[實用新型]基于集成閥島裝置的高精度海水pH原位測量系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201920695433.1
• 申請日: 2019-05-16
• 公開（公告）號: CN210071669U
• 公開（公告）日: 2020-02-14
• 發(fā)明（設計）人: 張云燕;曹璐;張?zhí)禊i;王婧茹;王昭玉;王小紅;褚東志
• 申請（專利權(quán)）人: 山東省科學院海洋儀器儀表研究所
• 主分類號: G01N21/80
• 分類號: G01N21/80;G01N21/31
• 代理公司: 37247 青島華慧澤專利代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 孟令彩

本實用新型屬于海洋監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及基于集成閥島裝置可多試劑檢測的高精度海水pH原位測量系統(tǒng)。所述測量系統(tǒng)包括流路模塊、光路模塊和電路模塊；所述流路模塊中包括控制流路方向的集成閥島，所述流路模塊用于進行海水樣品進樣、試劑進樣、混合；通過所述集成閥島控制流路，在海水pH原位測量時，首先將海水進樣至流路中測定空白光強，然后將指示劑進樣至流路中，將流路閉合成一個環(huán)路，在環(huán)路中將海水和指示劑混合，混合完全后檢測混合溶液的光強，計算吸光度，進而計算獲得海水pH。本實用新型中的流路結(jié)構(gòu)采用閥島裝置，具有死體積小、結(jié)構(gòu)緊湊、功耗低的特點，能夠?qū)崿F(xiàn)海水和指示劑的完全混合，可提高儀器測量的穩(wěn)定性。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于海洋監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及基于集成閥島裝置可多試劑檢測的高精度海水pH原位測量系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前表層海水pH以0.002/a的速度持續(xù)下降，海洋碳酸鹽體系的深入研究對pH測量技術(shù)提出了更高的要求，亟需穩(wěn)定可靠的高精度pH測量儀器。基于光度法的海水pH測量技術(shù)具備精度高(可達0.001)、穩(wěn)定性好等優(yōu)點，已成為當前研究海水酸化和碳循環(huán)等領(lǐng)域需準確觀測pH的主流方法。高精度海水pH原位測量系統(tǒng)多基于光度法和流動注射分析技術(shù)，通過測定樣品和指示劑混合后不同形態(tài)指示劑的吸光值，可得出海水pH值。

流路組成及控制、流通池選擇、光源耦合模塊、信號采集檢測和指示劑校正等是構(gòu)建高精度海水pH原位測量系統(tǒng)的核心技術(shù)，也是決定整個系統(tǒng)是否準確穩(wěn)定的關(guān)鍵。

現(xiàn)有的原位pH傳感器的流路設計多采用三通閥組合或多位選擇閥等，存在體積大、功耗高等缺點；光源及信號檢測多選用LED燈和光電二極管組合，僅可使用單一指示劑進行測定，且存在分辨率較低、準確性較差等缺點，直接影響儀器測定精密度和測量范圍。

實用新型內(nèi)容

針對上述技術(shù)問題，本實用新型提供基于集成閥島裝置可多試劑檢測的高精度海水pH原位測量系統(tǒng)；所述高精度海水pH原位測量系統(tǒng)的流路結(jié)構(gòu)基于集成閥島裝置，死體積小，穩(wěn)定性好；并且光路結(jié)構(gòu)以LED耦合光源和微型光譜儀作為光源和檢測器，可使用多種指示劑進行測量，拓寬了測量范圍，提高了測量準確性。

本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

基于集成閥島裝置的高精度海水pH原位測量系統(tǒng)，包括：流路模塊、光路模塊和電路模塊；

所述流路模塊包括集成閥島、流通池、通過脈沖泵和所述集成閥島連接的試劑袋；所述流通池的一端通過蠕動泵和所述集成閥島連接，另一端和所述集成閥島連接；所述集成閥島上還設置有海水進樣管路、海水廢液排出管路以及指示劑廢液排出管路；

所述光路模塊，用于測量樣品在特征波長處的吸光度；包括光源耦合模塊、微型光譜儀和光纖，所述光源耦合模塊包括設置于光源耦合器中的三個具有不同波長的LED燈，所述三個具有不同波長的LED燈組成耦合光源，耦合光源發(fā)出的光通過光纖傳輸，經(jīng)過流通池后進入所述微型光譜儀檢測信號強度；

所述蠕動泵、所述脈沖泵、所述集成閥島、所述微型光譜儀均和所述電路模塊連接；所述電路模塊用于控制所述蠕動泵、所述脈沖泵、所述集成閥島、所述微型光譜儀的開啟或者關(guān)閉以及用于數(shù)據(jù)采集。

進一步地，所述集成閥島包括第一電磁閥、第二電磁閥、第三電磁閥和第四電磁閥四個兩位三通電磁閥；所述第一電磁閥、第二電磁閥、第三電磁閥和第四電磁閥均包括一個常閉口a、一個常開口b和一個第三接口共三個接口；