表層海水與大氣中揮發性硫化物檢測裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術提供一種表層海水與大氣中揮發性硫化物檢測裝置，該裝置是由樣品采集組件與捕集解吸組件連接，捕集解吸組件與氧化檢測組件連接，氧化檢測組件與氣路轉換組件連接并與供氣系統連接。本實用新型專利技術的特點與有益效果是：本實用新型專利技術采用雙通道設計，可同時檢測表層海水和大氣中揮發性硫化物，無需任何化學試劑，不會對環境和水體造成二次污染，檢測過程快速準確，重現性好，結果穩定可靠，適合于各種水體揮發性硫化物濃度的檢測，尤其適合于海洋調查船或科考船以走航方式動態檢測，并可實現檢測過程自動化運行，可長時間實時、在線、連續監測，適宜廣泛推廣。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及海洋環境監測
，尤其涉及一種表層海水與大氣中揮發性硫化物檢測裝置，該裝置應用在走航方式檢測表層海水與大氣中揮發性硫化物濃度。
技術介紹
海洋生源有機硫化物一直是海洋科學研究和海洋生態環境監測領域中的一個熱點。海洋生源有機硫化物主要有二甲基硫、甲硫醇、二硫化碳、羰基硫、二甲亞砜、二甲基二硫等，其中二甲基硫是最豐富的海洋揮發性硫化物，主要由海洋生物產生并釋放于海水中，約占海洋硫排放的95%，占大氣天然硫排放源的1/2。在全球硫循環中，二甲基硫直接參與氣候變化和酸雨形成過程，在大氣化學和生物地球化學中具有重要作用，其研究日益受到重視。不僅如此，由于海水中生源有機硫化物的生產與浮游植物、浮游動物和細菌等共同組成生物群落的變化密切相關，因而是近岸海洋生態環境質量的重要指示劑。大量的陸源污染物隨地表徑流進入海域，引起海水中化學成分和物理條件的變化，這些變化明顯地影響著與揮發性有機硫化物二甲基硫生產密切相關的海洋生物群落的變化，進而影響二甲基硫的生物生產及其海域的生態環境。因此，建立一種船載走航式的海氣界面揮發性硫化物的測定方法，開展準確、快速、大范圍、連續長期觀測海洋與大氣中揮發性硫化物的時空變化，評價其對氣候和環境所產生的影響，為保護我國沿岸海域的生態環境和制定相應的保護措施，具有十分重要的意義。由于海洋與大氣中生源有機硫化物的含量很低，如表層海水中二甲基硫的濃度一般在10 102ng/L之間，利用現有的儀器設備均不能對其進行直接測定，必須經過富集前處理。國內外通常采用的分析方法是先對樣品進行富集前處理，然后采用火焰光度檢測器的氣相色譜法進行檢測。方法的差別在于富集前處理方式不同，常用的富集方法有固相微萃取、液-液萃取法、靜態頂空法、分子篩吸附富集法、氣提冷阱捕集法等。以上各方法多數需要繁瑣的處理步驟，樣品成分復雜，運行成本大，富集和檢測均需要較長的時間，極大地影響了分析速度和準確度，無法進行大范圍、連續自動監測，更不能實現走航方式對表層海水和大氣中揮發性硫化物的同時檢測。
技術實現思路
本技術的目的在于解決目前國內現有技術和設計原理在該領域內的缺陷和不足，根據現代分析化學和儀器分析的最新發展成果提出。本技術解決其技術問題所采用的技術方案是在船載走航過程中，通過捕集解吸的方式，富集海洋上空大氣中揮發性硫化物，測定并計算出大氣中硫化物的濃度為C1;將海洋大氣與表層海水經噴淋式水氣平衡器達到動態平衡，通過捕集解吸方式，富集平衡氣中揮發性硫化物，測定并計算出平衡氣中硫化物的濃度為C2 ;將平衡氣中硫化物濃度C2減去大氣中硫化物濃度C1，計算出表層海水中揮發性硫化物的濃度為ACs = C2-Cp通過不斷地對CpC2進行檢測，即可實現對表層海水與大氣中揮發性硫化物的走航檢測，并應用于海洋環境監測。本技術采用雙通道設計，通過走航方式，同時檢測表層海水和大氣中揮發性硫化物，測定結果準確可靠，無需任何化學試劑，避免二次污染，可實現船載走航、連續、實時、在線檢測。本技術的目的是由以下技術方案實現的，研制了一種表層海水與大氣中揮發性硫化物檢測裝置，該裝置是由樣品采集組件與捕集解吸組件連接，捕集解吸組件與氧化檢測組件連接，氧化檢測組件與氣路轉換組件連接并與供氣系統連接。所述的樣品采集組件設置空氣泵1-1、水氣平衡器1-2、水氣分離器1-3，空氣泵1-1上通道直接與水氣分離器1-3的大氣通道連接，下通道與水氣平衡器1-2的氣體入口連接；水氣平衡器1-2下端設有空氣入口，頂端設有平衡氣出口，海水入口 1-4與船載潛水泵連接，海水出口 1-5連接導管排空，頂端的氣體出口與水氣分離器1-3的平衡氣通道連接；水氣分離器1-3大氣通道出口通過第一三通換向閥1-6與第二六通閥4-2第一接口 Blb連接，水氣分離器1-3平衡氣通道出口通過第二三通換向閥1-7與第一六通閥4-1第一接口Ala連接；第一三通換向閥1-6和第二三通換向閥1-7各有一個排放口，管路和接口均用聚四氟乙烯軟管和密封件。所述的捕集解吸組件設置捕集解吸室2-1、平衡氣捕集管2-2、大氣捕集管2-3、熱敏電阻器2-4、半導體制冷器2-5，平衡氣捕集管2-2入口與第六通閥4-1第二接口 A2a連接，出口與第一六通閥4-1第五接口 A5a連接；大氣捕集管2-3入口與六通閥4_2第二接口B2b連接，出口與第二六通閥4-2第五接口 B5b連接；捕集解吸室2-1安裝熱敏電阻器2_4和半導體制冷器2-5。所述的氧化檢測組件設置催化氧化爐3-5、大氣石英反應管3-6、平衡氣石英反應管3-7、第一膜干燥管3-8、第二膜干燥管3-9、紫外熒光檢測器3-10、工控機3-11，大氣石英反應管3-6入口與第一氣體混合器3-1連接，出口與第一膜干燥管3-8連接，進入紫外熒光檢測器的大氣檢測通道；平衡氣石英反應管3-7入口由三通換向閥3-4切換，可分別與第二氣體混合器3-2、第三氣體混合器3-3連接，出口與第二膜干燥管3-9連接，進入紫外熒光檢測器的平衡氣檢測通道，工控機3-11實現檢測過程的人機對話、數據采集、數據計算。所述的氣路轉換組件設置第一六通閥4-1、第二六通閥4-2、第三六通閥4-3，第一六通閥4-1控制平衡氣進入捕集管的捕集與解吸的氣路連接與切換，設有二種狀態六個接口，捕集狀態為第一接口 Ala與第二接口 A2a通、第三接口 A3a與第四接口 A4a通、第五接口 A5a與第六接口 A6a通；解吸狀態為第一接口 Ala與第六接口 A6a通、第二接口 A2a與第三接口 A3a通、第四接口 A4a與第五接口 A5a通；六個接口的連接方式第一接口 Ala與第二三通換向閥1-7連接，第二接口 A2a與平衡氣捕集管2-2入口連接，第三接口 A3a與第四流量調節器7-2、零氣鋼瓶7-1連接，第四接口 A4a與第二氣體混合器3_2連接，第五接口A5a與捕集管2-2出口連接，第六接口 A6a為排放出口 ；第二六通閥4_2控制大氣進入捕集管的捕集與解吸的氣路連接與切換，設有二種狀態六個接口，捕集狀態為第一接口 Blb與第二接口 B2b通、第三接口 B3b與第四接口 B4b通、第五接口 B5b與第六接口 B6b通；解析狀態為第一接口 Blb與第六接口 B6b通、第二接口 B2b與第三接口 B3b通、第四接口 B4b與第五接口 B5b通；六個接口的連接方式第一接口 Blb與第一三通換向閥1-6連接，第二接口 B2b與捕集管2-3入口連接，第三接口 B3b與第五流量調節器7-3、零氣鋼瓶7_1連接，第四接口 B4b與第一氣體混合器3-1連接，第五接口 B5b與大氣捕集管2-3出口連接，第六接口 B6b為排放出口 ；第三六通閥4-3控制樣品測定與校準標定的氣路連接與轉換，設有二種狀態六個接口，測定狀態為第一接口 Clc與第二接口 C2c通、第三接口 C3c與第四接口 C4c通、第五接口 C5c與第六接口 C6c通；標定狀態為第一接口 Clc與第六接口 C6c通、第二接口 C2c與第三接口 C3c)通、第四接口 C4c與第五接口 C5c通；第一接口 Clc與第三氣體混合器3-3連接，第二接口 C2c與第六流量調節器7-4和零氣鋼瓶7-1連接，第三接口 C3c與第六接口 C6c之間本文檔來自技高網...

【技術保護點】
表層海水與大氣中揮發性硫化物檢測裝置，該裝置是由樣品采集組件與捕集解吸組件連接，捕集解吸組件與氧化檢測組件連接，氧化檢測組件與氣路轉換組件連接并與供氣系統連接。

【技術特征摘要】
1.表層海水與大氣中揮發性硫化物檢測裝置，該裝置是由樣品采集組件與捕集解吸組件連接，捕集解吸組件與氧化檢測組件連接，氧化檢測組件與氣路轉換組件連接并與供氣系統連接。2.根據權利要求I所述的表層海水與大氣中揮發性硫化物檢測裝置，其特征在于所述的樣品采集組件設置空氣泵(1-1)、水氣平衡器(1-2)、水氣分離器(1-3)，空氣泵(1-1)上通道直接與水氣分離器(1-3)的大氣通道連接，下通道與水氣平衡器(1-2)的氣體入口連接；水氣平衡器(1-2)下端設有空氣入口，頂端設有平衡氣出口，海水入口(1-4)與船載潛水泵連接，海水出口(1-5)連接導管排空，頂端的氣體出口與水氣分離器(1-3)的平衡氣通道連接；水氣分離器(1-3)大氣通道出口通過第一三通換向閥(1-6)與第二六通閥(4-2)第一接口 B(Ib)連接，水氣分離器(1-3)平衡氣通道出口通過第二三通換向閥(1-7)與第一六通閥(4-1)第一接口 A(Ia)連接；第一三通換向閥(1-6)和第二三通換向閥(1_7)各有一個排放口，管路和接口均用聚四氟乙烯軟管和密封件。3.根據權利要求I所述的表層海水與大氣中揮發性硫化物檢測裝置，其特征在于所述的捕集解吸組件設置捕集解吸室(2-1)、平衡氣捕集管(2-2)、大氣捕集管(2-3)、熱敏電阻器(2-4)、半導體制冷器(2-5)，平衡氣捕集管(2-2)入口與第六通閥(4-1)第二接口A(2a)連接，出口與第一六通閥(4-1)第五接口 A(5a)連接；大氣捕集管(2_3)入口與六通閥(4-2)第二接口 B(2b)連接，出口與第二六通閥(4-2)第五接口 B(5b)連接；捕集解吸室(2-1)安裝熱敏電阻器(2-4)和半導體制冷器(2-5)。4.根據權利要求I所述的表層海水與大氣中揮發性硫化物檢測裝置，其特征在于所述的氧化檢測組件設置催化氧化爐(3-5)、大氣石英反應管(3-6)、平衡氣石英反應管(3-7)、第一膜干燥管(3-8)、第二膜干燥管(3-9)、紫外熒光檢測器(3-10)、工控機(3-11)，大氣石英反應管(3-6)入口與第一氣體混合器(3-1)連接，出口與第一膜干燥管(3-8)連接，進入紫外熒光檢測器的大氣檢測通道；平衡氣石英反應管(3-7)入口由三通換向閥(3-4)切換，可分別與第二氣體混合器(3-2)、第三氣體混合器(3-3)連接，出口與第二膜干燥管(3-9)連接，進入紫外熒光檢測器的平衡氣檢測通道，工控機(3-11)實現檢測過程的人機對話、數據采集、數據計算。5.根據權利要求I所述的表層海水與大氣中揮發性硫化物檢測裝置，其特征在于所述的氣路轉換組件設置第一六通閥(4-1)、第二六通閥(4-2)、第三六通閥(4-3)，第一六通閥(4-1)控制平衡氣進入捕集管的捕集與解吸的氣路連接與切換，設有二種狀態六個接口，捕集狀態為第一接口 A(Ia)與第二接口 A(2a)通、第三接口 A(3a)與第四接口 A(4a)通、第五接口 A(5a)與第六接口 A(6a)通；解吸狀態為第一接口 A(Ia)與第六接口 A(6a)通、第二接口 A(2a)與第三接口 A(3a)通、第四接口 A(4a)與第五接口 A(...

【專利技術屬性】
技術研發人員：鄭曉玲，何鷹，王保棟，王艷君，
申請(專利權)人：國家海洋局第一海洋研究所，
類型：實用新型
國別省市：