[發明專利]一種海洋濕化學儀器艙壓力平衡裝置及方法

在審

• 申請號: 202110361058.9
• 申請日: 2021-04-02
• 公開（公告）號: CN113189263A
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 白強;鄒妍;于慧彬
• 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: G01N31/00
• 分類號: G01N31/00;G01N1/14
• 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

本發明公開了一種海洋濕化學儀器艙壓力平衡裝置及方法，該裝置包括儀器艙，所述儀器艙內設置反應池、注射泵和試劑袋，所述儀器艙上設置有與注射泵連通的進水管和排廢管，所述反應池和試劑袋均通過管路與注射泵連接，所述儀器艙內還設有壓力平衡袋，所述壓力平衡袋通過管路與注射泵連接，所述儀器艙外壁設置水壓檢測器，所述儀器艙內壁設置艙壓檢測器和控制器，所述水壓檢測器、艙壓檢測器、注射泵均與控制器電連接，所述儀器艙內壁設置除濕干燥層；所述進水管和排廢管與儀器艙連接處設置兩層密封圈。本發明所公開的裝置及方法可以保持艙內外壓力平衡，防止艙內進水，保證儀器既可以在淺水區域正常工作，也能工作于深水區域。

技術領域

本發明涉及海洋濕化學領域，特別涉及一種海洋濕化學儀器艙壓力平衡裝置及方法。

背景技術

海洋濕化學儀器在海水中進行測量時，注射泵把海水從進水管5注入反應池2，把試劑從試劑袋4注入反應池2，海水與試劑在反應池2內發生化學反應。反應完成后，注射泵3把廢液從排廢管排到儀器艙1外。由于試劑減少，儀器艙1內的空氣壓力減小，即儀器艙產生負壓，下次測量時由于存在負壓，注射泵3需要更大的功率才能把試劑注入反應池，后續測量負壓會越來越大，最終導致注射泵不能把試劑注入反應池，導致儀器停止工作。

在淺水區域(水深小于5米)工作時，為了消除負壓，現有的方法是在儀器艙端部設置一通氣管7，儀器每次測量消耗試劑產生負壓時，艙外空氣通過通氣管進入艙內來消除負壓，使儀器能夠正常工作，如圖1所示。但是這樣帶來的問題是：1.有時候通氣管會意外沒入水中，導致艙內進水而損壞儀器；2.空氣將攜帶水蒸氣進入儀器艙產生冷凝水，冷凝水會損壞儀器。

在深水區域(水深大于5米)工作時，因為水流作用和安裝困難，不能設置進氣管，這時不能消除負壓，再加上每次測量時，注射泵往艙外排廢，注射泵不但要克服艙內負壓還要克服水壓，水深超過一定范圍注射泵不能工作，導致儀器不能工作。所以導致現有海洋濕化學儀器不能在深水中工作。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供了一種海洋濕化學儀器艙壓力平衡裝置及方法，以達到保持艙內外壓力平衡，防止艙內進水，保證儀器正常工作的目的。

為達到上述目的，本發明的技術方案如下：

一種海洋濕化學儀器艙壓力平衡裝置，包括儀器艙，所述儀器艙內設置反應池、注射泵和試劑袋，所述儀器艙上設置有與注射泵連通的進水管和排廢管，所述反應池和試劑袋均通過管路與注射泵連接，所述儀器艙內還設有壓力平衡袋，所述壓力平衡袋通過管路與注射泵連接，所述儀器艙外壁設置水壓檢測器，所述儀器艙內壁設置艙壓檢測器和控制器，所述水壓檢測器、艙壓檢測器、注射泵均與控制器電連接；所述儀器艙內壁設置除濕干燥層；所述進水管和排廢管與儀器艙連接處設置兩層密封圈。

上述方案中，所述試劑袋包括多個。

一種海洋濕化學儀器艙壓力平衡方法，采用上述的一種海洋濕化學儀器艙壓力平衡裝置，水壓檢測器檢測儀器艙外部水壓，艙壓檢測器檢測儀器艙內部艙壓，并分別將信號傳輸給控制器，當艙壓檢測器檢測到內部艙壓小于外部水壓時，控制器控制注射泵向壓力平衡袋內注入海水，當內部艙壓和外部水壓相等時，停止注水，保持儀器艙內外壓力平衡，確保注射泵能夠正常工作。

通過上述技術方案，本發明提供的海洋濕化學儀器艙壓力平衡裝置及方法具有如下有益效果：

本發明使儀器艙沒有和大氣聯通，解決了儀器艙和大氣聯通時通氣管可能意外沒入水中，導致艙內進水而損壞儀器的問題，同時也解決了儀器艙和大氣聯通時空氣將攜帶水蒸氣進入儀器艙產生冷凝水，冷凝水會損壞儀器的問題，從而使得本裝置可以在淺水區域工作。

另外，本發明解決了注射泵不但要克服艙內負壓還要克服水壓，水深超過一定范圍注射泵不能工作而導致儀器不能工作的問題，因此，本裝置也可以在深水區域工作。

附圖說明