CN114636637A - 一种悬浮物浓度的原位测定装置及工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种悬浮物浓度的原位测定装置及工作方法,包括一种悬浮物浓度的原位测定装置，包括主体框架，以及安装在其内部的水密控制舱、调速液泵、过滤器、夹式流量计和刚性连接管。通过本发明的技术方案，能够克服水体自然交换、悬浮物长期沉降以及不同样品测定过程的残留影响，有效保证了测定结果的准确性。同时，本发明创新地提出流量速率反馈控制方法，若干过滤器根据需要可预设任意编组，对浓度差异较大的水体具有更强的自动适应性。

Description

一种悬浮物浓度的原位测定装置及工作方法

技术领域

本发明涉及海洋原位观测技术领域，具体而言，特别涉及一种悬浮物浓度的原位测定装置及工作方法。

背景技术

浊度计结合抽滤标定是当前海洋悬浮物浓度观测的主流方式。浊度计是通过测定样品的光学（或声学）后向散射强度间接测量悬浮物浓度的常规海洋观测设备，由于悬浮物颗粒形态、粒径组份存在差异，取水样抽滤标定浊度计仍是当前海洋观测不可或缺的环节。

抽滤是海洋悬浮物富集取样不可替代的重要手段，广泛应用于海洋悬浮沉积物、海洋微塑料、海洋颗粒污染物等科学研究。传统取水抽滤测定悬浮物浓度的方法，往往存在样品自然沉淀、取样不均、样品量不足、反复取水环境扰动大、作业时间长、船时成本高等问题。

专利CN202120515500.4公开了一种海洋多通道原位抽滤装置，通过过滤装置、水下泵、水下电磁选通阀组、水下过滤集成装置、水下数字流量计及水下中控与供电装置，可实现水下对水体悬沙进行原位分时次进行取样和过滤，具有节省人力、原位保真获取样品等优点。

上述专利中重点涉及海洋取样设备，同时提及悬浮颗粒物浓度测定的功能期许，但若要实现准确测定功能仍存在以下几点问题需要解决：（1）后抽滤得到的样品会掺杂前面样品残留影响，且未考虑自然沉降影响，测定结果并不准确。上述专利申请中水泵进水口连接粗过滤装置，出水口连接电磁阀再连接到过滤装置，其本质是加压过滤而非负压抽滤。且不讨论粗过滤器对悬浮物是否有筛选影响，样品随水流先后通过粗过滤装置、水泵体、电磁阀，最后经过过滤器被富集捕捉。在实施过程中前一次抽滤过程不可避免在粗过滤器管道、水泵腔体等部位残留样品，而下一次抽滤时残留样品又随机比例地混入了下一样品，同时又有新的残留引入。此外，上述发明也没有考虑并解决装置收放过程水体交换以及悬浮物长期自然沉降对样品结果准确性的影响。（2）逐个抽滤存在一定局限性，简单设定抽滤体积或抽滤时间控制抽滤效果的方式存在很大不确定性。实验室抽滤的实施经验可知：不同层位、不同水体、不同悬浮物的取样水量并不唯一，逐个样品抽滤效率低。如果水体悬浮物含量很低，抽滤体积小或抽滤时间短，会出现样品量富集不足的问题；如果水体悬浮物含量很高，会出现抽滤体积无法在有限时间达到的问题，或者长时间高压、低流量滤膜破损的情况。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，本发明提供了一种悬浮物浓度的原位测定装置及工作方法，能够克服水体自然交换、悬浮物长期沉降以及不同样品测定过程的残留影响，有效保证了测定结果的准确性。同时，本发明创新地提出流量速率反馈控制方法，若干过滤器根据需要可预设任意编组，对浓度差异较大的水体具有更强的自动适应性。

本发明是通过如下技术方案实现的：一种悬浮物浓度的原位测定装置，包括主体框架，以及安装在其内部的水密控制舱、调速液泵、过滤器、夹式流量计和刚性连接管，主体框架分为上下两层，依次为上层的六棱锥框架和中层的六棱柱框架，六棱柱框架的六个侧棱向下延伸并且其底端安装有可拆卸配重块，上层的六棱锥框架的顶端设有框架吊点，六棱柱框架的中部设有固定抱箍，固定抱箍用于水密控制舱、调速液泵、夹式流量计和刚性连接管安装；

水密控制舱通过水密线缆与调速液泵、夹式流量计连接进行供电、信号传输和反馈，水密控制舱的舱盖上同时设有水密连接器，其通过USB或串口线连接PC上位机，调速液泵的顶部设置有调速液泵进水口，和调速液泵出水口；

过滤器位于装置水体交换的最前端，安装在上层的六棱锥框架和中层的六棱柱框架之间的六边形框架上，每个六边形框架上均安装有一组过滤器，每组过滤器包括中空基座、电磁阀、下半壳、滤筛、滤膜、防溢球、上半壳和防尘帽，中空基座的一端设有基座出水口以及中空基座表面上设置的6个基座进水口，基座出水口通过刚性连接管依次与夹式流量计和调速液泵的调速液泵进水口相连，每个基座进水口处均装有电磁阀，电磁阀的一端与基座进水口相连，下半壳和上半壳均为圆锥形，下半壳的底端开设有下半壳出水口，下半壳出水口与电磁阀的另一端相连，下半壳的上部两侧分别设有下半壳固定孔并通过其与框架通过螺丝固定连接，下半壳的上部内侧设置有凹槽，滤筛安装在下半壳凹槽内，滤筛上面覆盖滤膜，上半壳压在滤膜之上，防溢球放置在上半壳和滤膜之间空腔内，上半壳的顶端开设有上半壳进水口，上半壳上方盖有防尘帽。

作为优选方案，调速液泵采用深海无刷直流电机驱动、PWM控制调速配合隔膜式真空液泵实现。

作为优选方案，下半壳的凹槽处设有磁性块用于磁吸连接并夹紧固定滤膜。

进一步地，防尘帽的内壁上设有磁体采用磁吸连接的方式盖在上半壳上，并且使得防尘帽和上半壳之间形成狭缝。

作为优选方案，防溢球的密度小于水，且其直径大于上半壳进水口的直径。

作为优选方案，所述原位测定装置的底端通过钢缆依次连接声学释放器和配重，原位测定装置的顶端通过钢缆依次连接第二台原位测定装置和浮体材料。

一种悬浮物浓度的原位测定装置的工作方法，具体包括以下步骤：

S1装置使用及布放：装置使用前用蒸馏水将过滤器、刚性连接管等清洗干净，更换提前烘干称前重的新滤膜并记录编号，用蒸馏水充分饱和排出装置管道和泵体空气，安装磁吸上半壳，从上半壳进水口缓慢注入蒸馏水，使防溢球上浮堵住过滤器上半壳进水口并安装磁吸防尘帽，避免装置布放、回收和原位长期过程中的水体及所含悬浮物交换进入过滤器中。连接PC上位机控制所有电磁阀处于初始常闭状态，通过输入程序参数设定抽滤时间序列。按照观测和取样需求，或点阵式布放于海底，或链式串联在锚系不同深度位置；

S2装置工作过程：到达程序预设时间，控制程序先控制对应编组若干电磁阀打开，接着启动调速液泵提供负压抽滤，通过夹式流量计实时获取抽滤速率，反馈调整液泵转速控制抽滤压力；水流在压差驱动下从防尘帽和上半壳之间狭缝进入，先后经过上半壳进水口、滤膜、滤筛、下半壳出水口、刚性连接管和调速液泵进水口，最后从调速液泵出水口排出；水中悬浮物随水流进入过滤器并停留富集在滤膜上；抽滤结束后，关闭电磁阀，停止调速液泵，记录过滤器编号和抽滤水样体积，完成一组次抽滤；防溢球在浮力作用下上浮堵住过滤器上半壳进水口，再次隔绝水体及悬浮物交换；待程序执行下一个时间序列，对下一编组过滤器重复执行上述步骤，完成所有原位抽滤取样；

S3装置回收后处理：观测结束后，将装置回收并连接PC上位机，取下过滤器的磁吸防尘帽，手动控制电磁阀打开并继续抽滤至对应过滤器中无水残留；从上半壳进水口缓慢注入蒸馏水清洗过滤器上半壳内壁，注意控制注入速度不要溢出，重复清洗操作直至悬浮物全部冲洗富集至滤膜上；将剩余液体抽干，取下上半壳，完成滤膜收集并保存；逐一完成所有滤膜收集工作，将装置用淡水冲洗维护并妥善存放；

S4浓度计算：将富集后的滤膜烘干、称后重记录，根据前重m₁、后重m₂及抽滤体积V计算即可获得悬浮物质量浓度C_m=（m₂-m₁）/V。

本发明由于采用了以上技术方案，与现有技术相比使其具有以下有益效果：

1. 本发明装置独特的防尘帽和防水体交换设计，可以有效避免水体交换和悬浮物自然沉降等外源影响，同时将过滤器置于水体交换最前端，悬浮物直接进入过滤器富集捕获，样品间无互相干扰，保证了样品纯度，有效提升了浓度测定结果准确性。

2. 本发明装置创新地提出了抽滤体积速率反馈控制法，能够应对浓度差异较大的悬浮物原位抽滤测定情况，保证了能够富集捕获足够样品的同时避免滤膜损坏失效，适应性更广。

3、本发明装置兼具长时间序列原位观测和富集取样两种功能，可以搭载CTD、浊度计等观测传感器，既可点阵式布放于海底，也能以链式串联在锚系不同深度位置，有助于长期观测捕捉事件过程中目标悬浮物的连续变化过程，可更好的为海洋观测提供技术补充。

4. 本发明结构设计合理，工作过程稳定，应用范围广，具有较高的科学和商业价值。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的部分结构示意图；

图3为本发明中过滤器整体示意图；

图4为本发明中防尘、防水体交换过滤器结构示意图；

图5为本发明中防尘、防水体交换过滤器半剖结构示意图；

图6为本发明的两种布放方式示意图，

其中，图1至图6中附图标记与部件之间的对应关系为：

1框架，101六棱锥框架，102六棱柱框架，11框架吊点，12配重块，13固定抱箍，2水密控制舱，21水密连接器，3调速液泵，31调速液泵进水口，32调速液泵出水口，4过滤器，41中空基座，411基座进水口，412基座出水口，42电磁阀，43下半壳，431固定孔，432下半壳出水口，433磁性块，44滤筛，45滤膜，46防溢球，47上半壳，471上半壳进水口，472磁体，473狭缝，48防尘帽，5夹式流量计，6刚性连接管，7浮球或浮体材料，8配重，9钢缆，10声学释放器。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面结合图1至图6对本发明的实施例的悬浮物浓度的原位测定装置及工作方法进行具体说明。

如图图1至图5所示，本发明提出了一种悬浮物浓度的原位测定装置，包括主体框架1，以及安装在其内部的水密控制舱2、调速液泵3、过滤器4、夹式流量计5和刚性连接管6，主体框架1是整个装置的承载基础，附图给出了框架的一种实现形式，主体框架1分为上下两层，依次为上层的六棱锥框架101和中层的六棱柱框架102，六棱柱框架102的六个侧棱向下延伸并且其底端安装有可拆卸配重块12，用于调节装置整体重量和重心。上层的六棱锥框架101的顶端设有框架吊点11用于装置运输吊装，六棱柱框架102的中部设有固定抱箍13，固定抱箍13用于水密控制舱2、调速液泵3、夹式流量计5和刚性连接管6安装；

水密控制舱2内设有电池组和控制电路，通过水密线缆与调速液泵3、夹式流量计5连接进行供电、信号传输和反馈，自动控制抽滤过程。水密控制舱2的舱盖上同时设有水密连接器21，其通过USB或串口线连接PC上位机，可根据需要将若干过滤器任意编组，预设抽滤序列，控制抽滤启停、记录抽滤体积和时间、实时反馈抽滤体积速率、控制液泵转速进而控制抽滤压力等。调速液泵3的顶部设置有调速液泵进水口31，和调速液泵出水口32；

过滤器4位于装置水体交换的最前端，安装在上层的六棱锥框架101和中层的六棱柱框架102之间的六边形框架上，每个六边形框架上均安装有一组过滤器4，每组过滤器4包括中空基座41、电磁阀42、下半壳43、滤筛44、滤膜45、防溢球46、上半壳47和防尘帽48，中空基座41的一端设有基座出水口412以及中空基座41表面上设置的6个基座进水口411，基座出水口412通过刚性连接管6依次与夹式流量计5和调速液泵3的调速液泵进水口31相连，每个基座进水口411处均装有电磁阀42，电磁阀42的一端与基座进水口411相连，下半壳43和上半壳47均为圆锥形，下半壳43的底端开设有下半壳出水口432，下半壳出水口432与电磁阀42的另一端相连，下半壳43的上部两侧分别设有下半壳固定孔431并通过其与框架通过螺丝固定连接，下半壳43的上部内侧设置有凹槽，滤筛44安装在下半壳43凹槽内，滤筛44上面覆盖滤膜45，上半壳47压在滤膜45之上，防溢球46放置在上半壳47和滤膜45之间空腔内，上半壳47的顶端开设有上半壳进水口471，上半壳47上方盖有防尘帽48。抽滤时环境水体从防尘帽48和上半壳47之间吸入，流经滤膜45和滤筛44时悬浮物被富集捕获，过滤后的水体从下半壳出水口432先后流经电磁阀42、中空基座41、刚性连接管6、夹式流量计5和调速液泵3，最终从调速液泵出水口32流出。如此，悬浮物随环境水体经过过滤器时即被富集捕获，不会在后续管道和泵体中留存，从而避免了不同过滤器间的相互影响。同时，不抽滤时防溢球和电磁阀分别将进、出水口封闭，环境水体与过滤器不交换，悬浮物自然沉降也不能进入过滤器，阻断了水体交换和外源引入。

作为优选方案，调速液泵3采用深海无刷直流电机驱动、PWM控制调速配合隔膜式真空液泵实现。随着过滤器上悬浮物逐渐富集，抽滤体积速率逐渐变慢，调速液泵3运转速度也随压力和流量计反馈的抽滤速率而实时调整，维持抽滤压力稳定。抽滤启动条件为预设时间序列，停止条件优选设定抽滤速率阈值，即夹式流量计5检测到实时流量速率V≤预设值c*当前编组过滤器数量n。抽滤速率阈值根据滤膜面积、孔径大小、悬浮物特性等实验室经验获得。如此，可以在不确定悬浮物浓度特性情况下，既能够获取足够悬浮物样品，同时又保证滤膜不会破损失效。

作为优选方案，下半壳43的凹槽处设有磁性块433用于磁吸连接并夹紧固定滤膜45。

进一步地，防尘帽48的内壁上设有磁体472采用磁吸连接的方式盖在上半壳47上，并且使得防尘帽48和上半壳47之间形成狭缝473。

作为优选方案，防溢球46的密度小于水，且其直径大于上半壳进水口471的直径。

作为优选方案，本发明附图展示的六边形框架仅是本发明的一种具体实现形式，其结构包括但不限于图示。同时本发明框架可搭载CTD、浊度计等传感设备，根据需要配合浮球或浮体材料、释放器、配重块等，既能以点阵式布放于海底，也能以链式串联在锚系不同深度位置，使用方式灵活。所述原位测定装置的底端通过钢缆9依次连接声学释放器10和配重8，原位测定装置的顶端通过钢缆9依次连接第二台原位测定装置和浮体材料7。

一种悬浮物浓度的原位测定装置的工作方法，具体包括以下步骤：

S1装置使用及布放：装置使用前用蒸馏水将过滤器4、刚性连接管6等清洗干净，更换提前烘干称前重的新滤膜45并记录编号，用蒸馏水充分饱和排出装置管道和泵体空气，安装磁吸上半壳47，从上半壳进水口471缓慢注入蒸馏水，使防溢球46上浮堵住过滤器上半壳进水口471并安装磁吸防尘帽48，避免装置布放、回收和原位长期过程中的水体及所含悬浮物交换进入过滤器中。连接PC上位机控制所有电磁阀42处于初始常闭状态，通过输入程序参数设定抽滤时间序列。按照观测和取样需求，或点阵式布放于海底，如图6左所示，或链式串联在锚系不同深度位置，如图6右所示；

S2装置工作过程：到达程序预设时间，控制程序先控制对应编组若干电磁阀42打开，接着启动调速液泵3提供负压抽滤，通过夹式流量计5实时获取抽滤速率，反馈调整液泵转速控制抽滤压力；水流在压差驱动下从防尘帽48和上半壳47之间狭缝473进入，先后经过上半壳进水口471、滤膜45、滤筛44、下半壳出水口432、刚性连接管6和调速液泵进水口31，最后从调速液泵出水口32排出；水中悬浮物随水流进入过滤器并停留富集在滤膜上；抽滤结束后，关闭电磁阀42，停止调速液泵3，记录过滤器编号和抽滤水样体积，完成一组次抽滤；防溢球46在浮力作用下上浮堵住过滤器上半壳进水口471，再次隔绝水体及悬浮物交换；待程序执行下一个时间序列，对下一编组过滤器重复执行上述步骤，完成所有原位抽滤取样；

S3装置回收后处理：观测结束后，将装置回收并连接PC上位机，取下过滤器的磁吸防尘帽48，手动控制电磁阀42打开并继续抽滤至对应过滤器中无水残留；从上半壳进水口471缓慢注入蒸馏水清洗过滤器上半壳内壁，注意控制注入速度不要溢出，重复清洗操作直至悬浮物全部冲洗富集至滤膜上；将剩余液体抽干，取下上半壳47，完成滤膜收集并保存；逐一完成所有滤膜收集工作，将装置用淡水冲洗维护并妥善存放；

S4浓度计算：将富集后的滤膜烘干、称后重记录，根据前重m₁、后重m₂及抽滤体积V计算即可获得悬浮物质量浓度C_m=（m₂-m₁）/V。

在本发明的描述中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种悬浮物浓度的原位测定装置，包括主体框架（1），以及安装在其内部的水密控制舱（2）、调速液泵（3）、过滤器（4）、夹式流量计（5）和刚性连接管（6），其特征在于,所述主体框架（1）分为上下两层，依次为上层的六棱锥框架（101）和中层的六棱柱框架（102），六棱柱框架（102）的六个侧棱向下延伸并且其底端安装有可拆卸配重块（12），上层的六棱锥框架（101）的顶端设有框架吊点（11），六棱柱框架（102）的中部设有固定抱箍（13），固定抱箍（13）用于水密控制舱（2）、调速液泵（3）、夹式流量计（5）和刚性连接管（6）安装；

所述水密控制舱（2）通过水密线缆与调速液泵（3）、夹式流量计（5）连接进行供电、信号传输和反馈，水密控制舱（2）的舱盖上同时设有水密连接器（21），其通过USB或串口线连接PC上位机，调速液泵（3）的顶部设置有调速液泵进水口（31），和调速液泵出水口（32）；

所述过滤器（4）位于装置水体交换的最前端，安装在上层的六棱锥框架（101）和中层的六棱柱框架（102）之间的六边形框架上，每个六边形框架上均安装有一组过滤器（4），每组过滤器（4）包括中空基座（41）、电磁阀（42）、下半壳（43）、滤筛（44）、滤膜（45）、防溢球（46）、上半壳（47）和防尘帽（48），中空基座（41）的一端设有基座出水口（412）以及中空基座（41）表面上设置的6个基座进水口（411），基座出水口（412）通过刚性连接管（6）依次与夹式流量计（5）和调速液泵（3）的调速液泵进水口（31）相连，每个基座进水口（411）处均装有电磁阀（42），电磁阀（42）的一端与基座进水口（411）相连，下半壳（43）和上半壳（47）均为圆锥形，下半壳（43）的底端开设有下半壳出水口（432），下半壳出水口（432）与电磁阀（42）的另一端相连，下半壳（43）的上部两侧分别设有下半壳固定孔（431）并通过其与框架通过螺丝固定连接，下半壳（43）的上部内侧设置有凹槽，滤筛（44）安装在下半壳（43）凹槽内，滤筛（44）上面覆盖滤膜（45），上半壳（47）压在滤膜（45）之上，防溢球（46）放置在上半壳（47）和滤膜（45）之间空腔内，上半壳（47）的顶端开设有上半壳进水口（471），上半壳（47）上方盖有防尘帽（48）。

2.根据权利要求1所述的一种悬浮物浓度的原位测定装置,其特征在于,所述调速液泵（3）采用深海无刷直流电机驱动、PWM控制调速配合隔膜式真空液泵实现。

3.根据权利要求1所述的一种悬浮物浓度的原位测定装置,其特征在于,所述下半壳（43）的凹槽处设有磁性块（433）用于磁吸连接并夹紧固定滤膜（45）。

4.根据权利要求3所述的一种悬浮物浓度的原位测定装置,其特征在于,所述防尘帽（48）的内壁上设有磁体（472）采用磁吸连接的方式盖在上半壳（47）上，并且使得防尘帽（48）和上半壳（47）之间形成狭缝（473）。

5.根据权利要求1所述的一种悬浮物浓度的原位测定装置,其特征在于,所述防溢球（46）的密度小于水，且其直径大于上半壳进水口（471）的直径。

6.根据权利要求1所述的一种悬浮物浓度的原位测定装置,其特征在于,所述原位测定装置的底端通过钢缆（9）依次连接声学释放器（10）和配重（8），原位测定装置的顶端通过钢缆（9）依次连接第二台原位测定装置和浮体材料（7）。

7.如权利要求1-6所述的一种悬浮物浓度的原位测定装置的工作方法，其特征在于,具体包括以下步骤：

S1装置使用及布放：装置使用前用蒸馏水将过滤器4、刚性连接管6清洗干净，更换提前烘干称前重的新滤膜45并记录编号，用蒸馏水充分饱和排出装置管道和泵体空气，安装磁吸上半壳47，从上半壳进水口471缓慢注入蒸馏水，使防溢球46上浮堵住过滤器上半壳进水口471并安装磁吸防尘帽48，连接PC上位机控制所有电磁阀42处于初始常闭状态，通过输入程序参数设定抽滤时间序列，按照观测和取样需求，或点阵式布放于海底，或链式串联在锚系不同深度位置；

S2装置工作过程：到达程序预设时间，控制程序先控制对应编组若干电磁阀42打开，接着启动调速液泵3提供负压抽滤，通过夹式流量计5实时获取抽滤速率，反馈调整液泵转速控制抽滤压力；水流在压差驱动下从防尘帽48和上半壳47之间狭缝473进入，先后经过上半壳进水口471、滤膜45、滤筛44、下半壳出水口432、刚性连接管6和调速液泵进水口31，最后从调速液泵出水口32排出；水中悬浮物随水流进入过滤器并停留富集在滤膜上；抽滤结束后，关闭电磁阀42，停止调速液泵3，记录过滤器编号和抽滤水样体积，完成一组次抽滤；防溢球46在浮力作用下上浮堵住过滤器上半壳进水口471，再次隔绝水体及悬浮物交换；待程序执行下一个时间序列，对下一编组过滤器重复执行上述步骤，完成所有原位抽滤取样；

S3装置回收后处理：观测结束后，将装置回收并连接PC上位机，取下过滤器的磁吸防尘帽48，手动控制电磁阀42打开并继续抽滤至对应过滤器中无水残留；从上半壳进水口471缓慢注入蒸馏水清洗过滤器上半壳内壁，注意控制注入速度不要溢出，重复清洗操作直至悬浮物全部冲洗富集至滤膜上；将剩余液体抽干，取下上半壳47，完成滤膜收集并保存；逐一完成所有滤膜收集工作，将装置用淡水冲洗维护并妥善存放；

S4浓度计算：将富集后的滤膜烘干、称后重记录，根据前重m₁、后重m₂及抽滤体积V计算即可获得悬浮物质量浓度C_m=（m₂-m₁）/V。

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