[发明专利]中小尺度养殖水体中溶解氧和pH精确控制的装置及方法

说明书

本发明涉及中小尺度养殖水体中溶解氧和pH精确控制的装置及方法，其装置包括气体混合器和分别与气体混合器输入端连接的空气压缩机、氧气钢瓶和二氧化碳钢瓶，所述气体混合器的输出端连接三通管的第一端，三通管的第二端连接脱气膜的第一输入端，三通管的第三端连接氧气传感器和二氧化碳传感器，所述氧气传感器和二氧化碳传感器的数据输送给记录仪显示；所述脱气膜的输出端通往养殖缸。本发明通过氧气和二氧化碳传感器读数对不同气体流量进行精确调节，进而使空气、氧气和二氧化碳在静态混合器中充分混合，所得混合气体与海水在脱气膜中达到气液平衡后，从脱气膜输出端获得溶解氧和pH值稳定且可控的海水用于水产养殖或相关科研实验。

技术领域：

本发明涉及一种中小尺度养殖水体中溶解氧和pH精确控制的装置及方法。

背景技术：

溶解氧和pH值是水产养殖过程中衡量水质标准的2个重要指标，溶解氧的降低会导致水生生物的生长发育受到抑制，严重时甚至引起死亡。

水体pH值的过低或过高则会造成水生生物的酸中毒或碱中毒，对其存活也有较大的危害，中小尺度的养殖水体因为水体体积较小，缓冲作用相对弱，同时养殖的生物密度往往偏高，所以经常出现溶解氧和pH值波动较大的现象，不利于水生生物的养殖。

针对上述问题，工程技术人员已经开发出多种能够控制养殖装置溶解氧的设备，如专利号为ZL201520545314.X的中国实用新型专利《一种用于水产养殖的溶解氧自动控制装置》公开了一种溶解氧控制装置，该装置通过养殖单元内设有的溶氧探头对水体溶氧值进行测定，并将所检测的数值传输到与其相连的处理芯片中进行比较，得出结果后将处理信号发送至输出模块，输出模块进而驱动增氧控制组件的电磁继电器，用于控制增氧泵进行相应的动作，从而实现对养殖单元水体溶解氧的自动控制。

现有装置通过负反馈的调节方式实现了养殖水体溶解氧的控制，但是缺少对水体pH值的控制功能，因此较难应用于一些对pH稳定性要求较高的养殖活动；同时，考虑到目前多数在线式溶解氧电极的测定范围上限不超过20mg/L，因此现有技术在液氧增氧的高溶解氧养殖条件下的应用也有一定局限。

发明内容：

针对上述问题，本发明提出了一种中小尺度养殖水体中溶解氧和pH精确控制的装置及方法，通过混合气体配制和气液混合达到对水体溶解氧和pH值同时控制的目的。

本发明中小尺度养殖水体中溶解氧和pH精确控制的装置，其特征在于：包括气体混合器和分别与气体混合器输入端连接的空气压缩机、氧气钢瓶和二氧化碳钢瓶，所述气体混合器的输出端连接三通管的第一端，三通管的第二端连接脱气膜的第一输入端，三通管的第三端连接氧气传感器和二氧化碳传感器，所述氧气传感器和二氧化碳传感器的数据输送给记录仪显示；所述脱气膜的输出端通往养殖缸。

进一步的，上述空气压缩机的空气输出端，依次连接冷冻式干燥机、吸附式干燥机和变色硅胶，以及依次连接第一压力调节阀、空气过滤器、第二压力调节阀和第一针型阀，而后连接至气体混合器的第一输入端。

进一步的，上述氧气钢瓶的氧气输出端，依次连接第三压力调节阀和第二针型阀，而后连接至气体混合器的第二输入端。

进一步的，上述二氧化碳钢瓶的二氧化碳输出端，依次连接第四压力调节阀和第三针型阀，而后连接至气体混合器的第三输入端。

进一步的，上述三通管的第三端连接转子流量计后分别与氧气传感器和二氧化碳传感器并联连接，所述氧气传感器和二氧化碳传感器的数据输送给无纸记录仪显示氧气量和二氧化碳含量。

进一步的，上述养殖缸的水输出端连接底滤缸，所述底滤缸经过自吸泵连通袋式过滤器，所述袋式过滤器的输出端连接脱气膜的第二输入端。