专利名称：水下原位监测中水样的在线过滤装置及控制方法
技术领域：
本发明涉及一种过滤装置，具体涉及一种水下生化要素及可溶性有色有机物在线监测时样品的在线过滤装置。
背景技术：
目前对于水体生化要素(包括痕量元素及营养盐等)及可溶性有色有机物等的检 测与分析普遍采用的依旧是现场采样、船上或岸上实验室分析相结合的办法，这种传统的 分析方法存在着所采样品在采集、储存及预处理过程中易沾污等缺点；现场原位分析相对 于传统的现场采样、实验室分析方法有诸多优势，现场原位分析可以避免化学不稳定样品 在采样和测量分析之间造成的化学性能的改变，而且从工作效率来看，现场原位测量相对 传统的采样、实验室分析方法在工作效率上占有很大的优势，特别对于深海研究而言，这种 优势就更为显著。近年来，随着海洋环境学家和生态学家对海洋生态系统研究的重视，科研 人员已经逐步将海洋生化要素的测量从实验室向现场原位转移，而现场原位分析必须面对 的一个难题就是样品的在线自动进样以及样品的在线过滤。
发明内容
本发明的目的是为克服现有技术的不足，提供一种水体的在线自动进样以及水体 的在线过滤装置，以达到水体生化要素及可溶性有色有机物等的进一步现场检测。该装置主要包括鼓式过滤器，该鼓式过滤器由两面圆形的过滤网和固定上述两面过滤网的固定支 架构成，过滤网如鼓的两个面，故命名为鼓式过滤器，当需要过滤进样时，水样经鼓式过滤 器的两个过滤面过滤后被水泵抽取，对水体中颗粒物和/或气泡进行初步过滤，鼓式过滤 器的最大优点就是在相同的过滤机械体积的前提下，过滤面最大；进水泵，用于抽取经鼓式过滤器过滤后得到的水样；电子阀门，结合进水泵控制水样的抽取；囊式过滤器组，采用若干个不同孔径的囊式过滤器组成，囊式过滤器的过滤孔径 逐级递减，设计该囊式过滤器组的优点有几个1 逐级递减的过滤孔径可以提高过滤进样 速度，2:孔径逐级递减的囊式过滤器组可以延长过滤进样器的使用寿命，避免颗粒物过快 的堵塞过滤器，影响进样速度和测量精度，孔径小于鼓式过滤器，用于将经鼓式过滤器过 滤后、经进水泵与电子阀门共同控制抽取的水样做进一步过滤，得到最终实验所需的水样 (可根据需要选择不同孔径囊式过滤器组合使用，达到不同的过滤目的)；流量传感器，用于控制在线检测装置水样的抽取量。实现本发明目的的技术方案为进水泵、电子阀门上电工作，水样由进水泵泵入后 首先经鼓式过滤器初级过滤后由耐腐蚀软管经接口进入到囊式过滤器组，以作进一步过 滤，最终过滤液直接导入流量传感器的进水口，经流量传感器的定量控制进入到水样的在 线检测水体生化要素(包括痕量元素及营养盐等)及可溶性有色有机物等的装置。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果可以有效地避免水样中气泡、颗粒 (包括生物和非生物)等对测量精度的影响以及水样预处理过程中易受到沾污等缺点，通 过流量传感器定量控制水样进入在线检测装置的流速，确保测量仪器能够在现场实现水下 营养要素的原位测量。
图为本发明的结构装置示意图。1 鼓式过滤器；2 进水泵；3 电子阀门；4 囊式过滤器组；5 流量传感器。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的具体实施方式
作进一步说明，但不做本发明的限制。采集现场海水，图中的进水泵2、电子阀门3上电工作，海水样品由进水泵2泵入后 首先经初级200um的鼓式过滤器1过滤掉不溶、难溶物质以及气泡后由耐腐蚀软管经接口 进入第二级过滤，即lum的囊式过滤器4过滤掉颗粒粒径大于Ium的粒子后被送入第三级 过滤0. 45um的囊式过滤器4进行过滤掉颗粒粒径大于0. 45um的粒子后直接导入流量传 感器5的进水口，经流量传感器5定量后最终进入海水样品的在线检测水体生化要素(包 括痕量元素及营养盐等)及可溶性有色有机物等的装置。
权利要求
一种水下原位监测中水样的在线过滤装置，其特征在于，包括依次连接的鼓式过滤器(1)、进水泵(2)、电子阀门(3)、囊式过滤器组(4)及流量传感器(5)；鼓式过滤器(1)用于对水体中颗粒物和/或气泡进行初步过滤；进水泵(2)用于抽取经鼓式过滤器(1)过滤后得到的水样；电子阀门(3)结合进水泵(2)控制水样的抽取；囊式过滤器组(4)孔径小于鼓式过滤器(1)，用于将经鼓式过滤器(1)过滤后、经进水泵(2)与电子阀门(3)共同控制抽取的水样做进一步过滤，得到最终实验所需的水样；流量传感器(5)用于实时测量过滤水样的进样速度，结合已定的总的需水量，计算出总的进样时间，利用该时间控制水泵和电磁阀的供电过程。
2.根据权利要求1所述的过滤装置，其特征在于囊式过滤器组中各个囊式过滤器的安 装是根据孔径逐级递减的，囊式过滤器组中第一级囊式过滤器的孔径最大，最后一级过滤 的孔径最小。
3.根据权利要求1所述的过滤装置，其特征在于鼓式过滤器的孔径大于囊式过滤器组 中第一个囊式过滤器的孔径。
4.一种权利要求1的过滤装置，其特征在于该过滤装置与在线检测水体生化要素及可 溶性有色有机物的装置配套使用。
5.一种权利要求1所述装置的控制方法，其特征在于包括以下步骤进水泵(2)、电子阀门(3)上电工作，水样由进水泵(2)泵入后首先经鼓式过滤器(1) 初级过滤后由耐腐蚀软管经接口进入到囊式过滤器组(4)，以作进一步过滤，最终过滤液直 接导入流量传感器(5)的进水口，经流量传感器(5)的定量控制进入到水样的在线检测水 体生化要素及可溶性有色有机物装置，进样结束后，由流量传感器控制关断进水泵(2)和 电子阀门(3)的供电。
全文摘要
本发明公开了一种水下原位监测中水样的在线过滤装置及过滤方法，其包括依次连接的鼓式过滤器、进水泵、电子阀门、孔径小于鼓式过滤器的囊式过滤器组和流量传感器。本发明通过进水泵、电子阀门上电工作，水样由进水泵泵入后首先经鼓式过滤器初级过滤后由耐腐蚀软管经接口进入到囊式过滤器组，以作进一步过滤，最终过滤液直接导入流量传感器的进水口，经流量传感器的定量控制，进入到水样的在线检测水体生化要素及可溶性有色有机物等的装置。本发明避免了样品在采集、储存及预处理过程中易沾污等缺点，以实现样品生化要素及可溶性有色有机物等的在线检测与分析。
文档编号G01N35/10GK101844002SQ20101017203
公开日2010年9月29日 申请日期2010年5月7日 优先权日2010年5月7日
发明者卢桂新, 孙兆华, 曹文熙, 李彩, 杨跃忠 申请人:中国科学院南海海洋研究所