專利名稱：藻類生長試驗(yàn)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及用生態(tài)實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域，特別是指一種藻類生長試驗(yàn)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中一般利用生態(tài)水槽(水箱)實(shí)驗(yàn)來研究紊動(dòng)混合在藻類生長中的作用機(jī)理，國內(nèi)已開展的生態(tài)槽實(shí)驗(yàn)主要有(1)室內(nèi)容器培育試驗(yàn)，是在一系列營養(yǎng)鹽相同的水體中培養(yǎng)藻類，實(shí)驗(yàn)水體體積較小(容器體積1 2L)，流速控制主要通過電動(dòng)攪拌器攪拌。(2)室內(nèi)水槽實(shí)驗(yàn)，通過水泵控制循環(huán)水流，流量流速可控，相比容器培育實(shí)驗(yàn)水體體積增加，水體動(dòng)力條件為自然流動(dòng)而非轉(zhuǎn)動(dòng)或者攪動(dòng)，光照、溫度等為室內(nèi)環(huán)境。(3)室外水槽實(shí)驗(yàn)，一般水槽尺寸長度為5-10m，寬度2-; ,采用江河水庫的原水進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，氣象條件為自然條件。但是在室內(nèi)進(jìn)行生態(tài)槽實(shí)驗(yàn)，與野外條件相差較大，模擬實(shí)驗(yàn)的與自然條件下原型水體的相似性無法保證，尤其是針對(duì)于藻類這樣體積較小，對(duì)于環(huán)境較為敏感的研究對(duì)象，室內(nèi)實(shí)驗(yàn)效果與野外的實(shí)際情況可能相關(guān)數(shù)個(gè)數(shù)量級(jí)?，F(xiàn)有的室外生態(tài)槽(水箱)實(shí)驗(yàn)雖然布設(shè)在室外，而且引入采用江河水庫的原水進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，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(tài)槽與原水的條件也有許多差異，試驗(yàn)效果也受影響。并且現(xiàn)有的小型生態(tài)槽無法模擬真實(shí)的水動(dòng)力條件，而大型生態(tài)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(dòng)力條件，但是因?yàn)樗髁窟^大，無法調(diào)節(jié)試驗(yàn)水中的營養(yǎng)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(shè)計(jì)工況達(dá)不到理想的效果。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種藻類生長試驗(yàn)系統(tǒng)，既能模擬自然狀態(tài)下的生境條件，又能實(shí)現(xiàn)營養(yǎng)鹽、水動(dòng)力條件的可控性。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的實(shí)施例提供技術(shù)方案如下一方面，提供一種藻類生長試驗(yàn)系統(tǒng)，包括位于自然水體中的藻類生長試驗(yàn)裝置、 通過控制電纜與所述藻類生長試驗(yàn)裝置相連接的調(diào)速裝置以及用于固定所述藻類生長試驗(yàn)裝置的固定裝置，其中，所述藻類生長試驗(yàn)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(nèi)筒，所述內(nèi)筒由內(nèi)筒上蓋和內(nèi)筒體組成，所述內(nèi)筒體的下端口與外界相通，所述外筒與內(nèi)筒組成整體的縱截面呈倒凹字形，所述內(nèi)筒與外筒之間形成用于盛裝試驗(yàn)水體的環(huán)形空間；固定在所述外筒上蓋上的電機(jī)；以及位于所述環(huán)形空間內(nèi)、通過聯(lián)軸器與所述電機(jī)相連接的槳葉結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步地，所述槳葉結(jié)構(gòu)包括兩個(gè)槳葉和槳葉骨架。[0013]進(jìn)一步地，所述槳葉骨架通過萬向轉(zhuǎn)輪固定在所述內(nèi)筒上蓋上。進(jìn)一步地，所述電機(jī)外還套設(shè)有一電機(jī)盒，所述控制電纜通過所述電機(jī)盒上端的孔洞與所述調(diào)速裝置相連接。進(jìn)一步地，所述外筒上蓋上設(shè)置有若干個(gè)孔，所述外筒上蓋與所述外筒之間為可拆卸連接。進(jìn)一步地，所述外筒的直徑為lm，高度為2m，所述內(nèi)筒的直徑為0. 5m，所述外筒和內(nèi)筒的厚度均為0.01m。進(jìn)一步地，所述槳葉的寬度為0.22m。進(jìn)一步地，所述固定裝置通過支架與所述外筒上部相連接。進(jìn)一步地，所述電機(jī)的轉(zhuǎn)速為0. 5轉(zhuǎn)/分鐘 20轉(zhuǎn)/分鐘。本實(shí)用新型的實(shí)施例具有以下有益效果上述方案中，對(duì)藻類的生長試驗(yàn)在自然水體中開展，光照、溫度、水下光熱結(jié)構(gòu)均為自然狀態(tài)，藻類生長空間接近自然條件，實(shí)驗(yàn)流速控制是通過漿片帶動(dòng)水體流動(dòng)，對(duì)水體擾動(dòng)小，更接近于水庫、河道中的自然流動(dòng)狀態(tài)。因此，本實(shí)用新型既能模擬自然狀態(tài)下的生境條件，又能實(shí)現(xiàn)營養(yǎng)鹽、水動(dòng)力條件的可控性。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的藻類生長試驗(yàn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例的藻類生長試驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例的藻類生長試驗(yàn)裝置的截面示意圖；圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例的藻類生長試驗(yàn)裝置的又一結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型的實(shí)施例要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。本實(shí)用新型的實(shí)施例針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)藻類生長試驗(yàn)槽無法真正模擬原水狀態(tài)(包括溫度、光照、營養(yǎng)物、水流流態(tài))的問題，提供一種藻類生長試驗(yàn)系統(tǒng)，既能模擬自然狀態(tài)下的生境條件，又能實(shí)現(xiàn)營養(yǎng)鹽、水動(dòng)力條件的可控性。圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的藻類生長試驗(yàn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，本實(shí)施例包括位于自然水體中的藻類生長試驗(yàn)裝置1、通過控制電纜與藻類生長試驗(yàn)裝置1相連接的調(diào)速裝置2以及用于固定藻類生長試驗(yàn)裝置1的固定裝置3。其中，藻類生長試驗(yàn)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(shí)用新型實(shí)施例的藻類生長試驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖2所示，藻類生長試驗(yàn)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(nèi)筒5，內(nèi)筒5 由內(nèi)筒上蓋51和內(nèi)筒體52組成，內(nèi)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(nèi)筒和外筒剖開，外筒4與內(nèi)筒5組成整體的縱截面呈倒凹字形，內(nèi)筒5與外筒4之間形成用于盛裝試驗(yàn)水體的環(huán)形空間45。具體地，可采用亞克力來制作內(nèi)筒和外筒，外筒直徑可以設(shè)置為lm，深度為2. Om,內(nèi)筒直徑為0. 5m,內(nèi)筒與外筒之間組成內(nèi)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(nèi)外筒的重量約為100kg。內(nèi)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(gè)裝置的強(qiáng)度。由于內(nèi)筒體的下端口與外界相通，因此試驗(yàn)時(shí)，內(nèi)筒體內(nèi)也充滿水，平衡了對(duì)內(nèi)筒體兩側(cè)的壓力。進(jìn)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(jī)6 ；以及位于環(huán)形空間45內(nèi)、通過聯(lián)軸器與電機(jī)6相連接的槳葉結(jié)構(gòu)7，槳葉結(jié)構(gòu)7包括由兩個(gè)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(gè)小的萬向轉(zhuǎn)輪8放置在內(nèi)筒上蓋 51上，用內(nèi)筒來支撐整個(gè)槳葉和骨架的重量。實(shí)際應(yīng)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(qiáng)度；二是可以使得槳葉結(jié)構(gòu)的整體重量不大，不會(huì)對(duì)內(nèi)筒強(qiáng)度造成影響。漿葉的寬度可以設(shè)置為0. 22m，與外筒體和內(nèi)筒體之間均保留有15mm的間隙，以防止加工誤差導(dǎo)致的轉(zhuǎn)動(dòng)不暢。進(jìn)一步地，如圖4所示，為防止雨淋，并考慮到電機(jī)的散熱，電機(jī)6外還可套設(shè)一電機(jī)盒9，控制電纜通過電機(jī)盒9上端的孔洞與岸邊的調(diào)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(shè)置若干個(gè)孔10，以不遮擋陽光照射到水槽中，使試驗(yàn)的光照更接近自然條件。在實(shí)際應(yīng)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(jī)，保證電機(jī)平穩(wěn)運(yùn)行，且將整個(gè)槳葉骨架固定住，僅能以電機(jī)軸作轉(zhuǎn)動(dòng)。實(shí)際操作中，由于普通電機(jī)的轉(zhuǎn)速較快，在調(diào)速裝置2和電機(jī)6之間還需要加一個(gè)減速裝置來進(jìn)行多級(jí)減速，電機(jī)及減速裝置均可固定在外筒上蓋上，電機(jī)通過聯(lián)軸器與槳葉骨架相連，帶動(dòng)其轉(zhuǎn)動(dòng)。調(diào)速裝置具體可以為利用220V交流電源工作的電機(jī)轉(zhuǎn)速控制器，并提供可以擋雨的操作箱來放置電機(jī)轉(zhuǎn)速控制器。電機(jī)轉(zhuǎn)速要求在0.5轉(zhuǎn)/分鐘 20 轉(zhuǎn)/分鐘之間，優(yōu)先保證可以在0.5轉(zhuǎn)/分鐘 2轉(zhuǎn)/分鐘之間長期穩(wěn)定運(yùn)行。本實(shí)施例中，內(nèi)筒和外筒均固定，通過電機(jī)帶動(dòng)漿葉推動(dòng)水體在環(huán)形空間內(nèi)循環(huán)流動(dòng)，利用調(diào)速裝置調(diào)整漿葉轉(zhuǎn)速，控制桶內(nèi)水體的流速。本實(shí)施例對(duì)藻類的生長試驗(yàn)在自然水體中開展，光照、溫度、水下光熱結(jié)構(gòu)均為自然狀態(tài)；并且實(shí)驗(yàn)水體體積相對(duì)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(dòng)水體流動(dòng)，對(duì)水體擾動(dòng)小，更接近于水庫、河道中的自然流動(dòng)狀態(tài)；并且實(shí)驗(yàn)水體與環(huán)境水體沒有交換，保證了實(shí)驗(yàn)水體內(nèi)營養(yǎng)鹽濃度的可控性。因此，采用本實(shí)用新型的技術(shù)方案即可以保證原水狀態(tài)，又可以人為調(diào)節(jié)感興趣的影響藻類的因素，從而不但避免了實(shí)驗(yàn)室裝置試驗(yàn)的失真性，又可以針對(duì)“藻類自然生長要素”進(jìn)行人工干預(yù)，較真實(shí)的反應(yīng)不同的因素對(duì)藻類生長的控制與促進(jìn)作用。以上所述是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型所述原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種藻類生長試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，包括位于自然水體中的藻類生長試驗(yàn)裝置、通過控制電纜與所述藻類生長試驗(yàn)裝置相連接的調(diào)速裝置以及用于固定所述藻類生長試驗(yàn)裝置的固定裝置，其中，所述藻類生長試驗(yàn)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(nèi)筒，所述內(nèi)筒由內(nèi)筒上蓋和內(nèi)筒體組成，所述內(nèi)筒體的下端口與外界相通，所述外筒與內(nèi)筒組成整體的縱截面呈倒凹字形，所述內(nèi)筒與外筒之間形成用于盛裝試驗(yàn)水體的環(huán)形空間；固定在所述外筒上蓋上的電機(jī)；以及位于所述環(huán)形空間內(nèi)、通過聯(lián)軸器與所述電機(jī)相連接的槳葉結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的藻類生長試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述槳葉結(jié)構(gòu)包括兩個(gè)槳葉和槳葉骨架。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的藻類生長試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述槳葉骨架通過萬向轉(zhuǎn)輪固定在所述內(nèi)筒上蓋上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的藻類生長試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述電機(jī)外還套設(shè)有一電機(jī)盒，所述控制電纜通過所述電機(jī)盒上端的孔洞與所述調(diào)速裝置相連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的藻類生長試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述外筒上蓋上設(shè)置有若干個(gè)孔，所述外筒上蓋與所述外筒之間為可拆卸連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的藻類生長試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述外筒的直徑為lm，高度為2m，所述內(nèi)筒的直徑為0. 5m，所述外筒和內(nèi)筒的厚度均為0. Olm0
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的藻類生長試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述槳葉的寬度為0.22m。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的藻類生長試驗(yàn)系統(tǒng)，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(jù)權(quán)利要求1所述的藻類生長試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述電機(jī)的轉(zhuǎn)速為0.5轉(zhuǎn)/ 分鐘 20轉(zhuǎn)/分鐘。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種藻類生長試驗(yàn)系統(tǒng)，涉及生態(tài)實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域。該藻類生長試驗(yàn)系統(tǒng)包括藻類生長試驗(yàn)裝置、調(diào)速裝置以及用于固定所述藻類生長試驗(yàn)裝置的固定裝置，其中，所述藻類生長試驗(yàn)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(nèi)筒，所述內(nèi)筒由內(nèi)筒上蓋和內(nèi)筒體組成，所述內(nèi)筒體的下端口與外界相通，所述外筒與內(nèi)筒組成整體的縱截面呈倒凹字形，所述內(nèi)筒與外筒之間形成用于盛裝試驗(yàn)水體的環(huán)形空間；固定在所述外筒上蓋上的電機(jī)；以及位于所述環(huán)形空間內(nèi)、通過聯(lián)軸器與所述電機(jī)相連接的槳葉結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型既能模擬自然狀態(tài)下的生境條件，又能實(shí)現(xiàn)營養(yǎng)鹽、水動(dòng)力條件的可控性。
文檔編號(hào)C12M1/02GK202047059SQ201120073468

公開日2011年11月23日 申請(qǐng)日期2011年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月18日
發(fā)明者馮健, 彭文啟, 李哲, 杜霞, 楊中華, 槐文信, 蔚輝, 高旭 申請(qǐng)人:中國水利水電科學(xué)研究院