专利名称：一种深海热液气体分级递阶取样分析装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种深海热液气体分级递阶取样分析装置，具体说是根据Boyle定律实现深海热液气体的分级降压，进行气体分析检测及收集的装置。
背景技术：
当前海洋研究领域中针对深海热液资源的研究，从生物领域研究到环境资源考察，从海水PH值、化学成分及温度的测定到热液矿产资源的勘探，涉及到水样分析以及沉积物分析，但在海洋研究领域中还未有分析气体组分及含量的设备，使得对于海洋研究从固相、液相的研究拓展到气相的研究。
发明内容
本发明的目的是提供一种适合于深海热液的气体分级递阶取样分析装置。
本发明的深海热液气体分级递阶取样分析装置包括热液保真采样器、气体分级降压管道、抽真空装置、气体分析检测装置及气体收集装置，气体分级降压管道由均布其上的若干截止阀形成若干段，在每段管道上安装有压力表，气体分级降压管道的一端经截止阀与热液保真采样器相连接，另一端分三路，分别经截止阀与抽真空装置、气体分析检测装置及气体收集装置连接。
工作初始状态下所有的截止阀都关闭，首先利用抽真空装置将气体分级降压管道抽成真空，然后打开连接热液保真采样器的截止阀，热液保真采样器中样品由于压力降低会有部分气体逸出，这时关闭连接热液保真采样器的截止阀。从保真采样器逸出的气体压力需要经过降压才能够进行分析检测和气体收集，根据气体在做等温变化时遵循Boyle定律(即一定质量的气体在温度不变时，气体的体积和压强成反比)P1V1＝P2V2。这里采用等长的气体管道，在管道中连接有截止阀和压力表，设第一段气体管道中气体压强为P1，体积为V1，第二段气体管道体积也为V1，打开连接第一段管道和第二段管道的截止阀，此时气体体积V2＝2V1，根据Boyle定律，此时气体压力P2＝P1/2，这时，关闭连接第一段管道和第二段管道的截止阀，气体的压力为P2，体积为V1，依此类推，通过各级管道，气体压力降到常压以下，可以进行气体的分析检测及气体的收集。之后再次打开热液保真采样器上的截止阀进行下一个压力等级的分析检测。
本发明的深海热液气体分级递阶取样分析装置，根据Boyle定律通过气体分级降压管道实现气体的分级递阶降压，既可对深海热液逸出的标志性气体进行检测，分析其化学组分及含量，又可同时进行气体的收集，该装置为进一步了解深海热液的化学成分及组成奠定了基础。
图1是深海热液气体分级递阶取样分析装置的示意图。
具体实施例方式
参照图1，本发明的深海热液气体递阶取样分析装置包括海洋领域公知常用的热液保真采样器1、气体分级降压管道2、抽真空装置3、气体分析检测装置4及气体收集装置5，气体分级降压管道2由均布设置在其上的若干截止阀6形成若干段，在每段管道上安装有压力表7，气体分级降压管道2的一端经截止阀8与热液保真采样器1相连接，另一端分三路，分别经截止阀9与抽真空装置3、气体分析检测装置4及气体收集装置5连接。
本装置中与气体接触的部件均采用耐腐蚀性的不锈钢材料，以防止污染被分析和收集的气体。
初始状态下将连接热液保真采样器的截止阀8关闭，首先利用抽真空装置3将气体分级降压管道全部抽成真空，再将所有的截止阀都关闭，然后打开连接热液保真采样器的截止阀8，热液保真采样器中样品由于压力降低会有部分气体逸出，这时关闭连接热液保真采样器的截止阀8，设第一段气体管道中气体压强为P1(即第一段压力表7的读数为P1)，体积为V1，第二段气体管道体积也为V1，打开连接第一段管道和第二段管道的截止阀6，此时气体体积V2＝2V1，根据Boyle定律，此时气体压力P2＝P1/2(即第二段压力表7的读数为P2)，这时，关闭连接第一段管道和第二段管道的截止阀6，气体的压力为P2，体积为V1，依此类推，通过各级管道气体压力降到常压以下，可以进行气体的分析检测及气体的收集。每次分析检测或收集完毕，都要用抽真空装置将气体分级降压管道抽成真空。接下来再次打开热液保真采样器上的截止阀进行下一个压力等级的分析检测。
权利要求
1.一种深海热液气体分级递阶取样分析装置，其特征是该装置包括热液保真采样器(1)、气体分级降压管道(2)、抽真空装置(3)、气体分析检测装置(4)及气体收集装置(5)，气体分级降压管道(2)由均布其上的若干截止阀(6)形成若干段，在每段管道上安装有压力表(7)，气体分级降压管道(2)的一端经截止阀(8)与热液保真采样器(1)相连接，另一端分三路，分别经截止阀(9)与抽真空装置(3)、气体分析检测装置(4)及气体收集装置(5)连接。
全文摘要
本发明的深海热液气体分级递阶取样分析装置包括热液保真采样器、气体分级降压管道、抽真空装置、气体分析检测装置及气体收集装置，气体分级降压管道由均布其上的若干截止阀形成若干段，在每段管道上安装有压力表，气体分级降压管道的一端经截止阀与热液保真采样器相连接，另一端分三路分别经截止阀与抽真空装置、气体分析检测装置及气体收集装置连接。该装置根据气体的Boyle定律，通过气体分级降压管道的多级管道，实现气体的分级递阶降压至常压，既可对深海热液逸出的标志性气体进行检测，分析其化学组分及含量，又可同时进行气体的收集，该装置为进一步了解深海热液的化学成分及组成奠定了基础。
文档编号G01N1/24GK1488929SQ0315045
公开日2004年4月14日 申请日期2003年8月18日 优先权日2003年8月18日
发明者杨灿军, 周怀阳, 陈鹰, 王延玲 申请人:浙江大学
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