簡介

    魚類呼吸行為測量儀器，主要用于魚類、水生無脊椎動(dòng)物、魚卵及其胚胎乃至浮游生物的耗氧量測量，同時(shí)還可以配置CO2傳感器和PH計(jì)以測量CO2排放、PH值等，與攝像頭和行為分析軟件配合進(jìn)行行為軌跡觀測分析等。廣泛應(yīng)用于海洋淡水魚類等水生生物生態(tài)學(xué)、水體環(huán)境毒理學(xué)、水產(chǎn)養(yǎng)殖、魚類行為生理生態(tài)、水生動(dòng)物發(fā)育生態(tài)及水族箱等研究。右下圖為幼體虹鱒魚的呼吸代謝測量，可以看出，在開始時(shí)由于處理魚時(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。
     魚類與水生生物呼吸觀測系統(tǒng)采用“間歇式”測量原理，集合了“開放式”（實(shí)時(shí)測量）和“封閉式”（測量簡單但精度差）的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)又克服了開放式測量時(shí)間解析度差、封閉式不能連續(xù)長時(shí)間測量等缺點(diǎn)。“間歇式”測量的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體流經(jīng)傳感器，而水體交換泵可以使周邊水體與呼吸室內(nèi)水體進(jìn)行交換。測量時(shí)水體交換泵關(guān)閉（呼吸室類似封閉式），然后由計(jì)算機(jī)控制開啟交換泵，周邊水體被泵入呼吸室從而使氧氣水平達(dá)到測量前的水平。整個(gè)過程分3個(gè)步驟：測量、水體交換、等待，測量時(shí)循環(huán)泵開啟，水體交換時(shí)交換泵開啟循環(huán)泵關(guān)閉，等待時(shí)交換泵關(guān)閉循環(huán)泵開啟，每10分鐘即可測量1次。如此以來，象“開放式”一樣，實(shí)驗(yàn)可以無限期地進(jìn)行下去，從而進(jìn)行長時(shí)間的實(shí)驗(yàn)分析監(jiān)測。在每個(gè)測量期，由于動(dòng)物的呼吸耗氧，溶解氧濃度隨著測量時(shí)間的延長而降低并呈直線相關(guān)關(guān)系，動(dòng)物耗氧率（每小時(shí)每公斤體重消耗的毫克氧氣）等于相關(guān)曲線的斜率乘以呼吸室的靜體積除以動(dòng)物的體重。

技術(shù)性能指標(biāo)

1）、數(shù)據(jù)采集和分析單元：包括主機(jī)和軟件，主機(jī)有數(shù)據(jù)采集和繼電控制作用，為8通道（同時(shí)對8個(gè)靜態(tài)呼吸室的魚進(jìn)行測量實(shí)驗(yàn)），USB接口，與計(jì)算機(jī)連接使用，主要性能指標(biāo)如下：

可以接光纖熒光氧氣傳感器或原電池氧電極；

程序控制水體交換泵的開啟時(shí)間

實(shí)時(shí)記錄顯示呼吸室內(nèi)O2隨時(shí)間的變化；

實(shí)時(shí)記錄顯示周邊水體（水浴槽）O2隨時(shí)間變化；

實(shí)時(shí)記錄耗氧率隨時(shí)間的變化；

實(shí)施記錄顯示溫度隨時(shí)間的變化；

解析度16bit，模擬輸出6 x 0-5VDC測量數(shù)據(jù)自動(dòng)儲(chǔ)存成Excel文檔和所有原始數(shù)據(jù)的txt文檔

重量1.4kg，大小21x20x74cm。

2）、O2等測量單元：O2傳感器有光纖氧氣傳感器、原電池氧電極供選配。

熒光光纖氧氣傳感器具有很高的時(shí)空分辨率，但價(jià)格昂貴。檢測極限可達(dá)15ppb，可在線測量水體和空氣中的氧氣，可長期在線監(jiān)測，穩(wěn)定性極強(qiáng)，響應(yīng)時(shí)間小于1秒。對于小型魚類及其它微小生物、需要高分辨率的實(shí)驗(yàn)等情況下必須選擇此類傳感器；具體性能指標(biāo)：Mini型熒光光纖氧傳感器，Mini光纖氧探頭外徑2.8mm，內(nèi)徑2.0mm，被覆有光隔離材料以避免生物自發(fā)光造成的干擾，因而可以測量藻類等（有葉綠素?zé)晒猓┚哂袃?nèi)部自發(fā)光的生物耗氧；零氧耗、高穩(wěn)定性，響應(yīng)時(shí)間快于6秒（氣相測量）；可測量液相和氣相氧濃度，測量范圍0-50%空氣氧、0 - 22.5 mg/L，測量極限0.15 %空氣氧、15 ppb溶解氧；氧濃度在線溫度補(bǔ)償，不受電磁信號干擾

原電池氧電極價(jià)格低，但精度也低，需要一些維護(hù)措施和校對，具溫度補(bǔ)償，測量精度好于±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；

3）、水環(huán)境控制模塊包括水溫監(jiān)測控制系統(tǒng)、氧氣監(jiān)測與調(diào)節(jié)系統(tǒng)及CO2/pH監(jiān)測與控制系統(tǒng)等，每個(gè)監(jiān)測控制系統(tǒng)又有單通道和4通道供選配。

水溫監(jiān)測控制系統(tǒng)包括控制器主機(jī)、溫度傳感器、潛水泵、不銹鋼撒熱旋管等；Pt100溫度傳感器，測量范圍-200°C至850°C；Eheim潛水泵；溫度調(diào)控范圍-20°C至 60°C，***大功耗3.5瓦，響應(yīng)時(shí)間1-60妙，精度優(yōu)于0.2°C

氧氣監(jiān)測與調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括控制器主機(jī)、原電池氧電極、螺線閥等；原電池氧電極，測量范圍0-200%；響應(yīng)時(shí)間0.4-60妙，精度讀數(shù)的0.1%，***大功耗3.5瓦。系統(tǒng)通過程控螺旋閥加氧或加氮以控制水質(zhì)處于過氧或缺氧狀態(tài)

CO2/pH監(jiān)測控制系統(tǒng)包括控制器主機(jī)、pH機(jī)、螺旋閥、氣石及CapCTRL調(diào)控軟件等，通過監(jiān)測PH值間接確定水中CO2含量并調(diào)節(jié)控制水的PH和CO2含量并實(shí)時(shí)監(jiān)測，PH值測量范圍0-14，分辨率0.01.用于監(jiān)測和控制水體pH或pCO2。

4）、 靜態(tài)呼吸室：玻璃或***有機(jī)玻璃，直徑3.3cm到190cm各種規(guī)格供選配，長度根據(jù)用戶需求而定（取決于魚類的長度），還可根據(jù)動(dòng)物性狀及用戶需求配置其它各種類型的呼吸室，如適于斑馬魚的呼吸室、比目魚呼吸室、螃蟹呼吸室等等。