一種高精度吸光度檢測裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于海洋要素檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，是涉及一種基于吸光度檢測法測量海水中營養(yǎng)鹽含量和/或PH值的檢測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著國家海洋戰(zhàn)略及人們對海洋環(huán)境保護(hù)意識的日益增強(qiáng)，針對海洋環(huán)境的各種檢測活動越來越頻繁，有效地獲取海洋環(huán)境檢測數(shù)據(jù)已經(jīng)成為海洋環(huán)境保護(hù)研究的主要內(nèi)容之一。海水中富含多種營養(yǎng)鹽成分，例如銨鹽、硝酸鹽、磷酸鹽、硅酸鹽、亞硝酸鹽等。近年來，隨著海水富營養(yǎng)化加劇，赤潮頻發(fā)，對海洋生態(tài)及近海養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)生了巨大的影響。水體中營養(yǎng)鹽含量及PH值的長期測量數(shù)據(jù)，可被用作水質(zhì)評判指標(biāo)，在赤潮監(jiān)測與預(yù)警等應(yīng)用方面具有重要的實(shí)用價(jià)值。因此，在臺站、監(jiān)測浮標(biāo)上布放用來測量上述參數(shù)的海洋要素原位傳感器十分必要。
[0003]無論是營養(yǎng)鹽檢測還是PH值測量，當(dāng)前主流做法都是在待測水樣中加入相應(yīng)試劑使之顯色，然后利用特定波長的光源照射并測量其吸光度值，根據(jù)響應(yīng)曲線換算出水樣中被測目標(biāo)的實(shí)際含量水平。目前，市面上用于測量營養(yǎng)鹽含量的傳感器主要是意大利研發(fā)的WIZ系列傳感器。在WIZ系列傳感器中設(shè)置有一吸光度檢測室，它是一種Z型流通池，Z型通道的首尾分別用于進(jìn)樣和排樣，中間部分的兩端分別連接光源和檢測器件。這種流通池的優(yōu)點(diǎn)是Z型通道可以做得很細(xì)，節(jié)約試劑；但其缺點(diǎn)是一旦通道中有氣泡進(jìn)入，就不易排出，氣泡的存在會嚴(yán)重干擾吸光度值測量的準(zhǔn)確度。而對于用來測量水體PH值的傳感器來說，目前市面上的PH傳感器易受水體溫度變化的影響，很難達(dá)到5%。的測量誤差，因此精度不高，很難滿足某些環(huán)境高精度的測量要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種高精度的吸光度檢測裝置，為克服氣泡因素對水體中營養(yǎng)鹽含量測量精度的影響提供硬件上的支持。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):
一種高精度吸光度檢測裝置，包括主體和裝配在所述主體上的光源部件及檢測器部件；所述主體包括三部分，從上至下依次為蓋板、檢測室和進(jìn)液室；在所述蓋板上開設(shè)有排氣孔，排氣孔底部安裝有透氣膜；在所述檢測室中開設(shè)有上下貫通的空腔，所述空腔中的氣體穿過所述透氣膜經(jīng)由所述排氣孔排出；在所述檢測室的相對兩個側(cè)面上對應(yīng)開設(shè)有用于安裝所述光源部件的光源接口和用于安裝所述檢測器部件的檢測接口，所述光源接口與所述檢測接口同軸，且與空腔上形成的透明觀察窗正對或直接與所述空腔貫通；在所述檢測室的其中一個側(cè)面上開設(shè)有排液口，所述排液口與所述空腔貫通，且位于所述光源接口和檢測接口的上方；在所述進(jìn)液室中開設(shè)有與所述空腔連通的進(jìn)樣通道和貫穿主體底部的進(jìn)液過濾通道，所述進(jìn)樣通道和進(jìn)液過濾通道的相交面為斜面，在相交面處安裝有透水隔氣的過濾膜，在所述進(jìn)液室的相對兩個側(cè)面上對應(yīng)開設(shè)有向上傾斜且均與所述進(jìn)液過濾通道貫通的進(jìn)液孔和出氣孔，且出氣孔位于進(jìn)液孔的上方，在所述出氣孔中安裝有透氣隔水的透氣膜；在所述主體的底部安裝有堵頭，所述堵頭的上部伸入到所述的進(jìn)液過濾通道中，對所述進(jìn)液過濾通道進(jìn)行封堵，在所述堵頭的頂部開設(shè)有沉孔，通過所述沉孔收集進(jìn)液過濾通道中過濾下來的雜質(zhì)。
[0006]為了便于進(jìn)液過濾通道中的氣泡能夠順利地沿斜向上的出氣孔排出，本發(fā)明設(shè)計(jì)所述進(jìn)液孔和出氣孔與所述進(jìn)液過濾通道相貫通的貫通面與所述過濾膜的底面相切，以減少氣泡對測量精度的影響。
[0007]優(yōu)選的，所述進(jìn)液孔和出氣孔的軸線與進(jìn)液室的水平底面所成的夾角在30° -40°之間取值。
[0008]進(jìn)一步的，在所述進(jìn)液室中形成有上下貫穿的四級階梯孔，自上而下依次為與所述空腔連通的一級孔段、連接在一級孔段與三級孔段之間用于變徑過渡的二級孔段、作為所述進(jìn)樣通道的三級孔段、作為所述進(jìn)液過濾通道的四級孔段；所述三級孔段的直徑小于一級孔段和四級孔段的直徑，通過縮小進(jìn)樣通道的直徑，以便使氣泡沿著進(jìn)液室的出氣孔排出。
[0009]為了方便將海水樣品注入到進(jìn)液過濾通道中，并同時(shí)起到阻止進(jìn)液過濾通道中的海水樣品沿進(jìn)液孔外漏的作用，本發(fā)明將所述進(jìn)液孔設(shè)計(jì)成兩級階梯孔式結(jié)構(gòu)，其中，內(nèi)部孔段的直徑與進(jìn)液管的直徑相適配，外部孔段的直徑與管路接頭的外直徑相適配，所述管路接頭為中空結(jié)構(gòu)，進(jìn)液管由外向內(nèi)依次穿過管路接頭的中空部分以及中空的管路卡套伸入到所述的內(nèi)部孔段，所述管路接頭與所述外部孔段螺紋連接，通過擠壓所述管路卡套變形以固定所述進(jìn)液管，并同時(shí)起到密封作用，以防止海水樣品外漏。
[0010]為了便于安裝所述的透氣膜，本發(fā)明設(shè)計(jì)所述出氣孔為兩級階梯孔，內(nèi)部孔段的直徑小于外部孔段的直徑，所述出氣孔中的透氣膜安裝在外部孔段的階梯面處，所述外部孔段與一出氣管螺紋連接，通過所述出氣管固定所述出氣孔中的所述透氣膜。
[0011]優(yōu)選的，所述光源接口與檢測接口位于檢測室的下半部分，均為兩級階梯孔式結(jié)構(gòu)，內(nèi)部孔段的直徑與所述光纖的直徑相適配，外部孔段的直徑與光纖接頭的外直徑相適配，所述光纖接頭為中空結(jié)構(gòu)，光纖由外向內(nèi)依次穿過光纖接頭的中空部分以及中空的光纖卡套伸入到所述的內(nèi)部孔段，所述光纖接頭與所述外部孔段螺紋連接，通過擠壓所述光纖卡套變形以固定所述光纖，并同時(shí)阻止光線外泄；其中，安裝于光源接口中的光纖作為所述光源部件的一部分，與發(fā)光元件光耦合，接收并向所述空腔傳送入射光；安裝于檢測接口中的光纖作為所述檢測器部件的一部分，與檢測器相連接，接收穿過所述空腔中的水樣透射輸出的出射光，并傳送至檢測器。
[0012]進(jìn)一步的，所述排液口位于所述檢測接口的上方，且臨近檢測室的頂部；所述排液口為兩級階梯孔式結(jié)構(gòu)，內(nèi)部孔段的直徑與排液管的直徑相適配，外部孔段的直徑與管路接頭的外直徑相適配，所述管路接頭為中空結(jié)構(gòu)，排液管由外向內(nèi)依次穿過管路接頭的中空部分以及中空的管路卡套伸入到所述的內(nèi)部孔段，所述管路接頭與所述外部孔段螺紋連接，通過擠壓所述管路卡套變形以固定所述排液管，并同時(shí)起到密封作用。
[0013]優(yōu)選的，所述排氣孔、空腔和進(jìn)樣通道分別對應(yīng)開設(shè)在蓋板、檢測室和進(jìn)液室的正中位置；所述空腔為表面光滑的圓柱形孔，其直徑在0.8cm-l.2cm之間。
[0014]為了對待測海水樣品的溫度實(shí)現(xiàn)檢測，以克服溫度變化對水體的PH值測量精度造成的影響，本發(fā)明在所述檢測室的其中一個側(cè)面上還進(jìn)一步開設(shè)有與所述空腔貫通的感溫元件安裝孔，所述安裝孔的開設(shè)高度低于所述排液口的開設(shè)高度，感溫元件安裝在所述安裝孔中，感溫元件的感應(yīng)探頭伸入到所述空腔中，以便于準(zhǔn)確地檢測出待測海水樣品的實(shí)際溫度。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:本發(fā)明的高精度吸光度檢測裝置通過在進(jìn)液室中設(shè)置過濾膜和傾斜向上的進(jìn)液口及透氣膜，由此可以有效減少氣泡進(jìn)入檢測室的可能性。通過將檢測室中的空腔設(shè)計(jì)成表面光滑的圓柱孔，這樣即便有氣泡進(jìn)入到所述空腔，也可以順利地上浮通過蓋板上的排氣孔排出。通過將光源接口和檢測接口同軸設(shè)計(jì)在檢測室偏下方的位置處，此處氣泡不易存在，由此可有效減少氣泡對吸光度檢測的影響。此外，本發(fā)明通過在檢測室上增設(shè)感溫元件，從而可以實(shí)時(shí)反饋待測樣品的溫度至后部的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，進(jìn)而通過修正模型實(shí)現(xiàn)對待測海水樣品的PH值的精確測量。本發(fā)明的吸光度檢測裝置結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉，適用于利用試劑使待測液顯色后根據(jù)不同的吸光度值推算相應(yīng)海洋要素含量的傳感器中。
[0016]結(jié)合附圖閱讀本發(fā)明實(shí)施方式的詳細(xì)描述后，本發(fā)明的其他特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚。
【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明所提出的高精度吸