CN112763467A - 一种水下溶解气原位检测装置及其检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种水下溶解气原位检测装置及其检测方法。该装置包括防水外壳和分析器。防水外壳包括舱体、端盖与尾盖。端盖包括端盖底座和隔水透气接头。隔水透气接头包括接头底座和接头密封盖。接头密封盖内部设有液体缓冲腔，接头密封盖的外端安装有与液体缓冲腔相通的液体入口与液体出口。液体缓冲腔的内端开口处安装有带有若干通孔的支撑块。支撑块的外侧端面上设有隔水透气膜。接头底座上开设有两条气体通道，两条气体通道的一端通过支撑块与液体缓冲腔相通，另一端分别连接有气体入口与气体出口。本发明可以在水下环境中直接对溶解物进行检测，避免样品在采样转运过程中成分及含量发生变化，也适用于深爱高压等恶劣环境下无法采样的情况。

Description

一种水下溶解气原位检测装置及其检测方法

技术领域

本发明涉及质谱分析技术领域，具体涉及一种水下溶解气原位检测装置及其检测方法。

背景技术

对于水体污染研究、海底管道泄漏检测、及违规排放监管的领域，均需要对水中溶解的有机物及小分子进行探测，以对水中物质的成分及含量进行定性定量分析。现有的分析方法一般采用采样检测的方法进行。但采样检测的方法存在样品从采样点到实验室或检测点的转移过程，此过程中一般需要容器转运，可能存在样品操作不当被容器污染等问题。由于品转运过程中温度、压力等条件的变化，可能导致样品发生挥发、吸附、分解，使得最终到达实验室的分析物的种类及含量与原始样品产生严重偏差。此外，人工采样或自动采样技术都难以在时间上实现实时连续的高频采样，同时在目标空间内，难以实现高密度采样。因此，采样技术的时间分辨率及空间分辨率一般都较低。

质谱法是现代元素和分子分析技术中，分析能力最强的一种化学量分析方法。质谱仪(Mass Spectrometer，MS)是所有化学分析手段中最为通用的一种分析仪器，可以分析几乎所有物质的化学信息，也是唯一一种可以直接获得物质分子量的分析设备。质谱可以提供包括从超痕量到主要成分分析、全面的元素和同位素定性定量分析以及从小分子到大分子的化合物结构说明等一系列化学量分析能力。应用于几乎所有化学量的测定，在分析技术中常扮演仲裁角色。质谱通过电磁场分析测量样品中一种或多种分子的质荷比(m/z)，来计算样品组分的确切分子量。通常，质谱仪可用于通过分子量测定来识别未知化合物，实现化合物的定性定量以及确定分子的结构和化学性质。

原位检测技术通过各类技术手段，在目标区域的现场对目标样品进行直接探测。相较于采样方法，原位检测技术不涉及样品的转移和运输，在样品的原始环境中就完成了样品的定性定量分析。不破坏待测样品的化学组成和浓度。申请号为201610950214.4的中国专利提供了一种用于河道的水质检测装置，此装置采用传感器的方式测量水中特定的化学成分。通过自动取样方式将水抽到储水舱中，并通过分流管将水分流到不同检测仓。自动取样方式一定程度上减少了人工劳动，但此类方法只能测量浅层水域的水质，对于较深层次的水底污染等无法检测，且，采样方式可能会导致前一次测量的样品污染后一次的测量结果，种传感器一般只针对一种化学成分的测量，无法对未知物质进行定性测量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水下溶解气原位检测装置及其检测方法，该检测装置及其检测方法用于湖泊、海洋、河流等水体中溶解有机物气体及小分子气体的原位实时检测，可以在水下环境中直接对溶解物进行检测，避免样品在采样转运过程中成分及含量发生变化，同时也适用于深爱高压等恶劣环境下无法采样的情况。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种水下溶解气原位检测装置，包括防水外壳和嵌入安装在防水外壳内的分析器；所述防水外壳包括两端开口的舱体以及分别可拆卸安装在舱体两端开口处的端盖与尾盖；所述端盖包括端盖底座和安装在端盖底座上的隔水透气接头；所述隔水透气接头包括接头底座和安装在接头底座一端的接头密封盖；所述接头密封盖内部开设有液体缓冲腔，接头密封盖的外端安装有与液体缓冲腔相通的液体入口与液体出口；液体缓冲腔的内端开口处安装有带有若干通孔的支撑块；所述支撑块的外侧端面上设有隔水透气膜；所述接头底座上开设有两条气体通道，两条气体通道的一端通过支撑块与液体缓冲腔相通，另一端分别连接有气体入口与气体出口。

进一步的，所述舱体为柱状中空结构，其内壁上设有加强筋，其两端开口处的端面上分别开设有一组螺纹孔。

进一步的，所述端盖底座上还安装有水密接头；所述端盖底座端面上开设有一圈均匀分布的端盖安装通孔，端盖底座上开设有隔水透气接头安装孔和水密接头安装孔；所述端盖底座内端的侧壁上开设有两条凹槽一，凹槽一内安装有密封圈一；所述端盖底座内侧端面上开设有一组用于将分析器与端盖进行连接的盲孔。

进一步的，所述尾盖的端面上开设有一圈均匀分布的尾盖安装通孔，尾盖的内侧侧壁上开设有两条凹槽二，凹槽内安装有密封圈二。

进一步的，所述分析器包括支撑部件和安装在支撑部件上的分析部件。

所述支撑部件包括依次设置的第一支撑环、第二支撑环、第三支撑环、第四支撑环，将各支撑环连接成一体的四根支撑杆以及用于固定分析部件的支撑固定板；所述第一支撑环与第四支撑环通过L形连接件与支撑杆固定，第二支撑环与第三支撑环上各设有四个支撑杆安装孔，支撑杆穿过支撑杆安装孔后通过L形连接件与第二支撑环和第三支撑环固定；所述第二支撑环和第三支撑环上均开设有线路孔。

所述分析部件包括分析单元、电源单元和测控电路单元；所述电源单元用于为分析单元和测控电路单元供电；所述分析单元包括真空泵、真空腔和真空规；所述真空泵和真空规均安装在真空腔上，真空泵用于提供真空环境，真空规用于测量真空度；所述真空腔的前端开设有样品入口，真空腔的外壁上开设有若干连接真空腔内外电路的真空接头，真空腔内设有电离源、离子阱分析器和离子检测器。

进一步的，所述接头底座的外端部开设有安装槽；所述接头密封盖的内端部伸入至安装槽内，外端部通过螺丝与接头底座相连；所述接头密封盖的外侧壁上开设有凹槽三，凹槽三内安装有密封圈三；所述支撑块与接头密封盖之间、支撑块与接头底座之间均设有一密封圈四；所述接头底座的端面和侧面上分别设有一密封圈五。

本发明还涉及一种上述水下溶解气原位检测装置的检测方法，该方法包括以下步骤：

(1)将水下溶解气原位检测装置直接放置到待测水下区域内，进行定点实时监测，或搭载于水下潜航器上进行走航监测；检测装置放置好后，上电自启动，真空泵先开启，并持续将真空腔内的气体转移到真空腔外，真空规实时监测真空腔内气压，并将数值返回给测控电路单元；当真空腔内气压小于预设值后，测控电路单元开启并设置好电离源、离子阱分析器、离子检测器上的电压数值，检测装置进入待机状态。

(2)在待机状态下，检测装置接收来自电源与控制设备的检测指令，当电源与控制设备下发检测指令后，检测装置进入工作状态，电离源开始工作，抽水潜水泵启动，水流将在抽水潜水泵的作用下经液体入口进入液体缓冲腔内，并在流经隔水透气膜表面后由液体出口抽出。

(3)当待测水样流经隔水透气膜表面后，待测水样中的气体会动态扩散到膜内，并转移到膜的另一侧，穿过气体通道后由气体出口抽出，经真空腔前端的样品入口进入真空腔。

(4)待测水样中的气体进入真空腔后，先经过电离源，电离源发射出的电子与待测水样中的气体分子相遇，将待测水样中的气体分子电离为离子状态，并将电离后的待测水样中的气体离子传输到离子阱分析器内，离子阱分析器内的电场会根据离子质荷比的不同，设定不同的电压，将待测水样中的气体离子依次弹出至离子检测器上，离子检测器将收集到的电信号传输到测控电路单元上形成谱图，根据谱图确定待测水样中物质的种类和浓度。

由以上技术方案可知，本发明用于湖泊、海洋、河流等水体中溶解有机物气体及小分子气体的原位实时检测，可以在水下环境中直接对溶解物进行检测，避免样品在采样转运过程中成分及含量发生变化，同时也适用于深爱高压等恶劣环境下无法采样的情况。

附图说明

图1是本发明中检测装置的结构示意图；

图2是本发明中防水外壳的结构示意图；

图3是本发明中舱体的结构示意图；

图4a是本发明中端盖的结构示意图；

图4b是本发明中端盖的爆炸结构示意图；

图5a是本发明中尾盖的结构示意图一；

图5b是本发明中尾盖的结构示意图二；

图6a是本发明中隔水透气接头的结构示意图；

图6b是本发明中隔水透气接头的爆炸结构示意图；

图6c是本发明中隔水透气接头的剖视图；

图7是本发明中分析器的结构示意图；

图8是本发明中支撑部件的结构示意图；

图9是本发明中分析单元的结构示意图；

图10本发明中分析单元的内部结构示意图；

图11是本发明中检测装置的外部设备连接示意图。

其中：

11、尾盖，12、端盖，13、舱体，21、尾盖安装通孔，22、凹槽二，31、端盖底座，32、水密接头，33、隔水透气接头，34、端盖安装孔，35、隔水透气接头安装孔，36、水密接头安装孔，37、凹槽一，41、接头底座，410、气体出口，411、气体入口，412、凹槽三，413、密封圈三，414、螺丝，42、接头密封盖，43、液体入口，44、液体出口，45、液体缓冲腔，46、隔水透气膜，47、支撑块，48、密封圈五，49、气体通道，51、加强筋，52、螺纹孔，61、第一支撑环，62、第二支撑环，63、第三支撑环，64、第四支撑环，65、支撑杆，66、分析单元，67、电源单元，68、测控电路单元，71、安装孔，72、L形连接件，73、支撑杆安装孔，74、线路孔，75、支撑固定板，81、真空泵，82、真空腔，83、真空规，84、样品入口，85、真空接头，91、电离源，92、离子阱分析器，93、离子检测器，101、控制设备，102、抽水潜水泵。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明：

如图1所示的一种水下溶解气原位检测装置包括可承压的防水外壳和嵌入安装在防水外壳内的分析器。

如图2所示，防水外壳包括尾盖11，端盖12和舱体13。

如图3所示，舱体13为柱状中空结构，外壁光滑，内部设有一组加强筋51，提高舱体抗压性能。舱体13的前后端面各设有一组螺纹孔52，用于连接尾盖11与端盖12。

如图4所示，端盖12包括端盖底座31、水密接头32和隔水透气接头33。端盖底座31端面上设有一圈均匀分布的端盖安装通孔34。端盖底座31上设有隔水透气接头安装孔35和水密接头安装孔36。端盖底座31内侧侧壁上设有两条凹槽一37，凹槽一内设有橡胶材质的密封圈一。端盖底座31内侧平面设有一组盲孔38，用于将分析器与端盖12进行连接。水密接头32通过螺纹安装在端盖底座31上，通过水密接头安装孔36贯穿端盖底座31，保证防水外壳内外电气连同。

如图6所示，隔水透气接头33包含接头底座41和接头密封盖42。接头底座41与接头密封盖之间使用螺丝连接。接头密封盖侧壁设有凹槽三412，凹槽内设有密封圈三413，此处密封圈可以防止液体从接头底座41与接头密封盖42之间的缝隙进入检测装置内部。接头密封盖42上端设有液体入口43和液体出口44，接头密封盖42内设有一液体缓冲腔45，液体缓冲腔45与液体出口44和液体入口43相连。液体可以直接从外部环境经过液体入口43流入液体缓冲腔45，并从液体出口44流出。接头密封盖42与接头底座41之间设有一支撑块47，支撑块47具有多孔结构，支撑块47上覆盖有一层隔水透气膜46，支撑块47与接头底座41和接头密封盖42之间设有密封圈四413，此处密封圈可以防止外部环境中的液体从液体缓冲腔45与支撑块47之间的接缝及支撑块47与接头底座41之间的接缝渗入检测装置内部，接头底座41内设有两个气体通道49，分别连接气体入口411和气体出口410，接头底座41的端面和侧面设有密封圈五48，整个隔水透气接头33通过螺丝414固定在端盖底座31上，密封圈五48，用于阻止液体从隔水透气接头与端盖底座31之间的缝隙进入检测装置内部。

如图5所示，尾盖11端面设有一圈均匀分布的尾盖安装通孔21，尾盖11内侧侧壁上设有两条凹槽二22，凹槽二内设有橡胶材质的密封圈二，双层密封圈可以阻止防水外壳外部液体进入检测装置内部。

如图7和图8所示，分析器包括支撑部件及分析部件。支撑部件包括第一支撑环61、第二支撑环62、第三支撑环63、第四支撑环64以及连接各支撑环的四根支撑杆65。第一支撑环61上设有与端盖12上盲孔38位置对应的安装孔71。第一支撑环61与第四支撑环64通过L形连接件72与支撑杆65固定。第二支撑环62与第三支撑环63上各设有四个方形支撑杆安装孔73，支撑杆65穿过支撑杆安装孔73并通过L形连接件72与第二支撑环62和第三支撑环63固定。第二支撑环62和第三支撑环63上设有线路孔74，用以给各分析部件之间通信及供电线缆提供走线空间。

如图9和图10所示，所述分析部件包括位于第一支撑环61和第二支撑环62之间的分析单元66、位于第二支撑环62和第三支撑环63之间的电源单元67和位于第三支撑环63和第四支撑环64之间的测控电路单元68。分析单元66包括一个提供真空环境的真空泵81、一个内部含有离子阱分析器的真空腔82和一个测量真空度的真空规83。真空规83通过法兰直接连接在真空腔82上。真空腔82前端设有一个样品入口84，真空腔82外壁上设有若干连接真空腔内外电路的真空接头85。真空腔82内设有电离源91、离子阱分析器92和离子检测器93。分析单元66、电源单元67、测控电路单元68通过支撑固定板75固定在支撑杆65上。

上述检测装置的装配过程为：

(1)分析器的组装

首先，分析单元66、电源单元67、测控电路单元68通过对应的螺孔安装固定在支撑固定板75上的对应位置上。其次，支撑杆65先通过L形连接件72固定在第四支撑环64的设计位置上，将安装有测控电路单元68的支撑固定板75通过滑块螺母固定在支撑杆65上。然后，将第三支撑环方形支撑杆安装孔73穿过支撑杆65，并调整到合适位置，使用L形连接件72固定。最后，依次重复上述步骤，依次完成电源单元67、第二支撑环62、分析单元66以及第一支撑环61的安装。至此，分析器安装完成。

(2)防水外壳的组装

首先，将两条氟橡胶密封圈二放入防水外壳尾盖11的凹槽二22内，并采用螺丝将安装好密封圈二的尾盖11通过预先设计的尾盖安装通孔21与舱体13连接，至此完成尾盖与舱体的连接。

然后，组装隔水透气接头33。先将适合尺寸的隔水透气膜46平展并完全覆盖在支撑块47表面。再将含有隔水透气膜46的支撑块47和密封圈413放到对应位置，然后将凹槽三412内放置合适的密封圈，并将接头密封盖42放入接头底座41对应位置并用螺丝固定。接着将气体出口410、气体入口411、液体出口44、液体入口43通过螺纹分别固定在接头底座41与接头密封盖42上，并放置好密封圈五48，并通过螺丝414将隔水透气接头33固定在端盖12上。之后将水密接头32通过预设的螺纹固定在端盖12上，并在凹槽一37内放置对应密封圈一。至此，端盖12组装完成。

(3)分析器与防水外壳的连接

先将分析器通过第一支撑环61上预设的安装孔71，使用螺丝安装固定在端盖12预设的盲孔38上，完成分析器与端盖12的连接。之后将水密接头32在腔体内部的线缆与分析器的电源线、数据线等相连，将隔水透气接头33上的气体出口410与分析单元的样品入口84相连。最后，将固定有分析器的端盖12通过端盖安装通孔34固定在舱体13上。上述所有密封圈均需要满足以下条件：密封圈的内径＝对应凹槽内径/1.04，密封圈线径＝凹槽宽度/1.3，以保障密封性。如图11所示，将抽水潜水泵102连接至液体出口44，通过水密线缆连接水密接头32与水面上电源与控制设备101。

上述检测装置的检测方法为：

(1)检测装置直接放置到待测水下区域内，实现定点实时监测，或搭载于水下潜航器上实现走航监测。

检测装置放置好后，首先进入开机状态，水上电源与控制设备101通过水密线缆给检测装置供电，检测装置上电自启动，真空泵81首先开启，并持续将真空腔82内的气体转移到真空腔外，真空规83实时监测真空腔内气压，并将数值返回给测控电路单元。真空腔内气压小于预设值后，控制电路开启并设置好电离源91、离子阱分析器92、离子检测器93上的电压数值，检测装置进入待机状态。

(2)在待机状态下，水下检测装置接收来自电源与控制设备101的检测指令，当电源与控制设备101下发检测指令后，检测装置进入工作状态，电离源91开始工作，抽水潜水泵102启动，水流将在水泵的作用下强迫经液体入口43进入液体缓冲腔45内，并流经膜表面后由液体出口44抽出。抽水潜水泵102设置在液体出口44并工作在抽水模式下可以保证待测样品直接经过隔水透气膜46进入检测系统而不受泵体污染或者经历环境变化，由于液体缓冲腔通过液体入口43及液体出口44直接与外部环境连通，且水流持续从液体入口43进入液体缓冲腔45内，所以液体缓冲腔内的温度、压力、物质种类等与外部环境保持一致，有效避免了样品转运过程中物理条件改变导致的水中溶解气等种类、含量发生变化。

(3)当待测水样流经隔水透气膜46表面后，由于膜对水中有机物、气体等溶解作用，水中物质会动态扩散到膜内。并转移到膜的另一侧，并由气体出口410抽出，经真空腔前端的样品入口84进入真空腔。

(4)待测水样中的气体进入真空腔体后先经过电离源91，电离源发射出的电子与待测水样中的气体分子相遇，将气体分子电离为离子状态，并将电离后的待测水样中的气体离子传输到离子阱分析器92内，离子阱分析器92内的电场会根据离子质荷比的不同，设定不同的电压，将离子依次弹出至离子检测器93上，并将收集到的电信号传输到测控电路单元68上形成谱图。根据谱图中不同峰出现的位置，即可判断水中物质种类。根据峰高，即可判断物质的浓度。完成一次检测后，检测装置再次进入待机状态，并等待下次指令。接收到检测指令后，检测装置再次进入工作状态进行检测，完成检测。

现有水中化学成分分析手段基本采用采样方式进行检测，采样的时间频率和空间密度均较低，且对于深海等高温、高压特殊环境，基本无法完成采样工作，即使通过技术手段完成了采样，在样品运输、转移过程中因外部环境物理条件的变化，也会导致水样中化学成分的种类和含量发生变化。本发明提供了一种水下原位化学成分分析手段，可以在水下实时原位的直接对水中成分进行分析，不涉及样品的转移等过程，保证了测量结果能更为准确的反应原始区域的水样信息。分析器采用质谱分析方法可以使用一套检测装置分析多种化学成分，对于未知物的定性定量分析，可以需简单增加软件数据，而不需要对硬件检测装置进行修改。

传统实验室用质谱仪均为台式设备，多采用大气压直接进样接口或者与气相色谱等装置连用，此类设备进样量大需要大型真空泵维持腔内真空。本发明为了保证装置在水下可能存在的高压环境中依然可以正常工作，将原本台式质谱通过特殊设计的支撑结构，调整为桶装布局，采用具有加强筋的圆柱形防水外壳和对安装在防水外壳内的支撑部件的结构进行设计，能够增强装置的耐压性能，适用于水下高压环境。同时，通过特殊的隔水透气接头的设计，允许该装置可以直接从水中将待测物质提取并送入分析器进行检测，实现了水下溶解气的原位检测。通过将气体入口封闭等配置方式，可以保证仅仅有从膜上渗透的气体进入分析器，大大减少了进样量，从而可以使用更小体积的真空泵维持真空，进一步减少整个装置体积和功耗，更适合与水下环境工作。

本发明所述的装置可以直接置于水下环境中，对水体进行检测。检测过程中，样本始终处于原始的液态环境中，样本温度、压力等条件均为发生改变，因此，检测装置最终检测的结果可以准确反应原始水体中样品含有的物质种类及成分信息。同时，样本实时流过隔水透气膜表面，检测装置可以实时连续对水样进行检测，提高水体环境中极高的时间分辨率。该装置与普通质谱仪器相比，并非简单装上防水壳，而是提供了特殊的承压结构及水下进样方式，可以保证在水下高压等特殊环境下，水中溶解气仍然可以进入检测装置内部进行检测。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (7)

1.一种水下溶解气原位检测装置，其特征在于：包括防水外壳和嵌入安装在防水外壳内的分析器；所述防水外壳包括两端开口的舱体以及分别可拆卸安装在舱体两端开口处的端盖与尾盖；所述端盖包括端盖底座和安装在端盖底座上的隔水透气接头；所述隔水透气接头包括接头底座和安装在接头底座一端的接头密封盖；所述接头密封盖内部开设有液体缓冲腔，接头密封盖的外端安装有与液体缓冲腔相通的液体入口与液体出口；液体缓冲腔的内端开口处安装有带有若干通孔的支撑块；所述支撑块的外侧端面上设有隔水透气膜；所述接头底座上开设有两条气体通道，两条气体通道的一端通过支撑块与液体缓冲腔相通，另一端分别连接有气体入口与气体出口。

2.根据权利要求1所述的一种水下溶解气原位检测装置，其特征在于：所述舱体为柱状中空结构，其内壁上设有加强筋，其两端开口处的端面上分别开设有一组螺纹孔。

3.根据权利要求1所述的一种水下溶解气原位检测装置，其特征在于：所述端盖底座上还安装有水密接头；所述端盖底座端面上开设有一圈均匀分布的端盖安装通孔，端盖底座上开设有隔水透气接头安装孔和水密接头安装孔；所述端盖底座内端的侧壁上开设有两条凹槽一，凹槽一内安装有密封圈一；所述端盖底座内侧端面上开设有一组用于将分析器与端盖进行连接的盲孔。

4.根据权利要求1所述的一种水下溶解气原位检测装置，其特征在于：所述尾盖的端面上开设有一圈均匀分布的尾盖安装通孔，尾盖的内侧侧壁上开设有两条凹槽二，凹槽内安装有密封圈二。

5.根据权利要求1所述的一种水下溶解气原位检测装置，其特征在于：所述分析器包括支撑部件和安装在支撑部件上的分析部件；

所述支撑部件包括依次设置的第一支撑环、第二支撑环、第三支撑环、第四支撑环，将各支撑环连接成一体的四根支撑杆以及用于固定分析部件的支撑固定板；所述第一支撑环与第四支撑环通过L形连接件与支撑杆固定，第二支撑环与第三支撑环上各设有四个支撑杆安装孔，支撑杆穿过支撑杆安装孔后通过L形连接件与第二支撑环和第三支撑环固定；所述第二支撑环和第三支撑环上均开设有线路孔；

所述分析部件包括分析单元、电源单元和测控电路单元；所述电源单元用于为分析单元和测控电路单元供电；所述分析单元包括真空泵、真空腔和真空规；所述真空泵和真空规均安装在真空腔上，真空泵用于提供真空环境，真空规用于测量真空度；所述真空腔的前端开设有样品入口，真空腔的外壁上开设有若干连接真空腔内外电路的真空接头，真空腔内设有电离源、离子阱分析器和离子检测器。

6.根据权利要求1所述的一种水下溶解气原位检测装置，其特征在于：所述接头底座的外端部开设有安装槽；所述接头密封盖的内端部伸入至安装槽内，外端部通过螺丝与接头底座相连；所述接头密封盖的外侧壁上开设有凹槽三，凹槽三内安装有密封圈三；所述支撑块与接头密封盖之间、支撑块与接头底座之间均设有一密封圈四；所述接头底座的端面和侧面上分别设有一密封圈五。

7.根据权利要求1～6任意一项所述的水下溶解气原位检测装置的检测方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

(1)将水下溶解气原位检测装置直接放置到待测水下区域内，进行定点实时监测，或搭载于水下潜航器上进行走航监测；检测装置放置好后，上电自启动，真空泵先开启，并持续将真空腔内的气体转移到真空腔外，真空规实时监测真空腔内气压，并将数值返回给测控电路单元；当真空腔内气压小于预设值后，测控电路单元开启并设置好电离源、离子阱分析器、离子检测器上的电压数值，检测装置进入待机状态；

(2)在待机状态下，检测装置接收来自电源与控制设备的检测指令，当电源与控制设备下发检测指令后，检测装置进入工作状态，电离源开始工作，抽水潜水泵启动，水流将在抽水潜水泵的作用下经液体入口进入液体缓冲腔内，并在流经隔水透气膜表面后由液体出口抽出；

(3)当待测水样流经隔水透气膜表面后，待测水样中的气体会动态扩散到膜内，并转移到膜的另一侧，穿过气体通道后由气体出口抽出，经真空腔前端的样品入口进入真空腔；

(4)待测水样中的气体进入真空腔后，先经过电离源，电离源发射出的电子与待测水样中的气体分子相遇，将待测样品中的气体分子电离为离子状态，并将电离后的待测水样中的气体离子传输到离子阱分析器内，离子阱分析器内的电场会根据离子质荷比的不同，设定不同的电压，将待测水样中的气体离子依次弹出至离子检测器上，离子检测器将收集到的电信号传输到测控电路单元上形成谱图，根据谱图确定待测水样中物质的种类和浓度。

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