可調(diào)多種影響因子的藻類養(yǎng)殖設(shè)備及調(diào)節(jié)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種可調(diào)多種影響因子的藻類養(yǎng)殖設(shè)備及調(diào)節(jié)方法，包括LED燈、培養(yǎng)釜支架、震動(dòng)臺(tái)、濁度計(jì)、培養(yǎng)釜、營(yíng)養(yǎng)鹽存放桶、蠕動(dòng)泵、單片機(jī)；其中，所述培養(yǎng)釜的頂部具有培養(yǎng)釜上端蓋；所述培養(yǎng)釜的底部具有培養(yǎng)釜下端蓋；所述LED燈和濁度計(jì)均安裝在培養(yǎng)釜內(nèi)；所述培養(yǎng)釜通過(guò)培養(yǎng)釜支架安裝在震動(dòng)臺(tái)上；所述蠕動(dòng)泵的進(jìn)水口通過(guò)管路與營(yíng)養(yǎng)鹽存放桶相連，出水口通過(guò)管路與培養(yǎng)釜相連；所述LED燈、濁度計(jì)和蠕動(dòng)泵均與單片機(jī)相連。本發(fā)明為微藻的研究提供了一種可調(diào)控多種影響因子，可實(shí)現(xiàn)多種藻類培養(yǎng)模式的實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)裝置。
【專利說(shuō)明】
可調(diào)多種影響因子的藻類養(yǎng)殖設(shè)備及調(diào)節(jié)方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于藻類養(yǎng)殖技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種可調(diào)多種影響因子的藻類養(yǎng)殖設(shè)備及調(diào)節(jié)方法，該設(shè)備可用于研究影響藻類生長(zhǎng)，藻類形態(tài)學(xué)以及種群分布特征的因素。
【背景技術(shù)】
[0002]環(huán)境問題、碳排放問題是國(guó)家快速發(fā)展過(guò)程中不得不面對(duì)的一個(gè)制約因素。隨著對(duì)海洋研究的日益深入，人們開始認(rèn)識(shí)到海洋受人類影響以及對(duì)環(huán)境大氣的重要作用，而其中浮游藻類作為海洋的初級(jí)生產(chǎn)力既受到人類活動(dòng)比如富營(yíng)養(yǎng)化，營(yíng)養(yǎng)比例失衡等的影響，導(dǎo)致近海大量爆發(fā)藻華事件，造成大量生物死亡事件，同時(shí)浮游藻類的生長(zhǎng)又是海洋初級(jí)生產(chǎn)力，聯(lián)系著全球海洋的生產(chǎn)力以及生物固碳能力。因此，近年來(lái)有關(guān)藻類與環(huán)境相互作用的研究越來(lái)越受到重視，科學(xué)家們已經(jīng)意識(shí)到藻類在水域的生產(chǎn)力、碳循環(huán)及生態(tài)環(huán)境的重要作用。
[0003]然而對(duì)浮游藻類的研究中，普遍認(rèn)為光照、溫度、營(yíng)養(yǎng)鹽、水體水力特性是對(duì)浮游藻類生長(zhǎng)最重要的物理化學(xué)因素。相比光照、溫度、營(yíng)養(yǎng)鹽及配比對(duì)浮游藻類的研究而言，水體水力特性條件比如水體紊流度對(duì)浮游藻類的影響研究非常少。有研究認(rèn)為水體水力特性比如會(huì)直接作用與藻類，是形成藻類不同形態(tài)，決定藻類種群結(jié)構(gòu)的決定性因素之一，但也有研究認(rèn)為，水體水力特性是通過(guò)影響光照、溫度、營(yíng)養(yǎng)鹽等因素而間接作用于藻類的。其中對(duì)水體水力特性對(duì)藻類影響的研究較少的原因之一可歸結(jié)為實(shí)驗(yàn)室藻類培養(yǎng)器較難實(shí)現(xiàn)對(duì)水體水力特性的精準(zhǔn)控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)目前藻類培養(yǎng)器中缺乏調(diào)節(jié)水體流體特性的缺點(diǎn)，本發(fā)明提供了一種可調(diào)多種影響因子的藻類養(yǎng)殖設(shè)備及調(diào)節(jié)方法，該設(shè)備不但可以調(diào)控光照、溫度、營(yíng)養(yǎng)鹽濃度等條件，而且還可以調(diào)節(jié)水體紊流度的藻類培養(yǎng)器。影響藻類生長(zhǎng)的因素中除營(yíng)養(yǎng)鹽、光照等條件外，還和水體湍流度等水力特性有關(guān)，該設(shè)備通過(guò)控制震動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，控制水體的紊流度，從而模擬海洋或者湖泊產(chǎn)生如層流或紊流等不同的水體環(huán)境。通過(guò)營(yíng)養(yǎng)鹽負(fù)反饋裝置控制水體中的營(yíng)養(yǎng)鹽濃度，通過(guò)溫度調(diào)控和光照LED提供實(shí)驗(yàn)需要的溫度和光照強(qiáng)度。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下:一種可調(diào)多種影響因子的藻類養(yǎng)殖設(shè)備，包括LED燈、培養(yǎng)釜支架、震動(dòng)臺(tái)、濁度計(jì)、培養(yǎng)釜、營(yíng)養(yǎng)鹽存放桶、蠕動(dòng)栗、單片機(jī);其中，所述培養(yǎng)釜的頂部具有培養(yǎng)釜上端蓋;所述培養(yǎng)釜的底部具有培養(yǎng)釜下端蓋;所述LED燈和濁度計(jì)均安裝在培養(yǎng)釜內(nèi)；所述培養(yǎng)釜通過(guò)培養(yǎng)釜支架安裝在震動(dòng)臺(tái)上;所述蠕動(dòng)栗的進(jìn)水口通過(guò)管路與營(yíng)養(yǎng)鹽存放桶相連，出水口通過(guò)管路與培養(yǎng)釜相連;所述LED燈、池度計(jì)和婦動(dòng)栗均與單片機(jī)相連。
[0006]—種上述設(shè)備的影響因子調(diào)節(jié)方法，具體包括如下步驟:
[0007]步驟1、將藻類培養(yǎng)釜下端蓋蓋住，從培養(yǎng)釜上端蓋中加入培養(yǎng)水體和藻類，然后蓋住上培養(yǎng)釜上端蓋；
[0008]步驟2、針對(duì)不同的影響因子進(jìn)行調(diào)整具體如下:
[0009]當(dāng)需要研究不同溫度值對(duì)藻類生長(zhǎng)的影響時(shí)，通過(guò)調(diào)節(jié)室內(nèi)恒溫空調(diào)，設(shè)置不同溫度值；
[0010]當(dāng)需要研究不同光照強(qiáng)度對(duì)藻類生長(zhǎng)的影響時(shí)，通過(guò)單片機(jī)來(lái)調(diào)節(jié)LED燈的光照強(qiáng)度；
[0011]當(dāng)需要研究不同紊流度對(duì)藻類生長(zhǎng)的影響時(shí)，通過(guò)單片機(jī)來(lái)調(diào)節(jié)震動(dòng)臺(tái)的震動(dòng)強(qiáng)度來(lái)改變水體紊流度；
[0012]當(dāng)需要研究不同營(yíng)養(yǎng)鹽濃度對(duì)藻類生長(zhǎng)的影響時(shí)，首先在單片機(jī)中設(shè)置營(yíng)養(yǎng)鹽濃度值，濁度計(jì)檢測(cè)培養(yǎng)釜內(nèi)溶液的濁度，并通過(guò)內(nèi)置固件將濁度轉(zhuǎn)化為溶液的濃度值，濁度計(jì)將該溶液的濃度值反饋給單片機(jī)，單片機(jī)將反饋回來(lái)的濃度值與預(yù)設(shè)的濃度值進(jìn)行比較，如果反饋回來(lái)的濃度值低于設(shè)定值時(shí)，單片機(jī)啟動(dòng)蠕動(dòng)栗，將營(yíng)養(yǎng)鹽存放桶內(nèi)的溶液栗入培養(yǎng)釜中；反之，蠕動(dòng)栗不工作。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0014]1、本發(fā)明針對(duì)目前藻類培養(yǎng)器中缺乏對(duì)水體紊流度控制這一在藻類生長(zhǎng)過(guò)程中起重要作用的因素的現(xiàn)象，提出一種通過(guò)引入震動(dòng)控制裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)藻類培養(yǎng)器內(nèi)水體紊流度控制方法。
[0015]2、提出通過(guò)引入營(yíng)養(yǎng)鹽自動(dòng)供給系統(tǒng)，并配合光照控制及溫度控制，實(shí)現(xiàn)一種可控制溫度、光照、營(yíng)養(yǎng)鹽和水體紊流度這四種被認(rèn)為是影響藻類生長(zhǎng)的最基本物理化學(xué)因素的藻類培養(yǎng)器。
[0016]3、本發(fā)明可以通過(guò)調(diào)節(jié)環(huán)境因子(如光照、水體紊流度和營(yíng)養(yǎng)鹽濃度等)模擬藻類的生長(zhǎng)環(huán)境，進(jìn)而研究藻類與環(huán)境的相互關(guān)系或者模擬適宜的生存條件，來(lái)提高藻類的產(chǎn)量。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為本發(fā)明的不同營(yíng)養(yǎng)鹽濃度對(duì)藻類生長(zhǎng)的影響的流程圖；
[0019]圖中，培養(yǎng)釜上端蓋1、LED燈2、培養(yǎng)釜支架3、培養(yǎng)釜下端蓋4、震動(dòng)臺(tái)5、濁度計(jì)6、培養(yǎng)釜7、營(yíng)養(yǎng)鹽存放桶8、蠕動(dòng)栗9、單片機(jī)10。
[0020]具體設(shè)施方式
[0021 ]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0022]如圖1所示，一種可調(diào)多種影響因子的藻類養(yǎng)殖設(shè)備，包括LED燈2、培養(yǎng)釜支架3、震動(dòng)臺(tái)5、濁度計(jì)6、培養(yǎng)釜7、營(yíng)養(yǎng)鹽存放桶8、蠕動(dòng)栗9、單片機(jī)10;其中，所述培養(yǎng)釜7的頂部具有培養(yǎng)釜上端蓋I;所述培養(yǎng)釜7的底部具有培養(yǎng)釜下端蓋4;所述LED燈2和濁度計(jì)6均安裝在培養(yǎng)釜7內(nèi)；所述培養(yǎng)釜7通過(guò)培養(yǎng)釜支架3安裝在震動(dòng)臺(tái)5上;所述蠕動(dòng)栗9的進(jìn)水口通過(guò)管路與營(yíng)養(yǎng)鹽存放桶8相連，出水口通過(guò)管路與培養(yǎng)釜7相連;所述LED燈2、濁度計(jì)6和蠕動(dòng)栗9均與單片機(jī)10相連。
[0023]本發(fā)明的工作過(guò)程如下:
[0024]將藻類培養(yǎng)釜下端蓋4蓋住，從培養(yǎng)釜上端蓋I中加入培養(yǎng)水體和藻類，然后蓋住上培養(yǎng)釜上端蓋I。
[0025]當(dāng)需要研究不同溫度值對(duì)藻類生長(zhǎng)的影響時(shí)，通過(guò)調(diào)節(jié)室內(nèi)恒溫空調(diào)，設(shè)置不同溫度值。
[0026]當(dāng)需要研究不同光照強(qiáng)度對(duì)藻類生長(zhǎng)的影響時(shí)，通過(guò)單片機(jī)10來(lái)調(diào)節(jié)LED燈2的光照強(qiáng)度。
[0027]當(dāng)需要研究不同紊流度對(duì)藻類生長(zhǎng)的影響時(shí)，通過(guò)單片機(jī)10來(lái)調(diào)節(jié)震動(dòng)臺(tái)5的震動(dòng)強(qiáng)度來(lái)改變水體紊流度。
[0028]當(dāng)需要研究不同營(yíng)養(yǎng)鹽濃度對(duì)藻類生長(zhǎng)的影響時(shí)，首先在單片機(jī)10中設(shè)置營(yíng)養(yǎng)鹽濃度值，濁度計(jì)6檢測(cè)培養(yǎng)釜7內(nèi)溶液的濁度，并通過(guò)內(nèi)置固件將濁度轉(zhuǎn)化為溶液的濃度值，濁度計(jì)6將該溶液的濃度值反饋給單片機(jī)10，單片機(jī)10將反饋回來(lái)的濃度值與預(yù)設(shè)的濃度值進(jìn)行比較，如果反饋回來(lái)的濃度值低于設(shè)定值時(shí)，單片機(jī)10啟動(dòng)蠕動(dòng)栗9，將營(yíng)養(yǎng)鹽存放桶8內(nèi)的溶液栗入培養(yǎng)釜7中；反之，蠕動(dòng)栗9不工作，如圖2所示。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種可調(diào)多種影響因子的藻類養(yǎng)殖設(shè)備，其特征在于，包括LED燈(2)、培養(yǎng)釜支架(3)、震動(dòng)臺(tái)(5)、濁度計(jì)(6)、培養(yǎng)釜(7)、營(yíng)養(yǎng)鹽存放桶(8)、蠕動(dòng)栗(9)、單片機(jī)(10)等；其中，所述培養(yǎng)釜(7)的頂部具有培養(yǎng)釜上端蓋(I);所述培養(yǎng)釜(7)的底部具有培養(yǎng)釜下端蓋(4)；所述LED燈(2)和濁度計(jì)(6)均安裝在培養(yǎng)釜(7)內(nèi)；所述培養(yǎng)釜(7)通過(guò)培養(yǎng)釜支架(3)安裝在震動(dòng)臺(tái)(5)上;所述蠕動(dòng)栗(9)的進(jìn)水口通過(guò)管路與營(yíng)養(yǎng)鹽存放桶(8)相連，出水口通過(guò)管路與培養(yǎng)釜(7)相連;所述LED燈(2)、濁度計(jì)(6)和蠕動(dòng)栗(9)均與單片機(jī)(10)相連。2.—種利用權(quán)利要求1所述的設(shè)備的影響因子調(diào)節(jié)方法，其特征在于，具體包括如下步驟: 步驟1、將藻類培養(yǎng)釜下端蓋(4)蓋住，從培養(yǎng)釜上端蓋(I)中加入培養(yǎng)水體和藻類，然后蓋住上培養(yǎng)釜上端蓋(I); 步驟2、針對(duì)不同的影響因子進(jìn)行調(diào)整具體如下: 當(dāng)需要研究不同溫度值對(duì)藻類生長(zhǎng)的影響時(shí)，通過(guò)調(diào)節(jié)室內(nèi)恒溫空調(diào)，設(shè)置不同溫度值； 當(dāng)需要研究不同光照強(qiáng)度對(duì)藻類生長(zhǎng)的影響時(shí)，通過(guò)單片機(jī)(10)來(lái)調(diào)節(jié)LED燈(2)的光照強(qiáng)度； 當(dāng)需要研究不同紊流度對(duì)藻類生長(zhǎng)的影響時(shí)，通過(guò)單片機(jī)(10)來(lái)調(diào)節(jié)震動(dòng)臺(tái)(5)的震動(dòng)強(qiáng)度來(lái)改變水體紊流度； 當(dāng)需要研究不同營(yíng)養(yǎng)鹽濃度對(duì)藻類生長(zhǎng)的影響時(shí)，首先在單片機(jī)(10)中設(shè)置營(yíng)養(yǎng)鹽濃度值，濁度計(jì)(6)檢測(cè)培養(yǎng)釜(7)內(nèi)溶液的濁度，并通過(guò)內(nèi)置固件將濁度轉(zhuǎn)化為溶液的濃度值，濁度計(jì)(6)將該溶液的濃度值反饋給單片機(jī)(10)，單片機(jī)(10)將反饋回來(lái)的濃度值與預(yù)設(shè)的濃度值進(jìn)行比較，如果反饋回來(lái)的濃度值低于設(shè)定值時(shí)，單片機(jī)(10)啟動(dòng)蠕動(dòng)栗(9)，將營(yíng)養(yǎng)鹽存放桶(8)內(nèi)的溶液栗入培養(yǎng)釜(7)中；反之，蠕動(dòng)栗(9)不工作。
【文檔編號(hào)】A01G33/00GK105850705SQ201610207095
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年4月1日
【發(fā)明人】潘依雯, 樊煒, 劉淑霞, 徐馳騁, 由龍, 江宗培, 張朝暉, 孫振濤
【申請(qǐng)人】浙江大學(xué)