技术摘要：
本发明公开了一种流通系统、海水营养盐原位测量装置及测量方法。该流通系统包括过滤装置、样品池、进样泵、样品选通阀以及纯水存储器。通过采用微流量全反射样品池作为样品检测池，可以通过改变全反射样品池的长度有效增长光程长度；如此，通过设置有过滤装置、纯水存  全部
背景技术：
海水硝酸盐是海洋调查必测指标之一，是海洋食物链的基础，研究海水中硝酸盐 含量或分布特征是研究海洋生物地球化学循环过程的基础。 海水中硝酸盐氮的测定一般采用镉柱/锌片还原湿化学分光光度法，其测量结果 相对稳定可靠，但其操作复杂，分析时间长，维护成本高，化学反应会造成环境二次污染。 近年来也有采用紫外吸收光谱法开展硝酸盐快速测量，其基本原理是利用紫外光 度法直接测量原始水样在紫外波段(210nm～240nm之间)的吸收，根据吸光度反演硝酸盐的 浓度，该方法测量速度快，易于维护，是现场原位/剖面测量的首选方法，但实验结果表明， 该方法测量精度受水质尤其是水体浊度等影响严重，后续校准难度较大，测量精度受限，且 受有效光程长度(目前最大可达1cm)影响，光衰减强，检测灵敏度低。而有效光程长度、水质 等则主要是由海水水样品流通系统来决定，因此海水水样品流通系统设计好坏对于海水硝 酸盐的测量检测灵敏度至关重要，现有技术中流通池的不足(光程短、未预处理)导致营养 盐光学快速测量精度及灵敏度低，校准难度大。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种微流量样品流通系统、海 水营养盐原位测量装置及测量方法。 为实现上述目的，本发明的技术方案是： 第一方面，本发明实施例提供一种微流量样品流通系统，用于海水营养盐原位测 量装置中，包括过滤装置、样品池、进样泵、样品选通阀以及纯水存储器；其中， 所述样品池为待测样品的流通池，其包括流通管及安装在流通管两端的具有水密 功能的光液耦合接头，；所述流通管为全反射材质构成，其长度及孔径可变，光程可调；所述 光液耦合接头为耐腐蚀材质，耐压不低于5KPa； 所述进样泵的出水口与所述样品池一端的光液耦合接头的液路入口相连通，样品 池另一端的光液耦合接头的液路出口置于水环境中； 所述样品选通阀包括一公共出水通道和至少两进样选通道，公共出水通道的出水 口和进样泵的入水口相连通，至少一进样选通道和纯水存储器相连通，至少一进样选通道 和所述过滤装置的出水口相连通； 所述过滤装置用于水样原位过滤。 进一步地，所述过滤装置包括外过滤网和内过滤芯；所述外过滤网由耐压、耐腐蚀 材质构成，所述内过滤芯由耐腐蚀烧结过滤棒构成，外过滤网的孔径大于内烧结棒的孔径； 所述外过滤网直接接触海水原样。 4 CN 111610161 A 说　明　书 2/6 页 进一步地，所述内过滤滤芯过滤孔径不大于0.49um。 进一步地，所述液路出口高于液路入口。 进一步地，所述纯水存储器为纯水袋/瓶的方式。 第二方面，本发明实施例提供了一种海水营养盐原位测量装置，包括进样及紫外 吸收测量模块、辅助参数测量模块、密封舱体以及供电模块；其中， 所述进样及紫外吸收测量模块包括如上所述的微流量样品流通系统、紫外光源以 及紫外可见光纤光谱仪；所述紫外光源过光纤和微流量样品流通系统的光液耦合接头的光 输入端相连接；所述紫外可见光纤光谱仪通过光纤和微流量样品流通系统的光液耦合接头 的光输出端相连接，以用于对微流量样品流通系统中的样品进行吸光度测量； 所述辅助参数测量模块集成有温度、盐度、以及深度探头，以同步监测待测水体的 水质参数； 所述主控模块包括进样控制单元、光谱信息采集单元、辅助参数采集单元以及通 讯单元；所述进样控制单元用于控制样品选通阀以及进样泵的工作，以控制进样；所述光谱 信息采集单元用于控制紫外可见光纤光谱仪对样品进行吸光度测量；所述辅助参数采集单 元用于控制辅助参数测量模块根据需要采集相应的温、盐、深信息，以对紫外可见光纤光谱 仪所测量到的吸光度进行同步校正；所述通讯单元用于实现本装置与上位机之间的信息传 递和交换； 所述供电模块分别与主控模块、进样及紫外吸收测量模块以及辅助参数测量模块 电连接，供电模块通过供电开关的通断来确定是否对主控模块、进样及紫外吸收测量模块 以及辅助参数测量模块进行供电； 所述主控模块以及进样及紫外吸收测量模块中的紫外光源、紫外可见光纤光谱 仪、供电模块以及供电控制开关均密封在密封舱体内；所述微流量样品流通系统均置于密 封舱体外，可直接与待测海水接触；所述辅助参数测量模块所集成的探头安装在密封舱体 上，直接与待测海水接触。 进一步地，所述主控模块还包括信息存储单元，以用于实时自容式地存储外可见 光纤光谱仪所测量到的信息以及辅助参数测量模块所测量到的信息。 进一步地，所述供电控制开关由安装在密封舱体上的非接触式开关按键机械控 制。 进一步地，所述光源为SMA905光纤输出型氘灯光源。 第三方面，本发明实施例提供了一种海水营养盐原位测量方法，采用上述的装置 进行，包括如下步骤； 按下供电开关控制测量装置上电，测量装置处于工作等待状态； 测量装置每次开机进行硝酸盐测量之前，测量一次纯水，作为基底，用作硝酸盐现 场测量吸光度计算； 测量装置水下全自动测量，并将测量结果上传至上位机，上位机将测量结果与纯 水测量结果结合，计算得到待测样品在特征波段的吸光度，结合朗博比尔定律来反演出待 测溶液浓度。 测量过程由辅助参数测量模块中的深度探头实时测量获取的深度信息判断控制， 以确保仪器在下放或回收过程某一个单程进行； 5 CN 111610161 A 说　明　书 3/6 页 工作结束后，通过供电开关控制测量装置断电。 本发明与现有技术相比，其有益效果在于： 1、采用微流量全反射样品池作为样品检测池，可以通过改变全反射样品池的长度 有效增长光程长度，同时封闭式检测池结构可有效避免背景光等杂散光对吸收光信号的影 响，上述两种创新性组合设计可有效克服现有技术的弊端，提高硝酸盐/亚硝酸盐快速检测 灵敏度，非常适合用于水下长时间序列原位监控及预警。 2、突破常规硝酸盐光学测量方法的弊端，对水样进行过滤，可以有效的浊度、颗粒 物等对硝酸盐紫外吸收光信号的影响，提高测量精度 3、创新性集成有温盐深探头，可同步监测待测水体的水质参数用于对硝酸盐吸光 度进行同步校正，提高硝酸盐检测准确度的同时极大地提高了校正效率。 4、仪器水下全自动工作，工作过程自动化控制，可确保数据采集的有效性。 5、本发明的海水营养盐原位测量装置对光机电及液路系统做了明确的划分，光、 电及机械转动部分全部密封装配，液路部分全部外置于水环境中，提高了仪器野外使用的 安全性。 附图说明 图1为本发明实施例提供的海水硝酸盐原位分析装置的结构示意图； 图2为海水硝酸盐紫外分光光度测量方法示意图； 图3为微流量样品流通系统组成结构示意图； 图4为主控模块的组成结构示意图； 图中：1、进样及紫外吸收测量模块；2、主控模块；3、辅助参数测量模块；4、供电模 块；5、供电控制开关；6、密封舱体；11、紫外光源；12、微流量样品流通系统；13、紫外可见光 纤光谱仪；14、紫外石英光纤；21、进样控制单元；22、光谱信息采集单元；23、辅助参数采集 单元；24、通讯单元；25、信息存储模块；41、供电/充电插头；51、非接触式开关；121、过滤装 置；122、样品池；123、进样泵；124、样品选通阀；125、纯水存储器；241、通讯接头；1211、外过 滤网；1212、内过滤芯；1221、流通管；1222、光液耦合接头。