專利名稱：藻類生長試驗系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及用生態實驗領域，特別是指一種藻類生長試驗系統。
背景技術：
現有技術中一般利用生態水槽(水箱)實驗來研究紊動混合在藻類生長中的作用機理，國內已開展的生態槽實驗主要有(1)室內容器培育試驗，是在一系列營養鹽相同的水體中培養藻類，實驗水體體積較小(容器體積1 2L)，流速控制主要通過電動攪拌器攪拌。(2)室內水槽實驗，通過水泵控制循環水流，流量流速可控，相比容器培育實驗水體體積增加，水體動力條件為自然流動而非轉動或者攪動，光照、溫度等為室內環境。(3)室外水槽實驗，一般水槽尺寸長度為5-10m，寬度2-; ,采用江河水庫的原水進行實驗，氣象條件為自然條件。但是在室內進行生態槽實驗，與野外條件相差較大，模擬實驗的與自然條件下原型水體的相似性無法保證，尤其是針對于藻類這樣體積較小，對于環境較為敏感的研究對象，室內實驗效果與野外的實際情況可能相關數個數量級。現有的室外生態槽(水箱)實驗雖然布設在室外，而且引入采用江河水庫的原水進行實驗，但是一般是位于岸邊，由于水體中與岸邊的小氣候條件(光照、水溫、濕度)等都有所變化，所以采用這種方式而建立的生態槽與原水的條件也有許多差異，試驗效果也受影響。并且現有的小型生態槽無法模擬真實的水動力條件，而大型生態槽由于尺度過大，雖然可以通過控制水流的流速來模擬原水的水動力條件，但是因為水流量過大，無法調節試驗水中的營養鹽濃度、藻類的種類、水溫等因素，無法測試在不同的自然條件下藻類的生長情況，設計工況達不到理想的效果。
實用新型內容本實用新型要解決的技術問題是提供一種藻類生長試驗系統，既能模擬自然狀態下的生境條件，又能實現營養鹽、水動力條件的可控性。為解決上述技術問題，本實用新型的實施例提供技術方案如下一方面，提供一種藻類生長試驗系統，包括位于自然水體中的藻類生長試驗裝置、 通過控制電纜與所述藻類生長試驗裝置相連接的調速裝置以及用于固定所述藻類生長試驗裝置的固定裝置，其中，所述藻類生長試驗裝置包括外筒，所述外筒由外筒底蓋、外筒上蓋以及外筒體組成；與所述外筒底蓋一體連接的空心內筒，所述內筒由內筒上蓋和內筒體組成，所述內筒體的下端口與外界相通，所述外筒與內筒組成整體的縱截面呈倒凹字形，所述內筒與外筒之間形成用于盛裝試驗水體的環形空間；固定在所述外筒上蓋上的電機；以及位于所述環形空間內、通過聯軸器與所述電機相連接的槳葉結構。進一步地，所述槳葉結構包括兩個槳葉和槳葉骨架。[0013]進一步地，所述槳葉骨架通過萬向轉輪固定在所述內筒上蓋上。進一步地，所述電機外還套設有一電機盒，所述控制電纜通過所述電機盒上端的孔洞與所述調速裝置相連接。進一步地，所述外筒上蓋上設置有若干個孔，所述外筒上蓋與所述外筒之間為可拆卸連接。進一步地，所述外筒的直徑為lm，高度為2m，所述內筒的直徑為0. 5m，所述外筒和內筒的厚度均為0.01m。進一步地，所述槳葉的寬度為0.22m。進一步地，所述固定裝置通過支架與所述外筒上部相連接。進一步地，所述電機的轉速為0. 5轉/分鐘 20轉/分鐘。本實用新型的實施例具有以下有益效果上述方案中，對藻類的生長試驗在自然水體中開展，光照、溫度、水下光熱結構均為自然狀態，藻類生長空間接近自然條件，實驗流速控制是通過漿片帶動水體流動，對水體擾動小，更接近于水庫、河道中的自然流動狀態。因此，本實用新型既能模擬自然狀態下的生境條件，又能實現營養鹽、水動力條件的可控性。
圖1為本實用新型實施例的藻類生長試驗系統的結構示意圖；圖2為本實用新型實施例的藻類生長試驗裝置的結構示意圖；圖3為本實用新型實施例的藻類生長試驗裝置的截面示意圖；圖4為本實用新型實施例的藻類生長試驗裝置的又一結構示意圖。
具體實施方式
為使本實用新型的實施例要解決的技術問題、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖及具體實施例進行詳細描述。本實用新型的實施例針對現有技術藻類生長試驗槽無法真正模擬原水狀態(包括溫度、光照、營養物、水流流態)的問題，提供一種藻類生長試驗系統，既能模擬自然狀態下的生境條件，又能實現營養鹽、水動力條件的可控性。圖1為本實用新型實施例的藻類生長試驗系統的結構示意圖，如圖1所示，本實施例包括位于自然水體中的藻類生長試驗裝置1、通過控制電纜與藻類生長試驗裝置1相連接的調速裝置2以及用于固定藻類生長試驗裝置1的固定裝置3。其中，藻類生長試驗裝置 1固定在與固定裝置3相連接的支架上，浮于水域表面。圖2為本實用新型實施例的藻類生長試驗裝置的結構示意圖，如圖2所示，藻類生長試驗裝置包括外筒4，外筒4由外筒底蓋41、外筒上蓋42以及外筒體43組成，外筒體43 的上部固定在與固定裝置3相連接的支架上；與外筒底蓋41 一體連接的空心內筒5，內筒5 由內筒上蓋51和內筒體52組成，內筒體的下端口與外界相通，如圖3所示，若沿外筒的軸心將內筒和外筒剖開，外筒4與內筒5組成整體的縱截面呈倒凹字形，內筒5與外筒4之間形成用于盛裝試驗水體的環形空間45。具體地，可采用亞克力來制作內筒和外筒，外筒直徑可以設置為lm，深度為2. Om,內筒直徑為0. 5m,內筒與外筒之間組成內徑0. 5m，外徑lm，高度為2000mm的盛水空間，由于亞克力的密度為1. 2X103kg/m3，采用IOmm厚亞克力制成的內外筒的重量約為100kg。內外筒可以采用一次成型加工，與底蓋采用無縫熔接，以保證整個裝置的強度。由于內筒體的下端口與外界相通，因此試驗時，內筒體內也充滿水，平衡了對內筒體兩側的壓力。進一步地，如圖2所示，該裝置還包括固定在外筒上蓋42上的電機6 ；以及位于環形空間45內、通過聯軸器與電機6相連接的槳葉結構7，槳葉結構7包括由兩個槳葉71和槳葉骨架72，其中，槳葉71及槳葉骨架72可以通過2個小的萬向轉輪8放置在內筒上蓋 51上，用內筒來支撐整個槳葉和骨架的重量。實際應用中，可以采用鋁合金型材來制作槳葉骨架，一是可以保證強度；二是可以使得槳葉結構的整體重量不大，不會對內筒強度造成影響。漿葉的寬度可以設置為0. 22m，與外筒體和內筒體之間均保留有15mm的間隙，以防止加工誤差導致的轉動不暢。進一步地，如圖4所示，為防止雨淋，并考慮到電機的散熱，電機6外還可套設一電機盒9，控制電纜通過電機盒9上端的孔洞與岸邊的調速裝置2相連接；外筒上蓋42可以可拆卸的連接方式與外筒相連，外筒上蓋42上可設置若干個孔10，以不遮擋陽光照射到水槽中，使試驗的光照更接近自然條件。在實際應用中，外筒上蓋可以為任意形狀，尺寸以最小遮光為宜，只需要能夠固定電機，保證電機平穩運行，且將整個槳葉骨架固定住，僅能以電機軸作轉動。實際操作中，由于普通電機的轉速較快，在調速裝置2和電機6之間還需要加一個減速裝置來進行多級減速，電機及減速裝置均可固定在外筒上蓋上，電機通過聯軸器與槳葉骨架相連，帶動其轉動。調速裝置具體可以為利用220V交流電源工作的電機轉速控制器，并提供可以擋雨的操作箱來放置電機轉速控制器。電機轉速要求在0.5轉/分鐘 20 轉/分鐘之間，優先保證可以在0.5轉/分鐘 2轉/分鐘之間長期穩定運行。本實施例中，內筒和外筒均固定，通過電機帶動漿葉推動水體在環形空間內循環流動，利用調速裝置調整漿葉轉速，控制桶內水體的流速。本實施例對藻類的生長試驗在自然水體中開展，光照、溫度、水下光熱結構均為自然狀態；并且實驗水體體積相對較大，藻類生長空間更接近自然條件；流速控制是通過漿葉帶動水體流動，對水體擾動小，更接近于水庫、河道中的自然流動狀態；并且實驗水體與環境水體沒有交換，保證了實驗水體內營養鹽濃度的可控性。因此，采用本實用新型的技術方案即可以保證原水狀態，又可以人為調節感興趣的影響藻類的因素，從而不但避免了實驗室裝置試驗的失真性，又可以針對“藻類自然生長要素”進行人工干預，較真實的反應不同的因素對藻類生長的控制與促進作用。以上所述是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型所述原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。
權利要求1.一種藻類生長試驗系統，其特征在于，包括位于自然水體中的藻類生長試驗裝置、通過控制電纜與所述藻類生長試驗裝置相連接的調速裝置以及用于固定所述藻類生長試驗裝置的固定裝置，其中，所述藻類生長試驗裝置包括外筒，所述外筒由外筒底蓋、外筒上蓋以及外筒體組成；與所述外筒底蓋一體連接的空心內筒，所述內筒由內筒上蓋和內筒體組成，所述內筒體的下端口與外界相通，所述外筒與內筒組成整體的縱截面呈倒凹字形，所述內筒與外筒之間形成用于盛裝試驗水體的環形空間；固定在所述外筒上蓋上的電機；以及位于所述環形空間內、通過聯軸器與所述電機相連接的槳葉結構。
2.根據權利要求1所述的藻類生長試驗系統，其特征在于，所述槳葉結構包括兩個槳葉和槳葉骨架。
3.根據權利要求2所述的藻類生長試驗系統，其特征在于，所述槳葉骨架通過萬向轉輪固定在所述內筒上蓋上。
4.根據權利要求1或3所述的藻類生長試驗系統，其特征在于，所述電機外還套設有一電機盒，所述控制電纜通過所述電機盒上端的孔洞與所述調速裝置相連接。
5.根據權利要求1所述的藻類生長試驗系統，其特征在于，所述外筒上蓋上設置有若干個孔，所述外筒上蓋與所述外筒之間為可拆卸連接。
6.根據權利要求1所述的藻類生長試驗系統，其特征在于，所述外筒的直徑為lm，高度為2m，所述內筒的直徑為0. 5m，所述外筒和內筒的厚度均為0. Olm0
7.根據權利要求2所述的藻類生長試驗系統，其特征在于，所述槳葉的寬度為0.22m。
8.根據權利要求1所述的藻類生長試驗系統，其特征在于，所述固定裝置通過支架與所述外筒上部相連接。
9.根據權利要求1所述的藻類生長試驗系統，其特征在于，所述電機的轉速為0.5轉/ 分鐘 20轉/分鐘。
專利摘要本實用新型提供一種藻類生長試驗系統，涉及生態實驗領域。該藻類生長試驗系統包括藻類生長試驗裝置、調速裝置以及用于固定所述藻類生長試驗裝置的固定裝置，其中，所述藻類生長試驗裝置包括外筒，所述外筒由外筒底蓋、外筒上蓋以及外筒體組成；與所述外筒底蓋一體連接的空心內筒，所述內筒由內筒上蓋和內筒體組成，所述內筒體的下端口與外界相通，所述外筒與內筒組成整體的縱截面呈倒凹字形，所述內筒與外筒之間形成用于盛裝試驗水體的環形空間；固定在所述外筒上蓋上的電機；以及位于所述環形空間內、通過聯軸器與所述電機相連接的槳葉結構。本實用新型既能模擬自然狀態下的生境條件，又能實現營養鹽、水動力條件的可控性。
文檔編號C12M1/02GK202047059SQ201120073468
公開日2011年11月23日 申請日期2011年3月18日 優先權日2011年3月18日
發明者馮健, 彭文啟, 李哲, 杜霞, 楊中華, 槐文信, 蔚輝, 高旭 申請人:中國水利水電科學研究院