智能制造網(wǎng)APP
智能制造網(wǎng)手機(jī)站
智能制造網(wǎng)小程序
智能制造網(wǎng)官微
智能制造網(wǎng)服務(wù)號(hào)
水生生物呼吸測(cè)量系統(tǒng)
用指示生物的生理生態(tài)性狀反映湖泊、沼澤和水環(huán)境修復(fù)過(guò)程的水質(zhì)狀況已越來(lái)越多的被廣泛使用。其中，水生生物的呼吸代謝是zui直接、zui常用的指示參數(shù)。該系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于海洋淡水魚(yú)類(lèi)等水生生物生態(tài)學(xué)、水體環(huán)境毒理學(xué)、水產(chǎn)養(yǎng)殖、魚(yú)類(lèi)行為生理生態(tài)、水生動(dòng)物發(fā)育生態(tài)、浮游生物、藻類(lèi)及水族箱等研究。
水生生物呼吸測(cè)量系統(tǒng)主要用于魚(yú)類(lèi)、水生無(wú)脊椎動(dòng)物、魚(yú)卵及其胚胎、浮游生物的耗氧量（或藻類(lèi)的釋氧量）測(cè)量，同時(shí)還可以配置CO2分析儀和PH計(jì)等以測(cè)量CO2排放、PH值乃至電導(dǎo)率等，與攝像頭和行為分析軟件配合進(jìn)行軌跡定位記錄等。
右圖為幼體虹鱒魚(yú)的呼吸代謝測(cè)量，可以看出，在開(kāi)始由于處理魚(yú)時(shí)造成的應(yīng)急反應(yīng)，耗氧量很高，隨后即達(dá)到一個(gè)較低的平穩(wěn)水平——相當(dāng)于其基礎(chǔ)代謝率。從圖中還可以看出，本系統(tǒng)有很高的時(shí)間解析度，可以反應(yīng)突然的耗氧量變化。
1、系統(tǒng)測(cè)量過(guò)程
采用“間歇式”，集合了“開(kāi)放式”和“封閉式”兩種測(cè)量模式的優(yōu)點(diǎn)。
呼吸室放置在水浴槽（周邊水體）內(nèi)，循環(huán)泵可以確保呼吸室內(nèi)水體的均一并保證有足量的水流經(jīng)傳感器，而水體交換泵可以使周邊水槽內(nèi)水體與呼吸室內(nèi)水體進(jìn)行交換。
整個(gè)過(guò)程分3個(gè)步驟：測(cè)量、水體交換、等待。測(cè)量時(shí)循環(huán)泵開(kāi)啟；水體交換時(shí)交換泵開(kāi)啟，循環(huán)泵關(guān)閉；等待時(shí)交換泵關(guān)閉，循環(huán)泵開(kāi)啟，每10分鐘即可測(cè)量1次。如此以來(lái)，如“開(kāi)放式”系統(tǒng)一樣，實(shí)驗(yàn)可以無(wú)限期地進(jìn)行下去，從而進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的監(jiān)測(cè)。
2、系統(tǒng)組成
主要包括數(shù)據(jù)采集及分析模塊、O2測(cè)量分析儀、水環(huán)境控制模塊、呼吸室及其它配件或備選件。
2.1 數(shù)據(jù)采集和分析模塊：包括數(shù)據(jù)采集器和軟件，有1通道和4通道（同時(shí)對(duì)4個(gè)呼吸室進(jìn)行測(cè)量，見(jiàn)右下圖）供選擇，USB接口，與計(jì)算機(jī)連接使用，主要性能指標(biāo)如下：
可以接光纖氧氣傳感器或原電池氧電極傳感器； 實(shí)時(shí)記錄顯示呼吸室內(nèi)O2隨時(shí)間的變化； 實(shí)施記錄顯示周邊水體（水浴槽）O2隨時(shí)間變化； 計(jì)算平均耗氧量； 實(shí)施記錄顯示溫度隨時(shí)間的變化； 分辨率16bit 重量1.4kg，大小21x20x7.4cm。2.2 O2分析測(cè)量：O2傳感器有光纖氧氣傳感器、原電池氧電極、極譜氧電極三種。
1）. 光纖氧氣傳感器：具有很高的分辨率。檢測(cè)極限可達(dá)15ppb，可在線測(cè)量水體和空氣中的氧氣含量，可*在線監(jiān)測(cè)，穩(wěn)定性*，響應(yīng)時(shí)間小于1秒。對(duì)于小型魚(yú)類(lèi)及其它微小生物、需要高分辨率的實(shí)驗(yàn)等情況下必須選擇此類(lèi)傳感器（右上圖為光纖氧氣傳感器及單通道儀表，另有4通道儀表供選配）；
2）. 原電池氧電極傳感器，可替代光纖氧氣傳感器組成經(jīng)濟(jì)型呼吸儀，但精度較低，不適于微小型生物的測(cè)量，需要一些維護(hù)措施和校對(duì)。具溫度補(bǔ)償，測(cè)量精度好于±1％，響應(yīng)時(shí)間低于20秒時(shí)間，一般在傳感器和數(shù)采中間加一個(gè)前置放大器配合使用（右圖為原電池氧電極和4通道前置放大器，另有單通道前置放大器供選配）；
3）. 極譜氧電極傳感器：為鉑銀氯化物電極，可以快速準(zhǔn)確穩(wěn)定地測(cè)量溶解氧，但需要大量維護(hù)措施，比較麻煩。
2.3 水環(huán)境控制模塊：包括水溫監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)、氧氣分析與調(diào)節(jié)系統(tǒng)等。
ü 水溫監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)包括控制器、溫度傳感器、潛水泵、不銹鋼冷卻旋管等；
ü 氧氣分析與調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括控制器、原電池氧電極、螺線管閥等
2.4便攜式CO2分析儀：包括儀表和傳感器（帶3m長(zhǎng)纜線）等，可以精確地實(shí)時(shí)測(cè)量流水中的溶解CO2，對(duì)化合態(tài)CO2不敏感因而只測(cè)量游離態(tài)CO2，測(cè)量不受水體中的酸、堿影響，因而其精度遠(yuǎn)高于滴定法測(cè)量。具體技術(shù)指標(biāo)如下：
測(cè)量范圍：0－50mg/l溶解CO2，溫度補(bǔ)償范圍3－35℃ 輸出：模擬信號(hào)0－1VDC 工作條件：-10－60℃，防濺水（splashproof） 精度：±1mg/l 工作時(shí)間：充足電后約50小時(shí) 尺寸：30 x 21.5 x 8.3cm，重量6kg（包括充電器、校準(zhǔn)液等）2.5 呼吸室：分靜態(tài)呼吸室、游泳室（活動(dòng)呼吸室）、微型呼吸室。對(duì)于靜態(tài)呼吸室的選擇，一般動(dòng)物濕重或動(dòng)物體積與呼吸室的比率應(yīng)大致為1:10；對(duì)于游泳室，動(dòng)物濕重或動(dòng)物體積與游泳室的比例應(yīng)大致為1:200。微型呼吸室用于測(cè)量魚(yú)卵或胚胎、水生無(wú)脊椎動(dòng)物及浮游植物、藻類(lèi)的釋氧量。
| 呼吸室 | 特征描述 |
| 靜態(tài)呼吸室 | 用于魚(yú)類(lèi)等水生動(dòng)物靜態(tài)呼吸測(cè)量。直徑有33mm、45mm、62mm、72mm；80mm、100mm、140mm、190mm等規(guī)格，另外還有扁平狀呼吸室以供扁平形魚(yú)類(lèi)測(cè)量 |
| 游泳室（活動(dòng)呼吸室） | 用于測(cè)量活動(dòng)狀態(tài)下魚(yú)類(lèi)等水生動(dòng)物的耗氧情況。由運(yùn)動(dòng)呼吸室、周邊水槽、潛水泵、電動(dòng)機(jī)及其控制單元等組成。有170ml、5L、10L、32L、90L、150L等不同規(guī)格 |
| 微呼吸室（管） | 用于動(dòng)物卵、胚胎、水生無(wú)脊椎動(dòng)物及浮游植物、藻類(lèi)的呼吸代謝測(cè)量。由硼硅酸鹽玻璃制成，配合光纖氧電極測(cè)量。直徑有11.2mm、14.5mm、18.5mm、22.2mm等規(guī)格，體積有0.5mm一直到50ml不等 |
3、技術(shù)指標(biāo)：
3.1 主機(jī)單元有1通道和4通道可選，可顯示氧氣和溫度的變化，計(jì)算平均耗氧量
3.2 氧氣傳感器的分辨率15ppb
3.3 CO2的測(cè)量范圍：0－50mg/l溶解CO2 輸出：模擬信號(hào)0－1VDC
3.4 水環(huán)境控制單元，可控制潛水泵，監(jiān)測(cè)溫度傳感器
3.5 呼吸室分靜態(tài)呼吸室、游泳室和微呼吸室
3.6 靜態(tài)呼吸室直徑有33mm、45mm、62mm、72mm；80mm、100mm、140mm、190mm等規(guī)格，另外還有扁平狀呼吸室以供扁平形魚(yú)類(lèi)測(cè)量
3.7游泳室含運(yùn)動(dòng)呼吸室、周邊水槽、潛水泵、電動(dòng)機(jī)及其控制單元等部件
3.8 游泳室有170ml、5L、10L、32L、90L、150L等不同規(guī)格
3.9微呼吸室由硼硅酸鹽玻璃制成
3.10微呼吸室直徑有11.2mm、14.5mm、18.5mm、22.2mm等規(guī)格，體積有0.5mm一直到50ml不等
4、參考文獻(xiàn)登載的專(zhuān)業(yè)刊物
因參考文獻(xiàn)很多，歡迎用戶(hù)來(lái)電索取。如下是參考文獻(xiàn)登載的專(zhuān)業(yè)刊物：
《Zoology》《Journal of Experimental Biology》、《Biochem.Physiol.》、《Biol.Ecol.》、《Freshwater Ecol.》
《Journal of Experimental Marine Biology and Ecology》、《Aquaculture》、《Physiological and Biochemical Zoology》、
《Fish Biol.》、《Marine Technology Society Journal》、
《Current Biology》、《Fish Physiology and Biochemistry》、
《Polar Biology》、
5、產(chǎn)地：歐洲
