[发明专利]一种可用于原位检测海底热液流体中氢气含量的传感器

摘要

本发明涉及一种可用于原位检测海底热液流体中氢气含量的氢气传感器，该氢气传感器由氢气半透膜、透气垫片、气体压力传感器、压力测试与数据采集记录仪等构成。其中，由透气垫片支撑的氢气半透膜将外部待检测的热液流体与内部气路分隔开，当氢气在膜两侧达到渗透平衡时，内部气路中氢气的分压与流体中氢气的含量有关，因此通过测量气路的压力来获取流体中氢气的含量。气路的压力由气体压力传感器观测，并由压力测试与数据采集记录仪记录。该氢气传感器通过氢气的半透膜将热液流体中氢气含量的检测转化为对气路气体压力的观测，它不仅可用于海底原位检测高温高压热液流体中氢气的含量，也可用于其它常温常压至高温高压流体中氢气含量的原位检测。

主权项

1.一种可用于原位检测海底热液流体中氢气含量的传感器，由端盖(1)、电池(3)、电源线(4)、压力测试与数据采集记录仪(5)、电气腔筒体(6)、信号传输线(7)、气体腔端盖(8)、气体腔筒体(10)、气体压力传感器(11)、气体传输管(12)、安装底座(13)、透气垫片(14)和氢气半透膜(15)组成，其特征在于：压力测试与数据采集记录仪(5)和电池(3)安装于电气腔筒体(6)的空腔中，压力测试与数据采集记录仪(5)通过电源线(4)与电池(3)连接；电气腔筒体(6)一端与端盖(1)连接，另一端与气体腔筒体(10)连接，电气腔筒体(6)与气体腔筒体(10)连接的一端设置气体腔端盖(8)，用于密封电气腔筒体(6)；气体压力传感器(11)安装于气体腔筒体(10)的空腔中，用于观测气体腔筒体(10)的空腔内气体的压力；所述信号传输线(7)穿过气体腔端盖(8)将气体压力传感器(11)与压力测试与数据采集记录仪(5)连接；透气垫片(14)安装于安装底座(13)中，氢气半透膜(15)安装于透气垫片(14)外侧，氢气半透膜(15)外边缘与安装底座(13)连接处采用密封连接，安装底座(13)通过气体传输管(12)与气体腔筒体(10)相连；当安装底座(13)置于热液流体中时，只有氢气通过氢气半透膜(15)扩散进入透气垫片(14)的空隙中，进一步通过气体传输管(12)扩散至气体腔筒体(10)的空腔内，所述端盖(1)、电气腔筒体(6)、气体腔端盖(8)、气体腔筒体(10)、气体传输管(12)和安装底座(13)均由钛合金材料加工而成；透气垫片(14)由钛金属粉末烧结制成。