表层海水与大气中挥发性硫化物检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种表层海水与大气中挥发性硫化物检测装置，该装置是由样品采集组件与捕集解吸组件连接，捕集解吸组件与氧化检测组件连接，氧化检测组件与气路转换组件连接并与供气系统连接。本实用新型专利技术的特点与有益效果是：本实用新型专利技术采用双通道设计，可同时检测表层海水和大气中挥发性硫化物，无需任何化学试剂，不会对环境和水体造成二次污染，检测过程快速准确，重现性好，结果稳定可靠，适合于各种水体挥发性硫化物浓度的检测，尤其适合于海洋调查船或科考船以走航方式动态检测，并可实现检测过程自动化运行，可长时间实时、在线、连续监测，适宜广泛推广。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及海洋环境监测
，尤其涉及一种表层海水与大气中挥发性硫化物检测装置，该装置应用在走航方式检测表层海水与大气中挥发性硫化物浓度。
技术介绍
海洋生源有机硫化物一直是海洋科学研究和海洋生态环境监测领域中的一个热点。海洋生源有机硫化物主要有二甲基硫、甲硫醇、二硫化碳、羰基硫、二甲亚砜、二甲基二硫等，其中二甲基硫是最丰富的海洋挥发性硫化物，主要由海洋生物产生并释放于海水中，约占海洋硫排放的95%，占大气天然硫排放源的1/2。在全球硫循环中，二甲基硫直接参与气候变化和酸雨形成过程，在大气化学和生物地球化学中具有重要作用，其研究日益受到重视。不仅如此，由于海水中生源有机硫化物的生产与浮游植物、浮游动物和细菌等共同组成生物群落的变化密切相关，因而是近岸海洋生态环境质量的重要指示剂。大量的陆源污染物随地表径流进入海域，引起海水中化学成分和物理条件的变化，这些变化明显地影响着与挥发性有机硫化物二甲基硫生产密切相关的海洋生物群落的变化，进而影响二甲基硫的生物生产及其海域的生态环境。因此，建立一种船载走航式的海气界面挥发性硫化物的测定方法，开展准确、快速、大范围、连续长期观测海洋与大气中挥发性硫化物的时空变化，评价其对气候和环境所产生的影响，为保护我国沿岸海域的生态环境和制定相应的保护措施，具有十分重要的意义。由于海洋与大气中生源有机硫化物的含量很低，如表层海水中二甲基硫的浓度一般在10 102ng/L之间，利用现有的仪器设备均不能对其进行直接测定，必须经过富集前处理。国内外通常采用的分析方法是先对样品进行富集前处理，然后采用火焰光度检测器的气相色谱法进行检测。方法的差别在于富集前处理方式不同，常用的富集方法有固相微萃取、液-液萃取法、静态顶空法、分子筛吸附富集法、气提冷阱捕集法等。以上各方法多数需要繁琐的处理步骤，样品成分复杂，运行成本大，富集和检测均需要较长的时间，极大地影响了分析速度和准确度，无法进行大范围、连续自动监测，更不能实现走航方式对表层海水和大气中挥发性硫化物的同时检测。
技术实现思路
本技术的目的在于解决目前国内现有技术和设计原理在该领域内的缺陷和不足，根据现代分析化学和仪器分析的最新发展成果提出。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是在船载走航过程中，通过捕集解吸的方式，富集海洋上空大气中挥发性硫化物，测定并计算出大气中硫化物的浓度为C1;将海洋大气与表层海水经喷淋式水气平衡器达到动态平衡，通过捕集解吸方式，富集平衡气中挥发性硫化物，测定并计算出平衡气中硫化物的浓度为C2 ;将平衡气中硫化物浓度C2减去大气中硫化物浓度C1，计算出表层海水中挥发性硫化物的浓度为ACs = C2-Cp通过不断地对CpC2进行检测，即可实现对表层海水与大气中挥发性硫化物的走航检测，并应用于海洋环境监测。本技术采用双通道设计，通过走航方式，同时检测表层海水和大气中挥发性硫化物，测定结果准确可靠，无需任何化学试剂，避免二次污染，可实现船载走航、连续、实时、在线检测。本技术的目的是由以下技术方案实现的，研制了一种表层海水与大气中挥发性硫化物检测装置，该装置是由样品采集组件与捕集解吸组件连接，捕集解吸组件与氧化检测组件连接，氧化检测组件与气路转换组件连接并与供气系统连接。所述的样品采集组件设置空气泵1-1、水气平衡器1-2、水气分离器1-3，空气泵1-1上通道直接与水气分离器1-3的大气通道连接，下通道与水气平衡器1-2的气体入口连接；水气平衡器1-2下端设有空气入口，顶端设有平衡气出口，海水入口 1-4与船载潜水泵连接，海水出口 1-5连接导管排空，顶端的气体出口与水气分离器1-3的平衡气通道连接；水气分离器1-3大气通道出口通过第一三通换向阀1-6与第二六通阀4-2第一接口 Blb连接，水气分离器1-3平衡气通道出口通过第二三通换向阀1-7与第一六通阀4-1第一接口Ala连接；第一三通换向阀1-6和第二三通换向阀1-7各有一个排放口，管路和接口均用聚四氟乙烯软管和密封件。所述的捕集解吸组件设置捕集解吸室2-1、平衡气捕集管2-2、大气捕集管2-3、热敏电阻器2-4、半导体制冷器2-5，平衡气捕集管2-2入口与第六通阀4-1第二接口 A2a连接，出口与第一六通阀4-1第五接口 A5a连接；大气捕集管2-3入口与六通阀4_2第二接口B2b连接，出口与第二六通阀4-2第五接口 B5b连接；捕集解吸室2-1安装热敏电阻器2_4和半导体制冷器2-5。所述的氧化检测组件设置催化氧化炉3-5、大气石英反应管3-6、平衡气石英反应管3-7、第一膜干燥管3-8、第二膜干燥管3-9、紫外荧光检测器3-10、工控机3-11，大气石英反应管3-6入口与第一气体混合器3-1连接，出口与第一膜干燥管3-8连接，进入紫外荧光检测器的大气检测通道；平衡气石英反应管3-7入口由三通换向阀3-4切换，可分别与第二气体混合器3-2、第三气体混合器3-3连接，出口与第二膜干燥管3-9连接，进入紫外荧光检测器的平衡气检测通道，工控机3-11实现检测过程的人机对话、数据采集、数据计算。所述的气路转换组件设置第一六通阀4-1、第二六通阀4-2、第三六通阀4-3，第一六通阀4-1控制平衡气进入捕集管的捕集与解吸的气路连接与切换，设有二种状态六个接口，捕集状态为第一接口 Ala与第二接口 A2a通、第三接口 A3a与第四接口 A4a通、第五接口 A5a与第六接口 A6a通；解吸状态为第一接口 Ala与第六接口 A6a通、第二接口 A2a与第三接口 A3a通、第四接口 A4a与第五接口 A5a通；六个接口的连接方式第一接口 Ala与第二三通换向阀1-7连接，第二接口 A2a与平衡气捕集管2-2入口连接，第三接口 A3a与第四流量调节器7-2、零气钢瓶7-1连接，第四接口 A4a与第二气体混合器3_2连接，第五接口A5a与捕集管2-2出口连接，第六接口 A6a为排放出口 ；第二六通阀4_2控制大气进入捕集管的捕集与解吸的气路连接与切换，设有二种状态六个接口，捕集状态为第一接口 Blb与第二接口 B2b通、第三接口 B3b与第四接口 B4b通、第五接口 B5b与第六接口 B6b通；解析状态为第一接口 Blb与第六接口 B6b通、第二接口 B2b与第三接口 B3b通、第四接口 B4b与第五接口 B5b通；六个接口的连接方式第一接口 Blb与第一三通换向阀1-6连接，第二接口 B2b与捕集管2-3入口连接，第三接口 B3b与第五流量调节器7-3、零气钢瓶7_1连接，第四接口 B4b与第一气体混合器3-1连接，第五接口 B5b与大气捕集管2-3出口连接，第六接口 B6b为排放出口 ；第三六通阀4-3控制样品测定与校准标定的气路连接与转换，设有二种状态六个接口，测定状态为第一接口 Clc与第二接口 C2c通、第三接口 C3c与第四接口 C4c通、第五接口 C5c与第六接口 C6c通；标定状态为第一接口 Clc与第六接口 C6c通、第二接口 C2c与第三接口 C3c)通、第四接口 C4c与第五接口 C5c通；第一接口 Clc与第三气体混合器3-3连接，第二接口 C2c与第六流量调节器7-4和零气钢瓶7-1连接，第三接口 C3c与第六接口 C6c之间本文档来自技高网...

【技术保护点】
表层海水与大气中挥发性硫化物检测装置，该装置是由样品采集组件与捕集解吸组件连接，捕集解吸组件与氧化检测组件连接，氧化检测组件与气路转换组件连接并与供气系统连接。

【技术特征摘要】
1.表层海水与大气中挥发性硫化物检测装置，该装置是由样品采集组件与捕集解吸组件连接，捕集解吸组件与氧化检测组件连接，氧化检测组件与气路转换组件连接并与供气系统连接。2.根据权利要求I所述的表层海水与大气中挥发性硫化物检测装置，其特征在于所述的样品采集组件设置空气泵(1-1)、水气平衡器(1-2)、水气分离器(1-3)，空气泵(1-1)上通道直接与水气分离器(1-3)的大气通道连接，下通道与水气平衡器(1-2)的气体入口连接；水气平衡器(1-2)下端设有空气入口，顶端设有平衡气出口，海水入口(1-4)与船载潜水泵连接，海水出口(1-5)连接导管排空，顶端的气体出口与水气分离器(1-3)的平衡气通道连接；水气分离器(1-3)大气通道出口通过第一三通换向阀(1-6)与第二六通阀(4-2)第一接口 B(Ib)连接，水气分离器(1-3)平衡气通道出口通过第二三通换向阀(1-7)与第一六通阀(4-1)第一接口 A(Ia)连接；第一三通换向阀(1-6)和第二三通换向阀(1_7)各有一个排放口，管路和接口均用聚四氟乙烯软管和密封件。3.根据权利要求I所述的表层海水与大气中挥发性硫化物检测装置，其特征在于所述的捕集解吸组件设置捕集解吸室(2-1)、平衡气捕集管(2-2)、大气捕集管(2-3)、热敏电阻器(2-4)、半导体制冷器(2-5)，平衡气捕集管(2-2)入口与第六通阀(4-1)第二接口A(2a)连接，出口与第一六通阀(4-1)第五接口 A(5a)连接；大气捕集管(2_3)入口与六通阀(4-2)第二接口 B(2b)连接，出口与第二六通阀(4-2)第五接口 B(5b)连接；捕集解吸室(2-1)安装热敏电阻器(2-4)和半导体制冷器(2-5)。4.根据权利要求I所述的表层海水与大气中挥发性硫化物检测装置，其特征在于所述的氧化检测组件设置催化氧化炉(3-5)、大气石英反应管(3-6)、平衡气石英反应管(3-7)、第一膜干燥管(3-8)、第二膜干燥管(3-9)、紫外荧光检测器(3-10)、工控机(3-11)，大气石英反应管(3-6)入口与第一气体混合器(3-1)连接，出口与第一膜干燥管(3-8)连接，进入紫外荧光检测器的大气检测通道；平衡气石英反应管(3-7)入口由三通换向阀(3-4)切换，可分别与第二气体混合器(3-2)、第三气体混合器(3-3)连接，出口与第二膜干燥管(3-9)连接，进入紫外荧光检测器的平衡气检测通道，工控机(3-11)实现检测过程的人机对话、数据采集、数据计算。5.根据权利要求I所述的表层海水与大气中挥发性硫化物检测装置，其特征在于所述的气路转换组件设置第一六通阀(4-1)、第二六通阀(4-2)、第三六通阀(4-3)，第一六通阀(4-1)控制平衡气进入捕集管的捕集与解吸的气路连接与切换，设有二种状态六个接口，捕集状态为第一接口 A(Ia)与第二接口 A(2a)通、第三接口 A(3a)与第四接口 A(4a)通、第五接口 A(5a)与第六接口 A(6a)通；解吸状态为第一接口 A(Ia)与第六接口 A(6a)通、第二接口 A(2a)与第三接口 A(3a)通、第四接口 A(4a)与第五接口 A(...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑晓玲，何鹰，王保栋，王艳君，
申请(专利权)人：国家海洋局第一海洋研究所，
类型：实用新型
国别省市：