CN105241829A - 一种环流式原位高精度海水pH测量装置和测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种环流式原位高精度海水pH测量装置及测量方法，装置包括流体流通装置及信号检测装置；所述流体流通装置，包括指示剂袋、第一三通阀、第二三通阀、第三三通阀、流通池、蠕动泵、脉冲泵及流体管路；当第二三通阀与第三三通阀连通时，所述第二三通阀、第三三通阀、蠕动泵及流通池形成闭合回路；所述光路检测装置，包括LED灯组、滤光片组、光纤分束器、光纤及光电二极管；LED灯发出的光，经滤光片组滤光后，通过光纤和光纤分束器进行传播；光纤分束器导出两束光，一束由光纤导入流通池后进入光电二极管，另一束光直接由光纤导入光电二极管。本发明的装置形成环流分析，海水和指示剂可以在闭合环路中完全混合，从而提高了测量系统的精密度。

Description

一种环流式原位高精度海水pH测量装置和测量方法

技术领域

本发明属于海洋化学监测技术领域，具体地说是涉及光度法和环流分析技术测定海水pH值的方法。

背景技术

pH是海水碳酸盐体系的重要参数之一，也是海洋酸化的直接证据。以光度法为基础的原位高精度海水pH传感器测量精度可达到0.001，可以满足海洋酸化和碳循环研究的需要。其工作原理为在测量体系中将海水与指示剂混合，通过测定混合溶液的吸光度来计算海水pH。目前国内外大多基于光度法的原位海水pH传感器处在实验室研发阶段，仅有两款该类型传感器实现了商品化。究其原因，主要是由于该类型传感器普遍存在成本功耗较高、结构复杂、体积大、集成度低、稳定性差造成的。

大多数海水pH测量系统采用氙灯或氘-卤钨灯做光源，光谱仪做检测器，功率较大，多用于船载走航测量，不适合原位测量系统的应用。另外，测量系统普遍采用流动注射分析，指示剂注射入海水流路中，在测量吸光度时流路中的液体并没有完全混合，会对测量的稳定性产生一定的影响。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明论述了一种以光度法和环流分析为基础的高精度海水pH测量装置及测量方法，信号检测装置主要由LED灯和光电二极管组成，成本功耗低，稳定性好；流体流通装置主要由三通阀和蠕动泵组成，结构简单，死体积小，适用于原位现场监测。在环流分析中，海水和指示剂可以在闭合环路中完全混合，从而提高了测量系统的精密度。

本发明的一种环流式原位高精度海水pH测量装置，包括流体流通装置及信号检测装置；

所述流体流通装置，包括指示剂袋、第一三通阀、第二三通阀、第三三通阀、流通池、蠕动泵、脉冲泵及流体管路；所述第一三通阀分别与海水进水管、脉冲泵及第二三通阀连接，所述指示剂袋通过脉冲泵与第一三通阀连接；所述第二三通阀分别与第一三通阀、第三三通阀及流通池连接；所述第三三通阀分别与第二三通阀、废液管及蠕动泵连接；当第二三通阀与第三三通阀连通时，所述第二三通阀、第三三通阀、蠕动泵及流通池形成闭合回路；

所述信号检测装置，包括LED灯组、滤光片组、光纤分束器、光纤及光电二极管；LED灯发出的光，经滤光片组滤光后，通过光纤和光纤分束器进行传播；光纤分束器导出两束光，一束由光纤导入流通池后进入光电二极管，另一束光直接由光纤导入光电二极管。

进一步的，所述海水进水管的进水口设置过滤头，所述过滤头为不锈钢或塑料，孔径为0.45-5.0μm。

进一步的，所述指示剂袋和流体管路为隔绝空气的聚四氟乙烯材料，所述指示剂袋体积为200-1000ml，流体管路外径为1-4mm、内径为0.5-2mm。

进一步的，在所述蠕动泵与第三三通阀之间设置流体粗管，外径为3-8mm，内径为2-6mm。

进一步的，所述流通池为Z型，材料为PMMA或PEEK；所述流通池设有流体入口与第二三通阀连接、流体出口与蠕动泵连接、以及光入射口与光纤分束器连接、光出射口与光电二极管连接；所述流通池内光程长度为1-5cm。

进一步的，所述滤光片的半波宽在±5nm之内，采集信号时采用14位或以上的A/D转换器，信噪比高于800:1。

进一步的，所述滤光片组包括三个滤光片，所述滤光片的中心波长分别为指示剂酸态最大吸收峰处波长、指示剂碱态最大吸收峰处波长，以及指示剂酸态和碱态的等吸收波长。

本发明的一种环流式原位高精度海水pH测量装置的测量方法，包括以下步骤：

1)对流体流通装置进行清洗和进样，此时将第一三通阀的ac、第二三通阀的ac、第三三通阀的bc连接，开启蠕动泵，将过滤后的海水抽取至流路中进行清洗和进样，多余的液体从废液管路中排出；

2)对第二三通阀和第三三通阀之间的管路进行清洗和进样，此时将第二三通阀的bc、第三三通阀的ac连接，开启蠕动泵，海水样品充满第二三通阀和第三三通阀之间的管路后重复步骤1)，将气泡或残留液体排出管路；重复几次步骤1)和2)的操作，完成流路的清洗和进样；

3)测量空白海水的光强，此时依次打开三个LED灯，两个光电二极管分别同时检测三个LED灯的光强，记录主光路信号为I₀，参比光路信号为I_0参比；

4)测量混合溶液的光强，计算吸光度和pH，此时将第一三通阀的bc、第二三通阀的ac、第三三通阀的bc连接，开启脉冲泵，将指示剂抽取至管路中，关闭脉冲泵，然后第二三通阀的bc、第三三通阀的ac连接，流体管路形成一个闭合回路，开启蠕动泵，驱动海水样品及指示剂在闭合回路中混合，然后依次打开三个LED灯，两个光电二极管分别同时检测三个LED灯的光强，记录主光路信号为I，参比光路信号为I_参比；计算混合溶液的吸光度和pH；

5)再次加入指示剂，测量混合溶液的吸光度和pH，在指示剂和海水样品第一次混合之后，将第一三通阀的bc、第二三通阀的ac、第三三通阀的bc连接，开启脉冲泵，继续加入与步骤4)中等体积的指示剂进入管路；然后将第二三通阀的bc、第三三通阀的ac连接，开启蠕动泵，指示剂和海水在管路中混合，然后依次打开三个LED灯，两个光电二极管分别同时检测三个LED灯的光强；计算混合溶液的吸光度和pH；

6)指示剂干扰的校正，以吸光度为x轴，pH为y轴，将步骤4)和步骤5)中测得的等吸收波长处的吸光度和两次测得的pH做直线，当x＝0时得到的y值即为海水本身pH值。

进一步的，所述指示剂的浓度为0.5-10mmol/L。

进一步的，所述步骤4)中海水和指示剂的混合体积比例为20:1-1000:1。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明所述的海水pH测量系统以光度法和环流分析技术为基础，精密度高、稳定性好，能够实现长期原位海水pH的检测。优点在于1)本发明特别适用于原位定点监测，利用三通阀和蠕动泵形成了环流分析体系，组成结构简单，死体积小，指示剂和海水样品能够实现完全混合，提高了长期监测的稳定性；利用LED灯和光电二极管组成光路系统，大大降低了成本和功耗。2)本发明在每次测量之后，可以现场对指示剂的干扰进行校正，从而有效提高了测量的准确度。

附图说明

图1.本发明的一种环流式原位高精度海水pH测量装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细的说明。

本发明提供了一种以光度法和环流分析为基础，能够实现长期原位高精度监测海水pH值的测量系统和分析方法。该测量系统利用LED灯和光电二极管组成功耗、成本低的光电检测系统，利用三通阀和蠕动泵组成死体积小、结构简单的环流分析体系，可在指示剂和海水完全混合后检测吸光度并计算pH值，从而提高了测量精密度，可广泛应用于传感器。

本发明的原位高精度海水pH测量装置，包括流体流通装置及信号检测装置。

所述流体流通装置，用于海水样品及指示剂的流通，包括过滤头1、海水进水管2、指示剂袋3、脉冲泵4、第一三通阀5、第二三通阀6、第三三通阀10、流通池7、蠕动泵8、流体粗管9、废液管11；所述三通阀为两位三通电磁阀，可以通过改变三通阀的通道选择流体的流路。所述第一三通阀5的a、b、c通口分别与海水进水管2、脉冲泵4及第二三通阀6连接；所述指示剂袋3通过脉冲泵4与第一三通阀5连接，所述脉冲泵用于控制指示剂进入回路的体积；所述第二三通阀6的a、b、c通口分别与第一三通阀5、第三三通阀10及流通池7连接；所述第三三通阀10的a、b、c通口分别与第二三通阀6、废液管11及蠕动泵8连接。当第二三通阀与第三三通阀连接时，即当第二三通阀的b和c连接，同时第三三通阀的a和c连接时，所述第二三通阀、第三三通阀、蠕动泵及流通池形成闭合回路。

所述海水进水管2的进水口设置过滤头1，所述过滤头1可以过滤海水中颗粒物，以免颗粒物堵塞管路或影响吸光度的测定，过滤头为不锈钢或塑料材料，孔径为0.45-5.0μm。

在所述蠕动泵8与第三三通阀10之间，设置流体粗管9，所述流体粗管可以提高两种液体的混合效率，增加海水和指示剂的混合比例，其材料为聚四氟乙烯，外径为3-8mm，内径为2-6mm。

所述指示剂袋和流体管路均由隔绝空气的聚四氟乙烯材料制成，所述的指示剂袋体积为200-1000ml，流体管路外径为1-4mm、内径为0.5-2mm。

所述流通池设计为Z型，可减少气泡的产生，其材料为有机玻璃PMMA或者聚醚醚酮PEEK；设有流体入口与第二三通阀6连接、流体出口与蠕动泵8连接、以及光入射口与光纤分束器15连接、光出射口与光电二极管16连接。流通池内光程长度为1-5cm。

所述信号检测装置，用于对流体流通装置中的海水样品或海水样品及指示剂的混合液进行光强检测，包括LED灯组12、滤光片组13、光纤分束器14、光纤15、光电二极管16。所述LED灯组优选的包括三个LED灯，分别发出三种单色光，经过滤光片组进行滤光；所述滤光片组优选的包括三个滤光片，所述滤光片的中心波长分别为指示剂在酸态最大吸收峰处波长、指示剂在碱态最大吸收峰处波长、以及指示剂酸态和碱态的等吸收波长。对指示剂酸态和碱态最大吸收波长处吸光度的测定可以计算得出pH值，对于等吸收波长处吸光度的测定可以指示混合溶液中指示剂浓度。滤光后的三种波长的光通过光纤和光纤分束器进行传播；自光纤分束器导出的两束光其中一束是主光路，由光纤导入流通池后进入光电二极管，另一束光作为参比直接由光纤导入光电二极管，用来校正光源光强的波动带来的误差。

为了保证测量精度，滤光片的半波宽应在±5nm之内，采集信号时采用14位或以上的A/D转换器，信噪比高于800:1。在测定吸光度时，应通过调整指示剂浓度或者流通池光程长度，使得吸光度数据在0.2-1.0之间。

本发明的环流式原位高精度海水pH测量系统的检测方法包括以下步骤：

1)对流体流通装置进行清洗和进样，此时将第一三通阀的ac、第二三通阀的ac、第三三通阀的bc连接，开启蠕动泵，将经过滤头过滤后的海水抽取至流路中进行清洗和进样，多余的液体从废液管路中排出。

2)对第二三通阀和第三三通阀之间的管路进行清洗和进样，此时将第二三通阀的bc、第三三通阀的ac连接，开启蠕动泵，海水样品充满第二三通阀和第三三通阀之间的管路后重复步骤1)，将气泡或残留液体排出管路；重复几次步骤1)和2)的操作，完成流路的清洗和进样。

3)测量空白海水的光强，此时依次打开三个LED灯，两个光电二极管分别同时检测三个LED灯的光强，记录主光路信号为I₀，参比光路信号为I_0参比。

4)测量混合溶液的光强，此时将第一三通阀的bc、第二三通阀的ac、第三三通阀的bc连接，开启脉冲泵，将一定体积的指示剂抽取至管路中，关闭脉冲泵，然后第二三通阀的bc、第三三通阀的ac连接，流体管路形成一个闭合回路，开启蠕动泵，驱动海水样品及指示剂在闭合回路中混合。混合完全后，依次打开三个LED灯，两个光电二极管分别同时检测三个LED灯的光强，记录主光路信号为I，参比光路信号为I_参比。

5)计算吸光度，方法为：A＝-log(I’/I₀’)，I’＝I/I_参比，I₀’＝I₀/I_0参比。其中I₀为检测空白海水时主光路光强，I_0参比为测定空白海水时参比光路光强，I₀’为两者比值；I为测定混合溶液时主光路光强，I_参比为测定混合溶液时参比光路光强，I’为两者比值。式中利用经过参比校正的I₀’和I’计算吸光度A，可以消除光源光强波动造成的误差。

pH计算公式为： $pH={\mathrm{pK}}_2+log\frac{R-e_1}{e_2-{\mathrm{Re}}_3},$

也可写为： $pH=-log\left(K_2{e}_2\right)+log\left(\frac{R-e_1}{1-R\frac{e_3}{e_2}}\right),$

其中K₂为指示剂二级解离常数，R为吸光度比值，e₁，e₂，e₃为指示剂不同形态在不同波长的摩尔吸光系数的比值：

$R=\frac{{\mathrm{\λ}}_{2}A}{{\mathrm{\λ}}_{1}A},e_1=\frac{{\mathrm{\λ}}_2{\mathrm{\ϵ}}_{{\mathrm{HI}}^{-}}}{{\mathrm{\λ}}_1{\mathrm{\ϵ}}_{{\mathrm{HI}}^{-}}},e_2=\frac{{\mathrm{\λ}}_2{\mathrm{\ϵ}}_{I^{2-}}}{{\mathrm{\λ}}_1{\mathrm{\ϵ}}_{{\mathrm{HI}}^{-}}},e_3=\frac{{\mathrm{\λ}}_1{\mathrm{\ϵ}}_{I^{2-}}}{{\mathrm{\λ}}_1{\mathrm{\ϵ}}_{{\mathrm{HI}}^{-}}},$

λ₁和λ₂为指示剂在酸态和碱态的最大吸收波长，λ₂A和λ₁A为在λ₂、λ₁波长下下测定的样品的吸光度，和为I₂ ^-在λ₁和λ₂波长时的吸光系数，和为HI^-在λ₁和λ₂时的吸光系数。e₁,e₂和e₃是温度、盐度和压强的函数，因此在原位测量时还需要同时测定海水温度、盐度和压强数据。

6)步骤5)中得到的pH是海水与指示剂混合溶液的pH，但是指示剂作为一种二元酸会对海水的pH产生干扰，因此需要消除指示剂的干扰。对于指示剂干扰的校正方法如下：

在指示剂和海水样品的第一次混合之后，将第一三通阀的bc、第二三通阀的ac、第三三通阀的bc连接，开启脉冲泵，继续加入与步骤4)中等体积的指示剂进入管路，然后将第二三通阀的bc、第三三通阀的ac连接，开启蠕动泵，指示剂和海水在管路中混合。混合完全后，依次打开三个LED灯，两个光电二极管分别同时检测三个LED灯的光强。计算混合溶液pH值。

等吸收波长λ₃处的吸光度λ₃A可以代表指示剂浓度大小。以吸光度为x轴，pH为y轴，将步骤4)和步骤6)中测得的吸光度λ₃A和两次测得的pH做直线，当x＝0时得到的y值即为海水本身pH值。

本发明中的指示剂可以选择间甲酚紫、百里酚蓝、酚红或甲酚红等。

优选的，所述指示剂袋中指示剂的浓度为0.5-10mmol/L。

优选的，所述步骤4)中海水和指示剂的混合体积比例可调节为20:1至1000:1。

下面通过实施例对本发明所述基于阀体系的环流式原位高精度海水pH测量系统的结构和本发明所述的在线操作方法进一步予以说明。

实施例1

本实施例分析海水pH，使用本发明的原位海水pH测量装置，指示剂选用纯化的间甲酚紫，但本发明不限于该指示剂，流通池光程为1cm，三个滤光片的中心波长分别为434nm、578nm和478.6nm。

1.指示剂的配制

配制间甲酚紫和氯化钠混合溶液，间甲酚紫浓度为5mmol/L，氯化钠浓度为0.7mol/L，并用1.0mol/L的盐酸和氢氧化钠溶液将混合溶液的pH值调至约7.9。2.现场原位海水pH的测量

1)第一三通阀5的ac、第二三通阀6的ac、第三三通阀10的bc连接，开启蠕动泵8，将经过滤头1过滤的海水抽取至流路中进行清洗和进样，多余的液体从废液管路11中排出。

2)为了完成第二三通阀6和第三三通阀10之间管路的清洗和进样，将第二三通阀6的bc、第三三通阀10的ac连接，开启蠕动泵8，海水样品充满此段管路后重复步骤1)，将气泡或残留液体排出管路。

3)多次重复步骤1)和2)的操作，完成整个流路的清洗和进样。依次打开三个LED灯12，检测空白海水光强，主光路信号记为I₀，参比光路信号记为I_0参比。

4)第一三通阀5的bc、第二三通阀6的ac、第三三通阀10的bc连接，开启脉冲泵4，将20μL间甲酚紫溶液抽取至管路中，海水和指示剂的体积比大约为500:1，关闭脉冲泵4，然后第二三通阀6的bc、第三三通阀10的ac连接，流体管路形成一个闭合回路，开启蠕动泵8，驱动两种液体在闭合回路中混合。混合完全后，依次打开三个LED灯12检测混合溶液光强，主光路信号记为I，参比光路信号记为I_参比，计算混合溶液pH。

5)第一三通阀5的bc、第二三通阀6的ac、第三三通阀10的bc连接，开启蠕脉冲泵4，将与步骤4)中相同体积的间甲酚紫指示剂再次进入管路中。然后第二三通阀6的bc、第三三通阀10的ac连接，开启蠕动泵8，液体在管路中混合。混合完全后，同样检测混合溶液三个波长光强，计算混合溶液pH。

6)以478.6nm处吸光度λ_478.6A为x轴，溶液pH值为y轴，两个混合溶液的λ_478.6A和pH作直线，当x为0时得到y值便是海水本身的pH值。

吸光度的计算方法为：A＝-log(I’/I₀’)，I’＝I/I_参比，I₀’＝I₀/I_0参比

其中I₀和I_0参比分别为测定空白海水时主光路和参比光路光强，I₀’为两者比值；I和I_参比分别为测定混合溶液时主光路和参比光路光强，I’为两者比值。

pH计算公式为：

$pH=-log\left(K_2{e}_2\right)+log\left(\frac{R-e_1}{1-R\frac{e_3}{e_2}}\right)$

其中K₂为间甲酚紫指示剂二级解离常数，R为吸光度比值，e₁，e₂，e₃为指示剂不同形态在不同波长的摩尔吸光系数的比值：

$R=\frac{{\mathrm{\λ}}_{578}A}{{\mathrm{\λ}}_{434}A},e_1=\frac{{\mathrm{\λ}}_{578}{\mathrm{\ϵ}}_{{\mathrm{HI}}^{-}}}{{\mathrm{\λ}}_{434}{\mathrm{\ϵ}}_{{\mathrm{HI}}^{-}}},e_2=\frac{{\mathrm{\λ}}_{578}{\mathrm{\ϵ}}_{I^{2-}}}{{\mathrm{\λ}}_{434}{\mathrm{\ϵ}}_{{\mathrm{HI}}^{-}}},e_3=\frac{{\mathrm{\λ}}_{434}{\mathrm{\ϵ}}_{I^{2-}}}{{\mathrm{\λ}}_{434}{\mathrm{\ϵ}}_{{\mathrm{HI}}^{-}}},$

λ₅₇₈A和λ₄₃₄A为在578nm和434nm波长下测定的样品的吸光度，和为I₂ ^-在434nm和578nm波长的吸光系数，和为HI^-在434nm和578nm波长的吸光系数。e₁，e₂，e₃为温度、盐度和压强的函数。目前已有纯化的间甲酚紫各项参数随温度、盐度和压强变化的公式：

-log(k₂e₂)＝(a+b/T+clnT-dT)-(0.05645/T)×P

a＝246.64209+0.315971S+2.8855×10^-4S²

b＝7229.23864-7.098137S-0.057034S²

c＝44.493382-0.052711S

d＝0.0781344

e₁＝-0.007762+4.5174×10^-5T+1.7×10^-6P

e₃/e₂＝-0.020813+2.60262×10^-4T+1.0436×10^-4(S-35)+4.6×10^-6P

其中盐度(S)，温度(T)和压强(P)的适用范围分别为：20≤S≤40，278.15≤T≤308.15K，0≤P≤827bar。当测量系统选用的滤光片半波宽小于2nm时，e₁，e₂和e₃的值可利用上述已发表的公式进行计算，如果滤光片半波宽超出该范围，为了保证测量精度，需要自行测定e₁,e₂和e₃的数值。

以上实施例仅是本发明若干种优选实施方式中的几种，应当指出，本发明不限于上述实施例；对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种环流式原位高精度海水pH测量装置，其特征在于，包括流体流通装置及信号检测装置；

所述流体流通装置，包括指示剂袋、第一三通阀、第二三通阀、第三三通阀、流通池、蠕动泵、脉冲泵及流体管路；所述第一三通阀分别与海水进水管、脉冲泵及第二三通阀连接，所述指示剂袋通过脉冲泵与第一三通阀连接；所述第二三通阀分别与第一三通阀、第三三通阀及流通池连接；所述第三三通阀分别与第二三通阀、废液管及蠕动泵连接；当第二三通阀与第三三通阀连通时，所述第二三通阀、第三三通阀、蠕动泵及流通池形成闭合回路；

所述信号检测装置，包括LED灯组、滤光片组、光纤分束器、光纤及光电二极管；LED灯发出的光，经滤光片组滤光后，通过光纤和光纤分束器进行传播；光纤分束器导出两束光，一束由光纤导入流通池后进入光电二极管，另一束光直接由光纤导入光电二极管。

2.根据权利要求1所述的一种环流式原位高精度海水pH测量装置，其特征在于，所述海水进水管的进水口设置过滤头，所述过滤头为不锈钢或塑料，孔径为0.45-5.0μm。

3.根据权利要求1所述的一种环流式原位高精度海水pH测量装置，其特征在于，所述指示剂袋和流体管路为隔绝空气的聚四氟乙烯材料，所述指示剂袋体积为200-1000ml，流体管路外径为1-4mm、内径为0.5-2mm。

4.根据权利要求1所述的一种环流式原位高精度海水pH测量装置，其特征在于，在所述蠕动泵与第三三通阀之间设置流体粗管，外径为3-8mm，内径为2-6mm。

5.根据权利要求1所述的一种环流式原位高精度海水pH测量装置，其特征在于，所述流通池为Z型，材料为PMMA或PEEK；所述流通池设有流体入口与第二三通阀连接、流体出口与蠕动泵连接、以及光入射口与光纤分束器连接、光出射口与光电二极管连接；所述流通池内光程长度为1-5cm。

6.根据权利要求1所述的一种环流式原位高精度海水pH测量装置，其特征在于，所述滤光片的半波宽在±5nm之内，采集信号时采用14位或以上的A/D转换器，信噪比高于800:1。

7.根据权利要求1所述的一种环流式原位高精度海水pH测量装置，其特征在于，所述滤光片组包括三个滤光片，所述滤光片的中心波长分别为指示剂酸态最大吸收峰处波长、指示剂碱态最大吸收峰处波长，以及指示剂酸态和碱态的等吸收波长。

8.根据权利要求1所述的一种环流式原位高精度海水pH测量装置的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）对流体流通装置进行清洗和进样，此时将第一三通阀的ac、第二三通阀的ac、第三三通阀的bc连接，开启蠕动泵，将过滤后的海水抽取至流路中进行清洗和进样，多余的液体从废液管路中排出；

2）对第二三通阀和第三三通阀之间的管路进行清洗和进样，此时将第二三通阀的bc、第三三通阀的ac连接，开启蠕动泵，海水样品充满第二三通阀和第三三通阀之间的管路后重复步骤1），将气泡或残留液体排出管路；重复几次步骤1）和2）的操作，完成流路的清洗和进样；

3）测量空白海水的光强，此时依次打开三个LED灯，两个光电二极管分别同时检测三个LED灯的光强，记录主光路信号为I₀，参比光路信号为I_0参比；

4）测量混合溶液的光强，计算吸光度和pH，此时将第一三通阀的bc、第二三通阀的ac、第三三通阀的bc连接，开启脉冲泵，将指示剂抽取至管路中，关闭脉冲泵，然后第二三通阀的bc、第三三通阀的ac连接，流体管路形成一个闭合回路，开启蠕动泵，驱动海水样品及指示剂在闭合回路中混合，然后依次打开三个LED灯，两个光电二极管分别同时检测三个LED灯的光强，记录主光路信号为I，参比光路信号为I_参比；计算混合溶液的吸光度和pH；

5）再次加入指示剂，测量混合溶液的吸光度和pH，在指示剂和海水样品第一次混合之后，将第一三通阀的bc、第二三通阀的ac、第三三通阀的bc连接，开启脉冲泵，继续加入与步骤4）中等体积的指示剂进入管路；然后将第二三通阀的bc、第三三通阀的ac连接，开启蠕动泵，指示剂和海水在管路中混合，然后依次打开三个LED灯，两个光电二极管分别同时检测三个LED灯的光强；计算混合溶液的吸光度和pH；

6）指示剂干扰的校正，以吸光度为x轴，pH为y轴，将步骤4）和步骤5）中测得的等吸收波长处的吸光度和两次测得的pH做直线，当x=0时得到的y值即为海水本身pH值。

9.根据权利要求1所述的一种环流式原位高精度海水pH测量装置的测量方法，其特征在于，所述指示剂的浓度为0.5-10mmol/L。

10.根据权利要求1所述的一种环流式原位高精度海水pH测量装置的测量方法，其特征在于，所述步骤4）中海水和指示剂的混合体积比例为20:1-1000:1。