CN208313967U - 走航式海水连续处理、采样和多参数水质监测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种走航式海水连续处理、采样和多参数水质监测装置，其特征在于包括海水分流器、蠕动泵、检测池、传感器、离子场效应pH计、紫外硝酸盐仪、通讯天线、GPRS数据传输天线、定位通讯天线、数据采集及电源控制盒、pCO2二氧化碳分压仪；本实用新型方法数据实时性高，节省人力和时间，维护成本比传感器原位检测方法低，数据质量更易于控制。且可方便搭载于科考船、商船或渔船上，从而覆盖全球大部分海洋，获取宝贵数据。
Description
技术领域
本实用新型涉及水体检测领域，具体涉及一种走航式海水连续处理、采样和多参数水质监测装置。
背景技术
随着全球气候变化和人类活动的增加，海洋表层水体水质也正发生着明显改变，如随着硝酸盐、铵盐、活性磷酸盐、硅酸盐等营养盐输入加剧，富营养化、有害赤潮、水体缺氧等各种生态灾害频发。大气二氧化碳的逐年增加也使得海洋酸化日趋严重，海气界面碳通量显著改变，因此开展对海洋环境恶化的研究和治理，迫切需要对海洋水体水质进行高分辨率连续自动化监测。
目前海洋水体水质检测主要采用以下方式：现场采样船基或岸基实验室分析、浮标锚系传感器原位检测、走航连续仪器检测。人工现场采样实验室分析检测方法，分析独立样品，收到采样方法和设备的限制，需要较高的人力成本以及时间消耗。浮标锚系传感器原位检测，可获取某定点自然水体原位连续数据，但长期工作生物附着严重，需要人工定时维护，因此仪器设备和维护成本都比较高。
走航连续仪器检测是将水样抽离原位、通过传感器或仪器自动检测的方法，比现场采样分析方法数据实时性高，节省人力和时间，维护成本比传感器原位检测方法低，数据质量更易于控制。且可方便搭载于科考船、商船或渔船上，从而覆盖全球大部分海洋，获取宝贵数据。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种适用于近海和深远海的免维护走航式海水连续处理和生物化学水质监测装置。
本实用新型的走航式海水连续处理、采样和多参数水质监测装置包括海水分流器、蠕动泵、检测池、传感器、离子场效应pH计、紫外硝酸盐仪、通讯天线、GPRS数据传输天线、定位通讯天线、数据采集及电源控制盒、pCO2二氧化碳分压仪；
所述的海水分流器通过蠕动泵与检测池相连，检测池的出口分为三条并联支路，三条支路上分别设有离子场效应pH计、紫外硝酸盐仪和pCO2二氧化碳分压仪；离子场效应pH计、紫外硝酸盐仪和pCO2二氧化碳分压仪出口均与海水分流器相连；
所述的检测池内设有传感器；所述的传感器、离子场效应pH计、紫外硝酸盐仪、pCO2二氧化碳分压仪、通讯天线、GPRS数据传输天线、定位通讯天线均与数据采集及电源控制盒相连。
优选的，所述的走航式海水连续处理、采样和多参数水质监测装置还包括颗粒过滤柱，所述的颗粒过滤柱一端与检测池的出口相连，另一端与任一并联支路相连。
作为本实用新型的一个优选方案，所述的颗粒过滤柱内部材料为聚醚砜，外部为高密度聚乙烯，可过滤掉0.45μm的颗粒，并可长期使用，两端为旋紧式连接，方便更换。
作为本实用新型的一个优选方案，所述的离子场效应pH计、紫外硝酸盐仪、pCO2二氧化碳分压仪和颗粒过滤柱入口和出口均设有水路开关。
作为本实用新型的一个优选方案，所述的走航式海水连续处理、采样和多参数水质监测装置还包括样品自动采集器、液相色谱和流动式营养盐自动分析仪；所述的样品自动采集器可拆卸连接在颗粒过滤柱入口管路上，所述的液相色谱和流动式营养盐自动分析仪可拆卸连接在颗粒过滤柱出口管路上。
作为本实用新型的一个优选方案，除与蠕动泵连接外，所述的海水分流器设有至少一个海水入口和两个海水出口；所述的海水入口设有海水泵；两个海水出口在海水分流器上呈上下布置。
本实用新型的装置比现场采样分析装置和方法相比数据实时性高，节省人力和时间，维护成本比传感器原位检测方法低，数据质量更易于控制。且可方便搭载于科考船、商船或渔船上，从而覆盖全球大部分海洋，获取宝贵数据。
附图说明
图1装置结构示意图；
本实用新型包括海水分流器1、海水泵2、蠕动泵3、检测池4、温盐浊度等传感器5、离子场效应pH计6、紫外硝酸盐仪7、水路开关8、颗粒过滤柱9、样品自动采集器10、液相色谱11、铱星通讯天线12、GPRS数据传输天线13、北斗定位通讯天线14、数据采集及电源控制盒15、pCO2二氧化碳分压仪16、装置外壳17、流动式营养盐自动分析仪18。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型的走航式海水连续处理、采样和多参数水质监测装置包括海水分流器1、海水泵2、蠕动泵3、检测池4、温盐浊度传感器5、离子场效应pH计6、紫外硝酸盐仪7、水路开关8、颗粒过滤柱9、铱星通讯天线12、北斗定位通讯天线14、数据采集及电源控制盒15、pCO2二氧化碳分压仪16，各传感器和数据采集控制器集成于装置外壳17内，便于安装和保护。外接水路可连接样品自动采集器10、液相色谱11、流动式营养盐自动分析仪18等分析和采样设备。实时测定数据并传输于数据采集及电源控制盒15内存储，并同时可经过铱星通讯天线12、GPRS数据传输天线13或北斗定位通讯天线14传输至岸基实验室。图中蓝色为水路示意，虚线为电路示意。
海水分流器1连接船上海水管路，通过海水泵2二次加压，一部分海水从海水分流器1上下两端流出，初步排出气泡和沉淀泥沙等大颗粒杂质，另一部分海水通过蠕动泵3进入装置系统水路。初步处理的海水首先进入检测池4，其内部有温盐浊度等传感器5。然后分三个管路，分别流经离子场效应pH计6、紫外硝酸盐仪7和pCO2二氧化碳分压仪16等，实时测量pH、硝酸盐、二氧化碳分压等数据。另有一路海水，流经颗粒过滤柱9，过滤掉0.45μm的颗粒，净化后的海水进入液相色谱11、流动式营养盐自动分析仪18等仪器分析。样品自动采集器10可根据需要放置于颗粒过滤柱9前端或后端，采集未过滤海水或过滤后海水本图示意采集未过滤海水。各类传感器和设备数据均输送至数据采集及电源控制盒15。实时测定数据可经过铱星通讯天线12、GPRS数据传输天线13或北斗定位通讯天线14三种方式传输至岸基实验室，并且北斗定位通讯天线14还同时提供地理位置信息。
温盐浊度传感器5包括温度传感器、盐度检测传感器和浊度传感器等各类海洋水体水质检测检测传感器
优选的，海水分流器1气泡通过上端排出，下端可排出大颗粒杂质。当船只驶入高浑浊海域时，海水可在进入系统前进行初步净化，提高传感器数据质量和寿命。
优选的，检测池4为密封结构，传感器感应部分置于其中，并可在检测池4中定期添加特定浓度的次氯酸钠溶液，浸泡1h后，随水路排出，防止生物附着生长。
优选的，过滤柱9内部采用具有支撑作用的亲水性的聚醚砜材料，外部为高密度聚乙烯，可过滤掉0.45μm的颗粒，并可长期使用。两段为旋紧式连接，维护时可只将过滤柱取下，方便更换。
优选的，水路开关8可置于每个采样或分析设备前端，可根据需要预先切断水路，便于仪器安装维护。对于传感器，开关可置于其前后两端，便于在不影响整个系统工作的情况下进行单个传感器的更换和维护。
Claims (6)
1.一种走航式海水连续处理、采样和多参数水质监测装置，其特征在于包括海水分流器、蠕动泵、检测池、传感器、离子场效应pH计、紫外硝酸盐仪、通讯天线、GPRS数据传输天线、定位通讯天线、数据采集及电源控制盒、pCO2二氧化碳分压仪；
所述的海水分流器通过蠕动泵与检测池相连，检测池的出口分为三条并联支路，三条支路上分别设有离子场效应pH计、紫外硝酸盐仪和pCO2二氧化碳分压仪；离子场效应pH计、紫外硝酸盐仪和pCO2二氧化碳分压仪出口均与海水分流器相连；
所述的检测池内设有传感器；所述的传感器、离子场效应pH计、紫外硝酸盐仪、pCO2二氧化碳分压仪、通讯天线、GPRS数据传输天线、定位通讯天线均与数据采集及电源控制盒相连。
2.如权利要求1所述的走航式海水连续处理、采样和多参数水质监测装置，其特征在于还包括颗粒过滤柱，所述的颗粒过滤柱一端与检测池的出口相连，另一端与任一并联支路相连。
3.如权利要求2所述的走航式海水连续处理、采样和多参数水质监测装置，其特征在于所述的颗粒过滤柱内部材料为聚醚砜，外部为高密度聚乙烯，两端为旋紧式连接，方便更换。
4.如权利要求2所述的走航式海水连续处理、采样和多参数水质监测装置，其特征在于所述的离子场效应pH计、紫外硝酸盐仪、pCO2二氧化碳分压仪和颗粒过滤柱入口和出口均设有水路开关。
5.如权利要求2所述的走航式海水连续处理、采样和多参数水质监测装置，其特征在于还包括样品自动采集器、液相色谱和流动式营养盐自动分析仪；所述的样品自动采集器可拆卸连接在颗粒过滤柱入口管路上，所述的液相色谱和流动式营养盐自动分析仪可拆卸连接在颗粒过滤柱出口管路上。
6.如权利要求1所述的走航式海水连续处理、采样和多参数水质监测装置，其特征在于除与蠕动泵连接外，所述的海水分流器设有至少一个海水入口和两个海水出口；所述的海水入口设有海水泵；两个海水出口在海水分流器上呈上下布置。
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