[发明专利]一种均匀分布试剂的流动注射法

说明书

本发明涉及海洋检测技术领域，具体为一种均匀分布试剂的流动注射法。本发明试样的动力系统采用注射量可控制、液体流动方向可控制的泵阀，试剂的动力系统均采用注入量可控制的泵阀，单次注样可控可调，通过连续不断的重复注样，在整个液路系统中实现液体的持续流动，通过保持单次注样时，试剂在试样中均匀分布，确保混合溶液在测量通道内的一致性，且此一致性与测量通道长度无关。本发明通过控制试剂注入时间，使试剂在试样中均匀分布，从而确保混合溶液在测量通道内的一致性，且此一致性与测量通道长度无关，控制方法简单，容易实现。

技术领域

本发明涉及海洋检测技术领域，具体为一种均匀分布试剂的流动注射法。

背景技术

水质检测仪器，是用于检测水体中不同物质的浓度的化学分析仪器，用于测量饮用水中各种微量元素的含量，检测各种产生严重污染水体的工厂的排放是否达标，检查污水处理厂的处理效果，观测河流、湖泊等淡水中的受污染情况，观察海水中各种营养盐成分的分布与变化等。

在海洋中进行环境分析时，由于海洋应用的独特需求，使环境分析仪有自己的独特性：1)、没有气路；2)、气泡的影响显著增大；3)、始终填满的液路。

面向海洋的环境分析仪在测量的准确性和稳定性方面存在较大差距，产生这样问题的因素包括以下几个方面：

1)、气泡的影响，如前所述，气泡是面向海洋的环境分析仪无法避免的影响因素，是影响仪器数值稳定性的重要因素。可以通过液路设计或者加入除泡剂等方式减少其影响；

2)、生物附着的影响，生物附着现象是所有海洋仪器都需要面对的问题，现在还没有行之有效的方式予以完全避免，在环境分析仪中，可以选择适当的液路设计和注射方式进行降低；

3)、化学试剂失调的影响，在使用光度法进行检测时，多数情况下会使用到多种试剂，根据化学反应的需求，这些试剂需要按照一定的顺序注入到被测水体，而且注入的时间间隔、每次注入的试剂量也要满足一定需求。例如，在某种检测硅酸盐含量的方法中就使用了3种化学试剂，每次反应所需比例为1：1：2，化学试剂按顺序分别注入试样，每次注入1种，3种试剂的注入间隔分别位20秒和40秒。

如前所述，面向海洋的仪器大多采用连续测量，且实用流动注射法，化学反应要在相应的管路种进行。在实际使用中发现，化学反应的程度会进行不同程度的波动。在同一个多参数仪器中，有的参数化学反应波动较大，有的参数化学反应波动较小。在多台同样的仪器中进行对比时也会发现，相同参数的波动也有大有小，不同参数之间、相同参数之间的规律比较难以掌握。

这样的波动与气泡对仪器产生的影响相互结合，会进一步造成测量值的不稳定，由于两种影响因素的产生条件等具有随机性，为后期处理带来很大困难。

在流动注射法中，没有专门的模块用于存定量试样和试剂，也没有用于化学反应的专用模块，试样和试剂在管路中持续流动。根据化学反应的需要，试剂在特定时间点注入到试样中。同样，完成化学反应的试样也会持续流动，在检测模块中单向流动，一端进入，一段流出。

现阶段中，试剂的注入均采用分时注入，即在某些特定点上短时间注入，其他时间段关闭。当反应只需要一种试剂时，显而易见，化学反应只在试剂注入点处进行，其他点没有变化，导致化学反应不均匀。当反应需要两种或更多试剂时，非常容易产生的问题，就是两种试剂之间可能完全无法相遇，所以液路中可能有几种情况：完全没有试剂，只有试剂1，只有试剂2，两种试剂都有。所以在最终的液路上的情况上看，可以更朴素的认为，化学反应也不完全。

而电子采样速度很快，常用的采样率在几十ksps，甚至几十Msps，如此高的采样率，想要每次都在同样反应程度的阶段进行采样，是非常难控制的。

发明内容

(一)解决的技术问题