【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水域生态环境，尤其涉及一种融合过水量基数的低损耗浮游生物采集器。
技术介绍
1、浮游生物是水域生态系统的重要组成部分，种群多样性和种群密度是水生态环境健康评价的指标之一，是反映生态系统健康状况的关键因素。统计浮游生物指标的首要工作是获取研究区域具有代表性的样本。
2、采集网是浮游生物采样的常规工具，采集网前端的入口设置钢圈，采集网末端设置金属样品收集头。通过操作采集杆，使采集网在目标水域按照8字形的轨迹进行采样，水流从入口进入并穿过采集网的过程中，浮游生物被滞留到采集网内，达到设定的采样时间以后，取回采集网，打开样品收集头的阀门，将汇集到金属收集头的浮游生物样品，转入样品瓶中。然后关闭阀门，用清水冲洗采集网，之后将残留的浮游生物收集到采样瓶中，完成采样工作。
3、现有采集网存在的缺陷有：(1)易堵塞且样品损耗大：由于样品瓶瓶口尺寸限制、制造成本限制以及自身重量的限制，样品收集头的口径不宜过大，细小的样品收集头以及水中较大杂物的影响，极易发生堵塞，用疏通工具处理堵塞的过程中，易损伤浮游生物，造成采样损耗，无法反映水域中浮游生物的真实情况，堵塞严重时，甚至导致采样失败。如将水中较大杂物在采集网前端滤除，虽能够缓解堵塞问题，但杂物上附着的部分浮游生物则无法被采集，不仅无法彻底解决堵塞问题，而且也会因杂物上的附着浮游生物被滤除引起采样损耗。(2)种群密度的计算依据是采集到的样品数量和采样过程中流经采集网的水量(即过水量基数)，现有采集网能够准确统计样品数量，但过水量基数是通过规定动作和规定时间进行粗
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是提供一种融合过水量基数的低损耗浮游生物采集器，避免堵塞和损耗，提高种群密度值的准确度，提高采样位置的自由度。
2、为了实现上述目的，本专利技术所采取的技术方案是：融合过水量基数的低损耗浮游生物采集器，包括两端开口的采集网、连接在采集网入口处的过滤网和连接在采集网出口处的样品收集头，采集网的入口口径大于采集网的出口口径，其特征在于：所述过滤网内凹到采集网内部，采集网的入口和过滤网的入口共同对接有量水筒，量水筒内设置检测器，检测器包括流量计和液位计；样品收集头包括固定连接在采集网出口的外螺纹环、螺纹连接在外螺纹环上的内螺纹套筒以及通过螺纹连接安装在内螺纹套筒内部的可拆卸出水管，出水管包括两个相互扣合的半管，两个半管组合成的出水管为圆筒形，其中一个半管上安装有阀门，采样过程中关闭阀门，样品采集后转移至采样瓶时打开阀门；所述量水筒的外壁上设置有运动控制机构，运动控制机构调节采集网的采样位置、采样深度和采样动作。
3、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述运动控制机构包括连接在量水筒外壁的伸缩杆，量水筒的筒壁为中空结构，量水筒的平均密度为1g/cm3。
4、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述量水筒的筒壁包括一体成型的中空壁和实体壁，中空壁和实体壁的分界线平行于量水筒的中轴线，所述运动控制机构包括安装在量水筒外壁上的螺旋桨、驱动电机和电源，开设在中空壁上的水孔和气孔，水孔配设电动阀门，气孔配设气泵，气孔通过气管连通有浮体，沿气管外壁均匀间隔设置配重块，气管与配重块平均密度为1g/cm3；纵向贯穿浮体开设气道，气管顶部连通至气道；浮体为圆盘形或者锥形。
5、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述量水筒中空壁内部空腔的占比关系为：其中v1为量水筒外表面、内表面以及两端面之间共同围合成的轮廓体积，即量水筒完全浸没水中时排开水的体积，v2为中空壁内部空腔的体积，v3为螺旋桨、驱动电机和电源的总排水体积，m为螺旋桨、驱动电机和电源的总质量，ρ1为量水筒制造材料的密度，ρ水为水的密度，且ρ1>ρ水,n>1。
6、作为本专利技术的一种优选技术方案，中空壁内的水体积和气体积比值为水气比r，通过调节中空壁内的水气比例来控制量水筒沉浮的方法为：时，量水筒下沉；时，量水筒上浮；时，量水筒悬浮。
7、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述螺旋桨和电机均为两个，螺旋桨和电机均对称设置在量水筒的两侧。
8、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述驱动电机、气泵、流量计、液位计和电动阀门均通过无线通讯的方式连接至控制器，控制器设置显示屏和控制按键，显示屏用于显示流量计检测到的量水筒内过水的流量值和液位计检测的量水筒所在位置的深度值，控制按键通过气泵和电动阀门来调节中空壁内部空腔中的水气比，从而实现量水筒在垂直方向的沉浮动作，并通过驱动电机控制螺旋桨的转动，从而实现量水筒在水平方向的运动。
9、作为本专利技术的一种优选技术方案，内螺纹套筒的内壁、外螺纹环的外壁以及出水管的外壁均设置有相匹配的螺纹，在所述内螺纹套筒内部，外螺纹环的末端设置密封圈并与出水管的顶端紧密连接。
10、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述量水筒连接有回收绳。
11、作为本专利技术的一种优选技术方案，采集网的目数大于过滤网的目数。
12、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述水孔及其电动阀门设置在中空壁的最低位置。
13、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述外螺纹环前端设有凸起的凸台，外螺纹环与内螺纹套筒螺纹连接后，凸台外表面与内螺纹套筒的外表面平齐，内螺纹套筒抵接凸台。
14、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述两个半管对接缝为相互契合的台阶缝或锯齿缝。
15、采用上述技术方案所产生的有益效果在于：(1)通过量水筒和流量计精确计量样品对应的过水量数据，以此为基础，为进一步准确计算种群密度做好数据准备；液位计能够记录采样深度，为进行分层采样研究提供便利；
16、(2)内凹的过滤网能够防止水中较大的杂物堵塞采集网和样品收集头，而且将杂物及其附着的浮游生物留置在过滤网上，避免附着的部分浮游生物随杂物流失；
17、(3)即使样品收集头发生堵塞，也可以快速拆下并分解为两半，解决堵塞问题，而且以拆开出水管的方式处理堵塞不会损伤浮游生物，减少采样损耗；
18、(4)量水筒的特殊构造不仅能够保持中空壁在上、实体壁在下的状态，避免转动，而且通过改变中空壁内腔中的水气比能够对量水筒进行沉浮调节，使量水筒在不同深度进行采样，螺旋桨能够驱动量水筒水平移动，实现纵深和水平方向的全方位自由移动位置，采样区域更加宽泛；
19、(5)浮体不仅能够为调节水气比提供气道，而且为采样位置提供可视的定位标示。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.融合过水量基数的低损耗浮游生物采集器，包括两端开口的采集网、连接在采集网入口处的过滤网和连接在采集网出口处的样品收集头，采集网的入口口径大于采集网的出口口径，其特征在于：所述过滤网内凹到采集网内部，采集网的入口和过滤网的入口共同对接有量水筒，量水筒内设置检测器，检测器包括流量计和液位计；样品收集头包括固定连接在采集网出口的外螺纹环、螺纹连接在外螺纹环上的内螺纹套筒以及通过螺纹连接安装在内螺纹套筒内部的可拆卸出水管，出水管包括两个相互扣合的半管，两个半管组合成的出水管为圆筒形，其中一个半管上安装有阀门，采样过程中关闭阀门，样品采集后转移至采样瓶时打开阀门；所述量水筒的外壁上设置有运动控制机构，运动控制机构调节采集网的采样位置、采样深度和采样动作。
2.根据权利要求1所述的融合过水量基数的低损耗浮游生物采集器，其特征在于：所述运动控制机构包括连接在量水筒外壁的伸缩杆，量水筒的筒壁为中空结构，量水筒的平均密度为1g/cm3。
3.根据权利要求1所述的融合过水量基数的低损耗浮游生物采集器，其特征在于：所述量水筒的筒壁包括一体成型的中空壁和实体壁，中空壁和实体壁
4.根据权利要求3所述的融合过水量基数的低损耗浮游生物采集器，其特征在于：所述量水筒中空壁内部空腔的占比关系为：其中V1为量水筒外表面、内表面以及两端面之间共同围合成的轮廓体积，即量水筒完全浸没水中时排开水的体积，V2为中空壁内部空腔的体积，V3为螺旋桨、驱动电机和电源的总排水体积，m为螺旋桨、驱动电机和电源的总质量，ρ1为量水筒制造材料的密度，ρ水为水的密度，且ρ1>ρ水,n>1。
5.根据权利要求4所述的融合过水量基数的低损耗浮游生物采集器，其特征在于：中空壁内的水体积和气体积比值为水气比R，通过调节中空壁内的水气比例来控制量水筒沉浮的方法为：时，量水筒下沉；时，量水筒上浮；时，量水筒悬浮。
6.根据权利要求3所述的融合过水量基数的低损耗浮游生物采集器，其特征在于：所述螺旋桨和电机均为两个，螺旋桨和电机均对称设置在量水筒的两侧。
7.根据权利要求3所述的融合过水量基数的低损耗浮游生物采集器，其特征在于：所述驱动电机、气泵、流量计、液位计和电动阀门均通过无线通讯的方式连接至控制器，控制器设置显示屏和控制按键，显示屏用于显示流量计检测到的量水筒内过水的流量值和液位计检测的量水筒所在位置的深度值，控制按键通过气泵和电动阀门来调节中空壁内部空腔中的水气比，从而实现量水筒在垂直方向的沉浮动作，并通过驱动电机控制螺旋桨的转动，从而实现量水筒在水平方向的运动。
8.根据权利要求1所述的融合过水量基数的低损耗浮游生物采集器，其特征在于：内螺纹套筒的内壁、外螺纹环的外壁以及出水管的外壁均设置有相匹配的螺纹，在所述内螺纹套筒内部，外螺纹环的末端设置密封圈并与出水管的顶端紧密连接。
9.根据权利要求1所述的融合过水量基数的低损耗浮游生物采集器，其特征在于：所述量水筒连接有回收绳。
...【技术特征摘要】
1.融合过水量基数的低损耗浮游生物采集器，包括两端开口的采集网、连接在采集网入口处的过滤网和连接在采集网出口处的样品收集头，采集网的入口口径大于采集网的出口口径，其特征在于：所述过滤网内凹到采集网内部，采集网的入口和过滤网的入口共同对接有量水筒，量水筒内设置检测器，检测器包括流量计和液位计；样品收集头包括固定连接在采集网出口的外螺纹环、螺纹连接在外螺纹环上的内螺纹套筒以及通过螺纹连接安装在内螺纹套筒内部的可拆卸出水管，出水管包括两个相互扣合的半管，两个半管组合成的出水管为圆筒形，其中一个半管上安装有阀门，采样过程中关闭阀门，样品采集后转移至采样瓶时打开阀门；所述量水筒的外壁上设置有运动控制机构，运动控制机构调节采集网的采样位置、采样深度和采样动作。
2.根据权利要求1所述的融合过水量基数的低损耗浮游生物采集器，其特征在于：所述运动控制机构包括连接在量水筒外壁的伸缩杆，量水筒的筒壁为中空结构，量水筒的平均密度为1g/cm3。
3.根据权利要求1所述的融合过水量基数的低损耗浮游生物采集器，其特征在于：所述量水筒的筒壁包括一体成型的中空壁和实体壁，中空壁和实体壁的分界线平行于量水筒的中轴线，所述运动控制机构包括安装在量水筒外壁上的螺旋桨、驱动电机和电源，开设在中空壁上的水孔和气孔，水孔配设电动阀门，气孔配设气泵，气孔通过气管连通有浮体，沿气管外壁均匀间隔设置配重块，气管与配重块平均密度为1g/cm3；纵向贯穿浮体开设气道，气管顶部连通至气道；浮体为圆盘形或者锥形。
4.根据权利要求3所述的融合过水量基数的低损耗浮游生物采集器，其特征在于：所述量水筒中空壁内部空腔的占比关系为：其中v1为...
【专利技术属性】
技术研发人员：李秀梅，温洁，冉彦立，周雪健，关昕，倪洁，张立勇，陈昆，曼地娜，刘欣雅，赵鑫宇，
申请(专利权)人：河北农业大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。