[发明专利]一种水下微痕量化学物质的探测识别装置

说明书

本发明涉及一种水下微痕量化学物质的探测识别装置，属于水下化学物探测技术领域。该装置基于SPR方法实现对水中微痕量化学物质的探测识别，并通过传感芯片自动更换组件自动更换传感芯片实现对多种化学物质、长时间的在线实时自主水下检测，有效弥补了目前水下化学探测传感器探测目标单一的缺点；同时，该装置具有对样品预处理过程以及过滤层的反冲自清洗功能，保证采集的水样质量，进而确保检测的高效性以及准确性；并且结合辅助探测器件，大大提高了探测识别效率。

技术领域

本发明涉及一种用于探测识别水下微痕量化学物质的装置，属于水下化学物探测技术领域。

背景技术

随着人类对海洋的探索逐步深入，水下爆炸物(例如被遗弃的水下未爆弹药、水雷等)、化学毒剂等水下危险化学物对人类的生命安全及生活环境构成了严重威胁。由于水下环境的复杂性、隐蔽性，使得危险化学物的探测和清除有一定的难度。目前，水下的探测识别一般采用声、磁、光等探测方法，这些方法都属于物理方法，通过对目标的外形、材质等进行目标的探测和识别，常需要依赖人的经验，探测识别虚警率较高，无法确定其是否含有相应的化学物质，自主识别能力不足。

根据相关研究，这些危险化学物所含的化学物质(例如水下爆炸物所含的炸药成分等)都不可避免地通过渗透和泄漏扩散到外部环境中，因此除了传统的物理探测识别方法，还可以使用化学探测方法进行水下危险化学物的探测识别。由于所渗出的化学物质的量极少，因此需要利用微痕量检测技术来实现水中微痕量危险化学物质的探测和识别。目前常用的微痕量化学检测技术主要有离子迁移谱法、荧光分析法、电化学法、表面声波法以及表面等离子体波共振(SPR)等几类方法。其中，离子迁移谱法与基于SPR的检测技术相比，灵敏度较低，且存在选择性不高以及由于采用放射性物质做离子化源而造成环境污染的问题；荧光分析法与基于SPR的检测方法相比，灵敏度相当，但须对待测分子进行专门荧光标记，检测目标可扩展性差；电化学法具有选择性好、功耗低的优点，但相比其它方法检测灵敏度较低；表面声波法与基于SPR的检测方法相比，选择性相当，但检测灵敏度偏低。综合国外微痕量水下检测技术的发展来看，荧光分析与表面等离子体波共振两种检测方法灵敏度高，综合性能较优，是目前水下高灵敏度探测研究采用的两种主要方法。由于是针对具体的化学物质进行探测，所以化学探测方法比物理探测方法能更准确地确定所探测对象是什么，因此针对水下危险物的探测识别，化学探测方法是传统物理探测方法外很有潜力的一种方法，可以为水下感知增加新的手段，提高自主识别能力。

在气体环境中，已有一些针对有害气体以及危险目标物的化学探测装置或化学传感器，例如二氧化硫传感器、爆炸物探测装置等，在实际中也有了一定的应用。但目前针对水下危险化学物的化学探测装置或化学传感器还比较少，比较常见的是少数用于原位检测的化学传感器，主要针对海洋化学物质成分的探测，目的也是对海洋环境进行分析研究。然而，目前的这些化学传感器或探测装置一般只针对单一化学物质，即每一种探测装置或传感器只能检测一种化学物质，探测不同的化学物质则需要使用不同的化学传感器和化学探测装置，扩展性不足。

发明内容

针对目前水下危险化学物质的探测装置探测对象单一以及缺少用于水下危险化学物质微痕量检测的装置的问题，本发明的目的在于提供一种水下微痕量化学物质的探测识别装置，该装置主要是通过传感芯片自动更换组件自动转换及更换传感芯片，从而实现多种化学物质、长时间的在线实时自主水下检测；而且该装置通过样品预处理以及过滤层的反冲自清洗功能，保证采集的水样质量，进而确保检测的高效性以及准确性；并且结合辅助探测器件，大大提高了探测识别效率。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

一种水下微痕量化学物质探测识别装置，所述装置包括壳体Ⅰ、采样组件、检测池、蠕动泵Ⅰ、传感芯片自动更换组件、光电组件、双向螺纹导轨、电机Ⅰ以及控制模块；