[发明专利]一种基于气体分压动态平衡原理的深海气体检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及深海气体检测技术领域，特别涉及一种基于气体分压动态平衡原理的深海气体检测装置。

背景技术

为了进一步了解海水中溶解甲烷对生态环境、深海海洋地质沉积规律和海洋微生物的生存机制的影响，同时为天然气水合物的监测提供设备，迫切需求可以用于深海原位的甲烷气体检测设备。

而目前的相关产品主要包含基于膜脱气和半导体敏感器件的甲烷气检测设备、基于红外吸收检测原理的甲烷检测设备和基于光学传感技术的甲烷气体检测设备。

基于膜脱气和半导体敏感器件的甲烷气检测设备、基于红外吸收检测原理的甲烷检测设备虽然可以检测到甲烷气体，但其灵敏度和精度较低。虽然目前的基于光学传感技术的甲烷气体检测设备可以达到较低的甲烷气体检测线，但由于采用的气体分离储存技术，无法实现深海原位甲烷溶解气的长期检测。

鉴于以上情况，结合最新的研究成果，研发了一种基于气体分压动态平衡原理的深海气体检测装置。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出一种基于气体分压动态平衡原理的深海气体检测装置，可以实现深海原位甲烷溶解气的长期检测，且具有较低的检测下限。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于气体分压动态平衡原理的深海气体检测装置，包括：水气分离机构和检测机构；

所述水气分离机构包括高分子透气膜，所述高分子透气膜的外侧能够与所述深海气体检测装置的外界接触，所述高分子透气膜的内侧通过管路连接于所述检测机构。

优选的，所述水气分离机构还包括设置在所述高分子透气膜内侧的支撑件。

优选的，所述支撑件具有透气结构，支撑所述高分子透气膜的整个内侧面。

优选的，所述支撑件为烧结块。

优选的，还包括保护壳体，所述检测机构安装在所述保护壳体内。

优选的，所述保护壳体包括圆筒形的保护腔体和安装在其端部的腔体端盖；

所述水气分离机构还包括上端盖和水气分离基座，所述高分子透气膜安装在所述上端盖的下端，所述上端盖安装于所述水气分离基座，所述水气分离基座安装于所述腔体端盖。

优选的，所述检测机构包括激光检测腔体，所述激光检测腔体的出入口均连通于所述高分子透气膜内侧的管路。

优选的，所述检测机构还包括电子控制仓，所述电子控制仓能够对所述激光检测腔体内的泵进行控制，和采集、计算与存储所述激光检测腔体的检测数据。

从上述的技术方案可以看出，本发明提供的基于气体分压动态平衡原理的深海气体检测装置，采用基于膜结构的气-液动平衡方法可对深海原位甲烷溶解气进行长期检测，且通过激光检测具有较低的检测下限，同时电子电路部分位于高强度腔体内，可承受深海海底的高压。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的基于气体分压动态平衡原理的深海气体检测装置的结构原理示意图。

其中，1上端盖，2为高分子透气膜，3为烧结块，4为水气分离基座，5和6均为为螺钉，7为腔体端盖，8为卡套连接件，9为保护腔体，10为电子控制仓，11为激光检测腔体。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供的基于气体分压动态平衡原理的深海气体检测装置，其核心改进点在于，包括：水气分离机构和检测机构；

其中，水气分离机构包括高分子透气膜2，该高分子透气膜2的外侧能够与深海气体检测装置的外界环境保持接触，高分子透气膜2的内侧通过管路连接于检测机构，其结构可以参照图1所示。

当装置放于水中后，当海水进入后，由于高分子透气膜2两侧的气体分压不同，在气体分压的驱动下，海水中高浓度的甲烷溶解气透过高分子透气膜2进入内部的检测气路，使高分子透气膜2内外两侧气液动态平衡。