[发明专利]一种便携式溶解甲烷含量的检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种气体检测装置，具体地说，是涉及一种便携式溶解甲烷含量的检测装置。

背景技术

甲烷是无色、无味、可燃和微毒的气体，自然界分布很广，是天然气、煤矿坑道气体、油田气体的主要组成部分，也是未来清洁能源之一的海底可燃冰的主要成分。在能源紧缺的今天，作为战略储备的甲烷资源勘察尤为重要。而且，甲烷在红外线领域太阳光吸收率为二氧化碳的21倍，作为地球的肺－海洋中容存的甲烷量的长期、稳定、持续检测是环境检测的另一个重要课题。

现在，在水中检测甲烷的方法有直接检测法、激光差分法、卫星范围检测法、超声波气泡探测法等。直接法检测是在船上或实验室里从海水取样再进行分析，这种测试方法优点是精度高，但是每采集一点要进行取样，没有便携性且取样和运输过程中出现的二次污染，对分析带来误差。激光差分法是利用甲烷在红外波长段有吸收光谱的特性，利用某一波长段的红外激光照射，然后收集吸收光强，进行浓度分析的一种手段，非接触，简便，也可以映射几百米范围内的图片等优点，但是其测量精度不高。利用卫星手段检测大范围甲烷浓度，而无法定量的进行分析。超声波气泡探测法，虽然便捷，但对甲烷的选择性不高，无法定量的分析气体成分和浓度。

上述方法各有各的优缺点，作为水质和油气勘察的定量分析工具应具备有很高的对被测对象的选择性和检测精度，传统的直接检测法具有上述优点，但是它不具有便携性和实时定点采样检测的功能。

基于上述原因，如何研发一种即简便且可对海水定量分析甲烷含量的分析工具，是本发明主要解决的技术问题。

发明内容

本发明为了解决现有溶解甲烷含量的检测不方便或者精度不高的问题，提供了一种便携式溶解甲烷含量的检测装置，体积小，携带方便，可以搭载在水下机器人上进入水里进行采样以及检测，精度高。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种便携式溶解甲烷含量的检测装置，包括依次连接的采样单元、汽化单元、压力调节单元、以及检测单元，各单元分别与控制单元连接，接受控制单元的控制。

进一步的，所述的采样单元包括过滤网、第一连接管、用于连接汽化单元的阀门、和用于带动所述阀门转动的步进电机，所述的过滤网和阀门分别设置在第一连接管的两端，所述步进电机与控制单元连接。

又进一步的，所述的阀门带有取样凹槽，且所述阀门在步进电机带动下绕垂直于第一连接管的轴向旋转，当凹槽对准第一连接管时，经过过滤网过滤的海水进入取样凹槽，在步进电机的带动下，阀门可以进行180°旋转，将取样凹槽内的海水送入到汽化单元，取样凹槽的另外一个优点是可以取与凹槽体积相同的定量的海水，避免了使用普通电控阀门不好控制进水量。

进一步的，所述的汽化单元包括汽化室和设置在所述汽化室内的电加热片，进入汽化单元的海水在电加热片的加热下进行汽化变成气体，所述的阀门通过第二连接管与汽化室连通。

优选的，为了提高加热效率，减少散热量，所述的汽化室外侧还包裹有隔热层，所述隔热层由隔热材料组成。

又进一步的，所述的压力调节单元包括补助气仓和通过第三连接管与所述汽化室连通的调压气仓，所述的补助气仓分别通过单向阀门与调压气仓和抽气泵连接，所述抽气泵与控制单元连接，抽气泵将补助气仓里的空气向调压气仓里抽气，来控制调压气仓内部的气压处于可测范围内。

再进一步的，所述的检测单元包括与所述调压气仓连通的检测室和设置在所述检测室内的甲烷检测仪，所述甲烷检测仪与控制单元连接，所述检测室一端还设置有排气口，所述甲烷检测仪用于检测气体中甲烷的含量，并将检测数据发送至控制单元。

为了过滤掉待测气体中的水蒸气，在所述的调压气仓与检测室之间设置有气体分离膜，待测气体通过所述的气体分离膜进行水分的充分分离。

优选的，所述的控制单元为MCU。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明的便携式溶解甲烷含量的检测装置，体积小，携带方便，可以搭载在水下机器人上进入水里进行海水采样以及检测样本水中溶解的甲烷浓度，也可在深海勘察油气资源的时候使用，此装置具有操作简单，精度高，采样效率高的优点。

结合附图阅读本发明实施方式的详细描述后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

图1是本发明所提出的便携式溶解甲烷含量的检测装置一种实施例结构方框图；

图2是图1中便携式溶解甲烷含量的检测装置的工作流程图；

图3是图1中便携式溶解甲烷含量的检测装置的结构示意图。