一種高精度吸光度檢測(cè)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于海洋要素檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)，是涉及一種基于吸光度檢測(cè)法測(cè)量海水中營(yíng)養(yǎng)鹽含量和/或PH值的檢測(cè)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著國(guó)家海洋戰(zhàn)略及人們對(duì)海洋環(huán)境保護(hù)意識(shí)的日益增強(qiáng)，針對(duì)海洋環(huán)境的各種檢測(cè)活動(dòng)越來(lái)越頻繁，有效地獲取海洋環(huán)境檢測(cè)數(shù)據(jù)已經(jīng)成為海洋環(huán)境保護(hù)研究的主要內(nèi)容之一。海水中富含多種營(yíng)養(yǎng)鹽成分，例如銨鹽、硝酸鹽、磷酸鹽、硅酸鹽、亞硝酸鹽等。近年來(lái)，隨著海水富營(yíng)養(yǎng)化加劇，赤潮頻發(fā)，對(duì)海洋生態(tài)及近海養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)生了巨大的影響。水體中營(yíng)養(yǎng)鹽含量及PH值的長(zhǎng)期測(cè)量數(shù)據(jù)，可被用作水質(zhì)評(píng)判指標(biāo)，在赤潮監(jiān)測(cè)與預(yù)警等應(yīng)用方面具有重要的實(shí)用價(jià)值。因此，在臺(tái)站、監(jiān)測(cè)浮標(biāo)上布放用來(lái)測(cè)量上述參數(shù)的海洋要素原位傳感器十分必要。
[0003]無(wú)論是營(yíng)養(yǎng)鹽檢測(cè)還是PH值測(cè)量，當(dāng)前主流做法都是在待測(cè)水樣中加入相應(yīng)試劑使之顯色，然后利用特定波長(zhǎng)的光源照射并測(cè)量其吸光度值，根據(jù)響應(yīng)曲線換算出水樣中被測(cè)目標(biāo)的實(shí)際含量水平。目前，市面上用于測(cè)量營(yíng)養(yǎng)鹽含量的傳感器主要是意大利研發(fā)的WIZ系列傳感器。在WIZ系列傳感器中設(shè)置有一吸光度檢測(cè)室，它是一種Z型流通池，Z型通道的首尾分別用于進(jìn)樣和排樣，中間部分的兩端分別連接光源和檢測(cè)器件。這種流通池的優(yōu)點(diǎn)是Z型通道可以做得很細(xì)，節(jié)約試劑；但其缺點(diǎn)是一旦通道中有氣泡進(jìn)入，就不易排出，氣泡的存在會(huì)嚴(yán)重干擾吸光度值測(cè)量的準(zhǔn)確度。而對(duì)于用來(lái)測(cè)量水體PH值的傳感器來(lái)說(shuō)，目前市面上的PH傳感器易受水體溫度變化的影響，很難達(dá)到5%。的測(cè)量誤差，因此精度不高，很難滿足某些環(huán)境高精度的測(cè)量要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種高精度的吸光度檢測(cè)裝置，為克服氣泡因素對(duì)水體中營(yíng)養(yǎng)鹽含量測(cè)量精度的影響提供硬件上的支持。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):
一種高精度吸光度檢測(cè)裝置，包括主體和裝配在所述主體上的光源部件及檢測(cè)器部件；所述主體包括三部分，從上至下依次為蓋板、檢測(cè)室和進(jìn)液室；在所述蓋板上開(kāi)設(shè)有排氣孔，排氣孔底部安裝有透氣膜；在所述檢測(cè)室中開(kāi)設(shè)有上下貫通的空腔，所述空腔中的氣體穿過(guò)所述透氣膜經(jīng)由所述排氣孔排出；在所述檢測(cè)室的相對(duì)兩個(gè)側(cè)面上對(duì)應(yīng)開(kāi)設(shè)有用于安裝所述光源部件的光源接口和用于安裝所述檢測(cè)器部件的檢測(cè)接口，所述光源接口與所述檢測(cè)接口同軸，且與空腔上形成的透明觀察窗正對(duì)或直接與所述空腔貫通；在所述檢測(cè)室的其中一個(gè)側(cè)面上開(kāi)設(shè)有排液口，所述排液口與所述空腔貫通，且位于所述光源接口和檢測(cè)接口的上方；在所述進(jìn)液室中開(kāi)設(shè)有與所述空腔連通的進(jìn)樣通道和貫穿主體底部的進(jìn)液過(guò)濾通道，所述進(jìn)樣通道和進(jìn)液過(guò)濾通道的相交面為斜面，在相交面處安裝有透水隔氣的過(guò)濾膜，在所述進(jìn)液室的相對(duì)兩個(gè)側(cè)面上對(duì)應(yīng)開(kāi)設(shè)有向上傾斜且均與所述進(jìn)液過(guò)濾通道貫通的進(jìn)液孔和出氣孔，且出氣孔位于進(jìn)液孔的上方，在所述出氣孔中安裝有透氣隔水的透氣膜；在所述主體的底部安裝有堵頭，所述堵頭的上部伸入到所述的進(jìn)液過(guò)濾通道中，對(duì)所述進(jìn)液過(guò)濾通道進(jìn)行封堵，在所述堵頭的頂部開(kāi)設(shè)有沉孔，通過(guò)所述沉孔收集進(jìn)液過(guò)濾通道中過(guò)濾下來(lái)的雜質(zhì)。
[0006]為了便于進(jìn)液過(guò)濾通道中的氣泡能夠順利地沿斜向上的出氣孔排出，本發(fā)明設(shè)計(jì)所述進(jìn)液孔和出氣孔與所述進(jìn)液過(guò)濾通道相貫通的貫通面與所述過(guò)濾膜的底面相切，以減少氣泡對(duì)測(cè)量精度的影響。
[0007]優(yōu)選的，所述進(jìn)液孔和出氣孔的軸線與進(jìn)液室的水平底面所成的夾角在30° -40°之間取值。
[0008]進(jìn)一步的，在所述進(jìn)液室中形成有上下貫穿的四級(jí)階梯孔，自上而下依次為與所述空腔連通的一級(jí)孔段、連接在一級(jí)孔段與三級(jí)孔段之間用于變徑過(guò)渡的二級(jí)孔段、作為所述進(jìn)樣通道的三級(jí)孔段、作為所述進(jìn)液過(guò)濾通道的四級(jí)孔段；所述三級(jí)孔段的直徑小于一級(jí)孔段和四級(jí)孔段的直徑，通過(guò)縮小進(jìn)樣通道的直徑，以便使氣泡沿著進(jìn)液室的出氣孔排出。
[0009]為了方便將海水樣品注入到進(jìn)液過(guò)濾通道中，并同時(shí)起到阻止進(jìn)液過(guò)濾通道中的海水樣品沿進(jìn)液孔外漏的作用，本發(fā)明將所述進(jìn)液孔設(shè)計(jì)成兩級(jí)階梯孔式結(jié)構(gòu)，其中，內(nèi)部孔段的直徑與進(jìn)液管的直徑相適配，外部孔段的直徑與管路接頭的外直徑相適配，所述管路接頭為中空結(jié)構(gòu)，進(jìn)液管由外向內(nèi)依次穿過(guò)管路接頭的中空部分以及中空的管路卡套伸入到所述的內(nèi)部孔段，所述管路接頭與所述外部孔段螺紋連接，通過(guò)擠壓所述管路卡套變形以固定所述進(jìn)液管，并同時(shí)起到密封作用，以防止海水樣品外漏。
[0010]為了便于安裝所述的透氣膜，本發(fā)明設(shè)計(jì)所述出氣孔為兩級(jí)階梯孔，內(nèi)部孔段的直徑小于外部孔段的直徑，所述出氣孔中的透氣膜安裝在外部孔段的階梯面處，所述外部孔段與一出氣管螺紋連接，通過(guò)所述出氣管固定所述出氣孔中的所述透氣膜。
[0011]優(yōu)選的，所述光源接口與檢測(cè)接口位于檢測(cè)室的下半部分，均為兩級(jí)階梯孔式結(jié)構(gòu)，內(nèi)部孔段的直徑與所述光纖的直徑相適配，外部孔段的直徑與光纖接頭的外直徑相適配，所述光纖接頭為中空結(jié)構(gòu)，光纖由外向內(nèi)依次穿過(guò)光纖接頭的中空部分以及中空的光纖卡套伸入到所述的內(nèi)部孔段，所述光纖接頭與所述外部孔段螺紋連接，通過(guò)擠壓所述光纖卡套變形以固定所述光纖，并同時(shí)阻止光線外泄；其中，安裝于光源接口中的光纖作為所述光源部件的一部分，與發(fā)光元件光耦合，接收并向所述空腔傳送入射光；安裝于檢測(cè)接口中的光纖作為所述檢測(cè)器部件的一部分，與檢測(cè)器相連接，接收穿過(guò)所述空腔中的水樣透射輸出的出射光，并傳送至檢測(cè)器。
[0012]進(jìn)一步的，所述排液口位于所述檢測(cè)接口的上方，且臨近檢測(cè)室的頂部；所述排液口為兩級(jí)階梯孔式結(jié)構(gòu)，內(nèi)部孔段的直徑與排液管的直徑相適配，外部孔段的直徑與管路接頭的外直徑相適配，所述管路接頭為中空結(jié)構(gòu)，排液管由外向內(nèi)依次穿過(guò)管路接頭的中空部分以及中空的管路卡套伸入到所述的內(nèi)部孔段，所述管路接頭與所述外部孔段螺紋連接，通過(guò)擠壓所述管路卡套變形以固定所述排液管，并同時(shí)起到密封作用。
[0013]優(yōu)選的，所述排氣孔、空腔和進(jìn)樣通道分別對(duì)應(yīng)開(kāi)設(shè)在蓋板、檢測(cè)室和進(jìn)液室的正中位置；所述空腔為表面光滑的圓柱形孔，其直徑在0.8cm-l.2cm之間。
[0014]為了對(duì)待測(cè)海水樣品的溫度實(shí)現(xiàn)檢測(cè)，以克服溫度變化對(duì)水體的PH值測(cè)量精度造成的影響，本發(fā)明在所述檢測(cè)室的其中一個(gè)側(cè)面上還進(jìn)一步開(kāi)設(shè)有與所述空腔貫通的感溫元件安裝孔，所述安裝孔的開(kāi)設(shè)高度低于所述排液口的開(kāi)設(shè)高度，感溫元件安裝在所述安裝孔中，感溫元件的感應(yīng)探頭伸入到所述空腔中，以便于準(zhǔn)確地檢測(cè)出待測(cè)海水樣品的實(shí)際溫度。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:本發(fā)明的高精度吸光度檢測(cè)裝置通過(guò)在進(jìn)液室中設(shè)置過(guò)濾膜和傾斜向上的進(jìn)液口及透氣膜，由此可以有效減少氣泡進(jìn)入檢測(cè)室的可能性。通過(guò)將檢測(cè)室中的空腔設(shè)計(jì)成表面光滑的圓柱孔，這樣即便有氣泡進(jìn)入到所述空腔，也可以順利地上浮通過(guò)蓋板上的排氣孔排出。通過(guò)將光源接口和檢測(cè)接口同軸設(shè)計(jì)在檢測(cè)室偏下方的位置處，此處氣泡不易存在，由此可有效減少氣泡對(duì)吸光度檢測(cè)的影響。此外，本發(fā)明通過(guò)在檢測(cè)室上增設(shè)感溫元件，從而可以實(shí)時(shí)反饋待測(cè)樣品的溫度至后部的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，進(jìn)而通過(guò)修正模型實(shí)現(xiàn)對(duì)待測(cè)海水樣品的PH值的精確測(cè)量。本發(fā)明的吸光度檢測(cè)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉，適用于利用試劑使待測(cè)液顯色后根據(jù)不同的吸光度值推算相應(yīng)海洋要素含量的傳感器中。
[0016]結(jié)合附圖閱讀本發(fā)明實(shí)施方式的詳細(xì)描述后，本發(fā)明的其他特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是本發(fā)明所提出的高精度吸