[发明专利]一种海气同步走航的气体浓度检测系统及检测方法

说明书

本发明提供了一种海气同步走航的气体浓度检测系统及检测方法，所述的浓度检测系统包括依次连接的水路单元和气体分析单元；所述的水路单元分别独立地外接采水管路和排水管路；所述的气体分析单元包括平衡膜组件和激光传感器，所述的平衡膜组件和激光传感器循环连接用于对采集到的海水进行气液分离并检测气体中各气相组分的浓度；所述的激光传感器外接采气管路。本发明提供的气体浓度检测系统能够在科学调查航行和定点观测过程中无需专门的工作时间安排和投放工作，自动完成对海水或大气中各气体组分浓度的连续测定，在较短时间内实现大气和海水的气体同步检测。

技术领域

本发明属于气体检测技术领域，涉及一种气体浓度检测系统及检测方法，尤其涉及一种海气同步走航的气体浓度检测系统及检测方法。

背景技术

自工业革命以来，人类的生活生产作业活动不断地向大气中排放二氧化碳、甲烷等吸热性强的气体，使得地面受热产生的辐射被大气吸收，造成全球大气不断变暖，环境温度不断升高。尽管空气中甲烷含量很低，但甲烷的保温性能约为二氧化碳的十倍之多，且甲烷不易溶于水，海洋作为全球最大的“碳汇”，对甲烷的吸收非常微弱，而海洋环境的变化、海水的酸化又会导致原本已经被海水吸收的二氧化碳、甲烷重新释放出来进入大气，这一海-气交换进程受边界层浓度梯度驱使长期自发进行，这就要求在开展海洋水体环境调查工作时，大尺度、宽范围长期连续检测边界层内海洋、大气甲烷含量。以往的调查无法采集空气中的样品进行分析，对于水样都是采用调查现场定点取样，实验室手动分析的方法，该方法具有劳动强度高、取样点少、受自然环境变化影响大的缺点。

CN107607153A公开了一种海域天然气水合物试采点检测系统及方法，包括控制台以及分别与控制台通讯连接的大气检测装置、表层海水检测装置和试采井检测装置。检测结构从表层海水、海表大气、试采管道入手，研究该试采区域内甲烷、二氧化碳、含沙量的变化，建立立体检测体系。通过GPS单元接收卫星信号，分离出时间、坐标，与其他传感器所采集的各项数据含量对应起来，绘制多维轨迹图、含量分布图。对比一维数据显示，能直观反映试采区域各项参数指标的变化趋势，建立完整的现场环境检测系统。

CN204789324U公开了一种海水中甲烷浓度原位检测装置，利用甲烷气体吸收红外光的特点，应用气液分离技术，将海水水样中的甲烷成分分离后，用红外传感器对其含量进行检测。检测装置主要由气液分离室和光学检测室、红外线收发器、控制器组成，气液分离室上设置进出水口，光学检测室上设置出气口，气液分离室和光学检测室用气液分离膜相隔，红外线收发器分别安装在光学检测室顶部和底部的石英玻璃视窗口，整个装置密封在密封套中，仅有进水嘴、出水嘴和出气嘴伸出密封套。

CN208091915U公开了一种潜水拖曳式深海甲烷浓度原位检测系统，包括激光发生器、光束整型装置、气液分离模块、压力温度检测控制模块、光学气体检测室、激光探测器和光谱信号处理分析模块；激光发生器的输出端与光束整型装置连接，光束整型装置的输出端与光学气体检测室的入射孔连接；光学气体检测室与气液分离模块连接，光学气体检测室内设置有两个曲面反射镜；气液分离模块与压力温度检测控制模块连接；气体检测室的出射孔与激光探测器连接；激光探测器与光谱信息处理分析模块相连。

但以上技术均无法实现对海水和大气的同步检测，且检测周期长，自动化程度低，无法连续检测，因此需要设计一种新型的海气同步走航的气体浓度检测系统。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种海气同步走航的气体浓度检测系统及检测方法，本发明提供的气体浓度检测系统能够在科学调查航行和定点观测过程中无需专门的工作时间安排和投放工作，自动完成对海水或大气中各气体组分浓度的连续测定，在较短时间内实现大气和海水的气体同步检测。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种海气同步走航的气体浓度检测系统，所述的浓度检测系统包括依次连接的水路单元和气体分析单元。