[發(fā)明專利]一種營(yíng)養(yǎng)鹽原位分析儀及營(yíng)養(yǎng)鹽含量分析方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711260674.5
• 申請(qǐng)日: 2017-12-04
• 公開（公告）號(hào): CN107782724A
• 公開（公告）日: 2018-03-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳總威;馬方方;謝佳裕;楊建洪;徐亦安;董俊;桓清柳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳市朗誠(chéng)科技股份有限公司
• 主分類號(hào): G01N21/78
• 分類號(hào): G01N21/78;G01N21/75
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司44245
• 代理人: 郭煒綿,鄭浦娟

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種水質(zhì)分析儀，特別涉及一種營(yíng)養(yǎng)鹽原位分析儀及營(yíng)養(yǎng)鹽含量分析方法。

背景技術(shù)

營(yíng)養(yǎng)鹽是海洋浮游植物生長(zhǎng)所必需的物質(zhì)基礎(chǔ)。營(yíng)養(yǎng)鹽在海水中的不同濃度和組成，影響海洋初級(jí)生產(chǎn)力，對(duì)浮游植物的群落結(jié)構(gòu)產(chǎn)生調(diào)節(jié)作用，從而影響海洋生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。在正常的海水中，適量營(yíng)養(yǎng)鹽可以促進(jìn)生物的繁殖和生長(zhǎng)，但是過量的營(yíng)養(yǎng)鹽，可以促使某些海洋生物急劇繁殖，從而大量消耗海水中的溶解氧，使海水中缺氧，從而引起魚、蝦、蟹、貝的大量死亡。現(xiàn)在把有機(jī)質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)鹽對(duì)海洋的污染稱之為“富營(yíng)養(yǎng)化”。了解海洋中營(yíng)養(yǎng)鹽的時(shí)空分布和變化，對(duì)于了解海洋生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)鍵過程、評(píng)價(jià)和控制海洋水體富營(yíng)養(yǎng)化具有重要的意義。海水中的營(yíng)養(yǎng)鹽是海洋浮游植物生長(zhǎng)繁殖所必需的成分,也是海洋初級(jí)生產(chǎn)力和食物鏈的基礎(chǔ)。因此，海水中營(yíng)養(yǎng)鹽的含量是海洋生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)的重要參數(shù)，是海洋監(jiān)測(cè)的海洋常規(guī)項(xiàng)目之一。

傳統(tǒng)海水營(yíng)養(yǎng)鹽常用的測(cè)定方法是基于調(diào)查船的現(xiàn)場(chǎng)采樣，然后到實(shí)驗(yàn)室測(cè)定的方法。該方法存在實(shí)時(shí)性差、浪費(fèi)人力、財(cái)力及時(shí)間等缺陷，且樣品易受污染，在采集、預(yù)處理、裝載、運(yùn)輸?shù)冗^程造成的測(cè)定誤差可達(dá)-20％～+45％；不能提供連續(xù)數(shù)據(jù)；不易監(jiān)測(cè)到降雨、藻華爆發(fā)等間歇性事件造成的營(yíng)養(yǎng)鹽濃度急劇變化。過去幾十年的海洋監(jiān)測(cè)研究證實(shí)，傳統(tǒng)方法已不能完全滿足現(xiàn)實(shí)的需求。亟需解決現(xiàn)有海水營(yíng)養(yǎng)鹽分析儀的流程復(fù)雜、耗材多、離線分析、不能滿足低含量測(cè)量要求等問題。因此開發(fā)一種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緊湊、水密性好、分辨率高、可靠性高、檢出限低且能分析低含量的在線分析儀，實(shí)時(shí)提供現(xiàn)場(chǎng)資料、及時(shí)掌握海洋生態(tài)環(huán)境變化及富營(yíng)養(yǎng)化程度、快速做出決策且可研究海洋不同尺度上的時(shí)空變化的海水營(yíng)養(yǎng)鹽分析儀具有重要意義。

我國(guó)海水營(yíng)養(yǎng)鹽測(cè)量分析依據(jù)《海洋監(jiān)測(cè)規(guī)范》規(guī)定的方法進(jìn)行，即采用傳統(tǒng)采樣和實(shí)驗(yàn)室分析。這種傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室分析測(cè)量方法存在如下缺陷：所采樣品代表性差、樣品在采集和預(yù)處理過程中易受污染、保存和運(yùn)輸樣品過程中營(yíng)養(yǎng)鹽的損失和變異等諸多弊端、不能滿足現(xiàn)場(chǎng)連續(xù)監(jiān)測(cè)及日益急迫的減災(zāi)防災(zāi)和科學(xué)研究的需要。

為發(fā)展海水營(yíng)養(yǎng)鹽現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)技術(shù)，我國(guó)海洋技術(shù)研究所在863-818經(jīng)費(fèi)支持下，開展了營(yíng)養(yǎng)鹽監(jiān)測(cè)技術(shù)的研究，目前已研制出分離式的海水營(yíng)養(yǎng)鹽現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)分析儀樣機(jī)，分別以磷酸鹽現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)分析儀、亞硝酸鹽現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)分析儀和硝酸鹽現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)分析儀等三種單機(jī)的形式存在，但是，尚未有可實(shí)現(xiàn)多種成分分析的全自動(dòng)海水營(yíng)養(yǎng)鹽在線分析儀。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的第一目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、功能強(qiáng)大、適用性強(qiáng)以及可靠性高的營(yíng)養(yǎng)鹽原位分析儀，該營(yíng)養(yǎng)鹽原位分析儀可連續(xù)自動(dòng)采樣和分析出營(yíng)養(yǎng)鹽的含量，并且能夠?qū)崿F(xiàn)多種成分的在線分析。

本發(fā)明的第二目在于提供一種上述營(yíng)養(yǎng)鹽原位分析儀的分析方法。

本發(fā)明的第一目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種營(yíng)養(yǎng)鹽原位分析儀，，包括微處理器、驅(qū)動(dòng)部件、多通閥、注射器、比色檢測(cè)器、混合圈、樣品管道、純水倉(cāng)、標(biāo)準(zhǔn)溶液倉(cāng)和各種試劑倉(cāng)；其中注射器、比色檢測(cè)器、混合圈、樣品管道、純水倉(cāng)和標(biāo)準(zhǔn)溶液倉(cāng)以及各種試劑倉(cāng)分別與多通閥的各個(gè)端口對(duì)應(yīng)連接；

所述驅(qū)動(dòng)部件包括第一電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、第一電機(jī)、第二電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和第二電機(jī)；所述微處理器依次連接第一電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和第一電機(jī)后連接注射器的注射泵，用于控制注射泵的工作；所述微處理器依次連接第二電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和第二電機(jī)后連接多通閥，用于控制多通閥中和注射器連接的端口與多通閥中其他各端口分別依次連通；

所述比色檢測(cè)器連接微處理器，將檢測(cè)信號(hào)發(fā)送給微處理器，由微處理器根據(jù)檢測(cè)信號(hào)判定出樣品的營(yíng)養(yǎng)鹽含量。

優(yōu)選的，還包括廢液收集裝置和鎘柱，所述廢液收集裝置和鎘柱分別與多通閥的兩個(gè)端口對(duì)應(yīng)連接。

優(yōu)選的，所述比色檢測(cè)器包括光源、比色池、耦合透鏡以及光電轉(zhuǎn)換器；所述光源和耦合透鏡分別設(shè)置在比色池相對(duì)的兩端；所述光電轉(zhuǎn)換器連接微處理器并且設(shè)置在耦合透鏡的光線出射端；所述比色檢測(cè)器中，比色池與多通閥的一個(gè)端口連接相通。

更進(jìn)一步的，所述光源為復(fù)合LED燈源，所述比色池為1cm光程的石英流通池。

優(yōu)選的，所述樣品通道為一特氟倫管；所述多通閥為8～24通閥。

優(yōu)選的，所述微處理器通過無線通信模塊或信號(hào)線與智能終端進(jìn)行通信，將樣品的營(yíng)養(yǎng)鹽含量數(shù)據(jù)信號(hào)發(fā)送給智能終端。

優(yōu)選的，還包括一防水保護(hù)殼和一上保護(hù)蓋，所述上保護(hù)蓋密封蓋住防水保護(hù)殼；