专利名称：通过浮力测定盐度的方法及浮力盐度计的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种通过浮力测定水溶液盐度的方法及所用的装置。
国际上测定海水盐度已有近百年的历史，测定方法有电导法、克纽森法、折光法、比重计法等。其中电导法精度最高，但电导仪价格昂贵，每台万元以上；自克纽森1901年创立以滴定氯度换算盐度的方法以来，克纽森法一直是国际上标准的测定海水盐度的经典方法，但该法测试技术要求高，操作复杂，需专门实验室及相应的玻璃器皿，而且还不能用于生产现场。现在市场上出售的折光式盐度计、比重计等测定盐度的工具，其误差很大，一般约为2个盐度单位，其中折光式盐度计还不能检测盐度低于6S的样品。
本发明的目的是提供一种通过浮力测定盐度的方法及浮力盐度计，它能弥补现有技术的上述不足。
本发明的方法，其特征是在0-50℃下根据水样对浮子的浮力及不同温度下浮力与密度、密度与盐度的关系算出盐度。
实施上述方法的浮力盐度计有一测量筒，它的上部有一出水口，其特征是与测量筒连通地固定一长筒或双行滑动轨道，它们平行地插入温校尺和盐度计量尺，此外还配备浮子和温度计。
本发明的方法及所用的装置简单，价格低，便于现场测定，测速快，精度高，并且不用电源、试剂，使用前也不用标准海水校准。
下面通过实施例和附图进一步说明本发明。
附
图1为本发明所用装置的结构示意图。
附图2为浮子结构示意图。
实施例在17.5℃下，采用重量为50.281g、带体积 刻度的浮子测定水样，其沉入水样的体积为50.0383cm3，于是算出该水样的密度为1.00485克/厘米3，折算出条件密度σ17.5＝(1.00485-1)×1000＝4.85，将其代入公式σ17.5＝0.7616S-1.239就可以求出该水样的盐度为8.00S。
本发明的浮力盐度计有一圆柱形上面开口下面有一个较大底座的测量筒(6)，它的上部有一水出口(2)，在底座上在圆柱形筒壁外连通地固定一长筒(7)，其中平行地插入温校尺(3)和盐度计量尺(4)，长筒(7)的下部装有温度计(5)。本盐度计还配备一个浮子(9)和一顶盖插筒(1)，后者的圆柱形筒下部开口，上面有较大的顶盖。
下面说明温校尺(3)和盐度计量尺(4)上的刻度是怎样作出的。本盐度计的浮子(9)标线(10)以下的体积及重量是一定的，例如标线(10)以下的体积为50.00cm3，浮子(9)的重量为50.281克。根据阿基米德原理，浮子(9)沉入水溶液中的体积排出的水溶液重量等于该浮子的总重，因此水样密度大者浮子的排出量体积小，相应地浮子标柱(11)上的标线(10)的上升位置就高。当将盐度为8.00S、温度为17.5℃的水溶液置于测量筒(6)中并使温校尺(3)上部的横线(8)即定位线对准测量筒(6)出水口(2)处水平面弯月下缘时，放入水样中的浮子(9)上的标线(10)在盐度计量尺(4)和温校尺(3)上所对应的位置就分别为8.00S和17.5℃。如果在测量筒(6)中换上密度较大的水样，显然此时浮子(9)的排出量体积就变小，而浮子位置就上升，此时标线(10)在盐度计量尺(4)上所对应的刻度可以由公式σ17.5＝0.7616S-1.239算出，其中σ17.5为17.5℃时水样的条件密度值。如果水样的盐度小于8.00S，则浮子的位置就下降，按此就可以作出17.5℃时盐度计量尺(4)上的全部刻度。
如果水样盐度8.00S不变，而温度有所变化，则此时由于温度变化能使水样的体积发生变化，浮子(9)的标线(10)的位置也会因此而升降。这就是说虽然水样的盐度本身不受温度的影响，但在本盐度计中由于通过浮力、密度以及盐度与密度的关系测定水样盐度，因此盐度读数还必须对温度作出校正，即还需要有温校尺(3)。如果把盐度为8.00S的水样放入测量筒(6)中，改变水样的温度，则浮子(9)上的标线(10)就会因温度不同而有所变化，据此就可以定出盐度为8.00S的水样在各种温度下温校尺(3)上与标线(10)所对应的数值，后者在盐度计量尺(4)上所对应的位置就偏离了8.00S的数值，此偏离的数值就相当于温度偏离17.5℃时读数的校正值。
由上述制作刻度的方法容易看出，浮子(9)的体积越大，标柱(11)越长，则其精度越高，因此本盐度计的精度也可以达到电导盐度计的水平。
本盐度计的盐度计量尺(4)可以制成三只，它们分别用于测定盐度为0-16S、16-32S和32-48S的水样，并相应地配备不同重量的浮子(9)。盐度与密度的关系因温度不同可以采用稍有不同的公式，除了前述公式外，在6℃和30℃下分别采用σ6＝0.03756+0.7369S和σ30＝0.7281S-3.812两个公式。与三只盐度计量尺(4)相对应温校尺(3)也有三只。
使用本盐度计测量水样盐度时，旋转打开顶盖插筒(1)，将其倒置于一旁，并使其开口向上，再将套在出水口(2)的乳胶管放入顶盖插筒(1)中以备接入由出水口(2)溢出的水液。根据需要选用三只盐度计量尺中的一只和与之配套的温校尺，将待测水样装满测量筒(6)，多余水样可自动从乳胶管流入顶盖插筒(1)中，该水样可重复使用。使温校尺(3)上部的横线(8)对准出水口(2)处水面弯月下缘最低点。从温度计(5)上读出水样温度，例如18.0℃，使用0-16S的盐度计量尺及相应的温校尺时，让前者的8.00S刻度对准后者的18.0℃处。轻按浮子(9)，使其沉入测量筒(6)底部，松手让其自动上浮恒定，重复这两步动作，重新上浮恒定后，从浮子(9)的标线(10)对应的盐度计量尺(4)上的读数，即为该水样的盐度。
权利要求
1.一种测定水样盐度的方法，其特征是在0-50℃下根据水样对浮子的浮力及不同温度下浮力与密度、密度与盐度的关系算出盐度。
2.实施权利要求1所述方法的浮力盐度计，有一测量筒(6)，它的上部有出水口(2)，其特征是与测量筒(6)连通地固定一长筒或双行滑动轨道(7)，它们平行地插入温校尺(3)和盐度计量尺(4)，此外还配备浮子(9)和温度计(5)。
全文摘要
一种测定水样盐度的方法,其特征是根据水样对浮子的浮力及不同温度下浮力与密度、密度与盐度的关系算出盐度。所用的浮力盐度计,有一测量筒,它的上部有出水口,与测量筒连通地固定一长筒或双行滑动轨道,它们平行地插入温校尺和盐度计量尺,此外还配备浮子和温度计。本发明的方法及所用的装置简单,价格低,便于现场测定,测速快,精度高,并且不用电源、试剂,使用前也不用标准海水校准。
文档编号G01N9/00GK1193739SQ9710572
公开日1998年9月23日 申请日期1997年3月13日 优先权日1997年3月13日
发明者包万友, 侯宝荣, 刁焕祥 申请人:中国科学院海洋研究所