[实用新型]一种海水中多种可溶性气体现场监测仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及海洋化学分析领域，特别涉及一种海水中多种可溶性气体现场监测仪。

背景技术

海水中的可溶性气体是评价大洋环流、海洋资源、海洋生物重要参数，在海洋调查、资源勘探、海水养殖业等领域中具有重要意义。在海洋科学常规监测过程中，通常将样品采集后带回实验室进行分析测试，但是样品采集和运输过程中会受压力或温度等条件的影响可能会引起样品组成变化，很难保证测量的准确性和有效性。因此研制实时监测海洋溶解气体装备是海洋化学研究的热点之一。

目前，对海水中可溶性气体实时监测通常是针对性某一种气体的传感器。如监测二氧化碳的传感器有电化学法、混合敏感膜法、光纤化学法及光谱法等。监测溶解氧的有电化学法、光纤化学法等。监测甲烷的有新型膜材料法、生物传感器法、光谱法等。每一种方法只能针对特定气体进行监测，同时在实际应用过程中也具有一定的局限性。如电化学法稳定性欠佳；光纤化学法需要足够长的反应平衡时间，不适合在海洋环境中长期自动连续工作；光谱法受周围环境温度影响大。可见，研制监测海水多种可溶性气体的通用传感器一直是海洋监测技术领域热点之一。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种海水中多种可溶性气体现场监测仪，以达到检测速度快，实现同时定性定量检测、不受外界温度干扰、无二次污染的目的。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种海水中多种可溶性气体现场监测仪，包括海水引入装置、水气分离膜和真空室，所述海水引入装置与水气分离膜相连，所述水气分离膜通过管路与真空室相连，所述管路上设有气密阀；所述真空室内设有离子化室、质量分析器和检测器，所述真空室外连接涡轮分子泵和机械泵。

上述方案中，所述海水引入装置包括与水气分离膜连接的海水引入管和海水排出管，所述海水排出管上设置蠕动泵，所述海水引入管上设有海水过滤器。

上述方案中，所述水气分离膜为有机半透膜，具体为PDMS膜、聚四氟乙烯膜、纤维素膜或聚乙烯膜中的一种，半透膜具有阻止液体海水进入质谱系统，同时海水中气体小分子可以透过，实现水气分离。

上述方案中，所述离子化室的离子化方式为电子轰击离子源方式，气体被离子化为带有不同质荷比的离子。

上述方案中，所述质量分析器为四级杆、磁或离子阱，能够实现不同质荷比的筛分。

上述方案中，所述检测器为电子倍增管或者法拉第筒，能够实现待测离子的高灵敏检测。

上述方案中，所述真空室内还设有监测气体压力的真空规，所述真空规通过控制装置与涡轮分子泵、机械泵以及气密阀相连。

更进一步的技术方案中，所述真空室的压强小于10^-4Pa。

更进一步的技术方案中，所述海水过滤器的孔径为40μm。

通过上述技术方案，本实用新型提供的海水中多种可溶性气体现场监测仪利用质谱原理实现海水中二氧化碳、溶解氧、甲烷等多种可溶气体的定性定量检测，提高了时空分析的精度，降低了人力物力消耗，具有检测速度快，实现同时定性定量检测、不受外界温度干扰、无二次污染等特点。该仪器可被广泛应用在海洋浮标、台站、监测船、潜标等不同监测平台，为研究海洋中可溶性气体的生物地球化学过程和机理提供技术支撑，在海洋资源探测、海洋生态监测和评价方面具有重要的意义。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本实用新型实施例所公开的一种海水中多种可溶性气体现场监测仪结构示意图。

图中：1、海水引入装置；2、蠕动泵；3、海水排出管；4、水气分离膜；5、气密阀；6、离子化室；7、质量分析器；8、检测器；9、真空室；10、涡轮分子泵；11、机械泵；12、海水过滤器；13、海水引入管；14、真空规。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

本实用新型提供了一种海水中多种可溶性气体现场监测仪，如图1所示的结构，该监测仪利用质谱原理实现海水中多种可溶气体的定性定量检测，具有检测速度快、稳定性强、无二次污染等优点。