一种用于水生生物行为信号提取的单层生物行为传感器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于水生生物行为信号提取的单层生物行为传感器，涉及水质监测技术领域，该单层生物行为传感器包括透明罐体和安装在透明罐体开口处的固定盖，固定盖上的进水接头和出水接头与透明罐体连通，从而可以为透明罐体内部的受试生物提供在被监测水源中的仿真生活环境且避免受试生物受到外界干扰；透明罐体内的电极片可以在透明罐体内部形成正旋低压交流电场，将感应到的生物应激性信号转化为电信号，从而监测受试生物的行为变化，电极片伸到固定盖的布线腔中统一与航空插头相连，整个传感器的结构简单合理，方便使用，且传感器内部的水路部分与电路部分隔离度较好，使用安全性高，能够很好的实现生物行为信号的检测。

A single-layer biological behavior sensor for extracting behavior signals of aquatic organisms

【技术实现步骤摘要】
一种用于水生生物行为信号提取的单层生物行为传感器
本技术涉及水质监测
，尤其是一种用于水生生物行为信号提取的单层生物行为传感器。
技术介绍
近年来，随着人们生活水平的提高，对环境产生的负担也逐渐加重，尤其对水体环境造成很严重的影响，因此，快速有效监测水体的受污染状态是十分有必要的。为实现快速监测水体污染状态，同时有效快速评价水体的污染状态，应采取最直接有效的监测方法。由于生物监测与理化监测相比，具有直接快速的优点，因此目前通常将生物监测作为水质监测的主要方法。现有常规的通过生物监测实现水质检测的方法主要有以下几种：1、在线生物发光监测技术，它利用了发光菌的光照强度受环境内污染物影响的特点，通过光学传感器监测发光菌的发光强度变化反应水质情况。但是，发光强度受发光菌本身新陈代谢影响，不能实现水体的实时在线监测，只能依靠间隔抽样监测，很难反应水质本身的实时变化情况。2、在线摄像技术(on-lineimageanalysis)可以通过摄像技术记录受试生物的运动行为变化，并根据生物的行为变化对水质进行在线评价。但这种技术存在的误差会因为水体的透明度、水体流速、光照等因素的影响而加大，并且此技术只实现了对生物的二维监测，不能对生物在立体空间内的行为变化进行综合评价、分析。3、多物种淡水生物监测系统可以克服外界环境因子对受试生物的影响，最大程度的实时监测环境内受试生物的行为学变化。但是，此技术不能结合合理的生物运动行为变化规律对受试生物的行为变化进行分析、评估。4、水质在线生物安全预警系统应用生物在一定环境压力下表现出运动的规律以及本身具有的对环境压力的回避本能，它能够实现水质在线三维监测的同时又能够结合生物的运动行为变化规律对受试生物的行为学变化进行分析、评估。在此系统中为了解、分析受试生物运动行为的规律性以及其本身具有的对外界环境压力的回避本能，需要采用与生物行为规律相适用的生物行为传感器，因此一款便于使用的生物行为传感器是水质在线生物安全预警系统需要的。
技术实现思路
本专利技术人针对上述问题及技术需求，提出了一种用于水生生物行为信号提取的单层生物行为传感器，本技术的技术方案如下：一种用于水生生物行为信号提取的单层生物行为传感器，单层生物行为传感器包括透明罐体，透明罐体内部设置有至少一个电极片组，每个电极片组分别包括结构一致的发射电极片和接收电极片，发射电极片和接收电极片相对设置且分别与透明罐体的内壁贴合，每个电极片的端部呈连杆结构，每个电极片端部的连杆结构从透明罐体的开口处伸出；透明罐体的开口处固定安装有固定盖，固定盖盖设在透明罐体的开口处且与透明罐体之间设置有防水垫圈，固定盖与透明罐体连通处开设有两个通水口，固定盖与透明罐体连通处在各个电极片的位置分别开设有连杆通孔；固定盖上设置有进水接头和出水接头，固定盖内部设置有连通进水接头和一个通水口的水管以及连通出水接头和另一个通水口的水管；固定盖中形成有与各个连杆通孔连通的布线腔，固定盖上设置有连通布线腔的航空插头，各个电极片端部的连杆结构分别从透明罐体的开口处伸出穿过连杆通孔伸入布线腔并在布线腔中与航空插头电性连接，布线腔和透明罐体之间通过各个电极片的作用水密隔绝，固定盖的布线腔的开口处设置顶盖。其进一步的技术方案为，透明罐体呈透明圆柱管形，各个电极片为网状电极且呈圆弧形，各个电极片通过圆弧结构紧贴透明罐体的内壁。其进一步的技术方案为，各个电极片覆盖除电极片之间的空隙之外的整个透明罐体的内壁。其进一步的技术方案为，固定盖上设置有安装固定孔。其进一步的技术方案为，各个电极片采用不锈钢制成且表面镀铬。其进一步的技术方案为，透明罐体中设置的受试生物为青鳉鱼，则透明罐体的内径为54mm、外径为60mm，各个电极片的宽为10mm、高为55mm。本技术的有益技术效果是：本申请公开了一种用于水生生物行为信号提取的单层生物行为传感器，该单层生物行为传感器可以通过与透明罐体相连通的进水接头和出水接头在透明罐体中实现动态循环的流水环境，从而为透明罐体内部的受试生物提供在被监测水源中的仿真生活环境且避免受试生物受到外界干扰，透明罐体内的电极片可以在透明罐体内部形成正旋低压交流电场，将感应到的生物应激性信号转化为电信号，从而监测受试生物的行为变化，最大程度的实时监测环境内受试生物的行为学变化，能够监测到正常频率及高频率的生物行为信号，从而提高监测的精确度；整个单层生物行为传感器结构简单且结构设计合理，各个电极片统一连接到航空插头，方便传感器使用时的接线，传感器内部的水路部分与电路部分隔离度较好，提高了使用安全性。附图说明图1是本申请的单层生物行为传感器的结构爆炸图。图2是本申请的单层生物行为传感器中的固定盖的结构图。图3是本申请的单层生物行为传感器的出水接头部分的剖视图。图4是本申请的单层生物行为传感器的电极片部分的剖视图。图5是本申请的单层生物行为传感器中的固定盖的布线腔部分的结构图。图6是本申请的单层生物行为传感器在试验时监测到的48小时内青鳉鱼行为变化曲线。图7是本申请的单层生物行为传感器在试验时监测到的24小时内青鳉鱼行为变化曲线。具体实施方式下面结合附图对本技术的具体实施方式做进一步说明。本申请公开了一种用于水生生物行为信号提取的单层生物行为传感器，请参考图1所示的结构爆炸图，该单层生物行为传感器包括透明罐体1，在本申请中，透明罐体1呈透明圆柱管形，可以根据被监测水体的性质自由选择PC透明材质。透明罐体1内部设置有至少一个电极片组，如图1以设置两个电极片组为例，每个电极片组分别包括结构一致的两个电极片2，一个作为用于信号发射的发射电极片，另一个作为用于信号接收的接收电极片，两个电极片2相对设置且分别与透明罐体1的内壁贴合，在本申请中，各个电极片为网状电极，各个电极片采用不锈钢制成且表面镀铬，防止电极腐蚀等问题。各个电极片呈圆弧形，各个电极片通过圆弧结构紧贴透明罐体的内壁，且各个电极片覆盖除电极片之间的空隙之外的整个透明罐体1的内壁，使得电场分布均匀且更加灵敏，接收频率更广。每个电极片的端部呈连杆结构3，每个电极片端部的连杆结构3从透明罐体1的开口处伸出。透明罐体1的开口处固定安装有固定盖4，固定盖4采用ABS材质制成。固定盖4盖设在透明罐体1的开口处且与透明罐体1之间设置有防水垫圈5。请参考图2，固定盖4与透明罐体1连通处开设有两个通水口6和7。固定盖4与透明罐体1连通处在各个电极片2的位置分别开设有连杆通孔8。固定盖4上设置有进水接头9和出水接头10，固定盖4内部设置有连通进水接头9和一个通水口6的水管以及连通出水接头10和另一个通水口7的水管，请参考图3所示的剖视图，其示例性的示出了连通出水接头10和通水口7的水管11。固定盖4中形成有与各个连杆通孔8连通的布线腔12，固定盖4上设置有连通布线腔12的航空插头13。各个电极片2端部的连杆结构3分别从透明罐体1的开口处伸出穿本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于水生生物行为信号提取的单层生物行为传感器，其特征在于，所述单层生物行为传感器包括透明罐体，所述透明罐体内部设置有至少一个电极片组，每个所述电极片组分别包括结构一致的发射电极片和接收电极片，所述发射电极片和接收电极片相对设置且分别与所述透明罐体的内壁贴合，每个电极片的端部呈连杆结构，每个电极片端部的连杆结构从所述透明罐体的开口处伸出；所述透明罐体的开口处固定安装有固定盖，所述固定盖盖设在所述透明罐体的开口处且与所述透明罐体之间设置有防水垫圈，所述固定盖与所述透明罐体连通处开设有两个通水口，所述固定盖与所述透明罐体连通处在各个电极片的位置分别开设有连杆通孔；所述固定盖上设置有进水接头和出水接头，所述固定盖内部设置有连通所述进水接头和一个通水口的水管以及连通所述出水接头和另一个通水口的水管；所述固定盖中形成有与各个所述连杆通孔连通的布线腔，所述固定盖上设置有连通所述布线腔的航空插头，各个所述电极片端部的连杆结构分别从所述透明罐体的开口处伸出穿过连杆通孔伸入所述布线腔并在所述布线腔中与所述航空插头电性连接，所述布线腔和所述透明罐体之间通过各个电极片的作用水密隔绝，所述固定盖的布线腔的开口处设置顶盖。/n...

【技术特征摘要】
1.一种用于水生生物行为信号提取的单层生物行为传感器，其特征在于，所述单层生物行为传感器包括透明罐体，所述透明罐体内部设置有至少一个电极片组，每个所述电极片组分别包括结构一致的发射电极片和接收电极片，所述发射电极片和接收电极片相对设置且分别与所述透明罐体的内壁贴合，每个电极片的端部呈连杆结构，每个电极片端部的连杆结构从所述透明罐体的开口处伸出；所述透明罐体的开口处固定安装有固定盖，所述固定盖盖设在所述透明罐体的开口处且与所述透明罐体之间设置有防水垫圈，所述固定盖与所述透明罐体连通处开设有两个通水口，所述固定盖与所述透明罐体连通处在各个电极片的位置分别开设有连杆通孔；所述固定盖上设置有进水接头和出水接头，所述固定盖内部设置有连通所述进水接头和一个通水口的水管以及连通所述出水接头和另一个通水口的水管；所述固定盖中形成有与各个所述连杆通孔连通的布线腔，所述固定盖上设置有连通所述布线腔的航空插头，各个所述电极片端部的连杆结构分别从所述透明罐体的开口处伸出穿过连杆通孔伸入所述布线腔并在所述布线腔中...

【专利技术属性】
技术研发人员：饶凯锋，刘勇，马梅，唐亮，许宜平，姜杰，袁德羽，徐杰，张国杭，马金锋，胡之远，李龙龙，
申请(专利权)人：无锡中科水质环境技术有限公司，中国科学院生态环境研究中心，
类型：新型
国别省市：江苏;32