用于检测水中气体浓度的检测装置的制造方法_2

文档序号:10054941阅读:来源:国知局
4直接与水体接触。如图5所示,铜网罩4c透水透气,可避免气体渗透管4 被生物附着而影响气体的渗透效率。气体渗透管4仅仅允许气体渗透通过而不允许液体渗 透通过管壁。以利用溴麝香草酚蓝试剂(Bromothymol Blue,简称BTB试剂)检测水体中的 二氧化碳的浓度为例,由于气体渗透管4允许气体渗透而不允许液体渗透,因此,BTB试剂 在气体渗透管4内停留的过程中,水体中的二氧化碳气体会渗透进入气体渗透管4并在气 体渗透管4内与BTB试剂反应发生颜色变化,最终达到渗透平衡;然后,渗透平衡液经渗透 液管43进入比色池3内,在比色池3内完成光学检测,获得相应的测量信息。
[0028] 在图1所示的实施方式中,本实用新型检测装置在整体外观上呈现为圆柱体状, 结构紧凑,并可减少整个检测装置的重量,使其在空气中的重量为5kg左右,水下重量为 Ikg左右。本实用新型的控制舱2、栗阀舱5、试剂舱6可采用耐压材料(如PEEK、POM等) 加工制成。控制舱2的筒状壳体、上盖2a、下盖2b的厚度分别约为10mm,筒状壳体的内径 约为0=19(?丨丨。控制舱2的筒状壳体的两端分别与上盖2a、下盖2b通过螺丝和0型密封圈 密封固定安装在一起。控制舱2可耐受不低于3000m的静水压力。为使本实用新型检测装 置达到在水下2000m的水密性能,如图1所示,可将控制模块2c和光学检测模块置于耐静 水压的控制舱2内。
[0029] 如图1和图3所示,光学检测模块主要包括支座2d、半透半反镜26、第一 LED光源 21、第二LED光源22、第一光电二极管24、第二光电二极管25、入射光纤23和透射光纤32, 其中,支座2d固定安装在控制舱2的下盖2b上,半透半反镜26、第一 LED光源21、第二LED 光源22、第一光电二极管24和第二光电二极管25固定安装于支座2d上。支座2d上设有 "十"字型通道,该"十"字型通道的一条子通道的两端的端口分别固定安装有第二LED光源 22和第二光电二极管25,另一条子通道的一端的端口固定安装有第一 LED光源21,该子通 道的另一端端口与入射光纤23的一端连接;入射光纤23的另一端与比色池3的入射光纤 接头连接,比色池3的透射光纤接头通过透射光纤32与第一光电二极管24连接。为防止外 部水体(如海水)渗入控制舱2内,如图1所示,在入射光纤23穿过控制舱的下盖2b时, 用入射光纤密封压套23a严格密封;在透射光纤32穿过控制舱的下盖2b时,用透射光纤 密封压套32a严格密封。在两条子通道的内部交汇处安装有半透半反镜26。半透半反镜 26与两条子通道的夹角分别为45°角,使得来自第二LED光源22的激发光在经过半透半 反镜26时,约有一半光透过半透半反镜26而被第二光电二极管25接收作为参照信号,另 一半的光被半透半反镜26反射进入入射光纤23作为透射光信号;同样地,来自第一 LED光 源21的激发光约有一半被半透半反镜26反射而被第二光电二极管25接收作为参照信号, 另一半光透过被半透半反镜26进入入射光纤23作为透射光信号。两路透射光信号经入射 光纤23传输至比色池3,经过比色池3时,被比色池3中的试剂与被测气体的渗透平衡液吸 收一部分后又经由透射光纤32输送至第一光电二极管24,由第一光电二极管24接收而产 生测量信号。
[0030] 如图2所示,控制模块2c可包括微处理器芯片、光电转换与I/V转换电路、A/D转 换芯片、栗阀控制开关电路和数据存储芯片。整个控制模块2c可集成为一块PCB板而固定 安装在控制舱2的上盖2a上。其中,光电转换与I/V转换电路的输入端分别与第一光电二 极管24、第二光电二极管25电连接,光电转换与I/V转换电路的输出端与A/D转换芯片的 输入端电连接,微处理器芯片的输入端与A/D转换芯片的输出端电连接,栗阀控制开关电 路的输入端、数据存储芯片的输入端、第一 LED光源21、第二LED光源22分别与微处理器芯 片的输出端电连接;此外,如图1、图2和图4所示,栗阀舱5内的三通阀51、微流量栗52、 两通阀53分别通过水密连接线5e与栗阀控制开关电路的输出端电连接。
[0031] 可在控制模块2c上安装有电池2e,以使本实用新型检测装置通过内部电池2e进 行自主供电。本实用新型检测装置亦可通过水密接插件1和水下电缆与外部供电装置连 接,从而由外部进行供电。
[0032] 如图1所示,试剂袋61、清洗液袋62和废液袋63放置在试剂舱6中,试剂袋61、 清洗液袋62和废液袋63均可用锡箱袋的软包装。试剂舱6设有开口,外部的水体可由该 开口进入试剂舱6内,此外,经由该开口也可以方便地对试剂袋61、清洗液袋62和废液袋 63及其中的液体进行更换。作为本实用新型的另一种实施方式,可以不设试剂舱6,在进行 测量时,将试剂袋61、清洗液袋62和废液袋63直接置于水体中。
[0033] 如图1所示,栗阀舱5由耐高压的壳体和栗阀舱的上盖5a和栗阀舱的下盖5b构 成。栗阀舱的上盖5a与控制舱的下盖2b通过固定杆5c和固定杆5d固定连接。如图6所 示,在栗阀舱5的下盖5b上有栗阀舱孔55,该孔为直径:0=3〇mm的圆孔,栗阀舱孔55用平 衡膜57 (如不透水的橡胶或塑料薄膜)覆盖并用平衡膜压套56和不锈钢螺丝固定密封,由 此使栗阀舱5的内部为密封的环境,可用于在0-2000m的水体中检测气体浓度。由于栗阀 舱5内充满低粘度硅油,且平衡膜57具有弹性,当本实用新型检测装置置于深水中时,外部 水体的静水压力使平衡膜57弹性凹陷,使栗阀舱5内部的硅油产生相同的静水压力,从而 维持栗阀舱5内部的栗、阀及其管路中的压力与气体渗透管4、比色池3、试剂袋61、清洗液 袋62及其管路中的压力完全一致而能正常工作。由于控制舱2的耐压设计和栗阀舱、试剂 舱的内外压力平衡设计,使本实用新型的整个检测装置可以布放在2000m以内的深水中, 保证栗、阀可在不同的高静水压力下正常工作。
[0034] 三通阀51、微流量栗52和两通阀53置于密闭的栗阀舱5内。其中,三通阀51、 微流量栗52和两通阀53固定安装在栗阀舱5的下盖5b上。试剂袋61、清洗液袋62分 别通过贯穿栗阀舱5的下盖5b的试剂连接管61a、清洗液袋连接管62a与三通阀51的两 个进口端连通,三通阀51的公共出口端与微流量栗52的进口连通,微流量栗52的出口通 过进液管54与气体渗透管4的气体渗透管入口 4a连通,气体渗透管4的气体渗透管出 口 4b通过渗透液管43与比色池入口 3c连通,比色池出口 3d通过排出液管35与两通阀 53的进口端连通,两通阀53的出口端通过废液连接管63a与废液袋63连通。试剂连接管 61a、清洗连接管62a、废液连接管63a穿过栗阀舱的下盖5b时,分别用试剂连接管密封压套 61b、清洗液连接管密封压套62b、废液连接管密封压套63b严格密封。进液管54和排出液 管35在穿过栗阀舱的上盖5a时,分别用进液管密封压套54a和排出液密封压套35a严格 密封。在本实用新型中,三通阀51和微流量栗52可分别选用美国LEE公司的三通电磁阀 (LFRA2430110H)和微流量栗(LPLA1211050L)。微流量栗(LPLA1211050L)每动作一次抽取 的液体容量为50 μ L。
[0035] 使用本实用新型检测装置进行测量时,可将微处理器芯片的输入端与水上PC机 通过水密接插件1和水下电缆电连接,从而由水上的PC机向微处理器芯片发送控制指令, 再由微处理器芯片将控制指令转发给控制栗阀控制开关电路、第一 LED光源21和第二LED 光源22,从而使微处理器芯片根据PC机的指令控制栗阀控制开关电路、第一 LED光源21和 第二LED光源22的导通和关闭。作为本实用新型的另一种实施方式,亦可由微处理器芯片 自身直接发出控制指令,控制栗阀控制开关电路、第一 LED光源21、第二LED光源22的导通 和关闭。
[0036] 微处理器芯片通过控制栗阀控制开关电路而控制微流量栗52、三通阀51、两通阀 53的导通和关闭,从而选择开通三通阀51与清洗液袋62或与试剂袋61之间的管路,并在 微流量栗52的作用下抽取清洗液或试剂。当选择抽取试剂进行气体浓度检测时,三通阀51 的清洗液进口关闭,三通阀51的试剂进口打开,试剂袋61内的试剂经试剂连接管61a从三 通阀51的试剂进口端进入三通阀51,再从三通阀51的公共出口端进入微流量栗52,然后 经进液管54由气体渗透管入口 4a进入气体渗透管4,试剂在气体渗透管4内与由水体渗 透进来的被测气体(如二氧化碳)混合达到渗透平衡后,由气体渗透管出口 4b经渗透液管 43进入比色池 3进行气体浓度检测,检测完毕后的废液由比色池出口 3d经排出管35输送 到栗阀舱5内的两通阀53,再由两通阀53的出口经废液连接管63b进入试剂舱内的废液袋 63中。由此,形成了由试剂袋61开始,到废液袋63结束的封闭管路。由于两通阀53位于 液路的终端,当两通阀53处于关闭状态时,可保
当前第2页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1