一种甲藻生物发光检测装置专利检索-光子物理专利检索查询-专利查询网

一种甲藻生物发光检测装置

阅读：421发布：2023-02-20

专利汇可以提供一种甲藻生物发光检测装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及一种甲藻生物发光检测装置，包括暗适应室、扰动装置、光学套筒、滤光片、光纤耦合器、光纤、光子计数模块和微电脑控制板；滤光片安装在光学套筒中；光学套筒一端与暗适应室相连以接收暗适应室内甲藻所发出的光，光学套筒另一端与光纤耦合器的一端相连；光子计数模块通过光纤与光纤耦合器的另一端相连以将光信号转换为电脉冲信号；微电脑控制板与光子计数模块相连以对光子计数模块输出的数字脉冲计数；扰动装置与暗适应室相连以对暗适应室中的液体进行扰动；微电脑控制板与扰动装置相连以对扰动装置进行监控。本发明能检测到暗适应室内甲藻的发光强度，并计算出甲藻的浓度。，下面是一种甲藻生物发光检测装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种甲藻生物发光检测装置，其特征在于,包括：暗适应室、扰动装置、光学套筒、滤光片、光纤耦合器、光纤、光子计数模块和微电脑控制板；所述滤光片安装在光学套筒中；所述光学套筒一端与所述暗适应室相连以接收暗适应室内甲藻所发出的光，所述光学套筒另一端与所述光纤耦合器的一端相连；所述光子计数模块通过所述光纤与所述光纤耦合器的另一端相连以将光信号转换为电脉冲信号；所述微电脑控制板与所述光子计数模块相连以对光子计数模块输出的数字脉冲计数；所述扰动装置与所述暗适应室相连以对暗适应室中的液体进行扰动；所述微电脑控制板与所述扰动装置相连以对扰动装置进行监控。
2.如权利要求1所述的一种甲藻生物发光检测装置，其特征在于，所述暗适应室外表面由黑色的吸光材料组成，内表面为反光材料。
3.如权利要求1所述的一种甲藻生物发光检测装置，其特征在于，所述扰动装置包括水泵；所述暗适应室包括第一水流循环口和第二水流循环口；所述水泵的进水口与所述第一水流循环口通过进水管连接，所述水泵的出水口与所述第二水流循环口通过出水管连接。
4.如权利要求3所述的一种甲藻生物发光检测装置，其特征在于，所述检测装置还包括一流量计；所述流量计安装在所述出水管上；所述流量计的数据输出端口连接到所述微电脑控制板的流量数据输入端口。
5.如权利要求3所述的一种甲藻生物发光检测装置，其特征在于，所述微电脑控制板的控制端口与所述水泵的调速控制线相连以进行调速。
6.如权利要求1所述的一种甲藻生物发光检测装置，其特征在于，所述暗适应室还包括：检测窗口；所述光学套筒一端与所述检测窗口相连以接收暗适应室内甲藻生物所发出的光。
7.如权利要求1所述的一种甲藻生物发光检测装置，其特征在于，所述滤光片可通过的中心波长为暗适应室内甲藻所发光的波长，其带宽小于35nm。
8.如权利要求1所述的一种甲藻生物发光检测装置，其特征在于，所述检测装置还包括固定底座；所述暗适应室、光学套筒、光纤耦合器、光子计数模块、微电脑控制板均安装在固定底座上。
9.如权利要求1所述的一种甲藻生物发光检测装置，其特征在于，所述光子计数模块包括光子计数接口和数字脉冲输出口；所述光纤耦合器通过所述光纤与所述光子计数接口相连；所述数字脉冲输出口与所述微电脑控制板计数接口相连。
10.如权利要求1所述的一种甲藻生物发光检测装置，其特征在于，还包括：所述微电脑控制板根据所述数字脉冲数量计算出甲藻的浓度。

说明书全文

一种甲藻生物发光检测装置

技术领域

[0001] 本发明属于环境监测领域，特别是涉及甲藻(主要是夜光藻)的活体生物自发光检测技术。

背景技术

[0002] 夜光藻是一种频繁暴发的海洋赤潮生物，对环境健康、海水养殖、海上景观都有很重要的影响。目前已有的技术中，对夜光藻的检测主要还是依靠人工通过显微镜拍照观察，根据藻类的形态和大小等属性分类计数。优点是分类准确性高，缺点是速度慢且工作量极大，无法做到高频率监测；近年来出现一些新技术，包括使用显微成像技术获得细胞个体显微相片，结合神经网络技术进行智能识别分类，这种技术优点是速度快，准确性高，缺点是对硬件要求高，价格昂贵，需要大量的人工分类照片作为分类依据，主要用于实验室的样品快速检测。而夜光藻及部分甲藻具有生物发光的特性，在特定的扰动条件下，会产生波长稳定的蓝光，这为从生物发光检测角度实现夜光藻等发光甲藻的快速检测提供了良好的基础。

发明内容

[0003] 本发明的主要目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提出一种甲藻生物发光检测装置，利用夜光藻及部分甲藻具有生物发光的特性，在特定的扰动条件下，会产生波长稳定的蓝光，从而测量出其发光强度，并获得相对应的甲藻浓度。

[0004] 本发明采用如下技术方案：

[0005] 一种甲藻生物发光检测装置，包括：暗适应室、扰动装置、光学套筒、滤光片、光纤耦合器、光纤、光子计数模块和微电脑控制板；所述滤光片安装在光学套筒中；所述光学套筒一端与所述暗适应室相连以接收暗适应室内甲藻所发出的光，所述光学套筒另一端与所述光纤耦合器的一端相连；所述光子计数模块通过所述光纤与所述光纤耦合器的另一端相连以将光信号转换为电脉冲信号；所述微电脑控制板与所述光子计数模块相连以对光子计数模块输出的数字脉冲计数；所述扰动装置与所述暗适应室相连以对暗适应室中的液体进行扰动；所述微电脑控制板与所述扰动装置相连以对扰动装置进行监控。

[0006] 优选的，所述暗适应室外表面由黑色的吸光材料组成，内表面为反光材料。

[0007] 优选的，所述扰动装置包括水泵；所述暗适应室包括第一水流循环口和第二水流循环口；所述水泵的进水口与所述第一水流循环口通过进水管连接，所述水泵的出水口与所述第二水流循环口通过出水管连接。

[0008] 优选的，所述检测装置还包括一流量计；所述流量计安装在所述出水管上；所述流量计的数据输出端口连接到所述微电脑控制板的流量数据输入端口。

[0009] 优选的，所述微电脑控制板的控制端口与所述水泵的调速控制线相连以进行调速。

[0010] 优选的，所述暗适应室还包括：检测窗口；所述光学套筒一端与所述检测窗口相连以接收暗适应室内甲藻生物所发出的光。

[0011] 优选的，所述滤光片可通过的中心波长为暗适应室内甲藻所发光的波长，其带宽小于35nm。

[0012] 优选的，所述检测装置还包括固定底座；所述暗适应室、光学套筒、光纤耦合器、光子计数模块、微电脑控制板均安装在固定底座上。

[0013] 优选的，所述光子计数模块包括光子计数接口和数字脉冲输出口；所述光纤耦合器通过所述光纤与所述光子计数接口相连；所述数字脉冲输出口与所述微电脑控制板计数接口相连。

[0014] 优选的，所述的甲藻生物发光检测装置，还包括：所述微电脑控制板根据所述数字脉冲数量计算出甲藻的浓度。

[0015] 由上述对本发明的描述可知，与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

[0016] 1、本发明的甲藻生物发光检测装置，设置有暗适应室、扰动装置、光学套筒、滤光片、光纤耦合器、光纤、光子计数模块和微电脑控制板，能够检测到暗适应室内甲藻的发光强度，并计算出甲藻的浓度；从而对活性甲藻进行高频率监测，并排除非活体甲藻对检测结果的影响；

[0017] 2、本发明的暗适应室，轮廓为柱体，外表面由黑色的吸光材料组成，内表面是反光材料，包括一个进水口、一个出水口、一个检测窗口和两个水流循环口，能够提供较好的暗环境及扰动环境；

[0018] 3、本发明的扰动装置通过水泵实现，水泵的进水口和暗适应室底部的第一水流循环口相连，水泵的出水口和暗反应室顶部的第二水流循环口相连，水泵抽水形成的水流和水泵扇叶的扰动可以到达很好的刺激效果；

[0019] 4、本发明的滤光片安装在暗适应室的检测窗口和光纤耦合器之间，可通过的中心波长为对应甲藻所发光的波长，带宽小于35nm，用于滤除其他非甲藻所发出的干扰光。

[0020] 以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明的一种甲藻生物发光检测装置不局限于实施例。

附图说明

[0021] 图1为本发明装置的结构图；

[0022] 图2为本发明装置暗适应室和水泵连接图；

[0023] 图3为本发明装置的原理图；

[0024] 图4为本发明装置的检测流程图。

[0025] 其中：10、暗适应室，11、进水口11，12、出水口，13、检测窗口，14、第一水流循环口，15、第二水流循环口，21、水泵，22、流量计，30、光学套筒，40、滤光片，50、光纤耦合器，60、光纤，70、光子计数模块，80、微电脑控制板，90，固定底座。

具体实施方式

[0026] 以下通过具体实施方式对本发明作进一步的描述。

[0027] 参见图1至图2所示，本发明一种甲藻生物发光检测装置，包括：暗适应室10、扰动装置、光学套筒30、滤光片40、光纤耦合器50、光纤60、光子计数模块70、微电脑控制板80和固定底座90；所述检测装置还包括固定底座90；所述暗适应室10、光学套筒30、光纤耦合器50、光子计数模块70、微电脑控制板80均安装在固定底座90上；所述滤光片40安装在光学套筒30中；所述光学套筒30一端与所述暗适应室10相连以接收暗适应室10内甲藻所发出的光，所述光学套筒30另一端与所述光纤耦合器50的一端相连；所述光子计数模块70通过所述光纤60与所述光纤耦合器50的另一端相连以将光信号转换为电脉冲信号；所述微电脑控制板80与所述光子计数模块70相连以对光子计数模块70输出的数字脉冲计数；所述扰动装置与所述暗适应室10相连以对暗适应室10中的液体进行扰动；所述微电脑控制板80与所述扰动装置相连以对扰动装置进行监控。

[0028] 所述暗适应室10，轮廓为柱体，外表面由黑色的吸光材料组成，内表面是反光材料。包括一个进水口11、一个出水口12、一个检测窗口13、第一水流循环口14和第二水流循环口15。所述进水口11和出水口12用于更换暗适应室10内的液体。

[0029] 所述扰动装置，可以用水泵21实现，所述水泵21的进水口和暗适应室10底部的第一水流循环口14通过进水管相连接，水泵21的出水口和暗反应室顶部的第二水流循环口15通过出水管相连接，水泵21抽水形成的水流和水泵21扇叶的扰动可以到达很好的刺激效果。一流量计22安装在与水泵21相接的出水管上。

[0030] 所述滤光片40，可通过的中心波长为对应甲藻所发光的波长，带宽小于35nm。安装在暗适应室10的检测窗口13和光纤耦合器50之间，用于滤除其他非甲藻所发出的干扰光。

[0031] 所述光子计数模块70的光子计数接口(光感应区接口)和光纤60耦合器50的尾端光纤60相连。

[0032] 所述微电脑控制板80，包括脉冲计数器、继电器和微型控制器等；所述光子计数模块70的数字脉冲输出口与脉冲计数器的输入口通过导线相连接。所述脉冲计数器与所述微型控制器相连，用于将获得的光子数量传输给微处理器。

[0033] 所述水泵21的调速控制线连接到微电脑控制板80的控制端口。流量计22的数据输出端口连接到微电脑控制板80的流量输入端口。通过流量计22的反馈控制水泵21的转速从而达到一个稳定的扰动效果。

[0034] 本发明的工作原理如下：

[0035] 夜光藻处在暗环境下适应一段时间，受到外界的刺激或者搅动(扰动装置扰动)，会发出波长为475nm的稳定蓝光。根据所发出光的强度和夜光藻的浓度存在着一定的关系，通过测量其所发光的强度，可以间接获得对应夜光藻的浓度。

[0036] 参见图3所示，夜光藻所发出的光，经过滤光片滤除其他的干扰光之后，由光纤耦合器经光纤传输到光子计数模块计数，光子计数模块将光信号转换为电脉冲信号。脉冲计数器计算数字脉冲个数后传输给微处理器。微处理器根据脉冲数量和甲藻数量的换算关系计算出夜光藻的数量,具体的为根据标准的甲藻样品浓度和所检测到的光子数量进行拟合建立换算关系。

[0037] 参见图4所示，让夜光藻处在暗环境下一段时间，接着启动水泵，使暗适应室的水进行内部循环。夜光藻在受到水泵扇叶扰动和水流冲击双重外界条件的刺激下会稳定发出波长为475nm的蓝光。使用可通过中心波长为475nm的滤光片对所发出的光进行过滤，排除环境中其他光的干扰。由光子计数模块对所发出是微弱光进行光子计数并输出对应的数字脉冲信号，n个数字脉冲表示检测到n个光子。脉冲计数器通过计数脉冲信号获得光子数量传输给微处理器。最后微处理器根据光子数量和夜光藻的浓度换算关系获得夜光藻的浓度,具体的为根据标准的甲藻样品浓度和所检测到的光子数量进行拟合建立换算关系。

[0038] 上述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。

标题	发布/更新时间	阅读量
一种基于微波光子循环频移的射频信号任意延时方法	2021-07-10	4
一种无外部电本振可调谐的全光微波光子变频装置	2021-08-10	1
一种利用网格丝线及回馈跟踪算法实现密闭腔体内流场状态观测的方法	2022-08-22	0
一种基于光学微腔调控的光束转换装置	2022-06-23	3
一种具有光子晶体结构的低成本大面积纳米压印模版制备技术	2021-11-14	3
大口径空气芯光子晶体光纤导光管照明装置	2021-03-05	1
光子晶体波导分布反馈激光器及制作方法	2020-11-23	0
一种基于布里渊散射效应的全光微波光子变频方法及装置	2021-07-05	0
光子晶体全光学抗干扰自锁触发开关	2020-08-23	2
制冷型光子探测器	2020-05-13	4

一种甲藻生物发光检测装置

一种甲藻生物发光检测装置

技术领域

背景技术

发明内容

附图说明

具体实施方式

该功能需要专业版企业版VIP权限，您可以：