[發(fā)明專利]海洋溶解無機碳原位測量儀

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611128421.8
• 申請日: 2016-12-09
• 公開（公告）號: CN106771027B
• 公開（公告）日: 2019-04-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 顏金培;陳立奇;林奇
• 申請（專利權(quán)）人: 自然資源部第三海洋研究所
• 主分類號: G01N33/18
• 分類號: G01N33/18
• 代理公司: 廈門南強之路專利事務(wù)所(普通合伙) 35200
• 代理人: 馬應(yīng)森

海洋溶解無機碳原位測量儀，涉及海洋監(jiān)測。設(shè)有四通閥、注射泵、酸化反應(yīng)器、CO₂膜分離與吸收器、CO₂選擇性透膜毛細管、C₄D檢測器、檢測器毛細管、信號發(fā)生器、酸液恒流泵、吸收液恒流泵、微處理器、計算機、標(biāo)樣儲罐、酸液儲罐、吸收液儲罐、純水循環(huán)機、標(biāo)樣稀釋器、酸液稀釋器、吸收液稀釋器；海水進樣口、標(biāo)樣稀釋器、純水循環(huán)機出口與四通閥連接再經(jīng)注射泵連接酸化反應(yīng)器，酸化反應(yīng)器設(shè)有加酸口，酸化反應(yīng)器的出口與CO₂膜分離與吸收器的樣品入口連接，CO₂膜分離與吸收器內(nèi)裝有至少1根CO₂選擇性透膜毛細管，毛細管的吸收液出口與C₄D檢測器連接，C₄D檢測器出口的廢液與純水循環(huán)機相連接。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及海洋監(jiān)測，尤其涉及到一種高精度、高時間分辨率、微流量適用于船載走航的海洋溶解無機碳原位測量儀。

背景技術(shù)

海水溶解無機碳(Dissolved Inorganic Carbon,DIC)是研究海洋生物地球化學(xué)過程不可或缺的關(guān)鍵參數(shù)，它是海洋中各種無機碳酸鹽、碳酸氫鹽、碳酸及二氧化碳氣體的碳濃度的總和。DIC已成為海洋酸化研究的重要基本參數(shù)，是了解海洋生物生產(chǎn)過程的重要參數(shù)。準(zhǔn)確、快速和方便并且高時空分辨地測定海水DIC濃度的時空分布與變異性，對于了解海洋酸化及海洋對CO₂的吸收、轉(zhuǎn)化和遷移過程至關(guān)重要。

目前得到國際認可的海水DIC監(jiān)測技術(shù)主要包括庫侖滴定法和采用非色散紅外CO₂分析法。這些方法具有精度高、穩(wěn)定性好等特點，但由于裝置復(fù)雜、體積龐大及操作不方便，只能用于實驗室分析，難以用于現(xiàn)場船載走航觀測。近來隨著技術(shù)發(fā)展，DIC檢測裝置也趨于小型化，更適合于現(xiàn)場觀測。中國專利CN101806789B公開一種水體中溶解無機碳濃度分析儀，中國專利CN103913553A公開一種海水溶解無機碳走航測量裝置，這2種公開技術(shù)采用先將水體中的溶解無機碳(DIC)轉(zhuǎn)化為CO₂，然后通過CO₂檢測器分析CO₂濃度，該方法將DIC轉(zhuǎn)化為CO₂，需要氣提過程，添加載氣過程使得裝置運行復(fù)雜，由于氣體受溫濕度和壓力的影響很大，現(xiàn)場應(yīng)用時，裝置的穩(wěn)定性難以保證，檢測精度也受到了影響。中國專利CN102042981A公開一種溶解無機碳原位測定儀，該裝置通過比色的方法測定水樣中DIC濃度，該方法雖然克服了CO₂氣提和檢測的問題，但采用比色法需要加入顯色劑，采用分光法進行測量，受溫度影響大，測量精度難以得到保證。CO₂檢測及比色法測量DIC均需要足夠的樣品量才能進行測量，因此需要較大的樣品量，因而水樣酸化所需的酸溶液、測量的標(biāo)樣及添加的試劑消耗大，給長時間的現(xiàn)場觀測帶來了很大的困難。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有DIC現(xiàn)場觀測技術(shù)存在的裝置復(fù)雜、測量精度較低、CO₂氣提與測量麻煩、添加試劑消耗量大及受現(xiàn)場觀測環(huán)境影響大等問題，提供基于C₄D檢測技術(shù)，高精度、高時間分辨率及微流量適用于船載走航觀測的海洋溶解無機碳原位測量儀。

本發(fā)明設(shè)有四通閥、注射泵、酸化反應(yīng)器、CO₂膜分離與吸收器、CO₂選擇性透膜毛細管、C₄D檢測器、檢測器毛細管、信號發(fā)生器、酸液恒流泵、吸收液恒流泵、微處理器、計算機、標(biāo)樣儲罐、酸液儲罐、吸收液儲罐、純水循環(huán)機、標(biāo)樣稀釋器、酸液稀釋器、吸收液稀釋器；