[發明專利]一種測定養殖水體葉綠素a含量的裝置及方法有效

申請號：	201510416216.0	申請日：	2015-07-15
公開（公告）號：	CN104990897B	公開（公告）日：	2017-08-25
發明（設計）人：	孫大文;王璐;蒲洪彬;成軍虎	申請（專利權）人：	華南理工大學
主分類號：	G01N21/41	分類號：	G01N21/41;G01N21/27
代理公司：	廣州市華學知識產權代理有限公司44245	代理人：	陳文姬
地址：	511458 廣東省廣州市***	國省代碼：	廣東;44
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種測定養殖水體葉綠素含量裝置方法
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及養殖水體水質的檢測，特別涉及一種測定養殖水體葉綠素a含量的裝置及方法。

背景技術

葉綠素a是評價養殖水體水質的重要有機營養物指標，同時還是維持養殖水體持續供養的必須物質。目前檢測養殖水體中葉綠素a的裝置及方法有常規的理化實驗法和遙感高光譜測定法。然而這些裝置及方法耗時，費力，昂貴難以滿足現代養殖水體營養物在線快速檢測的需求。因此，發展一種無損、快速、準確的檢測裝置及方法來檢測養殖水體中葉綠素a含量有著重要的科學意義和應用價值。高光譜遙感技術作為新興的無損檢測技術，能夠同時快速、無損地獲取光譜信息和空間分布信息，從而實現定性、定量及定位的全方位檢測，在養殖水體檢測中表現出極強的優越性。

葉綠素a含量是非常重要的水質指標，與水體營養水平息息相關。而且除了對光合作用的重要性,葉綠素a通常被作為主要的估計量對內陸水域浮游植物進行分析。因此,量化葉綠素a可以作為一個標準的方式對水體中的生物化學成分和水生生態系統進行評價。目前采集高光譜圖像的裝置及方法通常是，將裝有檢測水樣的檢測容器放在載物臺上，通過移動載物臺進行線掃描獲得高光譜圖像。但是由于水樣的強烈鏡面反射，使得光譜吸收值極低，導致無法準確的計算養殖水體中葉綠素a的含量。如中國專利CN201410185064.3公布的基于數據同化的內陸水體葉綠素濃度多模型協同反演裝置及方法中利用反演模型檢測水樣中的葉綠素濃度、中國專利CN201410031687.3公布的基于遙感的湖泊水體藍藻豐度的估算裝置及方法中采用遙感技術避免了水面的強烈反射但是遙感技術并不適合于一般的實驗室測定。

發明內容

為了克服現有技術的上述缺點與不足，本發明的目的在于提供一種測定養殖水體葉綠素a含量的裝置，避免了水樣的鏡面反射導致吸收光譜值很低的問題，提高了養殖水體中葉綠素a含量測定的準確度。

本發明的另一目的在于提供基于上述測定養殖水體葉綠素a含量的裝置的測定方法。

本發明的目的通過以下技術方案實現：

一種測定養殖水體葉綠素a含量的裝置，包括高光譜掃描系統、入射角測量盤和折射角測試系統；高光譜掃描系統、入射角測量盤和折射角測試系統的中軸線重合；

所述高光譜掃描系統包括鏡頭、高光譜儀、CCD相機和對稱設置的兩個單側光源；

所述入射角測量盤為兩個，分別固定于高光譜掃描系統的兩個單側光源上；所述入射角測量盤為以單側光源為軸心的90°扇形量角器圓盤；

所述折射角測試系統設于高光譜掃描系統下方；所述折射角測試系統包括進水系統、出水系統和折射角測試裝置；所述折射角測試裝置包括水樣容器，所述水樣容器的上開口由密封層密封，所述密封層的材料的折射率為1.45-1.55；

所述水樣容器內部的下方設有折射檢測升降臺，所述折射檢測升降臺的上方設有感光板，所述感光板隨折射檢測升降臺運動；所述折射檢測升降臺上設有壓力傳感器，所述壓力傳感器根據壓力控制折射檢測升降臺上升或下降。

所述折射檢測升降臺由防水膜密封，與水樣容器中的水樣隔絕。

所述折射檢測升降臺包括臺面，雙剪叉桿和液壓缸；所述臺面由雙剪叉桿支撐；所述雙剪叉桿由第一支撐桿和第二支撐桿鉸接而成，所述液壓缸的兩端分別固定于第一支撐桿和第二支撐桿上，用于控制雙剪叉桿的升降；所述液壓缸與壓力傳感器連接；所述壓力傳感器固定在臺面上。

所述進水系統包括進水腔、水泵和進水槽，所述進水腔設置在水樣容器的底部，進水腔、水泵和進水槽依次通過導管連接。