水體中藍藻濃度在線檢測裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種水體中藍藻濃度在線檢測裝置，尤其是一種水體中多種藻類并存情況下，基于藻藍蛋白熒光技術的藍藻在線檢測裝置。
【背景技術】
[0002]目前，我國湖泊、水庫富營養化現象嚴重，藍藻水華災害頻繁發生。其產生的毒素對人體健康構成潛在的危害，造成的環境和經濟問題也日益引起人們的關注。進行水華預警對于控制水華發生、減小災害損失意義重大，而藍藻生物量檢測是進行水華預警的重要環節。
[0003]目前藍藻生物量的檢測都采用藻細胞計數法和葉綠素a測定的方法，但是藻類顯微鏡計數方法效率較低，對分析人員經驗要求較高且精度較低，檢測葉綠素a的方法并不能從浮游細胞群中區分藍藻，也不能判斷目前水體中的優勢藻類，因此急需尋求一種既能快捷判定藍藻是否優勢藻類，也能準確檢測藍藻生物量的技術。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是克服現有技術中存在的不足，提供一種水體中藍藻濃度在線檢測裝置，既能高效測得水樣中藍藻密度，也能判斷水體中藍藻是否優勢藻類。
[0005]按照本發明提供的技術方案，所述水體中藍藻濃度在線檢測裝置，其特征是:包括激發波長為620nm的光源、密封的流通室和吸收波長為660nm的硅光電池，流通室中設置玻璃比色皿，玻璃比色皿的頂部設置水樣入口，玻璃比色皿的底部設置水樣出口；在所述玻璃比色皿一側的流通室上設置入射光入口，相鄰一側的流通室上設置熒光接收入口，光源放置于入射光入口，焚光接收入口中設置娃光電池。
[0006]進一步的，所述硅光電池的信號輸出端連接程控放大電路和低通濾波電路。
[0007]進一步的，所述低通濾電路的輸出端連接上位機。
[0008]進一步的，所述入射光入口的軸線和熒光接收入口的軸線呈90度。
[0009]進一步的，所述水樣入口通過電磁閥連接水樣輸入端。
[0010]進一步的，所述入射光入口和熒光接收入口均采用直徑為1mm的圓形。
[0011]進一步的，所述玻璃比色皿的尺寸為14 X 15 X 43mm。
[0012]進一步的，所述水樣入口和水樣出口的管徑均為6mm。
[0013]進一步的，所述光源采用功率為3W的紅色LED。
[0014]本發明具有以下優點:
(1)本發明配合藻細胞計數裝置，既能高效的測得水樣中藍藻密度，也能判斷目前水體中藍藻是否優勢藻類，替代了原本繁瑣的實驗室檢測方法；
(2)本發明通過對藍藻進行藻藍蛋白熒光光譜檢測，得出藍藻(主要是微囊藻)的藻藍蛋白的最佳入射光是620nm，最佳激發光是660nm，檢測出的熒光信號代表藍藻的濃度；
(3)本發明所述流通室采用密封材料內置玻璃比色皿(區別于石英比色皿)，讓待測水樣處于完全的暗環境下，有效的避免了自然光引起的藻藍蛋白熒光對檢測結果的影響。
[0015](4)本發明所述流通室上光源與硅光電池呈90度，能最大程度避免入射光對硅光電池接受的熒光的影響。
[0016](5)本發明直接采用激發波長為620nm的光源和吸收波長為660nm的硅光電池，省去特定波長的濾光片(透射率的影響)，不僅大大增強了激發出來的藻藍蛋白熒光，而且提高了熒光的接收效率。
[0017](6)本發明所述流通室進水自上而下，有效的防止了水樣中藻體的沉降，保證了每次測量的精確性。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發明所述在線檢測裝置的流程圖。
[0019]圖2為所述流通室的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0020]下面結合具體附圖對本發明作進一步說明。
[0021]如圖1?圖2所示:所述水體中藍藻濃度在線檢測裝置包括光源1、流通室2、硅光電池3、程控放大電路4、低通濾波電路5、上位機6、水樣入口 7、玻璃比色皿8、入射光入口 9、熒光接收入口 10、水樣出口 11等。
[0022]如圖1、圖2所示，本發明所述水體中藍藻濃度在線檢測裝置包括激發波長為620nm的光源1、密封的流通室2和硅光電池3，流通室2中設置玻璃比色皿8，玻璃比色皿8的尺寸為14 X 15 X 43mm，玻璃比色皿8的頂部設置水樣入口 7，玻璃比色皿8的底部設置水樣出口 11，水樣入口 7和水樣出口 11的管徑均為6_。所述玻璃比色皿8—側的流通室2上設置入射光入口9，相鄰一側的流通室2上設置熒光接收入口 10，光源I放置于入射光入口9，620nm的激發光由入射光入口 9照射玻璃比色皿8，本實施例中光源I采用功率為3W的紅色LED;在所述熒光接收入口 10設置娃光電池3，娃光電池3的吸收波長為660nm。所述娃光電池3的信號輸出端連接程控放大電路4和低通濾波電路5，低通濾電路5的輸出端連接上位機6。
[0023]所述入射光入口9的軸線和熒光接收入口 10的軸線呈90度。
[0024]所述水樣入口7通過電磁閥連接水樣輸入端。
[0025]所述入射光入口9和熒光接收入口 10均采用直徑為1mm的圓形。
[0026]本發明的工作原理:由可編程器控制各個步驟:首先給流通室2添加待測水樣，水樣經過流通室2的水樣入口 7注滿玻璃比色皿8;控制620nm的光源I進行激發光由入射光入口 9照射玻璃比色皿8，玻璃比色皿8中待測藻液產生藻藍蛋白熒光，吸收波長為660nm的硅光電池3從熒光接收入口 10中接收到熒光信號，產生微弱電壓信號;微弱電壓信號依次經過程控放大電路4、低通濾波電路5，最終傳輸到上位機6，進行結果分析。將得到的熒光電壓信號與實驗室顯微鏡方法測得的藍藻濃度標準水樣進行標定，得出標準曲線。再對待測水樣進行檢測。
[0027]本發明通過藻藍蛋白熒光檢測系統，合理設計流通室構造，直接使用特定波長的LED(入射620nm)和硅光電池(660nm)替代LED+濾光片和光電二極管+濾光片，大大提高了激發光以及接收熒光的強度，最后使用程控放大電路和低通濾波電路對得到的微弱熒光信號(電壓信號)進行調理，從而輸出穩定的熒光電壓信號。
[0028]通過對實驗室培養的純凈藍藻藻液進行標定，得出熒光電壓信號與對應的藍藻細胞濃度的關系，作為藻細胞計數裝置測得所有藻類細胞密度的補充，藻藍蛋白熒光裝置測得藍藻細胞濃度，可以判斷水體中藍藻是否優勢藻類。
【主權項】
1.一種水體中藍藻濃度在線檢測裝置，其特征是:包括激發波長為620nm的光源(I)、密封的流通室(2)和吸收波長為660nm的硅光電池(3)，流通室(2)中設置玻璃比色皿(8)，玻璃比色皿(8)的頂部設置水樣入口(7)，玻璃比色皿(8)的底部設置水樣出口(11);在所述玻璃比色皿(8)—側的流通室(2)上設置入射光入口(9)，相鄰一側的流通室(2)上設置熒光接收入口(10)，光源(I)放置于入射光入口(9)，熒光接收入口(10)中設置硅光電池(3)。2.如權利要求1所述的水體中藍藻濃度在線檢測裝置，其特征是:所述硅光電池(3)的信號輸出端連接程控放大電路(4)和低通濾波電路(5)。3.如權利要求2所述的水體中藍藻濃度在線檢測裝置，其特征是:所述低通濾電路(5)的輸出端連接上位機(6)。4.如權利要求1所述的水體中藍藻濃度在線檢測裝置，其特征是:所述入射光入口(9)的軸線和熒光接收入口(10)的軸線呈90度。5.如權利要求1所述的水體中藍藻濃度在線檢測裝置，其特征是:所述水樣入口(7)通過電磁閥連接水樣輸入端。6.如權利要求1所述的水體中藍藻濃度在線檢測裝置，其特征是:所述入射光入口(9)和熒光接收入口(10)均采用直徑為1mm的圓形。7.如權利要求1所述的水體中藍藻濃度在線檢測裝置，其特征是:所述玻璃比色皿(8)的尺寸為14X15X43mm08.如權利要求1所述的水體中藍藻濃度在線檢測裝置，其特征是:所述水樣入口(7)和水樣出口(11)的管徑均為6mm。9.如權利要求1所述的水體中藍藻濃度在線檢測裝置，其特征是:所述光源(I)采用功率為3W的紅色LED。
【專利摘要】本發明涉及一種水體中藍藻濃度在線檢測裝置，其特征是：包括激發波長為620nm的光源、密封的流通室和吸收波長為660nm的硅光電池，流通室中設置玻璃比色皿，玻璃比色皿的頂部設置水樣入口，玻璃比色皿的底部設置水樣出口；在所述玻璃比色皿一側的流通室上設置入射光入口，相鄰一側的流通室上設置熒光接收入口，光源放置于入射光入口，熒光接收入口中設置硅光電池。所述硅光電池的信號輸出端連接程控放大電路和低通濾波電路。所述低通濾波電路的輸出端連接上位機。所述入射光入口的軸線和熒光接收入口的軸線呈90度。所述水樣入口通過電磁閥連接水樣輸入端。本發明既能高效測得水樣中藍藻密度，也能結合藻細胞計數裝置使用，以判斷水體中藍藻是否優勢藻類。
【IPC分類】G01N21/64
【公開號】CN105527260
【申請號】CN201510964856
【發明人】楊慧中, 胡洋洋, 胡惠新, 王嘉軍, 陳剛, 王鑫
【申請人】江南大學
【公開日】2016年4月27日
【申請日】2015年12月21日