CN101865824B - 一种应用于海气二氧化碳通量测量的水密抗压仓体 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及海气测量领域，特别是一种应用于海气二氧化碳通量测量的水密抗压仓体。所述仓体包括设置于水密抗压仓体的下半部分的下仓体和设置于水密抗压仓体的上半部分的上仓体，下仓体和上仓体之间还设置有与上下仓体分别连接的大气通道的二氧化碳分压光纤化学传感器样品池、与上下仓体分别连接的海洋通道的二氧化碳分压光纤化学传感器样品池，以及与上下仓体分别连接的电气连接通道。本发明设计的水密抗压仓体，结构紧凑简单、便于安装、具有良好的密封性和抗压性，可长时间序列投放的、适合锚定平台使用、适合采用CO2分压光纤化学传感器的海气CO2通量测量仪器使用。

Description

一种应用于海气二氧化碳通量测量的水密抗压仓体
技术领域
本发明涉及海气测量领域，特别是一种应用于海气二氧化碳通量测量的水密抗压仓体。
背景技术
准确定量海气二氧化碳(CO2)通量并掌握其在不同时空尺度上的变化是全球碳循环与气候变迁研究的中心任务之一。以船载走航观测为主对表层海水及海表大气CO2分压进行现场实测，是当前应用最广泛、最为研究者公认的估算海气CO2通量的方法。但是，船载航测所使用的仪器价格昂贵，并且难以实现长期时间序列的定点观测。近十年来，随着CO2分压光纤化学传感器技术取得较大进步，使得基于这种光纤化学传感器技术开发一种结构简单、低功耗、适合长时间序列自动观测海气CO2通量测定系统逐步成为研究热点问题之一。
但现有技术的测量系统结构复杂，不适合锚定平台使用的。
发明内容
本发明提供一种应用于海气二氧化碳通量测量的水密抗压仓体，以解决现有技术中，测量系统结构复杂，不适合锚定平台使用的技术问题。
本发明采用的技术方案如下：
一种应用于海气二氧化碳通量测量的水密抗压仓体，所述仓体包括设置于水密抗压仓体的下半部分的下仓体和设置于水密抗压仓体的上半部分的上仓体，下仓体和上仓体之间还设置有与上下仓体分别连接的大气通道的二氧化碳分压光纤化学传感器样品池、与上下仓体分别连接的海洋通道的二氧化碳分压光纤化学传感器样品池，以及与上下仓体分别连接的电气连接通道。上仓体与下仓体之间安装的两个样品池和中空套管，即分别作为大气通道的CO2分压光纤化学传感器样品池、海洋通道的CO2分压光纤化学传感器样品池，以及上下仓体的电气连接通道，同时也作为上下仓体的机械连接支架。
作为一种优选方案：
所述下仓体顶部安装有下法兰盘，下法兰盘插入下仓体顶部并固定；
所述上仓体底部安装有上法兰盘，上法兰盘插入上仓体底部并固定；
所述大气通道的二氧化碳分压光纤化学传感器样品池、海洋通道的二氧化碳分压光纤化学传感器样品池和电气连接通道设置在下法兰盘和上法兰盘之间。
作为进一步的优选方案，所述下法兰盘采用螺钉固定，所述上法兰盘采用螺钉固定。
作为再进一步的优选方案，其特征在于：
所述下仓体顶部与下法兰盘的插入部分安装有用于轴向水密的密封圈；
所述上仓体底部与上法兰盘的插入部分安装有用于轴向水密的密封圈。
作为一种优选方案：
所述下仓体内部设有试剂袋安放架、微量泵与电磁阀安装架；
所述上仓体内部设有电子元器件安装板。
作为进一步的优选方案，所述上仓体的顶部设有顶盖，顶盖插入上仓体顶部并固定。
作为更进一步的优选方案，所述顶盖采用螺钉固定，上仓体顶部与顶盖的插入部分之间安装有用于轴向水密的密封圈。
作为再进一步的优选方案，所述顶盖上表面安装有一个或多个用于通过水密电缆以保证水密抗压仓体内部与外界电气性能连接的水密插座。
作为一种优选方案，所述上法兰盘和下法兰盘分别开有一对或多于一对的圆柱形孔；
大气通道的样品池和海洋通道的样品池，分别安装于上下法兰盘的相对应圆柱形孔内；
电气连接通道为一中空套管，安装于上下法兰盘相对应的圆柱形孔内。
作为更进一步的优选方案，所述大气通道的样品池与海洋通道的样品池通过紧固螺套固定在上下法兰盘的相对于圆柱形孔内，圆柱形孔与大气通道的样品池、海洋通道的样品池的插入部分之间安装有用于轴向水密的O型密封圈；
圆柱形孔与电气连接通道的插入部分之间安装有用于轴向水密的O型密封圈；
圆柱形孔与电气连接通道的插入部分两端用螺母相向紧固，将中空套管固定在上下法兰盘面上。
水密抗压仓体所有部件采用316L不锈钢或钛合金加工。
水密抗压仓体所有使用的O型密封圈，线径均大于3mm。
本发明设计的水密抗压仓体，结构紧凑简单、便于安装、具有良好的密封性和抗压性，可长时间序列投放的、适合锚定平台使用、适合采用CO2分压光纤化学传感器的海气CO2通量测量仪器使用。
附图说明
图1为本发明的剖面结构示意图。
图2为本发明的外观示意图。
具体实施方式
以下结合附图及具体实施例对本发明进行详细的描述。
如图1和图2所示，一种应用于海气CO2通量测量的水密抗压仓，主体由上仓体8与下仓体1下串接而成。其中，下仓体1位于水密抗压仓体的下半部分，内部设有试剂袋安放架2、微量泵与电磁阀安装架11，下仓体1顶部安装下法兰盘3，下法兰盘3插入下仓体1顶部，并利用螺钉将下法兰盘3与下仓体1固定，下仓体1顶部与下法兰盘3插入部分之间安装有O型密封圈，用于轴向水密。
上仓体8位于水密抗压仓体的上半部分，内部设有电子元器件安装板9，上仓体8底部安装上法兰盘7，上法兰盘7插入上仓体8底部，并利用螺钉将上法兰盘7与上仓体8固定，上仓体8底部与上法兰盘7插入部分之间安装有O型密封圈，用于轴向水密。
上仓体8顶部安装顶盖10，顶盖10插入上仓体8顶部，并利用螺钉将顶盖10与上仓体8固定，上仓体8顶部与顶盖10插入部分之间安装有O型密封圈，用于轴向水密。
顶盖10上表面安装有水密插座14～18，用于连接水密电缆，保证水密抗压仓体内部与外界电气性能的连接。
上法兰盘7与下法兰盘3之间安装有：大气通道的CO2分压光纤化学传感器样品池、海洋通道的CO2分压光纤化学传感器样品池，以及上下仓体的电气连接通道。
上下法兰盘分别开有3对圆柱形孔，大气通道的CO2分压光纤化学传感器样品池和海洋通道的CO2分压光纤化学传感器样品池，分别安装于上下法兰盘的相对应圆柱形孔内，并利用紧固螺套固定，圆柱形孔与插入部分之间安装有O型密封圈，用于轴向水密。
上下仓体的电气连接通道为一中空套管，安装于上下法兰盘相对应的圆柱形孔内，圆柱形孔与插入部分之间安装有O型密封圈，用于轴向水密，圆柱形孔与插入部分两端用螺母4和6相向紧固，将中空套管固定在法兰盘面上。
上法兰盘与下法兰盘之间安装的两个样品池12、13和中空套管5，即分别作为大气通道的CO2分压光纤化学传感器样品池12、海洋通道的CO2分压光纤化学传感器样品池13，以及上下仓体的电气连接通道5，同时也作为上下仓体的机械连接支架。
本实施例中，下仓体1高：200毫米，内径：250毫米；上仓体8高：260毫米，内径：250毫米；两个样品池套管为：长230毫米，内径10毫米，外径20毫米；中空圆柱形套管为：长230毫米，内径20毫米。
整个水密抗压仓体采用316L不锈钢加工。

Claims (10)

1.一种应用于海气二氧化碳通量测量的水密抗压仓体，其特征在于，所述仓体包括设置于水密抗压仓体的下半部分的下仓体和设置于水密抗压仓体的上半部分的上仓体，下仓体和上仓体之间还设置有与上下仓体分别连接的大气通道的二氧化碳分压光纤化学传感器样品池、与上下仓体分别连接的海洋通道的二氧化碳分压光纤化学传感器样品池，以及与上下仓体分别连接的电气连接通道。
2.根据权利要求1所述的水密抗压仓体，其特征在于：
所述下仓体顶部安装有下法兰盘，下法兰盘插入下仓体顶部并固定；
所述上仓体底部安装有上法兰盘，上法兰盘插入上仓体底部并固定；
所述大气通道的二氧化碳分压光纤化学传感器样品池、海洋通道的二氧化碳分压光纤化学传感器样品池和电气连接通道设置在下法兰盘和上法兰盘之间。
3.根据权利要求2所述的水密抗压仓体，其特征在于，所述下法兰盘采用螺钉固定，所述上法兰盘采用螺钉固定。
4.根据权利要求2或3所述的水密抗压仓体，其特征在于：
所述下仓体顶部与下法兰盘的插入部分安装有用于轴向水密的密封圈；
所述上仓体底部与上法兰盘的插入部分安装有用于轴向水密的密封圈。
5.根据权利要求2所述的水密抗压仓体，其特征在于：
所述下仓体内部设有试剂袋安放架、微量泵与电磁阀安装架；
所述上仓体内部设有电子元器件安装板。
6.根据权利要求1或2所述的水密抗压仓体，其特征在于，所述上仓体的顶部设有顶盖，顶盖插入上仓体顶部并固定。
7.根据权利要求6所述的水密抗压仓体，其特征在于，所述顶盖采用螺钉固定，上仓体顶部与顶盖的插入部分之间安装有用于轴向水密的密封圈。
8.根据权利要求7所述的水密抗压仓体，其特征在于，所述顶盖上表面安装有一个或多个用于通过水密电缆以保证水密抗压仓体内部与外界电气性能连接的水密插座。
9.根据权利要求2所述的水密抗压仓体，其特征在于，所述上法兰盘和下法兰盘分别开有一对或多于一对的圆柱形孔；
大气通道的样品池和海洋通道的样品池，分别安装于上下法兰盘的相对应圆柱形孔内；
电气连接通道为一中空套管，安装于上下法兰盘相对应的圆柱形孔内。
10.根据权利要求9所述的水密抗压仓体，其特征在于，所述大气通道的样品池与海洋通道的样品池通过紧固螺套固定在上下法兰盘的相对应圆柱形孔内，圆柱形孔与大气通道的样品池、海洋通道的样品池的插入部分之间安装有用于轴向水密的O型密封圈；
圆柱形孔与电气连接通道的插入部分之间安装有用于轴向水密的O型密封圈；
圆柱形孔与电气连接通道的插入部分两端用螺母相向紧固，将中空套管固定在上下法兰盘面上。
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