化的不断进步，大量的工业废水排放到河流湖泊中，使河水严重污染，既造成水中鱼类的毒性积累，无法食用，又对人类的饮用水安全造成威胁。通过鱼类毒性试验，掌握受试物在不同浓度和不同作用时间下对鱼产生的毒害，为治理水污染和水环境质量提供重要技术支持。

试验发现，在鱼类毒性试验过程中，水体的ph值在不断变化，一方面ph值的过高或过低会改变鱼的生存环境从而造成鱼类死亡，另一方面试验条件的改变会造成试验的不稳定性，无法控制单一变量对鱼类的毒害作用，对试验结果产生较大的影响，降低了试验结果的准确性与可靠性。而目前针对鱼类毒性试验，在设备上缺少时刻检测控制ph值的装置，不能满足对于鱼类毒性试验的技术要求，影响对河流进行有效的监测、修复和管理。

技术实现要素：

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的就是提供一种调控ph值的鱼类毒性试验装置，可有效解决时刻检测ph值，实现控制ph值，确保水质安全的问题。

本发明解决的技术方案是，一种调控ph值的鱼类毒性试验装置，包括框架、调控ph值单元和毒性试验单元，所述的调控ph值单元是，包括ph探头（或称ph传感器、ph电极）和装在框架中间隔板上面的ph控制器（或称ph值在线连续监测仪）、碱液桶、酸液桶和蠕动泵，ph控制器的一个输出端（out1）连接第一蠕动泵，ph控制器的另一个输出端（out2）连接第二蠕动泵，第一蠕动泵同酸液桶相连通，第二蠕动泵同碱液桶相连通，ph探头与ph控制器的输入端相连，并伸入鱼缸内；所述的毒性试验单元包括装在框架底部内面上的外缸和装在外缸内的至少一个鱼缸，外缸旁在框架内底面上装有与外缸相连通的冷却循环水机，鱼缸内装有液体滴加装置，鱼缸上方在隔板下面上装有照明灯，液体滴加装置经输氧软皮管与装在隔板上的氧气泵相连通；所述的液体滴加装置包括气泡石、双层空心球、酸液管和碱液管，酸液管和碱液管的下端伸入双层空心球中心内，双层空心球内装有气泡石，酸液管与第一蠕动泵相连通，碱液管与第二蠕动泵相连通，酸液管上装有酸液排气管，碱液管上装有碱液排气管，ph控制器、第一蠕动泵、第二蠕动泵、冷却循环水机、照明灯、氧气泵的电源端与控制面板上的电源开关相连，电源开关经导线与电源插头相连。

本发明结构新颖独特，易操作使用，效果好，试验准确，效率高，省工省时，通过鱼类毒性试验，掌握受试物在不同浓度和不同作用时间下对鱼产生的毒害，为治理水污染和水环境质量提供重要技术支持，经济和社会效益显著。

附图说明

图1为本发明的结构框示图。

图2为本发明的液体滴加装置结构主视图。

图3为本发明的连接结构图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。

由图1-3所示，本发明一种调控ph值的鱼类毒性试验装置，包括框架、调控ph值单元和毒性试验单元，所述的调控ph值单元是，包括ph探头（或称ph传感器、ph电极）1和装在框架18中间隔板18-1上面的ph控制器（或称ph值在线连续监测仪）2、碱液桶、酸液桶和蠕动泵，ph控制器2的一个输出端（out1）连接第一蠕动泵3，ph控制器的另一个输出端（out2）连接第二蠕动泵5，第一蠕动泵3同酸液桶4相连通，第二蠕动泵5同碱液桶6相连通，ph探头1与ph控制器的输入端相连，并伸入鱼缸8内；所述的毒性试验单元包括装在框架18底部内面上的外缸17和装在外缸内的至少一个鱼缸8，外缸旁在框架18内底面上装有与外缸相连通的冷却循环水机19，鱼缸内装有液体滴加装置7，鱼缸上方在隔板18-1下面上装有照明灯20，液体滴加装置7经输氧软皮管10与装在隔板18-1上的氧气泵16相连通；所述的液体滴加装置包括气泡石9、双层空心球15、酸液管11和碱液管12，酸液管11和碱液管12的下端伸入双层空心球15中心内，双层空心球15内装有气泡石9，酸液管11与第一蠕动泵3相连通，碱液管12与第二蠕动泵5相连通，酸液管11上装有酸液排气管13，碱液管12上装有碱液排气管14，ph控制器2、第一蠕动泵3、第二蠕动泵5、冷却循环水机19、照明灯20、氧气泵16的电源端与控制面板22上的电源开关相连，电源开关经导线与电源插头23相连。

为了保证使用效果和使用方便，所述的外缸17为槽状空心长方体，其容积至少为3个鱼缸的体积，以方便进行多个试验；

所述的照明灯20为led灯，以利于模拟自然生态环境下鱼的光照时间；

所述的ph控制器2型号为ct-6658，前部有用于显示ph值的显示器2-1；

所述的ph探头型号为ct-1001，第一蠕动泵3、第二蠕动泵5型号均为bt100-2j，氧气泵为型号sb-948的鱼池增氧机；

所述酸液管11的下端口和碱液管12的下端口均由耐腐蚀鱼丝线穿过管壁固定在气泡石9上，外裹两层多面空心球15；

所述的ph控制器和ph探头连接的电缆线上绕装有铁丝，铁丝系在鱼缸8上方的框架上，既固定ph探头，又方便ph探头拆卸和清洗（图中未标示）；

所述的框架为铝合金方管焊接而成的两层立方体；

所述的酸液排气管13、碱液排气管14与酸液管11、碱液管12之间均采用三通接头相接；

所述气泡石9的直径为40mm、高13mm，多面空心球15内层直径50mm，外层直径76mm,多面空心球15沿整个周长有一道加固环，球的上下各有12片球瓣，沿中心轴呈放射形布置，比表面积大，可使酸碱液在气泡的带动下在多面空心球15内与试验水充分混合，然后在气泡的推动下呈放射状向四周扩散，且多面空心球15质量轻耐腐蚀。

由上述可知，本发明的一种调控ph值的鱼类毒性试验装置在结构上采用：

调控ph单元为：在鱼缸里设置一个ph探头（ct-1001）；ph探头连接ph控制器（ct-6658）；ph控制器的输出端out1连接一个蠕动泵（bt100-2j），该蠕动泵的一端连接酸液桶，另一端通向液体滴加装置；ph控制器的输出端out2连接一个蠕动泵（bt100-2j），该蠕动泵的一端连接碱液桶，另一端通向液体滴加装置，该液体滴加装置配置在鱼缸中。

毒性试验单元为：首先配置试验要求的鱼缸数及每三个鱼缸为一组所共有的一个外缸（控温槽），另配置有冷却循环水机（型号lx60）对外缸里的水进行恒温控制、led灯模拟自然生态环境下鱼的光照时间，氧气泵（sb-948）对水缸中试验水进行曝气充氧。

所述调控ph单元中包括；鱼缸，ph探头，ph控制器，蠕动泵，酸液桶，碱液桶，液体滴加装置。其中：

ph探头探测鱼缸里的ph值，该信号通过特定电缆线连接ph/orp电极信号线中心线，将ph值传感到ph控制器并显示在显示屏2-1上。

使用时，ph控制器可设置ph上下限报警值，其ph测量范围是0.00-14.00，鱼的适宜生活ph范围是6.70-8.50，针对鱼的毒性试验而言，ph控制范围可设6.00-9.00。据试验要求设置上限报警值为7.85，下限报警值为7.75，上下限报警回差为0.05，使ph调节尽量控制在7.80,其ph变化范围为7.80±0.05，该ph控制器的测量精度为0.01，当ph到达上限时，out1继电器动作，h指示灯亮，酸液会在蠕动泵（可控流量）的作用下滴加，当ph下降到7.80，继电器关闭，蠕动泵停止运行；当ph到达下限时，out2继电器动作，l指示灯亮，碱液会在蠕动泵（可控流量）的作用下滴加，当ph上升到7.80，继电器关闭，蠕动泵停止运行。

蠕动泵根据试验的需要不断从酸液桶或碱液桶抽取药液滴加至液体滴加装置，且蠕动泵具有流量显示、流量校正的功能，可控制酸碱液稳定缓慢滴加，稳定性精度高。

酸液桶、碱液桶可设置多个出口与多个蠕动泵相连通，就能实现对多个鱼缸的供应，减少空间的占用。

液体滴加装置，该液体滴加装置内包括气泡石、含酸液排气管的酸液管、含碱液排气管的碱液管及两层多面空心球，酸液管口和碱液管口由耐腐蚀鱼丝线穿过酸碱液管固定在气泡石上，外裹两层多面空心球，当氧气泵运行时，气泡源源不断从气泡石上冒出，而由调控ph单元泵出的酸液或碱液在气泡的带动下经过两层多面空心球高效的融入试验水中。在该装置作用下，有效缩短酸碱液和试验水的融合时间，使ph探头的反馈更加准确，减小了由于局部ph和整体ph的差异造成的误差，使装置更加灵敏，满足时时监控调节的技术要求。同时该装置较好地将调控ph单元与毒性试验单元结合在一起。

毒性试验单元包括：鱼缸，外缸，框架，冷却循环水机，led灯，氧气泵。其中，

鱼缸，在框架下层底部内面上根据试验需要设置所需数量，一般毒性试验需要6～10个实验组，每组三个平行，每个实验组有3个鱼缸在同一外缸内，共计6～10个外缸，为保证试验准确，通常试验时要求8个实验组，且3个鱼缸为一实验组，共计24个鱼缸，每个实验组在同一外缸内，共计8个外缸。

冷却循环水机，采用原装水泵；省电、噪音低；精确度±1℃，控制范围5℃～35℃；与外缸相连，配置在框架第一层（中间隔板的下面）。水通过冷却循环水机调整温度，在外缸循环。针对不同鱼种保持不同温度，一般冷水鱼温度保持在12℃～18℃，温水鱼温度保持在20℃～28℃。

所述框架的中间隔板下面设有led灯，通过控制时间的长短模拟自然状态下的光照变化，使试验鱼的生存状态更加贴近真实的自然水域环境。

氧气泵，配置在框架第二层（中间隔板的上面），进行氧气的供应，一般冷水鱼溶解氧要求在5mg/l以上，温水鱼溶解氧要求在4mg/l以上。

本发明在具体使用时，ph探头的接线端子必须保持高度清洁干燥，为防止引线二端短路，可用无水酒精擦净并吹干，前端敏感玻璃球泡不能与硬物接触。ph探头长期使用会产生钝化，由此造成响应慢，读数不准，所以需要定期清洗和标定，以确保精准的测量值和维持装置正常长期运行。

本发明在具体使用时，ph探头在测量前必须用已知ph/orp值的标准缓冲液进行标定，该试验所选标准缓冲液ph值为4.01和9.18，工作环境为0℃-50℃，在进行标定前把ph探头用蒸馏水清洗干净，并用滤纸吸干，将准备好的ph缓冲液分别倒入干净的烧杯中，先把ph探头浸入酸液中搅拌静置，待ph控制器2的仪表数值稳定后开始标定，酸缓冲液标定结束后一定要把ph探头洗净后再标定碱缓冲液。

蠕动泵3,5根据试验的需要不断从酸液桶4或碱液桶6抽取药液滴加至液体滴加装置7，且蠕动泵3,5具有流量显示、流量校正的功能，可控制酸碱液稳定缓慢滴加，稳定性好，精度高。

连接控制ph值单元各仪器的导管可使用耐酸碱、耐腐蚀的硅胶管，酸液排气管13和碱液排气管14具有防止液体在气泡的压力下回流的作用，使酸碱液单向流动，也不至于损坏蠕动泵3、5，酸液排气管13、碱液排气管14与酸液管11、碱液管12之间用三通接头相接。

本实施例中，鱼缸8采用长×高×宽为49cm×60cm×29cm的透明玻璃制成，每缸中放入15cm深的试验溶液（即待试验的水），满足每升试验溶液的负荷小于1g及试验溶液的高度不低于15cm的要求。

本实施例中，所述氧气泵16可供多个鱼缸中的气泡石使用，为其提供充足氧气，根据试验要求，保持试验水中溶解氧浓度，大于19℃时水中饱和溶解氧浓度为66%。

要指出的是，上述给出的仅是实施例，是用于描述本发明的具体实施情况，而不是用于限制本发明的保护范围，凡是采用等同或等效替换手段所作出的在本质上与本发明技术方案相同的技术方案，均属于本发明的保护范围。

由以上可以清楚的看出，本发明与现有技术相比具有以下有益技术效果：增加调控ph单元进行机器调节ph，既避免了手动调节在人员时间上的浪费，又提高了在ph控制上的精度。据已有试验设备可知，在原有鱼类毒性试验过程中ph变化较为频繁，极不稳定，受操作人员人数的限制，每天仅能调节ph两到三次，每次花费时间一个多小时，极大浪费劳力，且ph试验条件的频繁改变会影响试验结果，造成试验误差；调控ph单元的实施可起到时时监控调节的作用，避免因ph不稳定带来的实验结果的改变，增加试验数据的准确性与可靠性，同时更加精确稳定地为研究水污染和水环境质量提供重要依据。经实地应用和测量，节约时间，工作效率提高2倍以上，准确度达到99%以上，并经反复试验均取得了相同或相近似的结果，表明使用安全，稳定可靠，且无环境污染，节能环保，经济和社会效益显著。