用于测量微藻悬浮液光吸收系数的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及微藻大规模培育领域，尤其为用于测量微藻悬浮液光吸收系数的装置，包括光源、光纤、测试台、比色皿、积分球、光纤光谱仪，所述测试台上表面设置有安装架，所述测试台上表面中部设置有U型卡槽，所述比色皿放置在所述测试台中部，由所述U型卡槽固定；所述积分球，上设置有入射口和探测口，位于所述测试台的右侧，一端通过所述光纤与所述积分球连接，另一端通过数据传输mini‑USB接口与数据处理装置连接。本实用新型专利技术整体装置结构简单，方便组装与拆卸，使得对测量工作更加方便快捷，具有一定的推广价值。

【技术实现步骤摘要】
用于测量微藻悬浮液光吸收系数的装置
本技术涉及微藻培育
，是用于测量微藻悬浮液光吸收系数的装置。
技术介绍
微藻在陆地、海洋的分布十分广泛，具有非常高的营养价值而且光合利用度极高，微藻细胞代谢所产生的多糖、蛋白质、色素等物质，使其在食品、医药、基因工程、液体燃料等领域具有很好的开发前景。虽然藻类有很多的优点，具有可观的开发前景，但是就目前的情况来看，在微藻的培养过程中，发现微藻的培养成本偏高、培育技术不是很成熟、微藻产量偏低等一系列问题。如何降低微藻的培育成本，同时提高微藻的产量是目前需要面对的关键性问题。通过查阅相关文献，发现对微藻的生长具有影响的因素主要所有：光照、温度、PH值等。在微藻培养过程中，微藻悬浮液对光的吸收系数、衰减系数、散射系数和散射相函数能够反映出微藻的生长状态变化，是研究微藻生长过程及设计微藻光生物反应器的重要参数。在给定波长、溶剂和温度等条件下，吸光物质在单位浓度，单位液层厚度时的吸收度称为吸收系数。在用于测量微藻悬浮液光吸收系数的装置中，吸光物质为待测的微藻悬浮液。微藻是一种具有强前向散射特性的介质，可以通过测量半球透过率来获得微藻的光吸收系数。通过保持比色皿中的培养液浓度不变，改变光源发射光线的波段，通过分析光纤光谱仪对积分球所收集到的经过比色皿透射后的光所呈现的光谱，从而得到最有利于微藻培育的光照强度和光线波长。
技术实现思路
鉴于此，本技术实施例提供了用于测量微藻悬浮液光吸收系数的装置，能够准确对微藻悬浮液光吸收系数进行测量，提高透射光的收集率，测量操作简单，找到适合微藻大规模培育的光波长和光照强度，从而提高微藻的产量，以及降低微藻的培养成本。为达到上述目标，本技术采用的技术方案是：用于测量微藻悬浮液光吸收系数的装置，所述装置包括光源、测试台、积分球、入射光纤、传导光纤、光纤光谱仪、比色皿，所述光源用于发射固定波长的光；所述测试台的上表面设置有安装架并在一侧安装积分球；所述积分球的外部为方形结构，其内部为具有圆球形反射面的空腔，积分球上设置入射口和探测口；所述入射光纤用于传输固定波长的光且一端与光源相连接、另一端设置照射头；所述照射头固定于安装架上且照射头的中心轴线与所述积分球的入射口的中心轴线相重合；所述传导光纤的一端与所述积分球的探测口设置的感光器相连接，另一端与光纤光谱仪相连接；所述光纤光谱仪通过传导光纤接收感光器收集的光信号，将光信号转变为数据信号后，通过数据传输接口与数据处理装置连接；所述比色皿用于盛放待测试的微藻悬浮液，测试时放置在测试台上，比色皿的一个侧面与积分球的入射口相贴合，另一个侧面与照射头相贴合。进一步的，所述安装架呈十字架型，包括固定在测试台上表面的竖向导杆以及通过卡扣与竖向导杆相连接的横向撑杆，所述照射头通过夹紧装置固定于横向撑杆上。进一步的，所述积分球上入射口的中轴线与探测口的中轴线位于同一平面且互相垂直；所述入射口为圆形口，用于收集经过所述比色皿透射后的光；所述探测口为圆形口，探测口内安装的感光器用于收集经积分球会聚后的光。进一步的，所述照射头为圆柱形结构，所述照射头与所述比色皿相贴合的端部设置圆环形软质垫片，所述软质垫片的材质为橡胶。进一步的，所述测试台的上表面设置用于固定比色皿的U型卡槽且槽内设置软质衬里；所述比色皿的材质为石英玻璃。进一步的，所述光纤光谱仪上的数据传输接口为mini-USB接口；所述数据处理装置为计算机。由于采用了上述技术方案，本技术取得的技术进步是：本方案中用于测量微藻悬浮液光吸收系数的装置可以通过保持比色皿中的培养液浓度不变，改变光源发射光线的波段，通过分析光纤光谱仪对积分球所收集到的经过比色皿透射后的光所呈现的光谱，从而得到最有利于微藻培育的光照强度和光线的波段。采用上述技术方案所产生的有益效果具体体现在以下几个方面。光源用于发射固定波长的光。在通电状态下，光源发射指定波长的光线，指定波长的光线通过入射光纤传输至照射头。照射头固定于安装架上，照射头为圆柱形结构，圆柱形结构的照射头可以很好的将光线聚集在一起，照射头与比色皿相贴合的端部设置圆环形软质垫片，软质垫片的材质为橡胶。测试台上表面设置有安装架，安装架呈十字架型，包括固定在测试台上表面的竖向导杆以及通过卡扣与竖向导杆相连接的横向撑杆，照射头通过夹紧装置固定于横向撑杆上。测试台上表面还设置有用于固定比色皿的U型卡槽，U型卡槽内设置软质衬里。积分球安装在测试台的一侧，外部为方形结构，内部为具有圆球形反射面的空腔，积分球上设置入射口和探测口。入射口为圆形口，用于收集经过所述比色皿透射后的光，探测口也为圆形口，探测口内安装的感光器用于收集经积分球会聚后的光，积分球的入射口的中轴线与探测口的中轴线位于同一平面且互相垂直。且照射头的中心轴线与积分球的入射口的中心轴线相重合。入射光纤，用于固定波长的光的传输，一端与光源相连接，另一端设置照射头，传导光纤，一端与积分球的探测口设置的感光器相连接，另一端与光纤光谱仪相连接。入射光纤与传导光纤均用于传输指定波长的光线。光纤光谱仪，通过传导光纤接收感光器收集的光信号，将光信号转变为数据信号后，通过数据传输接口与数据处理装置连接，光纤光谱仪上的数据传输接口为mini-USB接口，计算机在接收到光纤光谱仪的数据信号后对数据进行处理。比色皿，用于盛放待测试的微藻悬浮液，测试时放置在测试台的上，比色皿的一个侧面与积分球的入射口相贴合，另一个侧面与照射头相贴合。比色皿的材质为石英玻璃，比色皿由在可见光波段具有很高透过率的石英玻璃制成，固定在设置于测试台上表面的U型卡槽内，U型卡槽内设置的软质衬里可以减轻对比色皿的挤压造成的损害。以上描述只是对技术方案的说明，而不是对技术方案的限定。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本技术实施例提供的用于测量微藻悬浮液光吸收系数的装置装配结构示意图；图2是本技术实施例提供的测量装置右侧结构示意图；图3是本技术实施例提供的测试台与积分球局部结构示意图；图4是本技术实施例提供的积分球剖面结构示意图；图5是本技术实施例提供的光线在积分球内部走向结构示意图。附图标记说明：100-光源；200-入射光纤，210-照射头；300-测试台，310-竖向导杆，320-卡扣，330-横向撑杆；340-夹紧装置；350-U型卡槽；400-比色皿；500-积分球，510-入射口，520-探测口；530-感光器；600-传导光纤；700-光纤光谱仪；800-数据处理装置。具体实施方式以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于测量微藻悬浮液光吸收系数的装置，其特征在于：所述装置包括光源、测试台、积分球、入射光纤、传导光纤、光纤光谱仪、比色皿，所述光源用于发射固定波长的光；所述测试台的上表面设置有安装架并在一侧安装积分球；所述积分球的外部为方形结构，其内部为具有圆球形反射面的空腔，积分球上设置入射口和探测口；所述入射光纤用于传输固定波长的光且一端与光源相连接、另一端设置照射头；所述照射头固定于安装架上且照射头的中心轴线与所述积分球的入射口的中心轴线相重合；所述传导光纤的一端与所述积分球的探测口设置的感光器相连接，另一端与光纤光谱仪相连接；所述光纤光谱仪通过传导光纤接收感光器收集的光信号，将光信号转变为数据信号后，通过数据传输接口与数据处理装置连接；所述比色皿用于盛放待测试的微藻悬浮液，测试时放置在测试台上，比色皿的一个侧面与积分球的入射口相贴合，另一个侧面与照射头相贴合。/n

【技术特征摘要】
1.用于测量微藻悬浮液光吸收系数的装置，其特征在于：所述装置包括光源、测试台、积分球、入射光纤、传导光纤、光纤光谱仪、比色皿，所述光源用于发射固定波长的光；所述测试台的上表面设置有安装架并在一侧安装积分球；所述积分球的外部为方形结构，其内部为具有圆球形反射面的空腔，积分球上设置入射口和探测口；所述入射光纤用于传输固定波长的光且一端与光源相连接、另一端设置照射头；所述照射头固定于安装架上且照射头的中心轴线与所述积分球的入射口的中心轴线相重合；所述传导光纤的一端与所述积分球的探测口设置的感光器相连接，另一端与光纤光谱仪相连接；所述光纤光谱仪通过传导光纤接收感光器收集的光信号，将光信号转变为数据信号后，通过数据传输接口与数据处理装置连接；所述比色皿用于盛放待测试的微藻悬浮液，测试时放置在测试台上，比色皿的一个侧面与积分球的入射口相贴合，另一个侧面与照射头相贴合。


2.根据权利要求1所述的用于测量微藻悬浮液光吸收系数的装置，其特征在于：所述安装架呈十字架型，包括固定在测试台上表面的竖向导杆以及通过卡扣...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢向远，陈丹，邢向上，乔盼，
申请(专利权)人：阿尔格河北生命科学有限公司，
类型：新型
国别省市：河北;13