亚星游戏官网-www.yaxin868.com

专利名称：一种捕集水库藻类垂向迁移装置的制作方法
技术领域：
本发明提供了一种采集水体中垂向迁移藻类的装置，特别适用于研究水库不同类型藻类的垂向迁移规律。
背景技术：
水库富营养化导致藻类季节性大量繁殖，特别是有毒蓝藻水华的形成，严重影响了水库供水水质。许多学者对影响水库藻类繁殖及藻种演替的因素进行了大量研究，但关于水库藻类在繁殖衰亡及藻种演替过程中的垂向迁移特性研究较少，主要是缺少一种能够长时间有效捕集水库某一水深上浮下沉藻类样品的采样装置。目前现有的适用于湖泊富营养化藻类样品采集装置不能适用于水位变动较大的 水库。为了反映藻类在水体中的真实迁移情况，采样装置应当能保证在水位变动情况下和不改变水体垂向水力条件下实现对垂向迁移藻类的有效捕集。

发明内容
本发明基于藻类浮沉特性在水库浮游植物群落演替及水华预警中的重要作用，提供一种用于捕集水库垂向迁移藻类的采样装置，在不改变水体垂向水力条件下，能够长时间同时捕集水库某一水深上浮下沉藻类样品，通过分析在不同条件下水库各种藻类上浮下沉速率，及其藻类形态活性的变化，结合相关的影响因子，进一步明确水库浮游植物群落的演替机制。本发明的目的在于提供一种用于捕集水库某一水深垂向迁移藻类的样品采集装置。为了实现上述技术任务，本发明采用如下技术方案予以实现—种捕集水库藻类垂向迁移装置，包括浮漂，在浮漂下方连接有藻类捕集装置，藻类捕集装置下方设置有滑轮，滑轮的一侧设置配重，滑轮的另一侧连接有重锤；其中藻类捕集装置包括两个具有独立捕集水库中上浮和下浮藻类的收集柱，两个收集柱沿轴向平行并列设置，在两个收集柱中间设置有钢构拉杆，且两个收集柱与钢构拉杆固定成一体，钢构拉杆的上端和下端分别与浮漂和滑轮相连；在每个收集柱内部分别通过水平固定销、金属圈弹性皮筋固定设置有可调试的藻类捕集网，使得藻类捕集装置在放入水体过程中藻类捕集网处于竖直状态，当藻类捕集装置放到所需水深后，藻类捕集网应处于水平状态。本发明还具有以下技术特点收集柱的上端和下端分别设置有可控制开闭的密封盖，密封盖均可绕靠近钢构拉杆一侧开合，且在藻类捕集装置放入水体的过程中，密封盖都处于竖直状态；其中两个收集柱的上端的密封盖中部设有小圆环，上端密封盖之间设置有挡板，两个收集柱下端的密封盖下方外边缘设置有小环；上下密封盖内部分别固定有密封垫。收集柱外侧壁中部偏上位置设置有第一出水口，用于收集藻类捕集网上方的水体，在收集柱底部开设有第二出水口，用于收集藻类捕集网下方的水体。收集柱的内部靠近钢构拉杆的侧壁中间偏下位置上分别设置有小半圆环，位于收集柱中部的金属圈的一端设置也设置有小半圆环，弹性皮筋分别与收集柱内部的靠近钢构拉杆的侧壁中间偏下位置的小半圆环和金属圈的一端的小半圆环相连接；金属圈与收集柱侧壁之间设置有水平固定销，水平固定销通过绳索与水面上浮漂相连；收集柱内部另一侧壁中部偏上位置设置有限位销，以防止金属圈沿轴向向下运动的过程中越过平衡位置。浮漂与藻类捕集装置间绳索的长度为所需采样的水深减去藻类捕集装置高度的1/2。所述的限位销的突出距离大于收集柱与金属圈直径之差的1/2。本发明所提供的捕集水库藻类垂向迁移装置与现有技术相比具有如下技术优
占-
^ \\\ ·第一作为一种用于采集水库垂向迁移藻类样品的采样装置，针对水库水位变动较大的特点，该装置在水位变动过程中能够随水深自动调节升降，保持对水库确定水深下垂向迁移藻样的准确捕集。第二该装置内部结构简单，不会对水体垂向流场产生影响，能真实反映藻类在水体中的垂向迁移情况。第三该装置由两个平行的收集柱构成，每个收集柱都可以独立实现对上浮和下沉藻类样品的捕集，通过平行样品的对比分析，可以提高样品分析的准确度和可靠度。


图I为本发明的捕集水库藻类垂向迁移装置结构示意图。图2为本发明其中的藻类捕集装置的主视图。图3为本发明其中的藻类捕集装置的侧视4为本发明其中的藻类捕集装置的俯视5为本发明其中的藻类捕集装置放入水体过程中的示意6为本发明其中的藻类捕集装置提出水体过程中的示意图。附图中各图号分别表示以下含义I、浮漂，2、藻类捕集装置，3、滑轮，4、配重，5、重锤，6、收集柱，7、8密封盖，9、小圆环，10、挡板，11、小环，12、藻类捕集网，13、弹性皮筋，14、水平固定销，15、限位销，16、钢构拉杆，17、第一出水口，18、第二出水口，19、金属圈。以下结合附图对本发明的具体内容作进一步详细说明。
具体实施例方式针对水库水位变化较大的特点，为了保证在水位变动过程中，藻类捕集装置能够自动调节升降，长时间准确收集某一水深垂向迁移藻类样品。如图I所示，整体捕集水库藻类垂向迁移装置由浮漂I、藻类捕集装置2、滑轮3、配重4及重锤5五部分构成。为使藻类捕集装置能够稳定的设置于水体某一深度，同时能够实现在水位变动过程中，捕集水库藻类垂向迁移装置可以自动调节升降，始终保持藻类捕集装置位于水下特定水深位置，藻类捕集装置2上面通过绳索与浮漂I相连，绳索长度由藻类捕集装置2所需放入水库的水深决定，藻类捕集装置下面连接滑轮3，滑轮3 —端连接较大的重锤5，该重锤5沉入库底，用于固定整个采样装置。滑轮3另一端连接配重4，该配重4在水位变动过程中，会通过沿垂直于水体表面上下往复运动，调节藻类捕集装置2的位置，使其始终处于指定水深。同时为了保持捕集水库藻类垂向迁移装置的稳定性，减小浮漂I和滑轮3对整个装置的作用力，在两收集柱中间设置有钢构拉杆16，钢构拉杆16穿过收集装置上下有机玻璃板，分别与浮漂I及滑轮3相连，使浮漂与滑轮的作用力施加在钢构拉杆16上，而本发明的整体装置本身受到较小的作用力，保证装置整体的稳定性。如图2、3、4所示，本发明的捕集水库藻类垂向迁移装置由两个平行的收集柱6构成，每个收集柱都可以独立实现对上浮和下沉藻类样品的捕集，通过平行样品的对比分析，可以减小误差，提高样品分析的准确度和可靠度。两个收集柱6上下通过有机玻璃板连接为一整体，收集柱6的上端和下端分别设置有可控制开闭的密封盖7、8，在藻类捕集装置2放入水体的过程中，上下密封盖(7、8)都处于竖直状态，以保证水样在收集柱中的自然流通，在藻类捕集装置2取出水体的过程中上下密封盖(7、8)都处于密闭状态，防止收集到的 藻类样品重新回到水体。收集柱6的上端的密封盖7中间设一小圆环9，连接细绳，用来控制上盖的开合。为了防止上盖在拉起过程中发生侧翻，在两个密封盖7中间设一挡板10。收集柱6下端的密封盖8外边缘设一小环11，用来连接控制下盖开合的细绳，同时在上下有机玻璃外边缘各开一小孔，细绳穿过穿过玻璃孔，拉出水面。上下密封盖(7、8)内部分别固定有密封垫，用于增加密封盖(7、8)的密封性。该藻类捕集装置2整体为一柱状结构，收集柱6的中部固定有一只藻类捕集网12，用于同时捕集某一水深上浮下沉的藻类，捕集网的孔径应小于所要捕集藻样的最小直径，以实现对样品的有效收集。为保证装置样品采集的准确性，藻类捕集网12应设置为可调状态，在装置放入水体过程中应使捕集网处于竖直状态，(如图5所示)使其不会截留放置过程中不同水层的藻类，当装置放到所需水深后，藻类捕集网12应处于水平状态，用于收集该水深上浮下沉藻类。为实现上述技术要求，藻类捕集网12的设置方法如下首先将藻类捕集网12用一金属圈19固定，金属圈19直径略小于收集柱直径，方便整个藻类捕集网的安放和拆卸。在金属圈19对称轴上预留两个孔，通过其中一个预留孔与收集柱6通过螺丝相连，使金属圈19固定在收集柱6中心位置，并可以沿固定轴旋转。为使藻类捕集网12在下放过程中处于垂直状态，放到指定水深后能够使其变为水平状态，在金属圈19 一边及同侧的收集柱6侧壁中间偏下位置上各设置一小的半圆环，用一弹性皮筋将两半圆环相连，在藻类捕集装置2放入水体前，先将金属圈19拉到竖直状态，此时金属圈19受到皮筋13的拉力会有向下运动的趋势，为了使藻类捕集网12保持水平状态，在金属圈19与收集柱6的侧壁间设置一个水平固定销14，水平固定销14通过绳索与水面上的浮漂I相连，当藻类捕集装置2放到指定水深后，将水平固定销14拉脱，金属圈19在弹性皮筋13的拉力作用下向下运动，为了使藻类捕集网12处于水平位置，在收集柱6另一侧内壁中间偏上位置设置一限位销15，突出距离略大于收集柱6与金属圈直径之差的1/2，以防止金属圈在向下运动的过程中越过平衡位置。在收集柱6的另一侧壁面设有收集水样的出水口，第一个出水口 17设在中间略偏上位置，用来收集捕集网上面水体，另外在装置底部设一出水口 18用来收集捕集网下面水体。如附图5、6所示，在藻类捕集装置2放入水体过程中，应拉紧控制上盖的绳子，使其处于竖直状态，将控制下 盖的绳索放松，使下密封盖8在重力作用下也处于竖直状态，藻类捕集装置2从水中取出过程中应拉紧控制下盖的绳索，使下密封盖8闭合，同时放松控制上密封盖7的绳索，使其在水压的作用下也处于闭合状态。采用上述本发明的装置的进行捕集水库藻类垂向迁移的具体操作方法如下I.整体装置安装之前，需测量水库水深来确定所需的绳长，绳子长度应该大于水库水深加上水位最大变动幅度，要保证水位变动过程中，配重4能够有足够的调节空间。选好采样点后，首先将重锤5缓慢放入水库底部，待重锤5稳定后将绳子另一端穿过滑轮3与用于调节水位的配重4相连，然后将滑轮3通过绳索与装置中间的钢构拉杆相连2.本发明的装置入水前，首先通过水平固定销14将固定藻类捕集网12的金属圈19锁定在垂直状态，此时金属圈19受到像弹性皮筋13斜向下的拉力，水平固定销14上系一细绳，用于对水平固定销14的提取操作。3.本发明的装置入水时，先将滑轮3另一端的配重4先放入水体，待配重4稳定后，拉紧控制收集柱6上方密封盖7的绳索，放松控制收集柱6下方密封盖8下盖的绳索，使收集柱6的上下密封盖(7、8)处于竖直状态，以保证装置放入水体时实现水流的自然流动，然后将整个捕集水库藻类垂向迁移装置缓慢的放入水体。4.将浮漂I放入水中，浮漂I与藻类捕集装置2间绳索的长度为所需采样的水深减去藻类捕集装置2高度的1/2。待装置垂直稳定在采样点后，拉动连接固定销的细绳，将水平固定销14从藻类捕集装置2中拉脱，使藻类捕集网12金属圈19回到水平位置，装置安装完毕。5.取样时，放松控制收集柱6上端密封盖7开合的绳索，拉紧控制收集柱6下端密封盖8开合的绳索，使整个藻类捕集装置2处于密封状态，然后缓慢将藻类捕集装置2提出水面，先打开收集柱6上侧第一出水口 17的出水管，缓慢排出上部水体，然后再打开收集柱
6底部的第二出水口 18的出水管，缓慢排出下部水体，待收集柱内水体收集完毕后，将藻类捕集网12取出，分别收集捕集网上下两侧藻类样品，样品预处理后封存带回实验室对藻类进行定性定量测定。
权利要求
1.一种捕集水库藻类垂向迁移装置，包括浮漂(1)，其特征在于在浮漂(I)下方连接有藻类捕集装置(2)，藻类捕集装置(2)下方设置有滑轮(3)，滑轮(3)的一侧设置配重(4)，滑轮(3)的另一侧连接有重锤(5)； 其中藻类捕集装置(2)包括两个具有独立捕集水库中上浮和下浮藻类的收集柱(6)，两个收集柱(6)沿轴向平行并列设置，在两个收集柱中间设置有钢构拉杆(16)，且两个收集柱(6)与钢构拉杆(16)固定成一体，钢构拉杆(16)的上端和下端分别与浮漂(I)和滑轮(3)相连； 在每个收集柱(6)内部分别通过水平固定销(14)、金属圈(19)和弹性皮筋(13)固定设置有可调试的藻类捕集网(12)，使得藻类捕集装置(2)在放入水体过程中藻类捕集网(12)处于竖直状态，当藻类捕集装置(2)放到所需水深后，藻类捕集网(12)应处于水平状态。
2.如权利要求I所述的捕集水库藻类垂向迁移装置，其特征在于所述的收集柱(6)的上端和下端分别设置有可控制开闭的密封盖(7、8 )，密封盖(7、8 )均可绕靠近钢构拉杆(16) —侧开合，且在藻类捕集装置(2)放入水体的过程中，密封盖(7、8)都处于竖直状态；其中两个收集柱(6)的上端的密封盖(7)中部设有小圆环(9)，上端密封盖(7)之间设置有挡板(10 )，两个收集柱(6 )下端的密封盖(8 )下方外边缘设置有小环(11);上下密封盖(7、8)内部分别固定有密封垫； 收集柱(6)外侧壁中部偏上位置设置有第一出水口(17)，用于收集藻类捕集网(12)上方的水体，在收集柱(6 )底部开设有第二出水口( 18 )，用于收集藻类捕集网(12 )下方的水体。
3.如权利要求I所述的捕集水库藻类垂向迁移装置，其特征在于所述的收集柱(6)的内部靠近钢构拉杆(16)的侧壁中间偏下位置上分别设置有小半圆环，位于收集柱(6)中部的金属圈(19)的一端设置也设置有小半圆环，弹性皮筋(13)分别与收集柱(6)内部的靠近钢构拉杆(16)的侧壁中间偏下位置的小半圆环和金属圈(19)的一端的小半圆环相连接；金属圈(19)与收集柱(6)侧壁之间设置有水平固定销(14)，水平固定销(14)通过绳索与水面上浮漂(I)相连；收集柱(6)内部另一侧壁中部偏上位置设置有限位销(15)，以防止金属圈(19)沿轴向向下运动的过程中越过平衡位置。
4.如权利要求I所述的捕集水库藻类垂向迁移装置，其特征在于浮漂(I)与藻类捕集装置(2)间绳索的长度为所需采样的水深减去藻类捕集装置(2)高度的1/2。
5.如权利要求3所述的捕集水库藻类垂向迁移装置，其特征在于所述的限位销(15)的突出距离大于收集柱(6)与金属圈直径之差的1/2。
全文摘要
本发明提供一种捕集水库藻类垂向迁移装置，该装置由浮漂、可调藻类捕集装置、滑轮及大小配重五部分组成，该装置能够在不改变水体垂向水力条件下，长时间同时捕集水库某一水深上浮下沉藻类样品，通过分析在不同条件下水库各种藻类上浮下沉速率，及其藻类形态活性的变化，结合相关的影响因子，进一步明确水库浮游植物群落的演替机制。
文档编号G01N1/02GK102901652SQ20121039180
公开日2013年1月30日 申请日期2012年10月15日 优先权日2012年10月15日
发明者黄廷林, 李璇, 马卫星 申请人:西安建筑科技大学