专利名称：海水营养盐现场自动分析仪泵吸式光度计的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及海水营养盐现场分析仪的取样测量部件，属测量仪器技术领域。
背景技术：
海水营养盐是海洋环境监测及水质分析的重要要素。目前，测量分析海水营养盐一直延用现场取样实验室分析的方法，即先在海上现场采集海水样品，再拿到实验室利用分光光度计进行测量分析。由于海水样品在运输、保存过程中会发生变化，并且实验室分析中人工过程的介入，也增加了测量分析的随机误差，所以现有的海水营养盐实验室分析方法难以准确测量分析出海洋水体的现场水质特征，不能满足海洋环境和水质监测对营养盐要素的需要。
为了准确系统地掌握海水营养盐的含量、变化规律及富营养化程度，需要对海水营养盐进行现场连续监测。因此，能直接在海上进行海水营养盐连续监测的仪器设备就成为海洋技术行业研究开发的重要项目。这种仪器设备的关键技术是能实现在海上现场连续进行海水取样和营养盐的测量。
发明内容
本实用新型推出一种直接装在密封壳体内用于水下的泵吸式光度计，构成海水营养盐现场自动分析仪的主要部件，其目的是将柱塞泵与光度计结合一体，以解决海水营养盐的现场取样和测量分析。
本实用新型所涉及的泵吸式光度计由泵体、底座和控制系统构成。泵体包括泵体端头、玻璃泵管、活塞和支座。泵体端头呈方型结构，内有单色微型光源和聚光透镜，泵体端头侧面有液体进出管口。进出管口通过八位一通转动控制阀与海水、试剂袋和反应器相连通。玻璃泵管前端与泵体端头密封连接，玻璃泵管后端固定在支座上。活塞为不锈钢制作，置于玻璃泵管内，活塞前端开一个小圆孔，内有密封的平透镜，平透镜后面装有单色光接受器。控制系统包括步进电机、精密电位器和传动机构。步进电机输出轴联接传动机构的齿轮组，齿轮下面有传动齿条与之啮合。传动齿条一端与活塞后端固定连接。步进电机推动传动机构工作，通过传动齿条带动泵体内的活塞往复运动。
泵吸式光度计的现场工作按照设定程序进行，活塞移动抽取水样、光源开启和关闭以及泵头进出管口与外部的接通都由控制程序统一控制。
泵吸式光度计在程序控制下具体工作过程为步进电机启动并通过传动机构的传动齿条带动活塞移动，使光源与光接受器之间距离增大；同时，转动控制阀将进出管口与水样进口管接通，活塞的后移使玻璃泵管中抽取一定量水样。当活塞由初始位置(即位移为0处)分别后移至位移为10mm、30mm、50mm时，活塞停止几秒钟并打开光源，光接受器测得不同光程下水样的透射光强。测量之后，转动阀将进出管口与仪器反应器管口接通，活塞返回到初始位置，玻璃泵管中水样全部排到反应器中。然后，转动阀再将进出管口与试剂袋的管口接通，通过活塞移动抽取定量的相应试剂，并把试剂排到反应器中。试剂在反应器中与海水样品混合均匀并充分反应后，再通过转动阀转换和活塞的移动将添加试剂的海水样品抽取到玻璃泵管内。在抽取添加试剂的海水样品的过程中，打开光源，当活塞位移至10mm、30mm、50mm时，光接受器测得不同光程下添加试剂的海水样品的透射光强。测量完成后，将使用过的废液排到仪器外。通过测量变光程的海水样品透射光强和添加不同试剂海水样品透射光强，就可以分析出海水营养盐的特征及含量。
本实用新型所述的海水营养盐自动分析仪泵吸式光度计实现了海水营养盐的现场连续观测，对准确系统地分析海水营养盐的含量、变化规律及富营养化程度提供了可靠的技术手段。
图1为海水营养盐现场自动分析仪泵吸式光度计结构示意图。图中，1-泵体端头，2-进出管口，5-玻璃泵管，6-活塞，9-支座，10-底座，12-精密电位器，13-齿轮组，14-齿条。
图2为泵吸式光度计泵体俯视剖视图。图中，1-泵体端头，2-进出管口，3-微型光源，4-聚光透镜，5-玻璃泵管，6-活塞，7-平透镜，8-光接受器，9-支座，10-底座，14-齿条。
具体实施方式
现结合附图对本实用新型的具体实施方式
予以描述。
图1为本实用新型所涉及的泵吸式光度计结构示意图，图2为泵吸式光度计泵体俯视剖面图。如图所示，泵吸式光度计由泵体、底座和控制系统组成。泵体包括泵体端头1、玻璃泵管5、活塞6和支座9。泵体端头1位于泵体的前端，泵体端头1内有微型光源3，泵体端头(1)侧面有进出管口2。进出管口2与泵体的玻璃泵管5相通。泵体端头(1)后部与玻璃泵管5密封连接。玻璃泵管5内有活塞6。玻璃泵管5后端固定在支座9上。泵体端头1和支座9固定在底座10上。活塞6前端开一个小圆孔，圆孔内设置密封的平透镜7，平透镜7后面装有单色光接受器8。活塞6后端与传动机构的传动齿条14一端固定连接。控制系统有步进电机11、精密电位器12和传动机构齿轮组13组成。步进电机11输出轴连接传动机构的齿轮组13。齿轮组13的齿轮与传动齿条14啮合。精密电位器12通过齿轮与齿条14啮合。
权利要求1.一种海水营养盐现场自动分析仪泵吸式光度计，其特征在于由泵体、控制系统和底座构成，泵体包括泵体端头(1)、玻璃泵管(5)、活塞(6)和支座(9)，泵体端头(1)位于泵体前端，控制系统位于泵体后端，泵体端头(1)与玻璃泵管(5)密封连接。
2.按照权利要求1所述的海水营养盐现场自动分析仪泵吸式光度计，其特征在于泵体端头内有单色微型光源(3)，光源(3)后面有聚光透镜(4)，泵体端头(1)侧面有进出管口(2)，进出管口(2)与玻璃泵管(5)相通。
3.按照权利要求1所述的海水营养盐现场自动分析仪泵吸式光度计，其特征在于由泵体玻璃管(5)后端固定在支座(9)上，玻璃泵管(5)内有不锈钢活塞(6)。
4.按照权利要求3所述的海水营养盐现场自动分析仪泵吸式光度计，其特征在于活塞(6)前端开一个小圆孔，圆孔内有密封的平透镜(7)，平透镜(7)后面装有单色光接受器(8)。
5.按照权利要求1所述的海水营养盐现场自动分析仪泵吸式光度计，其特征在于控制系统由步进电机(11)、精密电位器(12)和传动机构齿轮组(13)组成，步进电机(11)输出轴联接传动机构的齿轮组(13)，齿轮组(13)与传动齿条(14)啮合，传动齿条(14)的一端与活塞(6)后端固定连接。
专利摘要本实用新型涉及的泵吸式光度计是新型海水营养盐现场自动分析仪的关键部件,由泵体、底座和控制系统构成。步进电机输出轴带动传动机构的齿轮转动,并通过传动齿条带动玻璃泵管内活塞往复运动,抽取海水样品和添加试剂。泵体端头安装单色微型光源,活塞前端安装光接受器,通过活塞移动测量变光程下海水样品和添加试剂的海水样品的光透射强度,从而实现海水营养盐的自动分析。
文档编号G01N35/00GK2503484SQ0127100
公开日2002年7月31日 申请日期2001年11月19日 优先权日2001年11月19日
发明者李飞权, 邹常胜, 王世忠, 杨柏松, 李世珍, 袁钟才 申请人:国家海洋局海洋技术研究所