專利名稱：通過浮力測定鹽度的方法及浮力鹽度計的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種通過浮力測定水溶液鹽度的方法及所用的裝置。
國際上測定海水鹽度已有近百年的歷史，測定方法有電導法、克紐森法、折光法、比重計法等。其中電導法精度最高，但電導儀價格昂貴，每臺萬元以上；自克紐森1901年創立以滴定氯度換算鹽度的方法以來，克紐森法一直是國際上標準的測定海水鹽度的經典方法，但該法測試技術要求高，操作復雜，需專門實驗室及相應的玻璃器皿，而且還不能用于生產現場。現在市場上出售的折光式鹽度計、比重計等測定鹽度的工具，其誤差很大，一般約為2個鹽度單位，其中折光式鹽度計還不能檢測鹽度低于6S的樣品。
本發明的目的是提供一種通過浮力測定鹽度的方法及浮力鹽度計，它能彌補現有技術的上述不足。
本發明的方法，其特征是在0-50℃下根據水樣對浮子的浮力及不同溫度下浮力與密度、密度與鹽度的關系算出鹽度。
實施上述方法的浮力鹽度計有一測量筒，它的上部有一出水口，其特征是與測量筒連通地固定一長筒或雙行滑動軌道，它們平行地插入溫校尺和鹽度計量尺，此外還配備浮子和溫度計。
本發明的方法及所用的裝置簡單，價格低，便于現場測定，測速快，精度高，并且不用電源、試劑，使用前也不用標準海水校準。
下面通過實施例和附圖進一步說明本發明。
附
圖1為本發明所用裝置的結構示意圖。
附圖2為浮子結構示意圖。
實施例在17.5℃下，采用重量為50.281g、帶體積 刻度的浮子測定水樣，其沉入水樣的體積為50.0383cm3，于是算出該水樣的密度為1.00485克/厘米3，折算出條件密度σ17.5＝(1.00485-1)×1000＝4.85，將其代入公式σ17.5＝0.7616S-1.239就可以求出該水樣的鹽度為8.00S。
本發明的浮力鹽度計有一圓柱形上面開口下面有一個較大底座的測量筒(6)，它的上部有一水出口(2)，在底座上在圓柱形筒壁外連通地固定一長筒(7)，其中平行地插入溫校尺(3)和鹽度計量尺(4)，長筒(7)的下部裝有溫度計(5)。本鹽度計還配備一個浮子(9)和一頂蓋插筒(1)，后者的圓柱形筒下部開口，上面有較大的頂蓋。
下面說明溫校尺(3)和鹽度計量尺(4)上的刻度是怎樣作出的。本鹽度計的浮子(9)標線(10)以下的體積及重量是一定的，例如標線(10)以下的體積為50.00cm3，浮子(9)的重量為50.281克。根據阿基米德原理，浮子(9)沉入水溶液中的體積排出的水溶液重量等于該浮子的總重，因此水樣密度大者浮子的排出量體積小，相應地浮子標柱(11)上的標線(10)的上升位置就高。當將鹽度為8.00S、溫度為17.5℃的水溶液置于測量筒(6)中并使溫校尺(3)上部的橫線(8)即定位線對準測量筒(6)出水口(2)處水平面彎月下緣時，放入水樣中的浮子(9)上的標線(10)在鹽度計量尺(4)和溫校尺(3)上所對應的位置就分別為8.00S和17.5℃。如果在測量筒(6)中換上密度較大的水樣，顯然此時浮子(9)的排出量體積就變小，而浮子位置就上升，此時標線(10)在鹽度計量尺(4)上所對應的刻度可以由公式σ17.5＝0.7616S-1.239算出，其中σ17.5為17.5℃時水樣的條件密度值。如果水樣的鹽度小于8.00S，則浮子的位置就下降，按此就可以作出17.5℃時鹽度計量尺(4)上的全部刻度。
如果水樣鹽度8.00S不變，而溫度有所變化，則此時由于溫度變化能使水樣的體積發生變化，浮子(9)的標線(10)的位置也會因此而升降。這就是說雖然水樣的鹽度本身不受溫度的影響，但在本鹽度計中由于通過浮力、密度以及鹽度與密度的關系測定水樣鹽度，因此鹽度讀數還必須對溫度作出校正，即還需要有溫校尺(3)。如果把鹽度為8.00S的水樣放入測量筒(6)中，改變水樣的溫度，則浮子(9)上的標線(10)就會因溫度不同而有所變化，據此就可以定出鹽度為8.00S的水樣在各種溫度下溫校尺(3)上與標線(10)所對應的數值，后者在鹽度計量尺(4)上所對應的位置就偏離了8.00S的數值，此偏離的數值就相當于溫度偏離17.5℃時讀數的校正值。
由上述制作刻度的方法容易看出，浮子(9)的體積越大，標柱(11)越長，則其精度越高，因此本鹽度計的精度也可以達到電導鹽度計的水平。
本鹽度計的鹽度計量尺(4)可以制成三只，它們分別用于測定鹽度為0-16S、16-32S和32-48S的水樣，并相應地配備不同重量的浮子(9)。鹽度與密度的關系因溫度不同可以采用稍有不同的公式，除了前述公式外，在6℃和30℃下分別采用σ6＝0.03756+0.7369S和σ30＝0.7281S-3.812兩個公式。與三只鹽度計量尺(4)相對應溫校尺(3)也有三只。
使用本鹽度計測量水樣鹽度時，旋轉打開頂蓋插筒(1)，將其倒置于一旁，并使其開口向上，再將套在出水口(2)的乳膠管放入頂蓋插筒(1)中以備接入由出水口(2)溢出的水液。根據需要選用三只鹽度計量尺中的一只和與之配套的溫校尺，將待測水樣裝滿測量筒(6)，多余水樣可自動從乳膠管流入頂蓋插筒(1)中，該水樣可重復使用。使溫校尺(3)上部的橫線(8)對準出水口(2)處水面彎月下緣最低點。從溫度計(5)上讀出水樣溫度，例如18.0℃，使用0-16S的鹽度計量尺及相應的溫校尺時，讓前者的8.00S刻度對準后者的18.0℃處。輕按浮子(9)，使其沉入測量筒(6)底部，松手讓其自動上浮恒定，重復這兩步動作，重新上浮恒定后，從浮子(9)的標線(10)對應的鹽度計量尺(4)上的讀數，即為該水樣的鹽度。
權利要求
1.一種測定水樣鹽度的方法，其特征是在0-50℃下根據水樣對浮子的浮力及不同溫度下浮力與密度、密度與鹽度的關系算出鹽度。
2.實施權利要求1所述方法的浮力鹽度計，有一測量筒(6)，它的上部有出水口(2)，其特征是與測量筒(6)連通地固定一長筒或雙行滑動軌道(7)，它們平行地插入溫校尺(3)和鹽度計量尺(4)，此外還配備浮子(9)和溫度計(5)。
全文摘要
一種測定水樣鹽度的方法,其特征是根據水樣對浮子的浮力及不同溫度下浮力與密度、密度與鹽度的關系算出鹽度。所用的浮力鹽度計,有一測量筒,它的上部有出水口,與測量筒連通地固定一長筒或雙行滑動軌道,它們平行地插入溫校尺和鹽度計量尺,此外還配備浮子和溫度計。本發明的方法及所用的裝置簡單,價格低,便于現場測定,測速快,精度高,并且不用電源、試劑,使用前也不用標準海水校準。
文檔編號G01N9/00GK1193739SQ9710572
公開日1998年9月23日 申請日期1997年3月13日 優先權日1997年3月13日
發明者包萬友, 侯寶榮, 刁煥祥 申請人:中國科學院海洋研究所