一种深海生态多参数原位检测装置

    技术2026-09-12  1


    本发明涉及深海环境检测,尤其涉及一种深海生态多参数原位检测装置。


    背景技术:

    1、在深海热液区、冷泉区等海底区域开展生态参数原位检测时,需要对典型生境中的多种参数进行实时检测,包括ph、温度、重金属离子浓度等参数。

    2、目前,对深海生态参数开展原位检测时,常采用多种传感器分别进行检测。例如,检测深海中的重金属离子浓度时,采用专用的重金属传感器,检测深海中的温度时,采用专用的温度传感器,很难实现多参数的通过单个传感器检测。多种传感器获取不同类型的检测数据后,需要进行时钟同步和数据融合,而且不同传感器在深海原位检测时布放的位置不同,检测的目标区域会存在一定的差别。

    3、因此,现有技术还有待于改进和发展。


    技术实现思路

    1、鉴于上述现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种深海生态多参数原位检测装置,以解决现有技术中难以实现深海生态环境中ph、温度、重金属离子浓度参数采用单个传感器进行检测的问题。

    2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:提供一种深海生态多参数原位检测装置,包括:

    3、传感器,其中,所述传感器包括:

    4、具有贯穿的中空腔室的第一耐压壳体,所述第一耐压壳体与海水接触的外壁上设置有安装槽,所述安装槽内开设有连通所述安装槽与所述第一耐压壳体的中空腔室的第一通孔;

    5、pcb板,固定安装在所述安装槽内,所述pcb板位于所述第一通孔的上方,且所述pcb板的外轮廓大于所述第一通孔的轮廓;

    6、多参数检测芯片,用于对深海生态多参数进行检测,所述多参数检测芯片集成在所述pcb板上,所述pcb板集成所述多参数检测芯片的一面设置有密封层,其中,所述多参数检测芯片的感应端沿所述密封层的厚度方向延伸出所述密封层,且与海水接触,所述多参数包括ph、温度以及重金属离子浓度;

    7、用于传输信号的第一水密插头,所述第一水密插头具有若干个插针,所述第一水密插头远离所述插针的一端安装在所述中空腔室中,并压设一密封件至所述第一耐压壳体上,所述第一水密插头的接线端经所述第一通孔与所述多参数检测芯片连接;

    8、绝缘密封胶,所述绝缘密封胶从所述第一耐压壳体上远离安装所述第一水密插头的一端填充至所述第一耐压壳体的中空腔室中,以使所述第一耐压壳体远离安装所述第一水密插头的一端以及所述第一通孔处形成密封;

    9、具有贯穿的中空腔室的第二耐压壳体;

    10、第一密封组件,所述第一密封组件包括第一密封盖以及与所述第一水密插头相匹配的第一水密接头,所述第一密封盖用于对所述第二耐压壳体的一端进行密封,所述第一水密接头设置在所述第一密封盖上;

    11、第二密封组件,用于对所述第二耐压壳体的另一端进行密封;

    12、数据采集装置,所述数据采集装置设置在所述第二耐压壳体的中空腔室内,并经所述第一水密接头、所述第一水密插头与所述多参数检测芯片连接。

    13、本发明的进一步设置,所述pcb板上设置有贯穿所述pcb板的上表面与下表面的第二通孔,所述第二通孔位于所述第一通孔的上方,且与所述第一通孔连通;

    14、其中,所述第一通孔、所述第二通孔用于在向所述第一耐压壳体的中空腔室中填充绝缘密封胶时,排出所述第一耐压壳体的中空腔室内的空气。

    15、本发明的进一步设置,所述绝缘密封胶包括:硫化胶,所述硫化胶从所述第一耐压壳体上远离安装所述第一水密插头的一端填充至所述第一耐压壳体的中空腔室中,以使所述第一耐压壳体远离安装所述第一水密插头的一端以及所述第一通孔处形成密封。

    16、本发明的进一步设置,所述pcb板集成所述多参数检测芯片的一面涂覆有所述绝缘密封胶,以在所述pcb板集成所述多参数检测芯片的一面形成所述密封层。

    17、本发明的进一步设置,所述安装槽包括:第一槽以及在所述第一槽的槽底加工的第二槽,所述第一通孔设开设在所述第二槽中,所述pcb板安装在所述第一槽中。

    18、本发明的进一步设置,所述第二密封组件包括:

    19、底盖,所述底盖具有贯穿所述底盖的上表面与下表面的第三通孔,所述第三通孔内设置有第一支撑台,所述第一支撑台上设置有贯穿所述第一支撑台上表面与下表面的第四通孔,所述底盖的一端沿所述底盖的周向设置有第一凸台,所述第一凸台延伸出所述底盖的外壁,其中,所述第一凸台压设在所述第二耐压壳体上,所述底盖远离所述第一凸台的一端安装于所述第二耐压壳体的中空腔室内;

    20、承压透气片,设置于所述第一支撑台上;

    21、隔水透气膜,设置在所述承压透气片上远离所述第一支撑台的一侧;

    22、甲烷-氢气检测传感器,设置于所述第二耐压壳体的中空腔室内,所述甲烷-氢气检测传感器与所述数据采集装置连接;

    23、其中,氢气、甲烷经所述隔水透气膜以及所述承压透气片从所述第四通孔进入所述第二耐压壳体的中空腔室内。

    24、本发明的进一步设置,所述承压透气片为钛滤片。

    25、本发明的进一步设置,所述隔水透气膜为pdms膜。

    26、本发明的进一步设置,所述第二密封组件还包括:

    27、加固支撑件,用于对所述承压透气片进行加固支撑,所述加固支撑件设置于所述承压透气片上靠近所述第一支撑台的一侧,其中,所述第一支撑台靠近所述承压透气片的一端设置有沉槽,所述加固支撑件设置在所述沉槽内,且抵接至所述沉槽的槽底;

    28、压紧件,所述压紧件包括压紧筒,所述压紧筒的一端沿周向设置有第二凸台,所述第二凸台向外延伸出所述压紧筒的外壁,所述第二凸台安装于所述第一凸台上,所述压紧筒的一端插设至所述第三通孔内,并压至所述隔水透气膜上,所述压紧筒的周向设置有若干环形槽,所述环形槽内安装有密封圈。

    29、本发明的进一步设置,还包括:

    30、第二水密插头,设置于所述第一密封盖上,所述第二水密插头用于与外部电源连接;

    31、第三水密插头,设置于所述第一密封盖上,所述第三水密插头用于与上位机连接。

    32、本发明所具有的有益效果:

    33、本发明技术方案中,通过第一水密插头及密封件对第一耐压壳体的一端进行密封,通过绝缘密封胶对第一耐压壳体的另一端进行密封,由于pcb板的外轮廓大于第一通孔的外轮廓,且,pcb板位于第一通孔的上方,因此,在绝缘密封胶填充过程中,会对第一通孔位置也形成密封,使第一耐压壳体中不会有水流进,又因为pcb板上集成多参数检测芯片的表面设置有密封层,且该多参数检测芯片的感应端与海水接触,因此,该多参数检测芯片能够进行测量且不会受海水的影响;进一步,数据采集装置通过第一水密接头、第一水密插头与多参数检测芯片连接,能够对多参数检测芯片检测的数据进行采集,且数据采集装置设置在第二耐压壳体中,第二耐压壳体的一端通过第一密封盖进行密封,另一端通过第二密封组件进行密封,因此,数据采集装置采集数据时,不受海水影响,由此可见,实现了通过单个传感器对深海环境中多种不同类型参数的检测。


    技术特征:

    1.一种深海生态多参数原位检测装置,其特征在于,包括:

    2.根据权利要求1所述的深海生态多参数原位检测装置,其特征在于,所述pcb板上设置有贯穿所述pcb板的上表面与下表面的第二通孔,所述第二通孔位于所述第一通孔的上方,且与所述第一通孔连通;

    3.根据权利要求1或2所述的深海生态多参数原位检测装置,其特征在于,所述绝缘密封胶包括:硫化胶,所述硫化胶从所述第一耐压壳体上远离安装所述第一水密插头的一端填充至所述第一耐压壳体的中空腔室中,以使所述第一耐压壳体远离安装所述第一水密插头的一端以及所述第一通孔处形成密封。

    4.根据权利要求3所述的深海生态多参数原位检测装置,其特征在于,所述pcb板集成所述多参数检测芯片的一面涂覆有所述绝缘密封胶,以在所述pcb板集成所述多参数检测芯片的一面形成所述密封层。

    5.根据权利要求4所述的深海生态多参数原位检测装置,其特征在于,所述安装槽包括:第一槽以及在所述第一槽的槽底加工的第二槽,所述第一通孔设开设在所述第二槽中,所述pcb板安装在所述第一槽中。

    6.根据权利要求1所述的深海生态多参数原位检测装置,其特征在于,所述第二密封组件包括:

    7.根据权利要求6所述的深海生态多参数原位检测装置,其特征在于,所述承压透气片为钛滤片。

    8.根据权利要求7所述的深海生态多参数原位检测装置,其特征在于,所述隔水透气膜为pdms膜。

    9.根据权利要求6所述的深海生态多参数原位检测装置,其特征在于,所述第二密封组件还包括:

    10.根据权利要求1所述的深海生态多参数原位检测装置,其特征在于,还包括:


    技术总结
    本发明公开了一种深海生态多参数原位检测装置。本发明技术方案中,第一水密插头及密封件对第一耐压壳体的一端进行密封,绝缘密封胶对第一耐压壳体的另一端进行密封,由于PCB板的外轮廓大于第一通孔的外轮廓,且PCB板位于第一通孔的上方,因此,在绝缘密封胶填充时,会对第一通孔位置也形成密封,又因为PCB板上集成多参数检测芯片的表面设置有密封层,且该多参数检测芯片的感应端与海水接触,因此,该多参数检测芯片能够进行测量且不会受海水的影响;且第二耐压壳体的一端通过第一密封盖进行密封,另一端通过第二密封组件进行密封,因此,数据采集装置采集数据时,不受海水影响,由此可见,实现了通过单个传感器对深海环境中多种不同类型参数的进行检测。

    技术研发人员:于翼铭,蔡巍,姚旭,张停毅,刁尚祺,李毅,陈永顺
    受保护的技术使用者:南方科技大学
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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