[發明專利]一種用于水中溶解性氣體測定的射流式水氣平衡器

有效

• 申請號: 201811267271.8
• 申請日: 2018-10-29
• 公開（公告）號: CN109507366B
• 公開（公告）日: 2020-07-21
• 發明（設計）人: 李權龍;袁東星;江坤善;許懿
• 申請（專利權）人: 廈門大學
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00;B01D3/00
• 代理公司: 廈門市首創君合專利事務所有限公司 35204
• 代理人: 張松亭;張迪

本發明提供了一種用于水中溶解性氣體測定的射流式水氣平衡器，其組成包括密閉容器、射流器、溫度探頭、樣品氣出口、樣品氣回流口、水樣入口、水樣出口及彎管；所述射流器及溫度探頭安裝在密閉容器內部；所述射流器上端的入口和水樣入口相連；所述樣品氣出口設置于密閉容器的頂部或高出密閉容器內液位的容器側壁上；所述樣品氣回流口設置于密閉容器的頂部、底部或側壁上；所述水樣入口設置于所述密閉容器的頂部；所述水樣出口設置于密閉容器的側壁下方靠近底部處并與密閉容器外的彎管連接。

技術領域

本發明涉及一種用于水中溶解性氣體測定的射流式水氣平衡器。

背景技術

水體中的溶解性氣體如二氧化碳、甲烷和氧化亞氮等的濃度是環境監測和碳、氮循環研究中的重要參數。測定水體中溶解性氣體濃度的主要方法是使被測水樣和樣品氣在水氣平衡器中達到平衡，然后測定其在樣品氣中的濃度，此值可換算成其在水中的濃度。在這些方法中，水氣平衡器的結構和性能對測定的準確度有很大的影響。

現有水氣平衡器的結構主要有以下幾種類型，即噴淋式、鼓泡式和層流式，或者噴淋與鼓泡式的結合。噴淋式平衡器利用噴頭形成小液滴，液滴下降時與樣品氣進行氣體交換，此平衡器中液滴尺寸大且與樣品氣的接觸時間短，達到平衡的時間長，且噴頭容易堵塞。鼓泡式平衡器以氣泵為動力，使樣品氣循環流過置于水樣中的多孔材料，產生微小氣泡，氣泡在上浮過程中與水樣接觸，進行水氣交換；此類平衡器的樣品氣循環流量大，不利于樣品氣中水分的去除，同時氣泵對樣品氣有加熱作用，必須對回流到平衡器內的樣品氣進行降溫。層流式平衡器中加入填料，當水樣流過時在填料表面形成層流，可增大水樣與樣品氣的接觸面積，從而提高平衡效率，但此類平衡器容易發生堵塞，造成儀器故障。

此外，在實際應用時，水樣連續過平衡器，會將內部的樣品氣不斷帶出，造成平衡器內氣壓持續減小，影響平衡器的正常工作。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術中的不足，提供一種用于水中溶解性氣體測定的射流式水氣平衡器，提高平衡器的水氣平衡速度，簡化了水氣平衡器的結構，減小所述水氣平衡器的體積。

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種用于水中溶解性氣體測定的射流式水氣平衡器，其包括密閉容器、射流器、溫度探頭、樣品氣出口、樣品氣回流口、水樣入口、水樣出口及彎管；所述射流器及溫度探頭安裝在密閉容器內部；所述射流器上端的入口和水樣入口相連；所述樣品氣出口設置于密閉容器的頂部或高出密閉容器內液位的容器側壁上；所述樣品氣回流口設置于密閉容器的頂部、底部或側壁上；所述水樣入口設置于所述密閉容器的頂部；所述水樣出口設置于密閉容器的側壁下方靠近底部處并與密閉容器外的彎管連接；

所述彎管具體為一向上彎曲的彎管；

所述彎管為H形管道，其下端的兩個腔室中，一個腔室與水樣出口連通，另一個腔室為排水口；其上端的兩個腔室中，水樣出口上方的腔室為氣體收集腔，用于收集從水樣出口流出的氣體；在所述的氣體收集腔和密閉容器之間設有氣體回流管，氣體收集腔中的氣體通過所述氣體回流管回到密閉容器內，另一個腔室通過大氣入口與外界空氣連通。

在一較佳的實施例中，所述密閉容器內還設置有一副平衡器，其包括副容器、進水管、出水管及填料；所述射流器與所述水樣入口之間設置有一三通連接器，水樣入口通過三通連接器分別連通射流器和進水管，并通過進水管連通副容器，所述副容器內設置有填料；所述副容器還通過出水管連通水樣出口；所述氣體回流管連通至副容器的內部。

在一較佳的實施例中，所述填料具體為塑料或玻璃或陶瓷。

在一較佳的實施例中，所述密閉容器內，在射流器的出口與水樣出口之間還設置有一擋板，用于阻擋氣泡從水樣出口流出密閉容器。

相較于現有技術，本發明的技術方案具備以下有益效果：