CN105115913B - 一种高精度吸光度检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高精度吸光度检测装置，包括盖板、检测室和进液室；在所述盖板上设置有排气孔和透气膜，在所述检测室中开设有上下贯穿的空腔，通过将所述空腔设计成表面光滑的圆柱孔，这样即便有气泡进入到所述空腔，也可以顺利地上浮通过盖板上的排气孔排出。在检测室的相对两个侧面上对应开设有光源接口和检测接口，通过将光源接口和检测接口同轴设计在检测室偏下方的位置处，此处气泡不易存在，由此可有效减少气泡对吸光度检测的影响。在进液室中设置过滤膜和倾斜向上的进液口及透气膜，由此可以减少气泡进入检测室的可能性。此外，通过在检测室上增设感温元件，从而可以有效反馈待测样品的温度，以用于修正，继而实现吸光度检测精度的提高。

Description

一种高精度吸光度检测装置

技术领域

本发明属于海洋要素检测技术领域，具体地说，是涉及一种基于吸光度检测法测量海水中营养盐含量和/或PH值的检测装置。

背景技术

随着国家海洋战略及人们对海洋环境保护意识的日益增强，针对海洋环境的各种检测活动越来越频繁,有效地获取海洋环境检测数据已经成为海洋环境保护研究的主要内容之一。海水中富含多种营养盐成分，例如铵盐、硝酸盐、磷酸盐、硅酸盐、亚硝酸盐等。近年来，随着海水富营养化加剧，赤潮频发，对海洋生态及近海养殖业产生了巨大的影响。水体中营养盐含量及PH值的长期测量数据，可被用作水质评判指标，在赤潮监测与预警等应用方面具有重要的实用价值。因此，在台站、监测浮标上布放用来测量上述参数的海洋要素原位传感器十分必要。

无论是营养盐检测还是PH值测量，当前主流做法都是在待测水样中加入相应试剂使之显色，然后利用特定波长的光源照射并测量其吸光度值，根据响应曲线换算出水样中被测目标的实际含量水平。目前，市面上用于测量营养盐含量的传感器主要是意大利研发的WIZ系列传感器。在WIZ系列传感器中设置有一吸光度检测室，它是一种Z型流通池，Z型通道的首尾分别用于进样和排样，中间部分的两端分别连接光源和检测器件。这种流通池的优点是Z型通道可以做得很细，节约试剂；但其缺点是一旦通道中有气泡进入，就不易排出，气泡的存在会严重干扰吸光度值测量的准确度。而对于用来测量水体PH值的传感器来说，目前市面上的PH传感器易受水体温度变化的影响，很难达到5‰的测量误差，因此精度不高，很难满足某些环境高精度的测量要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高精度的吸光度检测装置， 为克服气泡因素对水体中营养盐含量测量精度的影响提供硬件上的支持。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种高精度吸光度检测装置，包括主体和装配在所述主体上的光源部件及检测器部件；所述主体包括三部分，从上至下依次为盖板、检测室和进液室；在所述盖板上开设有排气孔，排气孔底部安装有透气膜；在所述检测室中开设有上下贯通的空腔，所述空腔中的气体穿过所述透气膜经由所述排气孔排出；在所述检测室的相对两个侧面上对应开设有用于安装所述光源部件的光源接口和用于安装所述检测器部件的检测接口，所述光源接口与所述检测接口同轴，且与空腔上形成的透明观察窗正对或直接与所述空腔贯通；在所述检测室的其中一个侧面上开设有排液口，所述排液口与所述空腔贯通，且位于所述光源接口和检测接口的上方；在所述进液室中开设有与所述空腔连通的进样通道和贯穿主体底部的进液过滤通道，所述进样通道和进液过滤通道的相交面为斜面，在相交面处安装有透水隔气的过滤膜，在所述进液室的相对两个侧面上对应开设有向上倾斜且均与所述进液过滤通道贯通的进液孔和出气孔，且出气孔位于进液孔的上方，在所述出气孔中安装有透气隔水的透气膜；在所述主体的底部安装有堵头，所述堵头的上部伸入到所述的进液过滤通道中，对所述进液过滤通道进行封堵，在所述堵头的顶部开设有沉孔，通过所述沉孔收集进液过滤通道中过滤下来的杂质。

为了便于进液过滤通道中的气泡能够顺利地沿斜向上的出气孔排出，本发明设计所述进液孔和出气孔与所述进液过滤通道相贯通的贯通面与所述过滤膜的底面相切，以减少气泡对测量精度的影响。

优选的，所述进液孔和出气孔的轴线与进液室的水平底面所成的夹角在30°-40°之间取值。

进一步的，在所述进液室中形成有上下贯穿的四级阶梯孔，自上而下依次为与所述空腔连通的一级孔段、连接在一级孔段与三级孔段之间用于变径过渡的二级孔段、作为所述进样通道的三级孔段、作为所述进液过滤通道的四级孔段；所述三级孔段的直径小于一级孔段和四级孔段的直径，通过缩小进样通道的直径，以便使气泡沿着进液室的出气孔排出。

为了方便将海水样品注入到进液过滤通道中，并同时起到阻止进液过滤通道中的海水样品沿进液孔外漏的作用，本发明将所述进液孔设计成两级阶梯孔式结构，其中，内部孔段的直径与进液管的直径相适配，外部孔段的直径与管路接头的外直径相适配，所述管路接头为中空结构，进液管由外向内依次穿过管路接头的中空部分以及中空的管路卡套伸入到所述的内部孔段，所述管路接头与所述外部孔段螺纹连接，通过挤压所述管路卡套变形以固定所述进液管，并同时起到密封作用，以防止海水样品外漏。

为了便于安装所述的透气膜，本发明设计所述出气孔为两级阶梯孔，内部孔段的直径小于外部孔段的直径，所述出气孔中的透气膜安装在外部孔段的阶梯面处，所述外部孔段与一出气管螺纹连接，通过所述出气管固定所述出气孔中的所述透气膜。

优选的，所述光源接口与检测接口位于检测室的下半部分，均为两级阶梯孔式结构，内部孔段的直径与所述光纤的直径相适配，外部孔段的直径与光纤接头的外直径相适配，所述光纤接头为中空结构，光纤由外向内依次穿过光纤接头的中空部分以及中空的光纤卡套伸入到所述的内部孔段，所述光纤接头与所述外部孔段螺纹连接，通过挤压所述光纤卡套变形以固定所述光纤，并同时阻止光线外泄；其中，安装于光源接口中的光纤作为所述光源部件的一部分，与发光元件光耦合，接收并向所述空腔传送入射光；安装于检测接口中的光纤作为所述检测器部件的一部分，与检测器相连接，接收穿过所述空腔中的水样透射输出的出射光，并传送至检测器。

进一步的，所述排液口位于所述检测接口的上方，且临近检测室的顶部；所述排液口为两级阶梯孔式结构，内部孔段的直径与排液管的直径相适配，外部孔段的直径与管路接头的外直径相适配，所述管路接头为中空结构，排液管由外向内依次穿过管路接头的中空部分以及中空的管路卡套伸入到所述的内部孔段，所述管路接头与所述外部孔段螺纹连接，通过挤压所述管路卡套变形以固定所述排液管，并同时起到密封作用。

优选的，所述排气孔、空腔和进样通道分别对应开设在盖板、检测室和进液室的正中位置；所述空腔为表面光滑的圆柱形孔，其直径在0.8cm-1.2cm之间。

为了对待测海水样品的温度实现检测，以克服温度变化对水体的PH值测量精度造成的影响，本发明在所述检测室的其中一个侧面上还进一步开设有与所述空腔贯通的感温元件安装孔，所述安装孔的开设高度低于所述排液口的开设高度，感温元件安装在所述安装孔中，感温元件的感应探头伸入到所述空腔中，以便于准确地检测出待测海水样品的实际温度。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明的高精度吸光度检测装置通过在进液室中设置过滤膜和倾斜向上的进液口及透气膜，由此可以有效减少气泡进入检测室的可能性。通过将检测室中的空腔设计成表面光滑的圆柱孔，这样即便有气泡进入到所述空腔，也可以顺利地上浮通过盖板上的排气孔排出。通过将光源接口和检测接口同轴设计在检测室偏下方的位置处，此处气泡不易存在，由此可有效减少气泡对吸光度检测的影响。此外，本发明通过在检测室上增设感温元件，从而可以实时反馈待测样品的温度至后部的数据处理系统，进而通过修正模型实现对待测海水样品的PH值的精确测量。本发明的吸光度检测装置结构简单、成本低廉，适用于利用试剂使待测液显色后根据不同的吸光度值推算相应海洋要素含量的传感器中。

结合附图阅读本发明实施方式的详细描述后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

图1是本发明所提出的高精度吸光度检测装置的一种实施例的整体结构示意图；

图2是图1的纵向剖视图；

图3是图1中进液室的一种实施例的纵向剖视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细地描述。

使用吸光度检测海洋要素浓度依据的原理是：针对不同的检测要素在添加相应的显色试剂后，样品会呈现不同的颜色，此时利用某种特定波长的光源照射被测样品，由于被测样品对该种波长的光具有特定的吸收曲线，因此通过测量待测样品的吸光度值，进而根据响应曲线即可换算出待测样品中被测目标要素的实际含量水平。

基于上述检测原理，本发明提出了一种高精度的吸光度检测装置，以克服传统检测装置易受气泡及温度因素的影响，造成营养盐含量及PH值检测精度的降低。下面结合图1-图3，通过一个具体的实施例来详细阐述本发明所提出的吸光度检测装置的具体结构设计。

如图1所示，本实施例的高精度吸光度检测装置主要由主体和装配在主体上的光源部件、检测器部件等部分组成。其中，主体采用三段式结构设计，以使用时主体的实际摆放方向为参照方向，自上而下依次为：盖板2、检测室1和进液室3。当然，所述主体也可以设计成一体式结构，按照功能划分成盖板2、检测室1和进液室3三个区域，本实施例对主体设计成分体式结构还是整体式结构不做具体限制。

在所述盖板2上开设有排气孔17，排气孔17底部安装有透气膜4，结合图2所示。在本实施例中，所述排气孔17优选开设在盖板2顶部的正中间位置，且上下贯通所述的盖板2。为了方便透气膜4在盖板2上的安装固定，本实施例优选将所述排气孔17设计成上部小、下部大的阶梯孔。将透气膜4安装在阶梯孔的下部孔段，利用阶梯面实现对透气膜4的限位。对于采用分段式结构设计的主体，为了实现密封，优选在盖板2的底面开设一圈密封沟槽，设计所述密封沟槽与排气孔17的底部同心，直径略大，在密封沟槽中安装一个O型密封圈6，通过O型密封圈6的密封作用，可防止待测的海水样品沿盖板2与检测室1的分界面所形成的间隙外漏。

在本实施例中，为了提高装置整体外观的协调和美观，所述盖板2可以设计成梯形或者顶面进行了倒角处理的矩形，如图1所示，在盖板2的顶面四个边角的位置处可以进一步开设四个螺钉孔18，采用螺纹连接的方式实现盖板2与下方检测室1的连接固定。

在所述检测室1中开设有一空腔19，如图2所示，所述空腔19用于存放待检测的海水样品，优选开设在检测室1顶面的正中间位置，且上下贯通所述的检测室1，在检测室1与盖板1装配到位后，所述空腔19与排气孔17同轴，透气膜4的尺寸应略大于空腔19的孔径，以使空腔19中的气体能够透过盖板2中的透气膜4、经由排气孔17向外界顺利排放。

考虑到光程对光信号强度的影响，所述空腔19的孔径不宜过大，一般设计在0.8cm-1.2cm之间，优选设计成1cm的圆柱形孔，在保证通过光源部件射入到待测海水样品中的光信号能够被检测器部件准确接收到的前提下，通过将空腔19设计成表面光滑的圆柱形孔，由此一来，即便在空腔19中有气泡产生，气泡也会顺利地上浮通过盖板2上的排气孔17排出检测装置。

为了对待测海水样品进行光照，完成吸光度值的检测，本实施例在所述检测室1的相对两个侧面上对应开设光源接口20和检测接口21，如图2所示。设计光源接口20和检测接口21水平同轴，且与空腔19上形成的透明观察窗正对。其中，光源接口20用于安装光源部件，产生入射光照射空腔19中的海水样品；检测接口21用于安装检测器部件，接收通过海水样品透射出来的输出光，以用于吸光度值的计算。作为本实施例的一种优选设计方案，所述检测室1优选设计成矩形块状，选择检测室1的左、右两个侧面对应开设所述的光源接口20和检测接口21，以方便技术人员操作。

在本实施例中，所述光源接口20和检测接口21最好开设在检测室1的偏下方位置，即位于检测室1的下半部分；在所述光源接口20和检测接口21的上方开设与所述空腔19贯通的排液口22，优选开设在检测室1的上半部分，最好临近检测室1的顶面的位置处，如图2所示的位置关系，例如在检测室1的右侧面上位于检测接口21的偏正上方的位置处开设所述的排液口，以用于空腔19中海水样品的向外排放和更换。本实施例将光源接口20和检测接口21设计在检测室1的偏下方，此处气泡不易存在，由此可以有效减少气泡对吸光度检测造成的影响。

为了便于光源部件、检测器部件以及排液管10在所述光源接口20、检测接口21以及排液口22中的对应安装，本实施例优选设计所述光源接口20、检测接口21和排液口22均为两级阶梯孔式结构，内部孔段的直径小，优选设计在20mm左右，外部孔段的直径大，以用于安装接头，通过所述接头实现光源部件、检测器部件以及排液管10的固定。在本实施例中，由于检测不同海洋要素时需要使用不同波长的光源，为了便于更换光源，本实施例使用一根光纤来传输发光元件发出的光束。具体来讲，可以在光源接口20之前使用一个多光路耦合器，通过多光路耦合器将不同波长的光束耦合成一路，再经由光纤9射入到空腔19，以照射待测的海水样品。为了便于光纤9在光源接口20中的固定，本实施例设计光源接口20的内部孔段的直径与光纤9相适配，外部孔段的直径与光纤接头7的外直径相适配。设计光纤接头7为中空的两段式结构，中空部分与光纤9的直径相适配，外部形成两段，其中，内段上开设外螺纹，与形成在光源接口20的外部孔段上的内螺纹相匹配，外段做滚花处理，以便于手拧。在将光纤9装配到光源接口20中时，由外向内依次穿过光纤接头7的中空部分和光纤卡套26的中空部分，伸入到光源接口20的内部孔段，并与形成在空腔19侧壁上的透明观察窗正对并接触。光纤卡套26采用橡胶材料制成，随着光纤接头7的旋紧，光纤卡套26受挤压变形将光纤9固定住，并同时起到密封作用。

对于所述吸光度检测装置在使用过程中要求内置于一个不透光外壳罩中的情况，可以直接采用透明的有机玻璃制作所述的主体，这样无需在空腔19上单独形成透明观察窗，即可满足入射光向空腔19内海水样品照射的设计要求。而对于所述吸光度检测装置在使用过程中裸露在外界环境下的情况，则为了避免外界光线对检测精度造成干扰，则需要使用不透光的材料（例如黑色的工程塑料）来制作所述的主体，此时需要在空腔19的侧壁上单独形成透明观察窗，以满足光线向空腔19内透射的要求。

当然，也可以设计光源接口20和检测接口21直接与所述空腔19贯通，以满足光线的传播、照射要求。当采用这种结构设计时，可以利用所述光纤卡套26的密封作用，来防止待测海水样品的外泄。

对于检测器部件来说，为了减少检测器（例如光电二极管）生成的电信号在输入到系统电路板前受到干扰，考虑到光信号相对电信号在仪器内部受干扰的能力强一些，本实施例优选将检测器置于系统电路板附近，且距离越近越好，通过空腔19透射出来的光束经由光纤23传输到所述检测器，以完成光信号-电信号的转换。对于光纤23在检测接口21中的安装固定，本实施例优选采用如光纤9在光源接口20中相同的安装固定方式实现。即，将光纤23由外向内依次穿过光纤接头24的中空部分以及光纤卡套25的中空部分，并伸入到检测接口21的内部孔段，且与形成在空腔19侧壁上的透明观察窗正对并接触，或者直接与空腔19贯通，以接收光源在照射完海水样品后透射出来的光线。同样的，在将光纤接头24拧入到检测接口21中时，随着光纤接头24的拧紧，使光纤卡套25挤压变形，以固定所述光纤23，并同时起到密封作用，以防止海水样品外泄。

同理，排液管10也可以采用相同的方式固定到排液口22中。即，设计中空的管路卡套28和中空的两段式结构的管路接头27来实现排液管10的安装固定。具体来讲，可以设计排液口22为两级阶梯孔式结构，内部孔段的直径与排液管10的外直径相适配，外部孔段的直径与管路接头27的外直径相适配。将排液管10由外向内依次穿过管路接头27的中空部分和管路卡套28的中空部分，进而伸入到排液口22的内部孔段，与空腔19连通，以实现空腔19中海水样品的向外排放。在将管路接头27与排液口22螺纹连接时，随着管路接头27的拧紧，使管路卡套28挤压变形，以固定所述的排液管10，并同时起到密封作用，以防止海水样品沿排液管10以外的部分泄露。

此外，为了在对空腔19中的待测海水样品进行吸光度检测的过程中，同时完成样品温度的采样检测，进而实现对海水样品中PH值测量结果的修正，本实施例在所述检测室1上还开设有与所述空腔19贯通的感温元件安装孔，以用于安装固定感温元件14，如图2所示。所述安装孔在检测室1上的开设高度应低于所述的排液口22，这样才能保证感温元件14的感应探头能够完全浸入到待测的海水样品中，实现样品温度的准确测量。作为本实施例的一种优选设计方案，所述感温元件14优选安装在检测室1左侧、光源接口20上方的位置，以便于检测装置的整体设计。

在进液室3中开设有相交的进样通道3-6和进液过滤通道3-3，结合图2、图3所示。其中，进样通道3-6在上，与检测室1中的空腔19连通；进液过滤通道3-3在下，贯穿主体的底部。在主体的底部设计一个截面形状为倒T型的堵头12，将堵头12上部的垂直部分伸入到进液过滤通道3-3中，对所述进液过滤通道3-3进行封堵。同时，在堵头12的顶部开设沉孔30，利用所述沉孔30可以收集进液过滤通道3-3中过滤下来的杂质。

将进样通道3-6和进液过滤通道3-3的相交面设计成斜面，并在相交面处安装透水隔气的过滤膜5，在进液室3的相对两个侧面上对应开设向上倾斜且均与所述进液过滤通道3-3贯通的进液孔3-1和出气孔3-5，且在垂直方向上，出气孔3-5在上，进液孔3-1在下，并在出气孔3-5中安装透气隔水的透气膜11。由此一来，可以通过进液孔3-1向进液过滤通道3-3注入待测的海水样品，并通过出气孔3-5排出进液过滤通道3-3中气体。进入到进液过滤通道3-3中的海水样品经过滤膜5隔离掉其中的气泡后，进入到进样通道3-6中，通过进样通道3-6向上进入到检测室1的空腔19中，以进行吸光度的检测。

为了便于海水样品中的气泡能够沿倾斜向上的出气孔3-5顺利排出，本实施例设计所述进液孔3-1和出气孔3-5在与所述进液过滤通道3-3相贯通时，其贯通面与所述过滤膜5的底面相切，如图2所示。具体来说，可以设计进液孔3-1和出气孔3-5的轴向倾斜角度与过滤膜5的倾斜角度一致，并且设计若将进液孔3-1和出气孔3-5与进液过滤通道3-3贯通后再沿各自的轴线向进液过滤通道3-3内部延伸时，其延伸部分的顶面刚好与过滤膜5的底面平行且接触。采用这种设计方式，当注入到进液过滤通道3-3的海水样品中的气泡被过滤膜5阻隔下来后，可以顺利地进入到出气孔3-5，并经透气膜11排出。

为了便于在进液室3的侧面上开设倾斜向上的排液孔3-5，本实施例先对进液室3的底面进行倒角处理，如图2、图3所示，所述倒角与水平面的夹角可以在30°-40°之间，然后，在垂直于其中一个倒角的平面上开设所述的排液孔3-5。设计所述进液孔3-1和出气孔3-5的轴线平行或者重合，由此一来，所述进液孔3-1和出气孔3-5与主体的水平底面所成的夹角也即在30°-40°之间。

在所述进液孔3-1中可以进一步安装进液管16，如图2所示。为了方便进液管16的安装固定，本实施例将所述进液孔3-1设计成两级阶梯孔式结构，内部孔段3-2的直径小，且与进液管16的外直径相适配；外部孔段的直径大，且与管路接头29的外直径相适配。将进液管16由外向内依次穿过管路接头29的中空部分和管路卡套15的中空部分，伸入到进液孔3-1的内部孔段3-2，与进液过滤通道3-3连通，进而通过进液管16将待测的海水样品注入到进液过滤通道3-3中。将管路接头29的外圆设计成两段式结构，一段形成外螺纹，与进液孔3-1的外部孔段上形成的内螺纹相匹配，对管路接头29的外圆的另一段做滚花处理，以便于手拧。在将管路接头29与进液孔3-1螺纹连接时，随着管路接头29的拧紧，使管路卡套15挤压变形，以固定所述的进液管16。同时，利用管路卡套15的密封作用，可以防止海水样品沿进液管16以外的部分泄露。

为了便于透气膜11在出气孔3-5中的安装固定，本实施例将所述出气孔3-5设计成两级阶梯孔式结构，内部孔段3-4的直径小，外部孔段的直径大，将透气膜11安装在外部孔段中且位于内部孔段3-4与外部孔段的交界面处，然后在外部孔段中安装出气管13，优选采用螺纹连接方式将出气管13拧入到外部孔段中。随着出气管13的拧紧，以实现对透气膜11的挤压固定。

在本实施例中，所述过滤膜5可以采用纤维素酯类过滤膜，例如二醋酸纤维素（CA）、三醋酸纤维素（CTA）、硝化纤维素（CN）、乙基纤维素（EC）、混合纤维素（CN-CA）等；也可以采用聚烯烃类过滤膜，例如聚丙烯（PP）等；亦或者采用聚砜类过滤膜，例如聚砜（PS）和聚醚砜（PES）微滤膜等，以用于过滤掉待测海水样品中的气泡和杂质等，仅使待测液体透过能够过滤膜5进入到检测室1的空腔19中。

对于所述的透气膜4、11，为了实现其透气防水的功能，优选采用含氟材料的微滤膜，例如聚偏氟乙烯（PVDF）和聚四氟乙烯膜（PTFE）等。这类微滤膜具有极好的化学稳定性，适合在高温下使用。特别是PTFE膜，其使用温度为－40～260℃，可耐强酸、强碱和各种有机溶剂。

在本实施例中，设计所述进样通道3-6的直径小于进液过滤通道3-3和所述出气孔的内部孔段3-4的直径，这样在进水压强一定的条件下,气泡进入进样通道3-6的推动力要小于进入内部孔段3-4的推动力,气泡更容易从内部孔段3-4处排出。优选设计所述进样通道3-6的直径在0.3cm-0.5cm之间，例如0.3cm。

为了便于结构设计，本实施例优选在进液室3中开设上下贯穿的四级阶梯孔，且最好开设在进液室3的正中位置，以与检测室1的空腔19正对。将所述四级阶梯孔自上而下依次定义为：一级孔段3-8、二级孔段3-7、三级孔段3-6和四级孔段3-3。其中，一级孔段3-8与空腔19正对、连通且直径相等，在进液室3的顶面围绕一级孔段3-8的端面形成一圈密封凹槽，通过在密封凹槽中安装O型圈6，以实现检测室1与进液室3之间对接面的密封。所述二级孔段3-7为锥形过渡孔段，连接在一级孔段3-8与三级孔段3-6之间，在实现变径过渡的同时，可以使得三级孔段3-6中的气泡沿着二级孔段3-7的锥形斜面上升，以方便气泡的顺利排出。所述三级孔段3-6即为前述的进样通道，与作为进液过滤通道的四级孔段3-3倾斜对接。

下面结合图2所示的吸光度检测装置，对海水样品中营养盐含量以及PH值测量的具体操作过程进行详细阐述。

首先，将进液管16与外部的水泵连通，通过水泵抽吸待测的海水样品，并通过进液管16泵入到进液过滤通道3-3中。随着待测海水样品的逐渐泵入，海水样品注满进液过滤通道3-3，并透过过滤膜5进入到进样通道3-6中。当海水样品穿过过滤膜5时，海水样品中的气泡被过滤膜5阻隔，沿出气孔3-5经透气膜11、出气管13排出，海水样品中的杂质则沉淀收集到堵头12的沉孔30中。

随着待测海水样品的进一步泵入，海水样品依次通过进液室3的进样通道3-6、二级孔段3-7、一级孔段3-8上升至检测室1的空腔19，并在到达排液口22高度位置时，通过排液管10排出检测装置。持续泵入海水样品5分钟，保证空腔19内的海水样品完全是更新后的待测样品。尔后，关闭水泵，使海水样品静止。此时，空腔19中的海水样品中若含有气泡，则气泡上升，通过盖板2上的透气膜4经由排气孔17排出检测装置。

然后，开启光源部件，发射特定波长的光线照射空腔19下方的海水样品，穿过海水样品的光线经由检测器接口21中的光纤23接收并传送至外部的检测器，例如光电二极管，以将光信号转换成电信号提供给后面的电路板处理并进行吸光度值的计算。同时，启动感温元件14感测海水样品的温度，反馈给电路板，以用于在计算海水样品的pH值时利用修正模型对计算结果进行修正，以提高pH值计算的准确度。

待检测结束后，重新启动水泵，泵入新的待测样品，并至少循环5分钟，以使空腔19内原来的样品溶液被新的待测样品完全更换掉，从而保证样品检测的有效性。

本实施例的吸光度检测装置为吸光度精确测量的实施提供了硬件上的支持，结构简单，成本低廉，可用于目前利用吸光度检测法测量海洋要素含量的传感器中。

当然，以上所述仅是本发明的一种优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种高精度吸光度检测装置，其特征在于：包括主体和装配在所述主体上的光源部件及检测器部件；所述主体包括三部分，从上至下依次为盖板、检测室和进液室；在所述盖板上开设有排气孔，排气孔底部安装有透气膜；在所述检测室中开设有上下贯通的空腔，所述空腔中的气体穿过所述透气膜经由所述排气孔排出；在所述检测室的相对两个侧面上对应开设有用于安装所述光源部件的光源接口和用于安装所述检测器部件的检测接口，所述光源接口与所述检测接口同轴，且与空腔上形成的透明观察窗正对或直接与所述空腔贯通；在所述检测室的其中一个侧面上开设有排液口，所述排液口与所述空腔贯通，且位于所述光源接口和检测接口的上方；在所述进液室中开设有与所述空腔连通的进样通道和贯穿主体底部的进液过滤通道，所述进样通道和进液过滤通道的相交面为斜面，在相交面处安装有透水隔气的过滤膜，在所述进液室的相对两个侧面上对应开设有向上倾斜且均与所述进液过滤通道贯通的进液孔和出气孔，且出气孔位于进液孔的上方，在所述出气孔中安装有透气隔水的透气膜；在所述主体的底部安装有堵头，所述堵头的上部伸入到所述的进液过滤通道中，对所述进液过滤通道进行封堵，在所述堵头的顶部开设有沉孔，通过所述沉孔收集进液过滤通道中过滤下来的杂质。

2.根据权利要求1所述的高精度吸光度检测装置，其特征在于：所述进液孔和出气孔与所述进液过滤通道相贯通的贯通面与所述过滤膜的底面相切。

3.根据权利要求2所述的高精度吸光度检测装置，其特征在于：所述进液孔和出气孔的轴线与进液室的水平底面所成的夹角在30°-40°之间取值。

4.根据权利要求1所述的高精度吸光度检测装置，其特征在于：在所述进液室中形成有上下贯穿的四级阶梯孔，自上而下依次为与所述空腔连通的一级孔段、连接在一级孔段与三级孔段之间用于变径过渡的二级孔段、作为所述进样通道的三级孔段、作为所述进液过滤通道的四级孔段；所述三级孔段的直径小于一级孔段和四级孔段的直径。

5.根据权利要求1所述的高精度吸光度检测装置，其特征在于：所述进液孔为两级阶梯孔，内部孔段的直径与进液管的直径相适配，外部孔段的直径与管路接头的外直径相适配，所述管路接头为中空结构，进液管由外向内依次穿过管路接头的中空部分以及中空的管路卡套伸入到所述的内部孔段，所述管路接头与所述外部孔段螺纹连接，通过挤压所述管路卡套变形以固定所述进液管。

6.根据权利要求1所述的高精度吸光度检测装置，其特征在于：所述出气孔为两级阶梯孔，内部孔段的直径小于外部孔段的直径，所述出气孔中的透气膜安装在外部孔段的阶梯面处，所述外部孔段与一出气管螺纹连接，通过所述出气管固定所述出气孔中的所述透气膜。

7.根据权利要求1所述的高精度吸光度检测装置，其特征在于：所述光源接口与检测接口位于检测室的下半部分，均为两级阶梯孔式结构，内部孔段的直径与光纤的直径相适配，外部孔段的直径与光纤接头的外直径相适配，所述光纤接头为中空结构，光纤由外向内依次穿过光纤接头的中空部分以及中空的光纤卡套伸入到所述的内部孔段，所述光纤接头与所述外部孔段螺纹连接，通过挤压所述光纤卡套变形以固定所述光纤；其中，安装于光源接口中的光纤作为所述光源部件的一部分，与发光元件光耦合，接收并向所述空腔传送入射光；安装于检测接口中的光纤作为所述检测器部件的一部分，与检测器相连接，接收穿过所述空腔中的水样透射输出的出射光，并传送至检测器。

8.根据权利要求1所述的高精度吸光度检测装置，其特征在于：所述排液口位于所述检测接口的上方，且临近检测室的顶部；所述排液口为两级阶梯孔式结构，内部孔段的直径与排液管的直径相适配，外部孔段的直径与管路接头的外直径相适配，所述管路接头为中空结构，排液管由外向内依次穿过管路接头的中空部分以及中空的管路卡套伸入到所述的内部孔段，所述管路接头与所述外部孔段螺纹连接，通过挤压所述管路卡套变形以固定所述排液管。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的高精度吸光度检测装置，其特征在于：所述排气孔、空腔和进样通道分别对应开设在盖板、检测室和进液室的正中位置；所述空腔为表面光滑的圆柱形孔，其直径在0.8cm-1.2cm之间。

10.根据权利要求1至8中任一项所述的高精度吸光度检测装置，其特征在于：在所述检测室的其中一个侧面上开设有与所述空腔贯通的感温元件安装孔，所述安装孔的开设高度低于所述排液口的开设高度，感温元件安装在所述安装孔中，感温元件的感应探头伸入到所述空腔中。