CN102636421A - 水下原位阴离子分析仪 - Google Patents

Abstract

本发明属于分析仪器技术领域，公开了一种水下原位阴离子分析仪，该分析仪包括电路控制腔体(1)、充油压力补偿腔体(2)、多通道水下进样装置(4)、水密接插件、连接管路和试剂囊；电路控制腔体(1)与充油压力补偿腔体(2)之间通过水密接插件连接，电路控制腔体(1)与多通道水下进样装置(4)之间通过水密接插件连接，试剂囊通过连接管路与充油压力补偿腔体(2)连接。本发明的水下原位阴离子分析仪可以在水深0到4000米的范围内在线工作，可以适应河流、湖泊、海洋等工作环境，能够对F^-、Cl^-、Br^-、NO₂ ^-、NO₃ ^-、PO₄ ^3-、SO₄ ^2-等多种离子浓度进行测量，具有在线校正功能，检测精度高。

Description

水下原位阴离子分析仪

技术领域

本发明属于分析仪器技术领域，涉及一种水下原位阴离子分析仪。

背景技术

目前所知的水体中阴离子分析方式有取样后实验室分析和水下原位分析两种，实验室分析可利用离子色谱的原理，能够同时对多种阴离子进行分析，并具有较高的精度，但在实时性和样品保真性方面不足，也无法适应几千米的水深环境，即无法实现在原位对目标水体进行实时连续的分析；水下原位离子传感器种类较多，但由于工作原理的限制，一般只能对单个离子进行分析，没有能够在原位实时测量多个离子的分析仪器，而且很多传感器长期运行后会产生偏移，影响测量的结果，不能做到长期原位检测。

发明内容

本发明的目的是提供一种水下原位阴离子分析仪，该分析仪工作水深可达到4000米；能原位长期连续地对目标水体中的多种阴离子浓度进行在线分析，并实时的将采集的浓度数据传输到岸上，以供科研人员研究使用；具有检测精度高、能原位自校正消除偏移误差的优点。

本发明的技术方案如下：

本发明提供了一种水下原位阴离子分析仪，该分析仪包括电路控制腔体、充油压力补偿腔体、多通道水下进样装置、水密接插件、连接管路和试剂囊；电路控制腔体与充油压力补偿腔体之间通过水密接插件连接，电路控制腔体与多通道水下进样装置之间通过水密接插件连接，试剂囊通过连接管路与充油压力补偿腔体连接。

所述的电路控制腔体的材料为钛合金GR5，电路控制腔体包括控制电路板、电路控制腔体耐压筒身、电路控制腔体前端盖、电路控制腔体后端盖、电路控制腔体前端盖后O型圈、电路控制腔体前端盖前O型圈、电路控制腔体后端盖后O型圈、电路控制腔体后端盖前O型圈、电路控制腔体水密接插座一、电路控制腔体水密接插座二、电路控制腔体水密接插座三、电路控制腔体水密接插座四、电路控制腔体水密接插座五；

控制电路板位于电路控制腔体的安装板上，电路控制腔体的安装板通过螺栓固定位于电路控制腔体前端盖上；电路控制腔体前端盖和电路控制腔体后端盖分别位于控制电路板的两端，与电路控制腔体耐压筒身形成径向密封；电路控制腔体前端盖和电路控制腔体后端盖通过螺栓与电路控制腔体耐压筒身连接固定；

电路控制腔体前端盖后O型圈和电路控制腔体前端盖前O型圈位于电路控制腔体前端盖的O型圈安装槽的两端；电路控制腔体后端盖后O型圈和电路控制腔体后端盖前O型圈位于电路控制腔体后端盖的O型圈安装槽的两端；电路控制腔体水密接插座一与控制电路板连接；

位于电路控制腔体内部的控制电路板与电路控制腔体水密接插座二连接，位于电路控制腔体外部的电路控制腔体水密接插座二与水密接插件一连接，水密接插件一通过水密接插座九与水下多通道进样装置连接；

位于电路控制腔体内部的控制电路板与水密接插座三连接，位于电路控制腔体外部的电路控制腔体水密接插座三与水密接插件二连接；

位于电路控制腔体内部的控制电路板与水密接插座四连接，位于电路控制腔体外部的电路控制腔体水密接插座四与水密接插件三连接；位于电路控制腔体内部的控制电路板与电路控制腔体水密接插座五连接，位于电路控制腔体外部的电路控制腔体水密接插座五与水密接插件四连接。

所述的电路控制腔体耐压筒身外形呈圆柱形，两端面圆周上设有螺纹孔用以固定电路控制腔体前端盖和电路控制腔体后端盖。

所述的电路控制腔体前端盖为径向密封封头形式，小圆柱面上设有两道密封槽，用以安装电路控制腔体前端盖后O型圈和电路控制腔体前端盖前O型圈后与电路控制腔体耐压筒身内圆柱面形成径向密封，电路控制腔体前端盖上表面设有水密接插座安装孔，为上下直通孔，用以安装水密接插座，电路控制腔体前端盖与电路控制腔体耐压筒身端面相应圆环位置设有通孔与螺纹孔，分别用以固定和拆卸。

所述的电路控制腔体后端盖为径向密封封头形式，小圆柱面上设有两道密封槽，用以安装电路控制腔体后端盖后O型圈和电路控制腔体后端盖前O型圈后与电路控制腔体耐压筒身内圆柱面形成径向密封，电路控制腔体后端盖与电路控制腔体耐压筒身端面相应圆环位置设有通孔与螺纹孔，分别用以固定和拆卸。

所述的充油压力补偿腔体内部充满甲基硅油，包括充油压力补偿腔体筒身、充油压力补偿腔体前端盖、充油压力补偿腔体后端盖、充油压力补偿腔体前端盖后O型圈、充油压力补偿腔体前端盖前O型圈、充油压力补偿腔体后端盖后O型圈、充油压力补偿腔体后端盖前O型圈、补偿囊、二位六通阀二、抑制器、电导池、分离柱、稀释囊、缓冲器、peek管十七、二位六通阀一、柱塞泵、安装支座、六位七通阀、电磁阀一、定量环二、电磁阀二、电磁阀六、电磁阀五、三通阀三、三通阀一、电磁阀三、电磁阀四、三通阀二、peek管十一、peek管二十、peek管二十一、peek管一、peek管十、peek管九、peek管八、peek管七、peek管六、peek管五、peek管四、peek管三、peek管十九、水密接插座六、水密接插座七、水密接插座八、peek管二十三、定量环一、peek管十四、peek管十五、peek管十八、peek管二十二、peek管十六、peek管十三、peek管十二、peek管二十四、peek管锁紧螺母一、peek管锁紧螺母十一、peek管锁紧螺母十、peek管锁紧螺母九、peek管锁紧螺母五、peek管锁紧螺母三、peek管锁紧螺母四、peek管锁紧螺母二、peek管锁紧螺母六、peek管二、peek管锁紧螺母七、peek管锁紧螺母八；

安装支座与充油压力补偿腔体前端盖通过螺栓垂直连接，水密接插座六、水密接插座七和水密接插座八通过螺纹副连接充油压力补偿腔体前端盖，柱塞泵、二位六通阀一、二位六通阀二、六位七通阀、缓冲器、稀释囊、分离柱、抑制器、电导池、电磁阀一、三通阀一、电磁阀三、电磁阀四、三通阀二、电磁阀六、三通阀三、电磁阀五和电磁阀二位于安装支座上，抑制器和电导池的电气接口与水密接插座六连接，水密接插座六另一端与水密接插件相连；二位六通阀二、二位六通阀一、六位七通阀、电磁阀一、电磁阀二、电磁阀三、电磁阀四、电磁阀五和电磁阀六的电气接口与水密接插座七连接，水密接插座七另一端与水密接插件连接；柱塞泵的电气接口与水密接插座八连接，水密接插座八的另一端与水密接插件连接；定量环二位于二位六通阀二上，定量环位于二位六通阀一上；

peek管九通过peek管锁紧螺母九与充油充油压力补偿腔体前端盖上的螺纹孔连接，peek管九在充油充油压力补偿腔体外与转接头九连接，在充油充油压力补偿腔体内与柱塞泵的吸液孔连接，柱塞泵另一个孔连接peek管十七，peek管十七另一端连接缓冲器的一个孔，缓冲器的另外一个孔连接peek管十八，peek管十八连接到二位六通阀一的淋洗液进口，二位六通阀一的淋洗液出口处连接peek管一，peek管一的另外一端与分离柱的进口连接，分离柱出口处连接peek管二十，peek管二十的另外一端与抑制器连接，抑制器另外一个孔连接peek管二十一，peek管二十一另一端连接电导池，电导池另一端连接peek管十一，peek管十一的另一端与充油充油压力补偿腔体前端盖上的螺纹孔通过peek管锁紧螺母十一连接；

转接头六连接peek管六，转接头七连接peek管七，转接头八连接peek管八，peek管六通过peek管锁紧螺母六与充油充油压力补偿腔体连接，在充油充油压力补偿腔体内与六位七通阀连接连接，peek管七通过peek管锁紧螺母七与充油充油压力补偿腔体连接，在充油充油压力补偿腔体内与六位七通阀连接，peek管八通过peek管锁紧螺母八与充油充油压力补偿腔体连接，在充油充油压力补偿腔体内与六位七通阀连接，六位七通阀的中央孔与电磁阀六连接，电磁阀六与三通阀三连接；

转接头五与peek管五连接，peek管五通过peek管锁紧螺母五与充油充油压力补偿腔体连接，在充油充油压力补偿腔体内与电磁阀二连接，电磁阀二与二位六通阀二的一个孔连接，二位六通阀二上与此孔相通的另一孔通过peek管十四与稀释囊连接，稀释囊的另一孔与电磁阀五连接，电磁阀五的另一端与peek管二十三连接，peek管二十三另一端与三通阀三连接，三通阀三的剩余孔与peek管二连接，peek管二与油充油压力补偿腔体通过peek管锁紧螺母二连接，peek管二伸出油充油压力补偿腔体后与转接头一连接，转接头一与硅胶管一连接，硅胶管一位于多通道进样装置内，硅胶管一另一端与转接头二连接，转接头二与peek管三连接，peek管三通过peek管锁紧螺纹三与充油充油压力补偿腔体连接，在充油充油压力补偿腔体内与电磁阀四连接，电磁阀四与peek管十六连接，peek管十六另一端与三通阀二连接，三通阀二另一端与peek管二十二连接，peek管二十二与二位六通阀一的孔连接，二位六通阀一的一个孔与peek管十九连接，peek管十九通过peek管锁紧螺母一与充油充油压力补偿腔体连接；

过滤头与硅胶管三连接，硅胶管三夹持位于水下多通道进样装置内，另一端与转接头三连接，转接头三另一端与peek管四连接，peek管四通过peek管锁紧螺母四与充油充油压力补偿腔体连接，在充油充油压力补偿腔体内peek管四与三通阀一连接，三通阀一的一孔与peek管十三连接，peek管十三的另一端与电磁阀一连接，电磁阀一另一端与peek管二十四连接，peek管二十四另一端与二位六通阀二连接，二位六通阀二的孔与peek管十连接，peek管十通过peek锁紧螺母十与充油充油压力补偿腔体连接，三通阀一的一个孔与peek十二连接，peek十二另一端与peek十五连接，peek十五另一端与三通阀二的孔连接；

充油充油压力补偿腔体前端盖后O型圈和充油充油压力补偿腔体前端盖前O型圈位于充油充油压力补偿腔体前端盖的O型圈沟槽内，充油充油压力补偿腔体后端盖后O型圈和充油充油压力补偿腔体后端盖前O型圈位于充油充油压力补偿腔体后端盖的O型圈沟槽内，充油充油压力补偿腔体后端盖和充油充油压力补偿腔体前端盖通过螺栓与充油充油压力补偿腔体筒身连接，补偿囊位于充油充油压力补偿腔体后端盖上。

所述的补偿囊内部充满甲基硅油。

所述的水密接插件包括水密接插件一、水密接插件二、水密接插件三和水密接插件四；电路控制腔体水密接插座二与水密接插件一连接，水密接插件一通过水密接插座九与水下多通道进样装置连接；电路控制腔体水密接插座三与水密接插件二连接，水密接插座八的另一端与水密接插件连接；电路控制腔体水密接插座四与水密接插件三连接，水密接插座七另一端与水密接插件连接；电路控制腔体水密接插座五与水密接插件四连接，水密接插座六另一端与水密接插件连接。

所述的试剂囊包括淋洗液囊、超纯水囊、标准液囊一、标准液囊二和标准液囊三，淋洗液囊与转接头九连接，转接头九另一端与peek管九连接；超纯水囊与转接头四连接，转接头四与硅胶管二连接，硅胶管二与转接头五连接，转接头五与peek管五连接；标准液囊一、标准液囊二和标准液囊三分别与转接头六、转接头七和转接头八连接，转接头六、转接头七和转接头八分别连接peek管六、peek管七和peek管八。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和有益效果：

1、本发明的水下原位阴离子分析仪可以在水深0到4000米的范围内在线工作，可以适应河流、湖泊、海洋等工作环境，能够对F^-、Cl^-、Br^-、NO₂ ^-、NO₃ ^-、PO₄ ^3-、SO₄ ^2-等多种离子浓度进行测量，具有在线校正功能。

2、本发明的水下原位阴离子分析仪检测精度高。

附图说明

图1为水下原位阴离子分析仪的结构示意图。

1为电路控制腔体，2为充油充油压力补偿腔体，3为硅胶管三，4为多通道水下进样装置，5为过滤头，6为淋洗液囊，7为超纯水囊，8为标准液囊一，9为标准液囊二，10为标准液囊三，11为转接头九，12为转接头八，13为转接头七，14为转接头六，15为转接头四，16为硅胶管二，17为硅胶管一，18为转接头一，19为水密接插座九，20为水密接插件一，21为水密接插件二，22为水密接插件三，23为水密接插件四，24为转接头五，25为转接头三，26为转接头二；

101为电路控制腔体耐压筒身，102为电路控制腔体前端盖，103为电路控制腔体后端盖，104为控制电路板，105为电路控制腔体前端盖前O型圈，106为电路控制腔体前端盖后O型圈，107为电路控制腔体后端盖前O型圈，108为电路控制腔体后端盖后O型圈，109为电路控制腔体水密接插座一，110为电路控制腔体水密接插座二，111为电路控制腔体水密接插座三，112为电路控制腔体水密接插座四，113为电路控制腔体水密接插座五；

201为充油充油压力补偿腔体筒身，202为充油充油压力补偿腔体前端盖，203为充油充油压力补偿腔体后端盖，204为充油充油压力补偿腔体前端盖后O型圈，205为充油充油压力补偿腔体前端盖前O型圈，206为充油充油压力补偿腔体后端盖后O型圈，207为充油充油压力补偿腔体后端盖前O型圈，208为补偿囊，209为二位六通阀二，210为抑制器，211为电导池，212为分离柱，213为稀释囊，214为缓冲器，215为peek管十七，216为二位六通阀一，217为柱塞泵，218为安装支座，219为六位七通阀，220为电磁阀一，221为定量环二，222为电磁阀二，223为电磁阀六，224为电磁阀五，225为三通阀三，226为三通阀一，227为电磁阀三，228为电磁阀四，229为三通阀二，230为peek管十一，231为peek管二十，232为peek管二十一，233为peek管一，234为peek管十，235为peek管九，236为peek管八，237为peek管七，238为peek管六，239为peek管五，240为peek管四，241为peek管三，242为peek管十九，243为水密接插座六，244为水密接插座七，245为水密接插座八，246为peek管二十三，247为定量环一，248为peek管十四，249为peek管十五，250为peek管十八，251为peek管二十二，252为peek管十六，253为peek管十三，254为peek管十二，255为peek管二十四，256为peek管锁紧螺母一，257为peek管锁紧螺母十一，258为peek管锁紧螺母十，259为peek管锁紧螺母九，260为peek管锁紧螺母五，261为peek管锁紧螺母三，262为peek管锁紧螺母四，263为peek管锁紧螺母二，264为peek管锁紧螺母六，265为peek管二，266为peek管锁紧螺母七，267为peek管锁紧螺母八。

具体实施方式

以下结合附图所示实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1

如图1所示，图1为水下原位阴离子分析仪的结构示意图。

一种水下原位阴离子分析仪，该分析仪包括电路控制腔体1、充油充油压力补偿腔体2、多通道水下进样装置4、水密接插件、连接管路和试剂囊；电路控制腔体1与充油充油压力补偿腔体2之间通过水密接插件连接，电路控制腔体1与多通道水下进样装置4之间通过水密接插件连接，试剂囊通过连接管路与充油充油压力补偿腔体2连接。

电路控制腔体1的材料为钛合金GR5，电路控制腔体1包括控制电路板104、电路控制腔体耐压筒身101、电路控制腔体前端盖102、电路控制腔体后端盖103、电路控制腔体前端盖后O型圈106、电路控制腔体前端盖前O型圈105、电路控制腔体后端盖后O型圈108、电路控制腔体后端盖前O型圈107、电路控制腔体水密接插座一109、电路控制腔体水密接插座二110、电路控制腔体水密接插座三111、电路控制腔体水密接插座四112、电路控制腔体水密接插座五113；

控制电路板104位于电路控制腔体1的安装板上，电路控制腔体1的安装板通过螺栓固定位于电路控制腔体前端盖102上；电路控制腔体前端盖102和电路控制腔体后端盖103分别位于控制电路板104的两端，与电路控制腔体耐压筒身101形成径向密封；电路控制腔体前端盖102和电路控制腔体后端盖103通过螺栓与电路控制腔体耐压筒身101连接固定；

电路控制腔体前端盖后O型圈106和电路控制腔体前端盖前O型圈105位于电路控制腔体前端盖102的O型圈安装槽的两端；电路控制腔体后端盖后O型圈108和电路控制腔体后端盖前O型圈107位于电路控制腔体后端盖103的O型圈安装槽的两端；电路控制腔体水密接插座一109与控制电路板104连接；

位于电路控制腔体1内部的控制电路板104与电路控制腔体水密接插座二110连接，位于电路控制腔体1外部的电路控制腔体水密接插座二110与水密接插件一20连接，水密接插件一20通过水密接插座九19与水下多通道进样装置4连接；

位于电路控制腔体1内部的控制电路板104与水密接插座三111连接，位于电路控制腔体1外部的电路控制腔体水密接插座三111与水密接插件二21连接；

位于电路控制腔体1内部的控制电路板104与水密接插座四112连接，位于电路控制腔体1外部的电路控制腔体水密接插座四112与水密接插件三22连接；位于电路控制腔体1内部的控制电路板104与电路控制腔体水密接插座五113连接，位于电路控制腔体1外部的电路控制腔体水密接插座五113与水密接插件四23连接。

电路控制腔体耐压筒身101外形呈圆柱形，两端面圆周上设有螺纹孔用以固定电路控制腔体前端盖102和电路控制腔体后端盖103。

电路控制腔体前端盖102为径向密封封头形式，小圆柱面上设有两道密封槽，用以安装电路控制腔体前端盖后O型圈106和电路控制腔体前端盖前O型圈105后与电路控制腔体耐压筒身101内圆柱面形成径向密封，电路控制腔体前端盖102上表面设有水密接插座安装孔，为上下直通孔，用以安装水密接插座，电路控制腔体前端盖102与电路控制腔体耐压筒身101端面相应圆环位置设有通孔与螺纹孔，分别用以固定和拆卸。

电路控制腔体后端盖103为径向密封封头形式，小圆柱面上设有两道密封槽，用以安装电路控制腔体后端盖后O型圈108和电路控制腔体后端盖前O型圈107后与电路控制腔体耐压筒身101内圆柱面形成径向密封，电路控制腔体后端盖103与电路控制腔体耐压筒身101端面相应圆环位置设有通孔与螺纹孔，分别用以固定和拆卸。

充油充油压力补偿腔体2内部充满甲基硅油，包括充油充油压力补偿腔体筒身201、充油充油压力补偿腔体前端盖202、充油充油压力补偿腔体后端盖203、充油充油压力补偿腔体前端盖后O型圈204、充油充油压力补偿腔体前端盖前O型圈205、充油充油压力补偿腔体后端盖后O型圈206、充油充油压力补偿腔体后端盖前O型圈207、补偿囊208、二位六通阀二209、抑制器210、电导池211、分离柱212、稀释囊213、缓冲器214、peek管十七215、二位六通阀一216、柱塞泵217、安装支座218、六位七通阀219、电磁阀一220、定量环二221、电磁阀二222、电磁阀六223、电磁阀五224、三通阀三225、三通阀一226、电磁阀三227、电磁阀四228、三通阀二229、peek管十一230、peek管二十231、peek管二十一232、peek管一233、peek管十234、peek管九235、peek管八236、peek管七237、peek管六238、peek管五239、peek管四240、peek管三241、peek管十九242、水密接插座六243、水密接插座七244、水密接插座八245、peek管二十三246、定量环一247、peek管十四248、peek管十五249、peek管十八250、peek管二十二251、peek管十六252、peek管十三253、peek管十二254、peek管二十四255、peek管锁紧螺母一256、peek管锁紧螺母十一257、peek管锁紧螺母十258、peek管锁紧螺母九259、peek管锁紧螺母五260、peek管锁紧螺母三261、peek管锁紧螺母四262、peek管锁紧螺母二263、peek管锁紧螺母六264、peek管二265、peek管锁紧螺母七266、peek管锁紧螺母八267；

安装支座218与充油充油压力补偿腔体前端盖202通过螺栓垂直连接，水密接插座六243、水密接插座七244和水密接插座八245通过螺纹副连接充油压力补偿腔体前端盖202，柱塞泵217、二位六通阀一216、二位六通阀二209、六位七通阀219、缓冲器214、稀释囊213、分离柱212、抑制器210、电导池211、电磁阀一220、三通阀一226、电磁阀三227、电磁阀四228、三通阀二229、电磁阀六223、三通阀三225、电磁阀五224和电磁阀二222位于安装支座218上，抑制器210和电导池211的电气接口与水密接插座六243连接，水密接插座六243另一端与水密接插件23相连；二位六通阀二209、二位六通阀一216、六位七通阀219、电磁阀一220、电磁阀二222、电磁阀三227、电磁阀四228、电磁阀五224和电磁阀六223的电气接口与水密接插座七244连接，水密接插座七244另一端与水密接插件22连接；柱塞泵217的电气接口与水密接插座八245连接，水密接插座八245的另一端与水密接插件21连接；定量环二221位于二位六通阀二209上，定量环247位于二位六通阀一216上；

peek管九235通过peek管锁紧螺母九259与充油充油压力补偿腔体前端盖202上的螺纹孔连接，peek管九235在充油充油压力补偿腔体2外与转接头九11连接，在充油充油压力补偿腔体2内与柱塞泵217的吸液孔连接，柱塞泵217另一个孔连接peek管十七215，peek管十七215另一端连接缓冲器214的一个孔，缓冲器214的另外一个孔连接peek管十八250，peek管十八250连接到二位六通阀一216的淋洗液进口，二位六通阀一216的淋洗液出口处连接peek管一233，peek管一233的另外一端与分离柱212的进口连接，分离柱212出口处连接peek管二十231，peek管二十231的另外一端与抑制器210连接，抑制器210另外一个孔连接peek管二十一232，peek管二十一232另一端连接电导池211，电导池211另一端连接peek管十一230，peek管十一230的另一端与充油充油压力补偿腔体前端盖202上的螺纹孔通过peek管锁紧螺母十一257连接；

转接头六14连接peek管六238，转接头七13连接peek管七237，转接头八12连接peek管八236，peek管六238通过peek管锁紧螺母六264与充油充油压力补偿腔体2连接，在充油充油压力补偿腔体2内与六位七通阀219连接连接，peek管七237通过peek管锁紧螺母七266与充油充油压力补偿腔体2连接，在充油充油压力补偿腔体2内与六位七通阀219连接，peek管八236通过peek管锁紧螺母八267与充油充油压力补偿腔体2连接，在充油充油压力补偿腔体2内与六位七通阀219连接，六位七通阀219的中央孔与电磁阀六223连接，电磁阀六223与三通阀三225连接；

转接头五24与peek管五239连接，peek管五239通过peek管锁紧螺母五260与充油充油压力补偿腔体2连接，在充油充油压力补偿腔体2内与电磁阀二222连接，电磁阀二222与二位六通阀二209的一个孔连接，二位六通阀二209上与此孔相通的另一孔通过peek管十四248与稀释囊213连接，稀释囊213的另一孔与电磁阀五224连接，电磁阀五224的另一端与peek管二十三246连接，peek管二十三246另一端与三通阀三225连接，三通阀三225的剩余孔与peek管二265连接，peek管二265与油充油压力补偿腔体2通过peek管锁紧螺母二263连接，peek管二265伸出油充油压力补偿腔体2后与转接头一18连接，转接头一18与硅胶管一17连接，硅胶管一17位于多通道进样装置4内，硅胶管一17另一端与转接头二26连接，转接头二26与peek管三241连接，peek管三241通过peek管锁紧螺纹三261与充油充油压力补偿腔体2连接，在充油充油压力补偿腔体2内与电磁阀四228连接，电磁阀四228与peek管十六252连接，peek管十六252另一端与三通阀二229连接，三通阀二229另一端与peek管二十二251连接，peek管二十二251与二位六通阀一216的孔连接，二位六通阀一216的一个孔与peek管十九242连接，peek管十九242通过peek管锁紧螺母一256与充油充油压力补偿腔体2连接；

过滤头5与硅胶管三3连接，硅胶管三3夹持位于水下多通道进样装置4内，另一端与转接头三25连接，转接头三25另一端与peek管四240连接，peek管四240通过peek管锁紧螺母四262与充油充油压力补偿腔体2连接，在充油充油压力补偿腔体2内peek管四240与三通阀一226连接，三通阀一226的一孔与peek管十三253连接，peek管十三253的另一端与电磁阀一220连接，电磁阀一220另一端与peek管二十四255连接，peek管二十四255另一端与二位六通阀二209连接，二位六通阀二209的孔与peek管十234连接，peek管十234通过peek锁紧螺母十258与充油充油压力补偿腔体2连接，三通阀一226的一个孔与peek十二254连接，peek十二254另一端与peek十五249连接，peek十五249另一端与三通阀二229的孔连接；

充油充油压力补偿腔体前端盖后O型圈204和充油充油压力补偿腔体前端盖前O型圈205位于充油充油压力补偿腔体前端盖202的O型圈沟槽内，充油充油压力补偿腔体后端盖后O型圈206和充油充油压力补偿腔体后端盖前O型圈207位于充油充油压力补偿腔体后端盖203的O型圈沟槽内，充油充油压力补偿腔体后端盖203和充油充油压力补偿腔体前端盖202通过螺栓与充油充油压力补偿腔体筒身201连接，补偿囊208位于充油充油压力补偿腔体后端盖203上。

补偿囊208内部充满甲基硅油。

水密接插件包括水密接插件一20、水密接插件二21、水密接插件三22和水密接插件四23；电路控制腔体水密接插座二110与水密接插件一20连接，水密接插件一20通过水密接插座九19与水下多通道进样装置4连接；电路控制腔体水密接插座三111与水密接插件二21连接，水密接插座八245的另一端与水密接插件21连接；电路控制腔体水密接插座四112与水密接插件三22连接，水密接插座七244另一端与水密接插件22连接；电路控制腔体水密接插座五113与水密接插件四23连接，水密接插座六243另一端与水密接插件23连接。

试剂囊包括淋洗液囊6、超纯水囊7、标准液囊一8、标准液囊二9和标准液囊三10，淋洗液囊6与转接头九11连接，转接头九11另一端与peek管九235连接；超纯水囊7与转接头四15连接，转接头四15与硅胶管二16连接，硅胶管二16与转接头五24连接，转接头五24与peek管五239连接；标准液囊一8、标准液囊二9和标准液囊三10分别与转接头六14、转接头七13和转接头八12连接，转接头六14、转接头七13和转接头八12分别连接peek管六238、peek管七237和peek管八236。

水下原位阴离子分析仪利用离子色谱的原理，工作过程如下：1首先原位校正装置根据需要选择进样通道为待测水体或校正液，若仪器运行较长时间后测量出现偏差，则切换到标准液通道，对仪器进行校正，否则进样通道切换到待测液体通道。2样品进入自动稀释装置，若样品为海水，离子浓度超过检测上限，则进行相应倍数的稀释，否则不稀释。3处理后的样品进入流动相传动部分，二位六通阀定量提取20uL的样品。4柱塞泵抽取淋洗液，带动定量后的样品在流动相中运行，通过分离柱，不同阴离子根据保留时间不同按时间序列分开。5淋洗液带着分离开的阴离子通过电抑制器，使背景电导降低，然后进入电导池，由信号采集电路测量电导值并送到上位机。6上位机程序以时间为横坐标，电导值为纵坐标绘出电导曲线，根据电导曲线与标准曲线相对比，计算得到离子浓度。

工作流程：分为标准分析、稀释分析、自校正分析

标准分析：初始状态柱塞泵217关闭、水下多通道进样装置关闭、电磁阀二222关闭、电磁阀一220关闭、电磁阀四228关闭，二位六通阀一216处于“load”位其余不限。

启动柱塞泵217，淋洗液从淋洗液囊6流出，依次流经转接头九11、peek管九235、柱塞泵217、peek管十七215、缓冲器214、peek管十八250、peek管一233、分离柱212、peek管二十231、抑制器210、peek管二十一232、电导池211、peek管十一230后排出。

启动水下多通道进样装置4，样品从过滤头5吸入，并依次流经硅胶管三3、转接头三25、peek管四240、三通阀一226、peek管十二254、电磁阀三227、peek管十五249、三通阀二229、peek管二十二251、定量环一247、peek管十九242后排出。

调整二位六通阀一216到“inject”位，定量环一247内的定量样品将进入分离柱212后依次流经peek管二十231、抑制器210、peek管二十一232、电导池211、peek管十一230后排出，这样就得到未经稀释的样品电导浓度数据。

稀释分析：初始状态柱塞泵217关闭、水下多通道进样装置4关闭、电磁阀二222开、电磁阀一220开、电磁阀三227关闭、电磁阀四228开、电磁阀六223关闭、二位六通阀一216及二位六通阀二209都处于“load”位，其余不限。

开启水下多通道进样装置4，超纯水从超纯水囊7流出，依次流经转接头四15、硅胶管二16、转接头五24、peek管五239、电磁阀二222、二位六通阀二209、peek管十四248、稀释囊213、电磁阀五224、peek管二十三246、三通阀三225、peek管二265、转接头一18、硅胶管一17、转接头二26、peek管三241、电磁阀四228、三通阀二229、peek管二十二251、二位六通阀一216、peek管十九242后排出。

与此同时，样品从过滤头5吸入，依次流经硅胶管三3、转接头三25、peek管四240、三通阀一226、电磁阀一220、peek管二十四255、二位六通阀二209、定量环二221、peek管十234后排出。

停止水下多通道进样装置4，二位六通阀二209调整到“inject”位置。开启多通道进样装置4，关闭电磁阀五224，等此定量样品进入稀释囊213后关闭多通道进样装置4，等待约一分钟。开启电磁阀五224，二位六通阀二209调整到“load”位置。开启多通道进样装置4，混合稀释过的样品从缓冲器214推出后流经peek管二265、转接头一18、硅胶管一17、转接头二26、peek管三241、电磁阀四228、三通阀二229、peek管二十二251、二位六通阀一216、peek管十九242后排出。

开启柱塞泵217，淋洗液从淋洗液囊6流出，依次流经转接头九11、peek管九235、柱塞泵217、peek管十七215、缓冲器214、peek管十八250、peek管一233、分离柱212、peek管二十231、抑制器210、peek管二十一232、电导池211、peek管十一230后排出。

调整二位六通阀一216到“inject”位，定量环一247内混合稀释过的定量样品将进入分离柱212，依次流经peek管二十231、抑制器210、peek管二十一232、电导池211、peek管十一230后排出，这样就得到稀释过的样品电导浓度数据。

自校正分析：长期运行后，得到的数据可能不是很准，这时候需要用标准液来校正一下。

以标准液囊一8作为校正液为例，初始状态如下：初始状态柱塞泵217关闭、水下多通道进样装置4关闭、电磁阀四228开、电磁阀六223开、二位六通阀一216处于“load”位，六位七通阀219调整到中央孔与peek管六238那个孔相同，其余不限。

开启水下多通道进样装置4，标准液一从标准液囊一8流出，依次流经转接头六14、peek管六238、六位七通阀219、电磁阀六223、三通阀三225、peek管二265、转接头一18、硅胶管一17、转接头二26、peek管三241、电磁阀四228、三通阀二229、peek管二十二251、二位六通阀一216、peek管十九242后排出。

启动柱塞泵217，淋洗液从淋洗液囊6流出，依次经由转接头九11、peek管九235、柱塞泵217、peek管十七215、缓冲器214、peek管十八250、peek管一233、分离柱212、peek管二十231、抑制器210、peek管二十一232、电导池211、peek管十一230后排出。

调整二位六通阀一216到“inject”位，定量环一247内的标准液一依次进入分离柱212、peek管二十231、抑制器210、peek管二十一232、电导池211、peek管十一230后排出，这样就得到标准液一的电导浓度数据。

补偿囊208与充油充油压力补偿腔体2相连通，由帕斯卡定理可知充油充油压力补偿腔体内部压力与外部水压相等；水下多通道进样装置4，用来分析样品、稀释和校正样品；过滤头5为1uM过滤头，安装在进样口，可滤去水体中的杂质；淋洗液囊6内盛装9mM Na₂CO₃溶液；超纯水囊7用来进行样品稀释；标准液囊一8，标准液囊二9，标准液囊三10，可盛装3种不同的标准溶液，用以测定标准曲线，对仪器进行原位校正。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种水下原位阴离子分析仪，其特征在于：该分析仪包括电路控制腔体(1)、充油压力补偿腔体(2)、多通道水下进样装置(4)、水密接插件、连接管路和试剂囊；电路控制腔体(1)与充油压力补偿腔体(2)之间通过水密接插件连接，电路控制腔体(1)与多通道水下进样装置(4)之间通过水密接插件连接，试剂囊通过连接管路与充油压力补偿腔体(2)连接。

2.根据权利要求1所述的水下原位阴离子分析仪，其特征在于：所述的电路控制腔体(1)的材料为钛合金GR5，电路控制腔体(1)包括控制电路板(104)、电路控制腔体耐压筒身(101)、电路控制腔体前端盖(102)、电路控制腔体后端盖(103)、电路控制腔体前端盖后O型圈(106)、电路控制腔体前端盖前O型圈(105)、电路控制腔体后端盖后O型圈(108)、电路控制腔体后端盖前O型圈(107)、电路控制腔体水密接插座一(109)、电路控制腔体水密接插座二(110)、电路控制腔体水密接插座三(111)、电路控制腔体水密接插座四(112)、电路控制腔体水密接插座五(113)；

控制电路板(104)位于电路控制腔体(1)的安装板上，电路控制腔体(1)的安装板通过螺栓固定位于电路控制腔体前端盖(102)上；电路控制腔体前端盖(102)和电路控制腔体后端盖(103)分别位于控制电路板(104)的两端，与电路控制腔体耐压筒身(101)形成径向密封；电路控制腔体前端盖(102)和电路控制腔体后端盖(103)通过螺栓与电路控制腔体耐压筒身(101)连接固定；

电路控制腔体前端盖后O型圈(106)和电路控制腔体前端盖前O型圈(105)位于电路控制腔体前端盖(102)的O型圈安装槽的两端；电路控制腔体后端盖后O型圈(108)和电路控制腔体后端盖前O型圈(107)位于电路控制腔体后端盖(103)的O型圈安装槽的两端；电路控制腔体水密接插座一(109)与控制电路板(104)连接；

位于电路控制腔体(1)内部的控制电路板(104)与电路控制腔体水密接插座二(110)连接，位于电路控制腔体(1)外部的电路控制腔体水密接插座二(110)与水密接插件一(20)连接，水密接插件一(20)通过水密接插座九(19)与水下多通道进样装置(4)连接；

位于电路控制腔体(1)内部的控制电路板(104)与水密接插座三(111)连接，位于电路控制腔体(1)外部的电路控制腔体水密接插座三(111)与水密接插件二(21)连接；

位于电路控制腔体(1)内部的控制电路板(104)与水密接插座四(112)连接，位于电路控制腔体(1)外部的电路控制腔体水密接插座四(112)与水密接插件三(22)连接；位于电路控制腔体(1)内部的控制电路板(104)与电路控制腔体水密接插座五(113)连接，位于电路控制腔体(1)外部的电路控制腔体水密接插座五(113)与水密接插件四(23)连接。

3.根据权利要求2所述的水下原位阴离子分析仪，其特征在于：所述的电路控制腔体耐压筒身(101)外形呈圆柱形，两端面圆周上设有螺纹孔用以固定电路控制腔体前端盖(102)和电路控制腔体后端盖(103)。

4.根据权利要求2所述的水下原位阴离子分析仪，其特征在于：所述的电路控制腔体前端盖(102)为径向密封封头形式，小圆柱面上设有两道密封槽，用以安装电路控制腔体前端盖后O型圈(106)和电路控制腔体前端盖前O型圈(105)后与电路控制腔体耐压筒身(101)内圆柱面形成径向密封，电路控制腔体前端盖(102)上表面设有水密接插座安装孔，为上下直通孔，用以安装水密接插座，电路控制腔体前端盖(102)与电路控制腔体耐压筒身(101)端面相应圆环位置设有通孔与螺纹孔，分别用以固定和拆卸。

5.根据权利要求2所述的水下原位阴离子分析仪，其特征在于：所述的电路控制腔体后端盖(103)为径向密封封头形式，小圆柱面上设有两道密封槽，用以安装电路控制腔体后端盖后O型圈(108)和电路控制腔体后端盖前O型圈(107)后与电路控制腔体耐压筒身(101)内圆柱面形成径向密封，电路控制腔体后端盖(103)与电路控制腔体耐压筒身(101)端面相应圆环位置设有通孔与螺纹孔，分别用以固定和拆卸。

6.根据权利要求1所述的水下原位阴离子分析仪，其特征在于：所述的充油压力补偿腔体(2)内部充满甲基硅油，包括充油压力补偿腔体筒身(201)、充油压力补偿腔体前端盖(202)、充油压力补偿腔体后端盖(203)、充油压力补偿腔体前端盖后O型圈(204)、充油压力补偿腔体前端盖前O型圈(205)、充油压力补偿腔体后端盖后O型圈(206)、充油压力补偿腔体后端盖前O型圈(207)、补偿囊(208)、二位六通阀二(209)、抑制器(210)、电导池(211)、分离柱(212)、稀释囊(213)、缓冲器(214)、peek管十七(215)、二位六通阀一(216)、柱塞泵(217)、安装支座(218)、六位七通阀(219)、电磁阀一(220)、定量环二(221)、电磁阀二(222)、电磁阀六(223)、电磁阀五(224)、三通阀三(225)、三通阀一(226)、电磁阀三(227)、电磁阀四(228)、三通阀二(229)、peek管十一(230)、peek管二十(231)、peek管二十一(232)、peek管一(233)、peek管十(234)、peek管九(235)、peek管八(236)、peek管七(237)、peek管六(238)、peek管五(239)、peek管四(240)、peek管三(241)、peek管十九(242)、水密接插座六(243)、水密接插座七(244)、水密接插座八(245)、peek管二十三(246)、定量环一(247)、peek管十四(248)、peek管十五(249)、peek管十八(250)、peek管二十二(251)、peek管十六(252)、peek管十三(253)、peek管十二(254)、peek管二十四(255)、peek管锁紧螺母一(256)、peek管锁紧螺母十一(257)、peek管锁紧螺母十(258)、peek管锁紧螺母九(259)、peek管锁紧螺母五(260)、peek管锁紧螺母三(261)、peek管锁紧螺母四(262)、peek管锁紧螺母二(263)、peek管锁紧螺母六(264)、peek管二(265)、peek管锁紧螺母七(266)、peek管锁紧螺母八(267)；

安装支座(218)与充油压力补偿腔体前端盖(202)通过螺栓垂直连接，水密接插座六(243)、水密接插座七(244)和水密接插座八(245)通过螺纹副连接压力补偿腔体前端盖(202)，柱塞泵(217)、二位六通阀一(216)、二位六通阀二(209)、六位七通阀(219)、缓冲器(214)、稀释囊(213)、分离柱(212)、抑制器(210)、电导池(211)、电磁阀一(220)、三通阀一(226)、电磁阀三(227)、电磁阀四(228)、三通阀二(229)、电磁阀六(223)、三通阀三(225)、电磁阀五(224)和电磁阀二(222)位于安装支座(218)上，抑制器(210)和电导池(211)的电气接口与水密接插座六(243)连接，水密接插座六(243)另一端与水密接插件(23)相连；二位六通阀二(209)、二位六通阀一(216)、六位七通阀(219)、电磁阀一(220)、电磁阀二(222)、电磁阀三(227)、电磁阀四(228)、电磁阀五(224)和电磁阀六(223)的电气接口与水密接插座七(244)连接，水密接插座七(244)另一端与水密接插件(22)连接；柱塞泵(217)的电气接口与水密接插座八(245)连接，水密接插座八(245)的另一端与水密接插件(21)连接；定量环二(221)位于二位六通阀二(209)上，定量环(247)位于二位六通阀一(216)上；

peek管九(235)通过peek管锁紧螺母九(259)与充油压力补偿腔体前端盖(202)上的螺纹孔连接，peek管九(235)在充油压力补偿腔体(2)外与转接头九(11)连接，在充油压力补偿腔体(2)内与柱塞泵(217)的吸液孔连接，柱塞泵(217)另一个孔连接peek管十七(215)，peek管十七(215)另一端连接缓冲器(214)的一个孔，缓冲器(214)的另外一个孔连接peek管十八(250)，peek管十八(250)连接到二位六通阀一(216)的淋洗液进口，二位六通阀一(216)的淋洗液出口处连接peek管一(233)，peek管一(233)的另外一端与分离柱(212)的进口连接，分离柱(212)出口处连接peek管二十(231)，peek管二十(231)的另外一端与抑制器(210)连接，抑制器(210)另外一个孔连接peek管二十一(232)，peek管二十一(232)另一端连接电导池(211)，电导池(211)另一端连接peek管十一(230)，peek管十一(230)的另一端与充油压力补偿腔体前端盖(202)上的螺纹孔通过peek管锁紧螺母十一(257)连接；

转接头六(14)连接peek管六(238)，转接头七(13)连接peek管七(237)，转接头八(12)连接peek管八(236)，peek管六(238)通过peek管锁紧螺母六(264)与充油压力补偿腔体(2)连接，在充油压力补偿腔体(2)内与六位七通阀(219)连接连接，peek管七(237)通过peek管锁紧螺母七(266)与充油压力补偿腔体(2)连接，在充油压力补偿腔体(2)内与六位七通阀(219)连接，peek管八(236)通过peek管锁紧螺母八(267)与充油压力补偿腔体(2)连接，在充油压力补偿腔体(2)内与六位七通阀(219)连接，六位七通阀(219)的中央孔与电磁阀六(223)连接，电磁阀六(223)与三通阀三(225)连接；

转接头五(24)与peek管五(239)连接，peek管五(239)通过peek管锁紧螺母五(260)与充油压力补偿腔体(2)连接，在充油压力补偿腔体(2)内与电磁阀二(222)连接，电磁阀二(222)与二位六通阀二(209)的一个孔连接，二位六通阀二(209)上与此孔相通的另一孔通过peek管十四(248)与稀释囊(213)连接，稀释囊(213)的另一孔与电磁阀五(224)连接，电磁阀五(224)的另一端与peek管二十三(246)连接，peek管二十三(246)另一端与三通阀三(225)连接，三通阀三(225)的剩余孔与peek管二(265)连接，peek管二(265)与油压力补偿腔体(2)通过peek管锁紧螺母二(263)连接，peek管二(265)伸出油压力补偿腔体(2)后与转接头一(18)连接，转接头一(18)与硅胶管一(17)连接，硅胶管一(17)位于多通道进样装置(4)内，硅胶管一(17)另一端与转接头二(26)连接，转接头二(26)与peek管三(241)连接，peek管三(241)通过peek管锁紧螺纹三(261)与充油压力补偿腔体(2)连接，在充油压力补偿腔体(2)内与电磁阀四(228)连接，电磁阀四(228)与peek管十六(252)连接，peek管十六(252)另一端与三通阀二(229)连接，三通阀二(229)另一端与peek管二十二(251)连接，peek管二十二(251)与二位六通阀一(216)的孔连接，二位六通阀一(216)的一个孔与peek管十九(242)连接，peek管十九(242)通过peek管锁紧螺母一(256)与充油压力补偿腔体(2)连接；

过滤头(5)与硅胶管三(3)连接，硅胶管三(3)夹持位于水下多通道进样装置(4)内，另一端与转接头三(25)连接，转接头三(25)另一端与peek管四(240)连接，peek管四(240)通过peek管锁紧螺母四(262)与充油压力补偿腔体(2)连接，在充油压力补偿腔体(2)内peek管四(240)与三通阀一(226)连接，三通阀一(226)的一孔与peek管十三(253)连接，peek管十三(253)的另一端与电磁阀一(220)连接，电磁阀一(220)另一端与peek管二十四(255)连接，peek管二十四(255)另一端与二位六通阀二(209)连接，二位六通阀二(209)的孔与peek管十(234)连接，peek管十(234)通过peek锁紧螺母十(258)与充油压力补偿腔体(2)连接，三通阀一(226)的一个孔与peek十二(254)连接，peek十二(254)另一端与peek十五(249)连接，peek十五(249)另一端与三通阀二(229)的孔连接；

充油压力补偿腔体前端盖后O型圈(204)和充油压力补偿腔体前端盖前O型圈(205)位于充油压力补偿腔体前端盖(202)的O型圈沟槽内，充油压力补偿腔体后端盖后O型圈(206)和充油压力补偿腔体后端盖前O型圈(207)位于充油压力补偿腔体后端盖(203)的O型圈沟槽内，充油压力补偿腔体后端盖(203)和充油压力补偿腔体前端盖(202)通过螺栓与充油压力补偿腔体筒身(201)连接，补偿囊(208)位于充油压力补偿腔体后端盖(203)上。

7.根据权利要求6所述的水下原位阴离子分析仪，其特征在于：所述的补偿囊(208)内部充满甲基硅油。

8.根据权利要求1所述的水下原位阴离子分析仪，其特征在于：所述的水密接插件包括水密接插件一(20)、水密接插件二(21)、水密接插件三(22)和水密接插件四(23)；电路控制腔体水密接插座二(110)与水密接插件一(20)连接，水密接插件一(20)通过水密接插座九(19)与水下多通道进样装置(4)连接；电路控制腔体水密接插座三(111)与水密接插件二(21)连接，水密接插座八(245)的另一端与水密接插件(21)连接；电路控制腔体水密接插座四(112)与水密接插件三(22)连接，水密接插座七(244)另一端与水密接插件(22)连接；电路控制腔体水密接插座五(113)与水密接插件四(23)连接，水密接插座六(243)另一端与水密接插件(23)连接。

9.根据权利要求1所述的水下原位阴离子分析仪，其特征在于：所述的试剂囊包括淋洗液囊(6)、超纯水囊(7)、标准液囊一(8)、标准液囊二(9)和标准液囊三(10)，淋洗液囊(6)与转接头九(11)连接，转接头九(11)另一端与peek管九(235)连接；超纯水囊(7)与转接头四(15)连接，转接头四(15)与硅胶管二(16)连接，硅胶管二(16)与转接头五(24)连接，转接头五(24)与peek管五(239)连接；标准液囊一(8)、标准液囊二(9)和标准液囊三(10)分别与转接头六(14)、转接头七(13)和转接头八(12)连接，转接头六(14)、转接头七(13)和转接头八(12)分别连接peek管六(238)、peek管七(237)和peek管八(236)。

Images