[實用新型]一種海水二氧化碳傳感器的簡易校準裝置

有效

• 申請號: 201922368433.3
• 申請日: 2019-12-24
• 公開（公告）號: CN211348202U
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發明（設計）人: 鄭旻輝;楊俊毅;潘建明;林燈科;廖丹寧;倪瑋
• 申請（專利權）人: 自然資源部第二海洋研究所
• 主分類號: G01N33/18
• 分類號: G01N33/18;G01N1/28
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 傅朝棟;張法高

本實用新型公開了一種海水二氧化碳傳感器的簡易校準裝置，屬于傳感器校準裝置領域。其主要部件包括供二氧化碳裝置、供氮裝置、待校準的海水二氧化碳傳感器、校準器和臺式二氧化碳氣體分析儀。其中校準器是進行校準的主體，而供二氧化碳裝置、供氮裝置用于通過管路向校準器內提供氣體，調節校準器內的二氧化碳濃度。校準器內部的氣體通過外部連接的氣管進行循環，其功能切換通過兩個三通閥實現。本實用新型基于氣體環境間接校準機理，省去了效率較低的水氣混合平衡過程，可大幅提高校準效率；使用高精度的臺式二氧化碳氣體分析儀作為校準試驗過程中二氧化碳濃度的實時監控依據，同時作為校準基準值的數據來源，確保了基準值的準確性。

技術領域

本實用新型屬于傳感器校準技術領域，具體涉及一種海水二氧化碳傳感器的簡易校準裝置。

背景技術

準確測定海水中的二氧化碳分壓是揭示海洋在全球氣候變化中作用的關鍵。總體而言，獲取海水二氧化碳分壓的方式包括兩種：走航二氧化碳連續觀測和定點原位二氧化碳傳感器長期觀測。基于滲透膜技術的海水二氧化碳傳感器能夠獲取大量的原位數據，被廣泛應用于近海、大洋、極地等海域的全球氣候變化和珊瑚礁等敏感區域的海洋酸化研究。二氧化碳傳感器在野外長期使用過程中，由于受生物沾污以及自身元器件損耗等影響，不可避免地會發生數據漂移，因此需要定期進行傳感器校準。

目前國際上普遍使用的海水二氧化碳傳感器校準裝置體積十分龐大。通常將二氧化碳傳感器與走航二氧化碳連續觀測系統置于同一個大水池中，確保兩者所測量的水體具有相同的二氧化碳分壓，以走航二氧化碳連續觀測系統測定值為基準值對二氧化碳傳感器數據進行校準。該方法需要巨大的試驗場地，且存在無法迅速改變水體中的二氧化碳分壓的缺陷，難以獲得較多濃度梯度的二氧化碳分壓值，導致校準效率極為低下。

因此，建立一種海水二氧化碳傳感器的簡易校準裝置，在校準精度和校準效率方面達到較好平衡，有助于更好地發揮海水二氧化碳傳感器在海洋科研活動中的重要作用。

發明內容

本實用新型要解決的技術問題是，克服現有海水二氧化碳傳感器校準裝置體積龐大、效率低導致使用率極低的缺點，提供一種基于氣體環境間接校準機理、具備一定校準精度和較高校準效率的海水二氧化碳傳感器簡易校準裝置。

本實用新型所采用的具體技術方案如下：

一種海水二氧化碳傳感器的校準裝置，其包括供二氧化碳裝置、供氮裝置、待校準的海水二氧化碳傳感器、校準器和臺式二氧化碳氣體分析儀；所述校準器為一個密封容器，頂部開設氣體入口和氣體出口；所述待校準的海水二氧化碳傳感器通過固定架懸空架設于校準器的內腔中；所述氣體入口通過氣管與兩進一出三通閥的出口相連，所述氣體出口由氣管依次連接氣泵、氣體流量計后連接至臺式二氧化碳氣體分析儀的檢測入口；所述臺式二氧化碳氣體分析儀的檢測出口由氣管連接至一進兩出三通閥的進口，一進兩出三通閥的第一出口放空，一進兩出三通閥的第二出口連接所述兩進一出三通閥的第一進口；所述供二氧化碳裝置包括由二氧化碳管路依次連接的儲二氧化碳設備和第一減壓閥，所述供氮裝置包括由氮氣管路依次連接的儲氮設備和第二減壓閥；所述二氧化碳管路和氮氣管路末端匯合成供氣管路后連接至兩進一出三通閥的第二進口，用于向校準器內提供氣體。

作為優選，穿過所述氣體入口的氣管伸入校準器的內腔底部，穿出所述氣體出口的氣管入口位于校準器的內腔頂部。

作為優選，所述校準器為圓柱形殼體，除氣體入口和氣體出口外其余位置密封。

作為優選，所述校準器采用有機玻璃材質。

作為優選，所述儲二氧化碳設備為二氧化碳氣瓶。

作為優選，所述儲氮設備為氮氣瓶。

作為優選，所述氣體入口和氣體出口與相連的氣管之間均具有密封。

作為優選，所述第一減壓閥和第二減壓閥均為開度可調的減壓閥。