[發(fā)明專利]一種用于深海溶解態(tài)錳原位檢測的儀器及檢測方法

有效

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• 申請日: 2020-03-13
• 公開（公告）號: CN111307793B
• 公開（公告）日: 2022-12-09
• 發(fā)明（設計）人: 趙月霞;丁忠軍;張文全;李正光;王洪亮;劉保華
• 申請（專利權）人: 國家深海基地管理中心
• 主分類號: G01N21/78
• 分類號: G01N21/78;G01N21/31;G01N21/01
• 代理公司: 青島聯(lián)智專利商標事務所有限公司 37101
• 代理人: 周容

用于深海溶解態(tài)錳原位檢測的儀器，包括壓力自平衡艙和耐壓艙，壓力自平衡艙中設置有第一蠕動泵、第二蠕動泵和流通池，第一蠕動泵連通設置在壓力自平衡艙外側的待測海水樣品，第二蠕動泵連通設置在壓力自平衡艙外側的顯色試劑；第一蠕動泵泵出的待測海水樣品，或第一蠕動泵和第二蠕動泵泵出的待測海水樣品和顯色試劑混合的顯色溶液，流入流通池；耐壓艙中設置有光源、光電采集電路和控制器，光電采集電路用于將所述流通池的光強度信號轉換為電流信號并采集，控制器用于根據(jù)電流信號計算顯色溶液的吸光度，并根據(jù)工作曲線的回歸方程和計算出的顯色溶液的吸光度計算海水樣品中溶解態(tài)錳的含量。同時還公開一種方法。本發(fā)明適用深海原位檢測，具有自動化程度高的優(yōu)點。

技術領域

本發(fā)明涉及海水化學分析技術領域，尤其涉及一種用于深海溶解態(tài)錳原位檢測的儀器，以及一種深海溶解態(tài)錳原位檢測方法。

背景技術

溶解態(tài)錳(Mn²⁺)是海水中的重要微量營養(yǎng)元素。深海溶解態(tài)錳是探查深海熱液活動的重要指標，是研究深海熱液生態(tài)系統(tǒng)演化的主要參數(shù)。因此，測定深海溶解態(tài)錳的含量，具有重要的意義。

海水溶解態(tài)錳的傳統(tǒng)分析，主要采用基于調(diào)查船的現(xiàn)場采樣-實驗室測定法，即利用采水器采集海水樣品后，將樣品保存、轉移并運輸至設置在船上或岸上的實驗室中進行分析。在長期實踐中發(fā)現(xiàn)，采用此種方法測量深海樣品，由于溫度、壓力等環(huán)境參數(shù)的改變，海水樣品中的溶解態(tài)錳(二價錳)可能被氧化為四價錳而發(fā)生沉降，從而造成待測參數(shù)化學形態(tài)和物質(zhì)濃度發(fā)生變化。

原位分析無需樣品的采集和處理，可以有效避免環(huán)境參數(shù)改變造成的待測參數(shù)在化學形態(tài)和物質(zhì)濃度的變化。現(xiàn)有海水原位化學分析儀大多基于微型實驗室技術和分光光度法或熒光光度法，但僅僅能適用于淺海環(huán)境，無法搭載HOV(載人潛水器)或ROV(有纜水下機器人)等作業(yè)平臺，實現(xiàn)深海溶解態(tài)錳的原位、快速測量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種用于深海溶解態(tài)錳原位檢測的儀器。

一種用于深海溶解態(tài)錳原位檢測的儀器，包括壓力自平衡艙和耐壓艙，其中：所述壓力自平衡艙包括：第一蠕動泵，所述第一蠕動泵連通設置在所述壓力自平衡艙外側的待測海水樣品；第二蠕動泵，所述第二蠕動泵連通設置在所述壓力自平衡艙外側的顯色試劑；和流通池，所述流通池用于在不同測試狀態(tài)下，用于容納所述第一蠕動泵泵出的待測海水樣品，或者用于容納顯色溶液；其中，所述顯色溶液由所述第一蠕動泵泵入的待測海水樣品和所述第二蠕動泵泵入的顯色試劑混合而成；所述耐壓艙包括：光源，所述光源設置在所述耐壓艙中；光電采集電路，所述光電采集電路用于將所述流通池的光強度信號轉換為電流信號并采集；和控制器，所述控制器用于根據(jù)所述電流信號計算所述顯色溶液的吸光度，還用于根據(jù)工作曲線的回歸方程以及所計算出的所述顯色溶液的吸光度計算所述待測海水樣品中溶解態(tài)錳的含量。

進一步的，還包括：電磁閥，所述電磁閥包括：第一入口，所述第一入口連通所述待測海水樣品；第二入口，所述第二入口連通設置在所述壓力自平衡艙外側的標準樣品；和出口，所述出口連通所述第一蠕動泵的入口；所述電磁閥切換導通所述待測海水樣品和所述第一蠕動泵之間的第一流路或所述標準樣品和所述第一蠕動泵之間的第二流路。

進一步的，所述壓力自平衡艙中充注有液壓油，還包括：油囊，所述油囊設置在所述壓力自平衡艙外側；所述壓力自平衡艙通過第一接頭連接所述油囊。

進一步的，所述壓力自平衡艙和所述耐壓艙沿豎直方向依次布設，所述壓力自平衡艙的上端設置有上端蓋，所述壓力自平衡艙和所述耐壓艙之間設置有中間端蓋，所述耐壓艙下端設置有下端蓋；所述第一接頭設置在所述上端蓋上。

進一步的，所述上端蓋上還設置有電水密接頭，所述電水密接頭用于連接電源和/或通訊接口；第二接頭，所述第二接頭用于向所述壓力自平衡艙中灌裝液壓油或者排出所述壓力自平衡艙中的氣體，所述第二接頭可操作地處于密封狀態(tài)；和多個中間通孔，所述中間通孔用于通過管路連接所述待測海水樣品、或者連接容納顯色試劑和/或標準樣品的試劑袋。