CN210665494U - 海水二氧化碳测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种海水二氧化碳测试装置，包括壳体和用于检测壳体内二氧化碳含量的二氧化碳传感器，壳体设有进水口和出水口，还包括用于盛放浓硫酸的储槽、连接管和用于控制连接管通断的阀门，连接管的上端与储槽的内腔形成管道连接，连接管的下端与壳体的内腔形成管道连接。通过在待测的海水中加入浓硫酸，增大容易中的氢离子浓度，抑制碳酸在海水中的电离，降低海水中电解产生的碳酸根和碳酸氢根，更多的以碳酸的形式存在，另外，浓硫酸在稀释的过程中放出大量的热量导致海水的温度升高，有利于碳酸分解为二氧化碳逸出被二氧化碳传感器检测，检测结果更加精准，该过程相对于采用隔水透气膜而言，传质阻力小，检测及时，测试精准。

Description

海水二氧化碳测试装置

技术领域

本实用新型涉及海水测试装置，具体涉及一种海水二氧化碳测试装置。

背景技术

随着全球二氧化碳排放增加，海水中的二氧化碳含量会越来越高，这会导致鱼类中毒并失去方向感，可能对海洋生态系统产生重大影响。澳大利亚新南威尔士大学的本·麦克尼尔等人通过分析了近3 0年来全球多个海洋学项目收集的海水所含二氧化碳数据，得到研究结论:当海域内海水所含二氧化碳的浓度超过650ppm时，该海域的鱼类就会出现高碳酸血症，高碳酸血症会影响鱼类大脑，使其失去方向感，有时甚至无法发现天敌在哪个方向。

现有技术的MK-2二氧化碳测试仪通过将海水导入测试仪中，依次经过温盐测试腔室和溶解氧腔室后，通过二氧化碳传感器测试海水中的二氧化碳含量，为避免水汽影响测量结果，常在二氧化碳传感器探头处设置隔水透气膜，但是由于二氧化碳部分溶解在水中，隔水透气膜将溶解有部分二氧化碳的水隔离，导致测试结果偏低；另外，隔水透气膜的微孔结构易受水滴阻隔，在常压下二氧化碳的过滤效率低，测试结果严重滞后。因此，亟需一种测试精准的海水二氧化碳测试装置。

实用新型内容

有鉴于此，为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种测试精准的海水二氧化碳测试装置。

本实用新型的目的采用以下技术方案实现：

一种海水二氧化碳测试装置，包括壳体和用于检测壳体内二氧化碳含量的二氧化碳传感器，壳体设有进水口和出水口，还包括用于盛放浓硫酸的储槽、连接管和用于控制连接管通断的阀门，连接管的上端与储槽的内腔形成管道连接，连接管的下端与壳体的内腔形成管道连接。

在本实用新型的其中一种具体实施方式中，还包括设置于壳体内腔的滤网，滤网将壳体的内腔隔离成左腔室和右腔室，壳体的进水口位于左腔室侧壁，壳体的出水口位于右腔室侧壁，连接管下端、二氧化碳传感器的探头位于右腔室内。

在本实用新型的其中一种具体实施方式中，右腔室内设有第一加热件，第一加热件的加热温度为50～60℃。

在本实用新型的其中一种具体实施方式中，二氧化碳传感器的探头的安装高度高于壳体出水口的开设高度。

在本实用新型的其中一种具体实施方式中，右腔室内设有生石灰隔板，生石灰隔板设有通孔，生石灰隔板与壳体顶部围合成干燥腔室，二氧化碳传感器的探头位于干燥腔室内，生石灰隔板的设置高度高于壳体出水口的开设高度。

在本实用新型的其中一种具体实施方式中，还包括水泵，水泵的进水口与壳体的出水口管道连接，水泵的出水口与储槽管道连接。

在本实用新型的其中一种具体实施方式中，储槽的侧壁设有用于加热浓缩海水的第二加热件。

在本实用新型的其中一种具体实施方式中，二氧化碳传感器为红外二氧化碳传感器。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

通过在待测的海水中加入浓硫酸，增大容易中的氢离子浓度，抑制碳酸在海水中的电离，降低海水中电解产生的碳酸根和碳酸氢根，更多的以碳酸的形式存在，另外，浓硫酸在稀释的过程中放出大量的热量导致海水的温度升高，有利于碳酸分解为二氧化碳逸出被二氧化碳传感器检测，检测结果更加精准，该过程相对于采用隔水透气膜而言，传质阻力小，检测及时，测试精准。

附图说明

图1为本实用新型的海水二氧化碳测试装置示意图。

其中：10、壳体；101、左腔室；102、右腔室；103、干燥腔室； 20、红外二氧化碳传感器；30、储槽；40、连接管；50、阀门；60、滤网；701、第一加热件；702、第二加热件；80、生石灰隔板；90、水泵。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的具体实施方式，具体实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述：

作为本实用新型的具体实施方式之一，如图1所示，一种海水二氧化碳测试装置，包括壳体10和用于检测壳体10内二氧化碳含量的二氧化碳传感器，壳体10设有进水口和出水口，还包括用于盛放浓硫酸的储槽30、连接管40和用于控制连接管40通断的阀门50，连接管40的上端与储槽30的内腔形成管道连接，连接管40的下端与壳体10的内腔形成管道连接。

二氧化碳传感器为现有技术结构，其接电方式同样为现有技术。

工作原理：往壳体10的进水口通入待测海水，二氧化碳溶于水存在以下电离平衡：

打开阀门50添加浓硫酸，海水中的氢离子浓度增大，平衡向生成碳酸的方向移动，水中二氧化碳的存在形式主要为碳酸，稀硫酸加入海水中稀释放出大量的热量导致海水温度升高，促使碳酸分解为二氧化碳，加速二氧化碳的逸出，碳酸分解导致海水中的碳酸浓度降低，为维持电离平衡，平衡向生成碳酸的方向移动直至维持电离平衡。逸出的二氧化碳被二氧化碳传感器感应到，测得二氧化的相关数据。

需要指出的是，本实用新型的技术方案是为针对现有技术的测试装置进行改进，精准的测试海水中二氧化碳的含量，海水中加酸后续如何处理不属于本实用新型解决的技术问题，海水与浓盐酸的配比视情况而定，对于本领域普通技术人员而言，往海水中加浓硫酸会引起海水温度升高并增大氢离子浓度是公知常识。

还包括设置于壳体10内腔的滤网60，滤网60将壳体10的内腔隔离成左腔室101和右腔室102，壳体10的进水口位于左腔室101 侧壁，壳体10的出水口位于右腔室102侧壁，连接管40下端、二氧化碳传感器的探头位于右腔室102内。通过滤网60将待测海水中的固体过滤，避免干扰检测，通过将壳体10分隔成左腔室101和右腔室102，海水在左腔室101中进行过滤和沉降实现固体和液体的分离；相对于滤网60设置在底部过滤而言，不容易造成滤网60堵塞。

为提高海水的温度，便于碳酸分解为二氧化碳并逸出，右腔室 102内设有第一加热件701，第一加热件701的加热温度为50～60℃。

第一加热件701为现有技术的加热元件，例如电热棒，供电方式同样为现有技术，例如内置电源。

为避免二氧化碳传感器浸没在海水中影响测量结果，二氧化碳传感器的探头的安装高度高于壳体10出水口的开设高度。

为了避免水汽影响测量结果，右腔室102内设有生石灰隔板80，生石灰隔板80设有通孔，生石灰隔板80与壳体10顶部围合成干燥腔室103，二氧化碳传感器的探头位于干燥腔室103内，生石灰隔板 80的设置高度高于壳体10出水口的开设高度。

为实现酸性海水的循环使用，还包括水泵90，水泵90的进水口与壳体10的出水口管道连接，水泵90的出水口与储槽30管道连接。通过海水的循环多次测量，测试一定次数的海水的二氧化碳含氧量，测试结果更加准确可靠。

为实现硫酸容易的循环使用，储槽30的侧壁设有用于加热浓缩海水的第二加热件702。第二加热件702为现有技术的加热元件，例如电热棒，供电方式同样为现有技术，例如内置电源。第二加热件 702加热海水，部分水分被蒸发从槽口逸出，海水被浓缩，海水中的硫酸浓度升高。

二氧化碳传感器为红外二氧化碳传感器20。二氧化碳传感器利用非色散红外的原理对二氧化碳进行检查，在波长为4.26m时有红外辐射吸收，避免其他其他影响，选择性强。

对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种海水二氧化碳测试装置，包括壳体和用于检测所述壳体内二氧化碳含量的二氧化碳传感器，所述壳体设有进水口和出水口，其特征在于，还包括用于盛放浓硫酸的储槽、连接管和用于控制所述连接管通断的阀门，所述连接管的上端与所述储槽的内腔形成管道连接，所述连接管的下端与所述壳体的内腔形成管道连接。

2.根据权利要求1所述的海水二氧化碳测试装置，其特征在于，还包括设置于所述壳体内腔的滤网，所述滤网将所述壳体的内腔隔离成左腔室和右腔室，所述壳体的进水口位于左腔室侧壁，所述壳体的出水口位于右腔室侧壁，所述连接管下端、所述二氧化碳传感器的探头位于所述右腔室内。

3.根据权利要求2所述的海水二氧化碳测试装置，其特征在于，所述右腔室内设有第一加热件，所述第一加热件的加热温度为50～60℃。

4.根据权利要求2所述的海水二氧化碳测试装置，其特征在于，所述二氧化碳传感器的探头的安装高度高于所述壳体出水口的开设高度。

5.根据权利要求4所述的海水二氧化碳测试装置，其特征在于，所述右腔室内设有生石灰隔板，所述生石灰隔板设有通孔，所述生石灰隔板与所述壳体顶部围合成干燥腔室，所述二氧化碳传感器的探头位于所述干燥腔室内，所述生石灰隔板的设置高度高于所述壳体出水口的开设高度。

6.根据权利要求1所述的海水二氧化碳测试装置，其特征在于，还包括水泵，所述水泵的进水口与所述壳体的出水口管道连接，所述水泵的出水口与所述储槽管道连接。

7.根据权利要求6所述的海水二氧化碳测试装置，其特征在于，所述储槽的侧壁设有用于加热浓缩海水的第二加热件。

8.根据权利要求1所述的海水二氧化碳测试装置，其特征在于，所述二氧化碳传感器为红外二氧化碳传感器。

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