本發(fā)明屬于實驗設(shè)備領(lǐng)域，尤其是一種海草原位圍隔實驗裝置。

背景技術(shù)：

在海草生理及生態(tài)學實驗的研究過程中，需要進行原位實驗，以獲得自然條件下海草生理及生態(tài)學實驗數(shù)據(jù)，該條件下，海草處于自然的生理狀態(tài)，無需移植至室內(nèi)并經(jīng)過數(shù)天的適應期即可進行實驗，各環(huán)境因子處于自然的狀態(tài)，非室內(nèi)控制條件所能完全模擬。但由于海草多分布在潮下帶，進行原位實驗勢必需要進行水下操作，由于科研人員多數(shù)并不掌握水肺潛水技術(shù)，難以親自操作，即使可以進行水肺潛水，若圍隔裝置復雜，也極大的增加工作難度，實驗難以完成。而且，自然海區(qū)水動力較強，原位實驗裝置的固定較為困難，極可能因固定不夠牢固而使得實驗失敗，上述問題均限制著海草原位實驗的開展，因此一種方便快捷的進行海草原位實驗的裝置亟待設(shè)計。

目前海草原位實驗的研究及裝置在國內(nèi)尚未有相關(guān)工作的開展，國外也僅見于Macinnis-Ng等在重金屬對海草生理學影響的研究報道，在該研究中所用裝置的固定結(jié)構(gòu)為四股纜繩和嵌入式錨，錨定于底質(zhì)內(nèi)，同時需船只固定于實驗裝置上方，由船載外部電源通過潛水泵為圍隔內(nèi)部水體提供動力，使內(nèi)部水體運動。由于需要特定的船只固定在圍隔上方，為圍隔內(nèi)的潛水泵提供動力，如遇到風浪天氣，船只無法在海上停留，使得實驗無法隨時開展；且纜繩固定的操作難度大，效率低。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在解決上述問題，提供了一種海草原位圍隔實驗裝置，它使用簡單、結(jié)構(gòu)簡單穩(wěn)定可靠、利用軸承和葉輪構(gòu)成的動力傳遞系統(tǒng)，將海水自然運動的動力輸入圍隔主體內(nèi)，免去外接電源供應系統(tǒng)動力，采用固定桿穿過圍隔主體的底部耳作為主要的錨定結(jié)構(gòu)，方便水下操作，配合橡膠套，防止圍隔主體滑脫，實現(xiàn)牢固固定，其采用的技術(shù)方案如下：

一種海草原位圍隔實驗裝置，其特征在于，包括：頂部封閉底部開放的圍隔主體、支撐架、第一外葉輪、內(nèi)葉輪、主軸和用于將圍隔主體固定的固定裝置，所述支撐架固接于圍隔主體頂部上，所述主軸穿過圍隔主體的頂部并與支撐架和圍隔主體均轉(zhuǎn)動連接，所述第一外葉輪固接于主軸上并位于圍隔主體的外部，所述內(nèi)葉輪固接于主軸上并位于圍隔主體的內(nèi)部，所述圍隔主體由透明材料制成。

在上述技術(shù)方案基礎(chǔ)上，還包括第二外葉輪，所述第二外葉輪固接于主軸上并位于第一外葉輪和圍隔主體之間。

在上述技術(shù)方案基礎(chǔ)上，所述主軸通過第一軸承與圍隔主體轉(zhuǎn)動連接。

在上述技術(shù)方案基礎(chǔ)上，還包括軸套，所述支撐架由若干條均勻分布于圍隔主體頂面上的支撐條組成，所述支撐條的底部與圍隔主體的頂部相固接，頂部與軸套相固接；所述主軸穿過軸套并與軸套轉(zhuǎn)動連接。

在上述技術(shù)方案基礎(chǔ)上，所述軸套中過盈配合有第二軸承，所述主軸通過第二軸承并與軸套轉(zhuǎn)動連接。

在上述技術(shù)方案基礎(chǔ)上，所述第二軸承由上軸承和下軸承上下并列組成。

在上述技術(shù)方案基礎(chǔ)上，所述固定裝置包括固定桿和可供固定桿穿入的底部耳，所述底部耳均布于圍隔主體底部處。

在上述技術(shù)方案基礎(chǔ)上，所述固定桿頂部套裝有橡膠套。

在上述技術(shù)方案基礎(chǔ)上，所述圍隔主體頂部開設(shè)有供測定儀器伸入的小孔，所述小孔處堵接有橡膠塞。

在上述技術(shù)方案基礎(chǔ)上，所述第一外葉輪、第二外葉輪和內(nèi)葉輪的葉片均彎折形成彎折部，所述第一外葉輪、第二外葉輪和內(nèi)葉輪的葉片的平面與主軸的軸向方向相平行。

本發(fā)明具有如下優(yōu)點：使用簡單、結(jié)構(gòu)簡單穩(wěn)定可靠、利用軸承和葉輪構(gòu)成的動力傳遞系統(tǒng)，將海水自然運動的動力輸入圍隔主體內(nèi)，免去外接電源供應系統(tǒng)動力，采用固定桿穿過圍隔主體的底部耳作為主要的錨定結(jié)構(gòu)，方便水下操作，配合橡膠套，防止圍隔主體滑脫，實現(xiàn)牢固固定。

附圖說明

圖1：本發(fā)明的正視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2：本發(fā)明所述圍隔主體剖切后的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3：本發(fā)明所述第一外葉輪的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實例對本發(fā)明作進一步說明：

如圖1和圖2所示，本實施例的一種海草原位圍隔實驗裝置，其特征在于，包括：頂部封閉底部開放的圍隔主體1、支撐架2、第一外葉輪4、內(nèi)葉輪6、主軸7和用于將圍隔主體1固定的固定裝置，所述支撐架2固接于圍隔主體1頂部上，所述主軸7穿過圍隔主體1的頂部并與支撐架2和圍隔主體1均轉(zhuǎn)動連接，所述第一外葉輪4固接于主軸7上并位于圍隔主體1的外部，所述內(nèi)葉輪6固接于主軸7上并位于圍隔主體1的內(nèi)部，所述圍隔主體1由透明材料制成。圍隔主體1可采用如有機玻璃等材質(zhì)。主軸7宜采用不銹鋼材質(zhì)。

為了更好地將海水自然運動的動力輸入圍隔主體內(nèi)，該海草原位圍隔實驗裝置還可以包括第二外葉輪5，所述第二外葉輪5固接于主軸7上并位于第一外葉輪4和圍隔主體1之間。如此第二外葉輪5和第一外葉輪4共同作用將海水自然運動的動力輸出給內(nèi)葉輪6。

為了減少主軸7相對圍隔主體1轉(zhuǎn)動時的摩擦力，優(yōu)選在主軸7和圍隔主體1相連接處設(shè)置有第一軸承10，進一步，第一軸承10以采用塑料制深溝球軸承為宜。

為了減少主軸7相對支撐架2轉(zhuǎn)動時的摩擦力，該海草原位圍隔實驗裝置優(yōu)選還包括軸套3，所述支撐架2由若干條均勻分布于圍隔主體1頂面上的支撐條組成，所述支撐條的底部與圍隔主體1的頂部相固接，頂部與軸套3相固接；所述主軸7穿過軸套3并與軸套3轉(zhuǎn)動連接。在具有軸套3的基礎(chǔ)上，進一步的技術(shù)方案是所述軸套3中過盈配合有第二軸承8，所述主軸7通過第二軸承8并與軸套3轉(zhuǎn)動連接，再進一步，第二軸承8以采用塑料制深溝球軸承為宜。

關(guān)于支撐條與圍隔主體1的固接，具體可采用如下方案：支撐條底部彎折形成橫向平板部，橫向平板部上加工螺孔，通過螺釘將橫向平板部固定于圍隔主體1頂部上。關(guān)于支撐條與軸套3的固接，具體可采用如下方案：支撐條頂部彎折形成豎向平板部，豎向平板部上加工螺孔，通過螺釘將豎向平板部固定于軸套3側(cè)面上，但不僅限此一種具體實施方式。

為了保證主軸7轉(zhuǎn)動的平穩(wěn)性，所述第二軸承8由上軸承8-1和下軸承8-2上下并列組成。

該海草原位圍隔實驗裝置的固定裝置可采用如下方案：所述固定裝置包括固定桿12和可供固定桿12穿入的底部耳11，所述底部耳11均布于圍隔主體1底部處。為了增大固定桿12與圍隔主體的摩擦力，優(yōu)選所述固定桿12頂部套裝有橡膠套13。如底部耳11可為四個均布于圍隔主體1底部處，固定桿12也為四條。

圍隔主體1的頂部宜開設(shè)有供測定儀器伸入的小孔14，所述小孔14處堵接有橡膠塞。小孔14非使用時間由橡膠塞塞住，打開后可釋放放置時的水壓、方便儀器伸入或取圍隔主體內(nèi)水體樣品。

如圖3所示，為了加大葉片徑向強度，所述第一外葉輪4、第二外葉輪5和內(nèi)葉輪6的葉片均彎折形成彎折部40，所述第一外葉輪4、第二外葉輪5和內(nèi)葉輪6的葉片的平面與主軸7的軸向方向相平行。

圍隔主體1上可設(shè)置有便于搬運圍隔主體1的握耳9，握耳9一邊設(shè)置一個。

2016年1月、2016年4月，分別使用此裝置開展了大葉藻原位實驗，探究除草劑對大葉藻光合作用過程中溶解有機碳的釋放情況。

實驗位置選在桑溝灣南岸潮間帶大葉藻分布區(qū)，查看當?shù)爻睍r表，在大潮的低潮、大葉藻與底質(zhì)完全露出時開始布置圍隔。首先握住握耳9，將圍隔主體1旋轉(zhuǎn)，插至底質(zhì)中，再將固定桿對稱地插至底質(zhì)中，將圍隔主體1固定。布置完畢后，等漲潮至水面5-10cm時，利用充電式潛水泵將水從圍隔主體1頂部的小孔14注入，注滿后取500ml水樣，經(jīng)GF/F膜過濾，用于測定初始溶解有機碳DOC的濃度，再次注滿，塞住肩孔。24-48小時后，留取圍隔主體內(nèi)部水樣，實驗結(jié)束。

上面以舉例方式對本發(fā)明進行了說明，但本發(fā)明不限于上述具體實施例，凡基于本發(fā)明所做的任何改動或變型均屬于本發(fā)明要求保護的范圍。