[实用新型]一种海水二氧化碳传感器的简易校准装置

说明书

本实用新型公开了一种海水二氧化碳传感器的简易校准装置，属于传感器校准装置领域。其主要部件包括供二氧化碳装置、供氮装置、待校准的海水二氧化碳传感器、校准器和台式二氧化碳气体分析仪。其中校准器是进行校准的主体，而供二氧化碳装置、供氮装置用于通过管路向校准器内提供气体，调节校准器内的二氧化碳浓度。校准器内部的气体通过外部连接的气管进行循环，其功能切换通过两个三通阀实现。本实用新型基于气体环境间接校准机理，省去了效率较低的水气混合平衡过程，可大幅提高校准效率；使用高精度的台式二氧化碳气体分析仪作为校准试验过程中二氧化碳浓度的实时监控依据，同时作为校准基准值的数据来源，确保了基准值的准确性。

技术领域

本实用新型属于传感器校准技术领域，具体涉及一种海水二氧化碳传感器的简易校准装置。

背景技术

准确测定海水中的二氧化碳分压是揭示海洋在全球气候变化中作用的关键。总体而言，获取海水二氧化碳分压的方式包括两种：走航二氧化碳连续观测和定点原位二氧化碳传感器长期观测。基于渗透膜技术的海水二氧化碳传感器能够获取大量的原位数据，被广泛应用于近海、大洋、极地等海域的全球气候变化和珊瑚礁等敏感区域的海洋酸化研究。二氧化碳传感器在野外长期使用过程中，由于受生物沾污以及自身元器件损耗等影响，不可避免地会发生数据漂移，因此需要定期进行传感器校准。

目前国际上普遍使用的海水二氧化碳传感器校准装置体积十分庞大。通常将二氧化碳传感器与走航二氧化碳连续观测系统置于同一个大水池中，确保两者所测量的水体具有相同的二氧化碳分压，以走航二氧化碳连续观测系统测定值为基准值对二氧化碳传感器数据进行校准。该方法需要巨大的试验场地，且存在无法迅速改变水体中的二氧化碳分压的缺陷，难以获得较多浓度梯度的二氧化碳分压值，导致校准效率极为低下。

因此，建立一种海水二氧化碳传感器的简易校准装置，在校准精度和校准效率方面达到较好平衡，有助于更好地发挥海水二氧化碳传感器在海洋科研活动中的重要作用。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是，克服现有海水二氧化碳传感器校准装置体积庞大、效率低导致使用率极低的缺点，提供一种基于气体环境间接校准机理、具备一定校准精度和较高校准效率的海水二氧化碳传感器简易校准装置。

本实用新型所采用的具体技术方案如下：

一种海水二氧化碳传感器的校准装置，其包括供二氧化碳装置、供氮装置、待校准的海水二氧化碳传感器、校准器和台式二氧化碳气体分析仪；所述校准器为一个密封容器，顶部开设气体入口和气体出口；所述待校准的海水二氧化碳传感器通过固定架悬空架设于校准器的内腔中；所述气体入口通过气管与两进一出三通阀的出口相连，所述气体出口由气管依次连接气泵、气体流量计后连接至台式二氧化碳气体分析仪的检测入口；所述台式二氧化碳气体分析仪的检测出口由气管连接至一进两出三通阀的进口，一进两出三通阀的第一出口放空，一进两出三通阀的第二出口连接所述两进一出三通阀的第一进口；所述供二氧化碳装置包括由二氧化碳管路依次连接的储二氧化碳设备和第一减压阀，所述供氮装置包括由氮气管路依次连接的储氮设备和第二减压阀；所述二氧化碳管路和氮气管路末端汇合成供气管路后连接至两进一出三通阀的第二进口，用于向校准器内提供气体。

作为优选，穿过所述气体入口的气管伸入校准器的内腔底部，穿出所述气体出口的气管入口位于校准器的内腔顶部。

作为优选，所述校准器为圆柱形壳体，除气体入口和气体出口外其余位置密封。

作为优选，所述校准器采用有机玻璃材质。

作为优选，所述储二氧化碳设备为二氧化碳气瓶。

作为优选，所述储氮设备为氮气瓶。

作为优选，所述气体入口和气体出口与相连的气管之间均具有密封。

作为优选，所述第一减压阀和第二减压阀均为开度可调的减压阀。