[實用新型]一種海水中多種可溶性氣體現場監測儀

有效

• 申請號: 201720919350.7
• 申請日: 2017-07-27
• 公開（公告）號: CN207020123U
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發明（設計）人: 程永強;劉茂科;崔曉;趙彬;于雨;郭翠蓮;惠力;楊立
• 申請（專利權）人: 山東省科學院海洋儀器儀表研究所
• 主分類號: G01N27/62
• 分類號: G01N27/62
• 代理公司: 青島華慧澤專利代理事務所(普通合伙)37247
• 代理人: 劉娜,李新欣

技術領域

本實用新型涉及海洋化學分析領域，特別涉及一種海水中多種可溶性氣體現場監測儀。

背景技術

海水中的可溶性氣體是評價大洋環流、海洋資源、海洋生物重要參數，在海洋調查、資源勘探、海水養殖業等領域中具有重要意義。在海洋科學常規監測過程中，通常將樣品采集后帶回實驗室進行分析測試，但是樣品采集和運輸過程中會受壓力或溫度等條件的影響可能會引起樣品組成變化，很難保證測量的準確性和有效性。因此研制實時監測海洋溶解氣體裝備是海洋化學研究的熱點之一。

目前，對海水中可溶性氣體實時監測通常是針對性某一種氣體的傳感器。如監測二氧化碳的傳感器有電化學法、混合敏感膜法、光纖化學法及光譜法等。監測溶解氧的有電化學法、光纖化學法等。監測甲烷的有新型膜材料法、生物傳感器法、光譜法等。每一種方法只能針對特定氣體進行監測，同時在實際應用過程中也具有一定的局限性。如電化學法穩定性欠佳；光纖化學法需要足夠長的反應平衡時間，不適合在海洋環境中長期自動連續工作；光譜法受周圍環境溫度影響大。可見，研制監測海水多種可溶性氣體的通用傳感器一直是海洋監測技術領域熱點之一。

實用新型內容

為解決上述技術問題，本實用新型提供了一種海水中多種可溶性氣體現場監測儀，以達到檢測速度快，實現同時定性定量檢測、不受外界溫度干擾、無二次污染的目的。

為達到上述目的，本實用新型的技術方案如下：

一種海水中多種可溶性氣體現場監測儀，包括海水引入裝置、水氣分離膜和真空室，所述海水引入裝置與水氣分離膜相連，所述水氣分離膜通過管路與真空室相連，所述管路上設有氣密閥；所述真空室內設有離子化室、質量分析器和檢測器，所述真空室外連接渦輪分子泵和機械泵。

上述方案中，所述海水引入裝置包括與水氣分離膜連接的海水引入管和海水排出管，所述海水排出管上設置蠕動泵，所述海水引入管上設有海水過濾器。

上述方案中，所述水氣分離膜為有機半透膜，具體為PDMS膜、聚四氟乙烯膜、纖維素膜或聚乙烯膜中的一種，半透膜具有阻止液體海水進入質譜系統，同時海水中氣體小分子可以透過，實現水氣分離。

上述方案中，所述離子化室的離子化方式為電子轟擊離子源方式，氣體被離子化為帶有不同質荷比的離子。

上述方案中，所述質量分析器為四級桿、磁或離子阱，能夠實現不同質荷比的篩分。

上述方案中，所述檢測器為電子倍增管或者法拉第筒，能夠實現待測離子的高靈敏檢測。

上述方案中，所述真空室內還設有監測氣體壓力的真空規，所述真空規通過控制裝置與渦輪分子泵、機械泵以及氣密閥相連。

更進一步的技術方案中，所述真空室的壓強小于10^-4Pa。

更進一步的技術方案中，所述海水過濾器的孔徑為40μm。

通過上述技術方案，本實用新型提供的海水中多種可溶性氣體現場監測儀利用質譜原理實現海水中二氧化碳、溶解氧、甲烷等多種可溶氣體的定性定量檢測，提高了時空分析的精度，降低了人力物力消耗，具有檢測速度快，實現同時定性定量檢測、不受外界溫度干擾、無二次污染等特點。該儀器可被廣泛應用在海洋浮標、臺站、監測船、潛標等不同監測平臺，為研究海洋中可溶性氣體的生物地球化學過程和機理提供技術支撐，在海洋資源探測、海洋生態監測和評價方面具有重要的意義。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。

圖1為本實用新型實施例所公開的一種海水中多種可溶性氣體現場監測儀結構示意圖。

圖中：1、海水引入裝置；2、蠕動泵；3、海水排出管；4、水氣分離膜；5、氣密閥；6、離子化室；7、質量分析器；8、檢測器；9、真空室；10、渦輪分子泵；11、機械泵；12、海水過濾器；13、海水引入管；14、真空規。

具體實施方式

下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。

本實用新型提供了一種海水中多種可溶性氣體現場監測儀，如圖1所示的結構，該監測儀利用質譜原理實現海水中多種可溶氣體的定性定量檢測，具有檢測速度快、穩定性強、無二次污染等優點。