一种藻类沉降速率测定装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种藻类沉降速率测定装置，包括：箱体，箱体周面的内侧壁均布有冷光光源；盖板的下表面、底面的上表面设置用于漫反射箱体内的光源；透明柱体设置于箱体内，用于放置待测藻液；搅拌装置，设置于透明柱体内对待测藻液进行搅拌；录像机，设置于箱体内用于拍摄所述透明柱体；相机支架，用于支撑录像机，调节所述录像机相对所述透明柱体的高度以及距离；计算机，用于对所述录像机的数据读取及处理，控制所述搅拌装置。本发明专利技术装置着重考虑藻类沉降速率极低的特点，以计算机视觉技术为基础，采用宏观长时间连续监测的方法，实现微观藻类沉降速率的准确测量。

A device for measuring algae sedimentation rate

【技术实现步骤摘要】
一种藻类沉降速率测定装置
本专利技术属于环境领域，具体涉及一种藻类沉降速率测定装置。
技术介绍
随着水库管理控制技术的发展，水库水质的监控及调控工作需要更多的数据支持，其中包括各种藻类的基础数据。现有针对藻类的监测数据仍停留在藻类生物学层面，藻类理化性质由于藻类的微观因素影响进展缓慢。藻类的沉降速率与水库气象水文条件综合作用，影响水库中水库藻类的生长消亡。对水库中已知藻种的沉降速率进行研究，是水库水质预测、藻类调控的重要环节。故急需提出一种有效的藻类沉降速率测定装置。
技术实现思路
本专利技术提供一种藻类沉降速率测定装置，实现常见易沉降藻类的沉降速率测量。本专利技术的技术方案如下：一种藻类沉降速率测定装置，包括：箱体，所述箱体包括盖板、底面、周面，所述盖板、底面、周面围合成封闭的所述箱体，所述周面的内侧壁均布有冷光光源；所述盖板的下表面、底面的上表面设置用于漫反射所述箱体内的光源；透明柱体，所述透明柱体设置于所述箱体内，所述透明柱体用于放置待测藻液；搅拌装置，所述搅拌装置设置于所述透明柱体内用于对待测藻液进行搅拌；录像机，所述录像机正对所述透明柱体设置于所述箱体内，所述录像机用于拍摄所述透明柱体；相机支架，所述相机支架设置于所述箱体内用于支撑所述录像机，所述相机支架设置用于调节所述录像机相对所述透明柱体的高度以及距离；计算机，所述计算机设置于所述箱体外，所述计算机与所述录像机连接，用于对所述录像机的数据读取及处理，所述计算机与所述搅拌装置连接，控制所述搅拌装置。优选的，所述冷光光源为LED背光灯板。优选的，所述搅拌装置包括电机及所述电机下方连接的搅拌转子，所述透明柱体的上表面为可拆式的透明盖板，所述电机与所述透明盖板连接后通过转轴与所述搅拌转子连接。优选的，所述搅拌转子为透明搅拌棒，所述透明搅拌棒的转动轴线、电机转轴与所述透明柱体轴线相重合。优选的，所述透明搅拌棒包括多个竖直向下的搅拌桨。优选的，所述透明搅拌棒、透明盖板、透明柱体采用透明PVC塑料。优选的，所述透明柱体高度为1.5～0.5m。优选的，所述盖板、底面为白色塑料板，所述盖板的下表面、底面的上表面为磨砂面。优选的，所述录像机的光轴穿过所述透明柱体中心。与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：1)本专利技术装置简单，实现低沉降速率藻类的沉降速率测量；2)本专利技术装置采用封闭式设计，能有效避免来自各类自然因素的干扰；3)本专利技术装置采用均布光源及磨砂面实现光照的均匀分布，提高测量准确性；4)本专利技术装置采用录像机及计算机联合工作，可24小时不间断监测，实现极慢沉降速率的测量；5)本专利技术装置采用宏观测量的方式反映微观藻类的沉降速率，样本量较大，能有效避免不同生长阶段藻类特性带来的测量偏差；当然，实施本专利技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。附图说明图1为本专利技术一实施例的装置侧视图；图2为本专利技术一实施例的装置正视图；图3为本专利技术一实施例的装置俯视图；图4为本专利技术一实施例的藻液液柱的图像；图5为本专利技术一实施例的藻液液柱照片压缩后的单像素条图像；图6为本专利技术一实施例的单像素条组成的藻类沉降液面随时间变化图；图7为本专利技术一实施例的图像经二值化提取液面获得的藻类沉降液面随时间变化图；图8为本专利技术一实施例的图像经二值化提取液面获得的液面沉降距离随时间变化曲线；图中标记：1-盖板；2-LED背光板；3-计算机；4-电机；5-透明盖板；6-透明搅拌棒；7-透明柱体；8-录像机；9-相机支架；10-底面；11-周面。具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。应该理解，这些实施例仅用于说明本专利技术，而不用于限定本专利技术的保护范围。在实际应用中本领域技术人员根据本专利技术做出的改进和调整，仍属于本专利技术的保护范围。为了更好的说明本专利技术，下方结合附图对本专利技术进行详细的描述。实施例一种藻类沉降速率测定装置，参见图1-图3包括：箱体，所述箱体包括盖板1、底面10、周面11，所述盖板1、底面10、周面11围合成封闭的所述箱体，所述周面11的内侧壁均布有冷光光源；所述盖板1的下表面、底面10的上表面设置用于漫反射所述箱体内的光源；透明柱体7，所述透明柱体7设置于所述箱体内，所述透明柱体7用于放置待测藻液；搅拌装置，所述搅拌装置设置于所述透明柱体7内用于对待测藻液进行搅拌；录像机8，所述录像机8正对所述透明柱体7设置于所述箱体内，所述录像机8用于拍摄所述透明柱体7内的藻液；相机支架9，所述相机支架9设置于所述箱体内用于支撑所述录像机8，所述相机支架9设置用于调节所述录像机8相对所述透明柱体7的高度以及距离；计算机3，所述计算机3设置于所述箱体外，所述计算机3与所述录像机8连接，用于对所述录像机8的数据读取及处理，所述计算机3与所述搅拌装置连接，控制所述搅拌装置。进一步的，所述冷光光源为LED背光灯板2。所述LED背光灯板2围合组成所述箱体的周面11，所述LED背光灯板2的发光面朝向所述箱体内部，提供测量所需均布白色光源。所述盖板1、底面10为白色塑料板，所述盖板1的下表面、底面10的上表面为磨砂面，能够均匀漫反射箱体内的光，使得录像机成像为白色背景，同时光源均匀避免了待测藻液液面捕捉不准确的问题。盖板1水平放置于均布灯光的箱体上方，可在需要时候开启。底面10上放置透明柱体7、相机支架9。进一步的，所述搅拌装置包括电机4及所述电机下方连接的搅拌转子6，所述透明柱体7的上表面为可拆式的透明盖板5，所述电机4与所述透明盖板5连接后通过转轴与所述搅拌转子连接。透明盖板5放置于7透明柱体上方，可在需要时候开启。所述搅拌转子6为透明搅拌棒，所述透明搅拌棒6的转动轴线、电机4转轴与所述透明柱体7轴线相重合。为了对所述藻液形成较均匀的搅拌混合，所述透明搅拌棒包括多个竖直向下的搅拌桨。进一步的，所述透明搅拌棒6、透明盖板5、透明柱体7采用透明PVC塑料。所述透明柱体高度为1.5～0.5m。高度的设置可以充分利用家用相机的有效像素，并保证测量设备不至于过大；当然，还可在透明柱体上设置透明的刻度线，以便在计算机处理数据时，读取液面的数据。录像机固定于相机支架9上，录像机8光轴穿过透明柱体7中心，并通过相机支架9调节高低及远近，使所述录像机的光轴穿过所述透明柱体中心，录像机8能拍摄到透明柱体7全貌，成像质量较高，若所述录像机的光轴位于所述透明柱体边缘，会导致成像有误差。本专利技术装置着重考虑藻类沉降速率极低的特点，以计算机视觉技术为基础，采用宏观长时间连续监测的方法，测量微观藻类沉降速率。具体应用例采用上述的装置进行藻类沉降速度测定，步骤如下：1、点亮均布冷光光源的箱体2；2、开启白色磨砂的盖板1。3、开启透明盖板5，此时将电机4、透明盖板5、透明搅拌棒6一同从透明柱体7中取出；4、在透明柱体7中注入待测藻液，待测藻液为四尾栅藻，盖上透明盖板5，此时，将电机4、透明盖板5、透明搅拌棒6一同放入透明柱体7中，调整透明盖板5、透明搅拌棒6的位置，使得透明搅拌棒6转动轴线、电机4转轴与透明柱体7轴线相重合；5、开启录像机8，调整相机支架9使得录像机8光轴穿过透明柱体7中心，并通过相机支架9调节高低及远近，录像机8能拍摄到透明柱体7全貌；6、盖上白色磨砂的盖板1。7、开启计算机3，计算机3读取录像机8中透明柱体7内颜本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种藻类沉降速率测定装置，其特征在于，包括：箱体，所述箱体包括盖板、底面、周面，所述盖板、底面、周面围合成封闭的所述箱体，所述周面的内侧壁均布有冷光光源；所述盖板的下表面、底面的上表面设置用于漫反射所述箱体内的光源；透明柱体，所述透明柱体设置于所述箱体内，所述透明柱体用于放置待测藻液；搅拌装置，所述搅拌装置设置于所述透明柱体内用于对待测藻液进行搅拌；录像机，所述录像机正对所述透明柱体设置于所述箱体内，所述录像机用于拍摄所述透明柱体；相机支架，所述相机支架设置于所述箱体内用于支撑所述录像机，所述相机支架设置用于调节所述录像机相对所述透明柱体的高度以及距离；计算机，所述计算机设置于所述箱体外，所述计算机与所述录像机连接，用于对所述录像机的数据读取及处理，所述计算机与所述搅拌装置连接，控制所述搅拌装置。

【技术特征摘要】
1.一种藻类沉降速率测定装置，其特征在于，包括：箱体，所述箱体包括盖板、底面、周面，所述盖板、底面、周面围合成封闭的所述箱体，所述周面的内侧壁均布有冷光光源；所述盖板的下表面、底面的上表面设置用于漫反射所述箱体内的光源；透明柱体，所述透明柱体设置于所述箱体内，所述透明柱体用于放置待测藻液；搅拌装置，所述搅拌装置设置于所述透明柱体内用于对待测藻液进行搅拌；录像机，所述录像机正对所述透明柱体设置于所述箱体内，所述录像机用于拍摄所述透明柱体；相机支架，所述相机支架设置于所述箱体内用于支撑所述录像机，所述相机支架设置用于调节所述录像机相对所述透明柱体的高度以及距离；计算机，所述计算机设置于所述箱体外，所述计算机与所述录像机连接，用于对所述录像机的数据读取及处理，所述计算机与所述搅拌装置连接，控制所述搅拌装置。2.根据权利要求1所述的藻类沉降速率测定装置，其特征在于，所述冷光光源为LED背光灯板。3.根据权利要求1所述的藻类沉降速率测...

【专利技术属性】
技术研发人员：王泽民，王岩波，张海平，沈昌明，李春明，于蕾，吴启迪，郎华伟，盛倩，
申请(专利权)人：唐山市曹妃甸供水有限责任公司，上海同济环境工程科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13