[发明专利]叶绿素荧光检测仪

说明书

技术领域

本发明涉及环境仪器领域，具体涉及一种叶绿素荧光检测的仪器。

背景技术

近年来，我国连年出现太湖、芜湖、松花江等水危机，由于蓝绿藻类在水体中持续爆发，使得水中浮游植物剧增、水中氧分耗尽、水体呈现大面积缺氧状态，水中生物因此大量死亡。由于水中藻类的快速生长，水面上绿藻堆积，造成水流困难，水体无法与外界进行空气交流，逐日变得恶臭，给人们的生产、生活和生命健康都带来了极大的危害。

目前国内各湖区水库的相关监测站和环境研究所大都对水体的富营养化程度进行了监测，包括化学需氧量、总氮、总磷、叶绿素a含量等单项指标和按一定模型计算的综合指数的富营养化评价引。综合指数评价大都在实验室或者特定条件下进行细胞培养来进行，由于取水样和运输等问题，存在较大的测肇误差，而且不是现场测定，其结果有着很大的时间滞后性，再现性难以保证。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种叶绿素荧光检测仪器。

本发明是通过以下技术方案来实现：

叶绿素荧光检测仪，包括工作电源、光学模块、信号处理模块及数据通信模块，其特征在于：所述光学模块包括单片机PWM、LED灯及光电二极管，所述信号处理模块包括前置放大器、差动放大器；所述数据通信模块包括嵌入式集成A/D及上位机；所述光学模块与信号处理模块之间通过光电二极管连接，信号处理模块与数据通信模块之间通过嵌入式集成A/D连接。

上述工作电源、单片机PWM与LED灯之间通过模拟开关连接，所述LED灯与光电二极管之间连接有流通池。

上述光电二极管上设有互阻放大器。

上述信号处理模块前置放大器输出端通过单片机PGA程控放大，在进行差动放大。

上述数据通信模块采用嵌入式集成A/D通过RS232与上位机连接。

本发明有益的技术效果：

本发明叶绿素荧光检测仪，包括工作电源、光学模块、信号处理模块及数据通信模块，所述光电模块实现激发光源调制，将微弱的载波信号放大同时实现电流/电压转换，信号处理模块将接收到的信号放大、出噪、检验波的测量结果，数据采集模块将采集到的信号通过RS232与上位机连接对信号进行存储处理。本发明实现可用于湖泊、河流、海洋等水体富营养现场检测监测的技术，具有灵敏度高‘无需试剂、速度快、实时性好的优点。

附图说明

图1本发明叶绿素荧光检测仪的流程图。

具体实施方式

叶绿素荧光检测仪，包括工作电源、光学模块、信号处理模块及数据通信模块，其特征在于：所述光学模块包括单片机PWM、LED灯及光电二极管，所述信号处理模块包括前置放大器、差动放大器；所述数据通信模块包括嵌入式集成A/D及上位机；所述光学模块与信号处理模块之间通过光电二极管连接，信号处理模块与数据通信模块之间通过嵌入式集成A/D连接。所述工作电源、单片机PWM与LED灯之间通过模拟开关连接，所述LED灯与光电二极管之间连接有流通池。

具体地说，叶绿素荧光检测仪，主要由光学模块、信号处理模块和数据通信模块组成。在光学模块中，激发光源采用峰值波长为460mm的蓝色LED，由单片机PWM输出l024Hz方波作为载波信号，通过模拟开关将恒流源变为高频的电流脉冲，用该电流脉冲给LED供电，实现激发光源调制。针对LED的光强比激光器、汞灯、氙灯等高功率光源光强弱很多、激发的荧光信号也很微弱，荧光检测模块选用了专门针对光电二极管设置的互阻放大器，将微弱信号放大的同时实现电流／电压转换。

信号处理模块主要是信号增益调整电路。从光电二极管输出的电压信号首先进行前置放大；前级弱输出的信号进入单片机集成PGA进行程控放大；为消除背景光产生的噪声，采用AD620差动放大去除背景噪声影响，最后经检波后得到需要的测量结果。

数据通信模块采用系统嵌入式集成A／D实现信号采集，在PSoCDesigner中编写程序并通过RS232与上位机或数据采集系统通信。

本发明叶绿素荧光检测仪，包括工作电源、光学模块、信号处理模块及数据通信模块，所述光电模块实现激发光源调制，将微弱的载波信号放大同时实现电流/电压转换，信号处理模块将接收到的信号放大、出噪、检验波的测量结果，数据采集模块将采集到的信号通过RS232与上位机连接对信号进行存储处理。本发明实现可用于湖泊、河流、海洋等水体富营养现场检测监测的技术，具有灵敏度高‘无需试剂、速度快、实时性好的优点。