同時原位測量沉水植物葉片-水界面不同高度溶氧的檢測裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型的同時原位測量沉水植物葉片-水界面不同高度溶氧的檢測裝置，包括溶氧微光極主機，溶氧微光極主機連出有數(shù)個檢測探頭，檢測探頭能伸出用于檢測溶氧的探針，檢測裝置還包括一葉夾，葉夾由上夾頭、下夾頭、鉸接軸和夾柄組成，上夾頭和下夾頭均開設(shè)有數(shù)個貫通夾背和夾面的通水腔，上夾頭和下夾頭均設(shè)置有數(shù)個向相應(yīng)夾頭內(nèi)水平延伸的插槽，檢測裝置還包括數(shù)個插片，插片上設(shè)置有探頭槽，檢測探頭能放入探頭槽中固定，插片能插入并固定在插槽中，通過調(diào)節(jié)插片插入插槽的深度，使伸出的探針可位于不同的通水腔中。本實用新型能同時測量沉水植物葉片正反兩面不同高度溶氧，避免了多次重復(fù)測試試驗，既節(jié)約時間的優(yōu)點。
【專利說明】
同時原位測量沉水植物葉片-水界面不同高度溶氧的檢測裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及溶氧量檢測設(shè)備的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及同時原位測量沉水植物葉片-水界面不同高度溶氧的檢測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]溶氧微光極是能實現(xiàn)沉水植物葉片某點溶氧濃度測定的一維微探針技術(shù)。是基于熒光猝滅原理的光纖信息交換傳感器，由于氧氣是某些熒光指示劑的天然猝滅劑，其將氧敏感熒光指示劑制成氧傳感膜耦合于光纖端部，采用高亮度發(fā)光二極管為光源與微型光電二極管檢測系統(tǒng)，通過光纖傳導(dǎo)熒光淬滅強度確定氧氣濃度，釕絡(luò)合物因為對攪拌不敏感、不受H2SXO2及鹽度干擾等特性是迄今為止應(yīng)用最為廣泛的氧敏感熒光指示劑。
[0003]現(xiàn)有的溶氧微光極測試沉水植物葉片-水界面溶氧量的方法是，先將待測沉水植物葉片取出至檢測容器中，然后將溶氧檢測探頭固定在容器上部，控制探頭上的熒光探針向下伸出，探針一直伸至沉水植物葉片附近，溶氧微光極向探針發(fā)射激光，利用熒光猝滅原理測量探針端部的水溶氧。
[0004]這種方法有以下缺點:
[0005]1、無法實現(xiàn)原位測定，需要采集沉水植物葉片樣本至檢測容器中，這個過程容易導(dǎo)致沉水植物葉片附近自然環(huán)境發(fā)生變化，導(dǎo)致被采沉水植物葉片的溶氧情況與實際情況并不相符；
[0006]2、一次只能控制一個溶氧微光極探針檢測沉水植物葉片某一位置某一高度的溶氧情況，對于沉水植物葉片該位置其他高度的溶氧情況只能通過多次測量得出，但是多次測量會在時間上具有較大的跨度，不能反映其真實情況；
[0007]3、單次測量只能選擇沉水植物葉片一面進行測量，不能同時測量葉片正面和反面的溶氧情況。
【實用新型內(nèi)容】
[0008]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是針對上述技術(shù)現(xiàn)狀，而提供一種同時原位測量沉水植物葉片-水界面不同高度溶氧的檢測裝置。
[0009]同時原位測量沉水植物葉片-水界面不同高度溶氧的檢測裝置，包括溶氧微光極主機，溶氧微光極主機連出有數(shù)個檢測探頭，檢測探頭能伸出用于檢測溶氧的探針，其中:檢測裝置還包括一葉夾，葉夾由上夾頭、下夾頭、鉸接軸和夾柄組成，沉水植物葉片夾于上夾頭和下夾頭之間，上夾頭和下夾頭均開設(shè)有數(shù)個貫通夾背和夾面的通水腔，上夾頭和下夾頭均設(shè)置有數(shù)個向相應(yīng)夾頭內(nèi)水平延伸的插槽，插槽與每個通水腔均連通，檢測裝置還包括數(shù)個插片，插片上設(shè)置有探頭槽，檢測探頭能放入探頭槽中固定，插片能插入并固定在插槽中，通過調(diào)節(jié)插片插入插槽的深度，使伸出的探針可位于不同的通水腔中。
[0010]為優(yōu)化上述技術(shù)方案，采取的具體措施還包括:
[0011]上述的插槽的開口位于上夾頭和下夾頭的前端面。
[0012]上述的上夾頭、下夾頭和夾柄均能繞鉸接軸轉(zhuǎn)動，夾柄通過繞鉸接軸壓動控制上夾頭、下夾頭的分合。
[0013]上述的檢測探頭包括有柔質(zhì)光纖和硬質(zhì)光纖，硬質(zhì)光纖即探針，硬質(zhì)光纖的后端通過柔質(zhì)光纖與溶氧微光極主機連接。
[0014]上述的檢測探頭還包括探針推送結(jié)構(gòu)，探針推送結(jié)構(gòu)包括推送管、推送柱、摩擦塊、密封圈、推送手柄以及管后座，推送手柄連接在推送柱后端，推送柱前端伸入推送管中與推送管內(nèi)的摩擦塊固定連接，摩擦塊與推送管的內(nèi)壁摩擦配合，管后座封堵推送管后端，摩擦塊與探針的后部固定連接，密封圈固定在推送管中，將推送管腔體密封分隔為前腔和后腔，前腔設(shè)置有通窗，水能從通窗進入前腔，相應(yīng)地，探頭槽與通窗對應(yīng)位置處設(shè)置有槽窗，當(dāng)固定檢測探頭的插片固定在插槽中時，通窗與通水腔連通;當(dāng)推進推送手柄的外力大于摩擦塊與推送管的摩擦力時，摩擦塊在推送管內(nèi)滑動，使探針伸出至前腔中。
[0015]上述的柔質(zhì)光纖與推送手柄固定連接。
[0016]上述的插片的側(cè)面設(shè)置有數(shù)個固定槽，插槽內(nèi)設(shè)置有固定凸，當(dāng)插片插入插槽中時，固定槽卡入固定凸中，使插片與檢測盒固定配合，通過選擇不同的固定槽與固定凸卡合，調(diào)節(jié)插片插入插槽的深度。
[0017]同時原位測量沉水植物葉片-水界面不同高度溶氧的檢測方法，包括以下步驟:
[0018]步驟一、組裝檢測裝置:根據(jù)需要選擇數(shù)個檢測探頭，并指定插槽，每個檢測探頭分別卡入相應(yīng)插片的探頭槽中，確保檢測探頭與插片實現(xiàn)定位，然后將插片插入指定的插槽中；
[0019]步驟二、將每個檢測探頭的探針均推出至推送管的前腔；
[0020]步驟三、將葉夾伸入水中，將沉水植物葉片夾在上夾頭和下夾頭之間，沉水植物葉片的正反面葉面分別與上夾頭和/或下夾頭上的通水腔連通，水注入通水腔以及推送管的前腔；
[0021 ]步驟四、各探針采集水中的溶氧數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳輸至溶氧微光極主機，溶氧微光極主機對數(shù)據(jù)進行分析處理后，顯示。
[0022]當(dāng)插片全部插在上夾頭或下夾頭上的插槽中時，檢測裝置檢測沉水植物葉片一面的溶氧，當(dāng)插片插在上夾頭和下夾頭中，檢測裝置檢測沉水植物葉片正反兩面的溶氧。
[0023]步驟五:檢測完成后，將葉夾從水體中提出，取出插片;取出插片的方法是:向后拉動推送手柄，使摩擦塊向后滑動，當(dāng)摩擦塊滑至推送管后端，探針收回至推送管的后腔中，繼續(xù)向后拉推送手柄，摩擦塊抵住管后座使整個插片后移，固定槽從固定凸處退出，插片被抽出。
[0024]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的檢測裝置及其檢測方法具有以下優(yōu)點:
[0025]1、通過葉夾夾住沉水植物葉片進行檢測，防止葉片移動對檢測結(jié)果產(chǎn)生影響。
[0026]2、本實用新型具有多個檢測探頭，這些檢測探頭同時工作，從而達到多個探針同時檢測沉水植物葉片正反面葉-水界面不同高度溶氧濃度的效果，避免了多次重復(fù)測試試驗，既節(jié)約時間，又能得到某一時間沉水植物葉片正反面不同高度溶氧量的真實分布。
[0027]3、在測量沉水植物葉-水界面溶氧時，本實用新型不需要采集沉水植物葉片樣本至檢測容器中，而是直接將葉夾放入被測沉水植物葉片所在的水體中夾住葉片，避免了沉水植物葉片附近的自然環(huán)境發(fā)生變化，完全實現(xiàn)了原位測定。
[0028]4、一次完成沉水植物葉片葉面不同高度溶氧檢測，使用非常方便。
【附圖說明】
[0029]圖1是葉夾的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖2是圖1的左視圖；
[0031 ]圖3是檢測探頭的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖4是插片的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0033]圖5是檢測探頭放入插片中的示意圖；
[0034]圖6是探針伸出后的不意圖；
[0035]圖7是插片插入葉夾并檢測沉水植物葉片正反面溶氧的示意圖；
[0036]圖8是圖7的A部結(jié)構(gòu)放大圖；
[0037]圖9是溶氧微光極結(jié)構(gòu)示意框圖。
[0038]其中的附圖標(biāo)記為:溶氧微光極主機1、檢測探頭2、探針21、柔質(zhì)光纖22、葉夾3、上夾頭31、下夾頭32、鉸接軸33、夾柄34、通水腔35、插槽36、固定凸37、插片4、探頭槽41、槽窗41a、固定槽42、探針推送結(jié)構(gòu)5、推送管51、前腔51a、后腔51b、推送柱52、摩擦塊53、密封圈54、推送手柄55、管后座56、通窗57、沉水植物葉片6。
【具體實施方式】
[0039]以下結(jié)合附圖對本實用新型的實施例作進一步詳細描述。
[0040]如圖1至圖9所示，本實用新型的同時原位測量沉水植物葉片-水界面不同高度溶氧的檢測裝置，包括溶氧微光極主機I，溶氧微光極主機I連出有數(shù)個檢測探頭2，檢測探頭2能伸出用于檢測溶氧的探針21，其中:檢測裝置還包括一葉夾3，葉夾3由上夾頭31、下夾頭32、鉸接軸33和夾柄34組成，沉水植物葉片夾于上夾頭31和下夾頭32之間，上夾頭31和下夾頭32均開設(shè)有數(shù)個貫通夾背和夾面的通水腔35，上夾頭31和下夾頭32均設(shè)置有數(shù)個向相應(yīng)夾頭內(nèi)水平延伸的插槽36，插槽36與每個通水腔35均連通，檢測裝置還包括數(shù)個插片4，插片4上設(shè)置有探頭槽41，檢測探頭2能放入探頭槽41中固定，插片4能插入并固定在插槽36中，通過調(diào)節(jié)插片4插入插槽36的深度，使伸出的探針21可位于不同的通水腔35中。
[0041]實施例中，插槽36的開口位于上夾頭31和下夾頭32的前端面。
[0042]實施例中，上夾頭31、下夾頭32和夾柄34均能繞鉸接軸33轉(zhuǎn)動，夾柄34通過繞鉸接軸33壓動控制上夾頭31、下夾頭32的分合。
[0043]實施例中，檢測探頭2包括有柔質(zhì)光纖22和硬質(zhì)光纖，硬質(zhì)光纖即探針21，硬質(zhì)光纖的后端通過柔質(zhì)光纖22與溶氧微光極主機I連接。
[0044]實施例中，檢測探頭2還包括探針推送結(jié)構(gòu)5，探針推送結(jié)構(gòu)5包括推送管51、推送柱52、摩擦塊53、密封圈54、推送手柄55以及管后座56，推送手柄55連接在推送柱52后端，推送柱52前端伸入推送管51中與推送管51內(nèi)的摩擦塊53固定連接，摩擦塊53與推送管51的內(nèi)壁摩擦配合，管后座56封堵推送管51后端，摩擦塊53與探針21的后部固定連接，密封圈54固定在推送管51中，將推送管51腔體密封分隔為前腔51a和后腔51b，前腔51a設(shè)置有通窗57，水能從通窗57進入前腔5 Ia，相應(yīng)地，探頭槽41與通窗57對應(yīng)位置處設(shè)置有槽窗41a，當(dāng)固定檢測探頭2的插片4固定在插槽36中時，通窗57與通水腔35連通；當(dāng)推進推送手柄55的外力大于摩擦塊53與推送管51的摩擦力時，摩擦塊53在推送管51內(nèi)滑動，使探針21伸出至前腔51a 中。
[0045]實施例中，柔質(zhì)光纖22與推送手柄55固定連接。
[0046]實施例中，插片4的側(cè)面設(shè)置有數(shù)個固定槽42，插槽36內(nèi)設(shè)置有固定凸37，當(dāng)插片4插入插槽36中時，固定槽42卡入固定凸37中，使插片4與檢測盒3固定配合，通過選擇不同的固定槽42與固定凸37卡合，調(diào)節(jié)插片4插入插槽36的深度。
[0047]同時原位測量沉水植物葉片-水界面不同高度溶氧的檢測方法，包括以下步驟:
[0048]步驟一、組裝檢測裝置:根據(jù)需要選擇數(shù)個檢測探頭2，并指定插槽36，每個檢測探頭2分別卡入相應(yīng)插片4的探頭槽41中，確保檢測探頭2與插片4實現(xiàn)定位，然后將插片4插入指定的插槽36中；
[0049]步驟二、將每個檢測探頭2的探針21均推出至推送管51的前腔51a;
[0050]步驟三、將葉夾3伸入水中，將沉水植物葉片夾在上夾頭31和下夾頭32之間，沉水植物葉片的正反面葉面分別與上夾頭31和/或下夾頭32上的通水腔35連通，水注入通水腔35以及推送管51的前腔51a;
[0051]步驟四、各探針21采集水中的溶氧數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳輸至溶氧微光極主機I，溶氧微光極主機I對數(shù)據(jù)進行分析處理后，顯示。
[0052]步驟五:檢測完成后，將葉夾3從水體中提出，取出插片4;取出插片4的方法是:向后拉動推送手柄55，使摩擦塊53向后滑動，當(dāng)摩擦塊53滑至推送管51后端，探針21收回至推送管51的后腔51b中，繼續(xù)向后拉推送手柄55，摩擦塊53抵住管后座56使整個插片4后移，固定槽42從固定凸37處退出，插片4被抽出。
[0053]當(dāng)插片4全部插在上夾頭31或下夾頭32上的插槽36中時，檢測裝置檢測沉水植物葉片一面的溶氧，當(dāng)插片4插在上夾頭31和下夾頭32中，檢測裝置檢測沉水植物葉片正反兩面的溶氧。
[0054]本實用新型的葉夾3高度不超過lcm，插片4的厚度為Imm左右，一個葉夾3能允許插入4-8個插片4。
[0055]本實施例采用的檢測探頭2為熒光探頭，其檢測沉水植物葉片溶氧的原理是:利用溶氧微光極主機I發(fā)出激光，激光通過柔質(zhì)光纖22射至探針21處，探針21前端設(shè)置氧熒光敏感材料，激光射到氧熒光敏感材料上，由熒光猝滅效應(yīng)產(chǎn)生的熒光反饋回溶氧微光極主機I，溶氧微光極主機I將熒光信號轉(zhuǎn)化為電信號，并將電信號解調(diào)后與溶解氧濃度變化關(guān)系比對，得出溶解氧濃度信息。氧熒光敏感材料可從現(xiàn)有的各種熒光敏感物質(zhì)中選擇，較好的材料為I了絡(luò)合物，如Ru(dpp)3Cl2等。
[0056]以上僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，本實用新型的保護范圍并不僅局限于上述實施例，凡屬于本實用新型思路下的技術(shù)方案均屬于本實用新型的保護范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理前提下的若干改進和潤飾，應(yīng)視為本實用新型的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.同時原位測量沉水植物葉片-水界面不同高度溶氧的檢測裝置，包括溶氧微光極主機(I)，所述的溶氧微光極主機(I)連出有數(shù)個檢測探頭(2)，所述的檢測探頭(2)能伸出用于檢測溶氧的探針(21)，其特征是:檢測裝置還包括一葉夾(3)，所述的葉夾(3)由上夾頭(31)、下夾頭(32)、鉸接軸(33)和夾柄(34)組成，沉水植物葉片夾于上夾頭(31)和下夾頭(32)之間，所述的上夾頭(31)和下夾頭(32)均開設(shè)有數(shù)個貫通夾背和夾面的通水腔(35)，上夾頭(31)和下夾頭(32)均設(shè)置有數(shù)個向相應(yīng)夾頭內(nèi)水平延伸的插槽(36)，所述的插槽(36)與每個通水腔(35)均連通，檢測裝置還包括數(shù)個插片(4)，所述的插片(4)上設(shè)置有探頭槽(41)，所述的檢測探頭(2)能放入探頭槽(41)中固定，所述的插片(4)能插入并固定在插槽(36)中，通過調(diào)節(jié)插片(4)插入插槽(36)的深度，使伸出的探針(21)可位于不同的通水腔(35)中。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同時原位測量沉水植物葉片-水界面不同高度溶氧的檢測裝置，其特征是:所述的插槽(36)的開口位于上夾頭(31)和下夾頭(32)的前端面。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的同時原位測量沉水植物葉片-水界面不同高度溶氧的檢測裝置，其特征是:所述的上夾頭(31)、下夾頭(32)和夾柄(34)均能繞鉸接軸(33)轉(zhuǎn)動，所述的夾柄(34)通過繞鉸接軸(33)壓動控制上夾頭(31)、下夾頭(32)的分合。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的同時原位測量沉水植物葉片-水界面不同高度溶氧的檢測裝置，其特征是:所述的檢測探頭(2)包括有柔質(zhì)光纖(22)和硬質(zhì)光纖，所述的硬質(zhì)光纖即探針(21)，所述的硬質(zhì)光纖的后端通過柔質(zhì)光纖(22)與溶氧微光極主機(I)連接。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的同時原位測量沉水植物葉片-水界面不同高度溶氧的檢測裝置，其特征是:檢測探頭(2)還包括探針推送結(jié)構(gòu)(5)，所述的探針推送結(jié)構(gòu)(5)包括推送管(51)、推送柱(52)、摩擦塊(53)、密封圈(54)、推送手柄(55)以及管后座(56)，所述的推送手柄(55)連接在推送柱(52)后端，所述的推送柱(52)前端伸入推送管(51)中與推送管(51)內(nèi)的摩擦塊(53)固定連接，所述的摩擦塊(53)與推送管(51)的內(nèi)壁摩擦配合，所述的管后座(56)封堵推送管(51)后端，所述的摩擦塊(53)與探針(21)的后部固定連接，所述的密封圈(54)固定在推送管(51)中，將推送管(51)腔體密封分隔為前腔(51a)和后腔(51b)，所述的前腔(51a)設(shè)置有通窗(57)，水能從通窗(57)進入前腔(51a)，相應(yīng)地，所述的探頭槽(41)與通窗(57)對應(yīng)位置處設(shè)置有槽窗(41a)，當(dāng)固定檢測探頭(2)的插片(4)固定在插槽(36)中時，通窗(57)與通水腔(35)連通；當(dāng)推進推送手柄(55)的外力大于摩擦塊(53)與推送管(51)的摩擦力時，所述的摩擦塊(53)在推送管(51)內(nèi)滑動，使探針(21)伸出至前腔(51a)中。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的同時原位測量沉水植物葉片-水界面不同高度溶氧的檢測裝置，其特征是:所述的柔質(zhì)光纖(22)與推送手柄(55)固定連接。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的同時原位測量沉水植物葉片-水界面不同高度溶氧的檢測裝置，其特征是:所述的插片(4)的側(cè)面設(shè)置有數(shù)個固定槽(42)，所述的插槽(36)內(nèi)設(shè)置有固定凸(37)，當(dāng)所述的插片(4)插入插槽(36)中時，所述的固定槽(42)卡入固定凸(37)中，使插片(4)與檢測盒(3)固定配合，通過選擇不同的固定槽(42)與固定凸(37)卡合，調(diào)節(jié)插片(4)插入插槽(36)的深度。
【文檔編號】G01N21/64GK205484053SQ201620109449
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年2月3日
【發(fā)明人】王文林, 鄒長新, 唐曉燕, 李強, 劉波, 萬寅婧, 韓睿明, 李文靜, 何斐, 莊巍, 李維新, 劉愛萍, 殷守敬, 李霄漢, 潘國權(quán)
【申請人】環(huán)境保護部南京環(huán)境科學(xué)研究所, 重慶文理學(xué)院