一种地下水溶解气气体取样系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种地下水溶解气气体取样系统，包括气体分离装置、气体注射器和集气装置。该气体分离装置包括取样瓶和与其连接的真空泵和鼓气囊。取样瓶的瓶口装有设三个通孔的密封瓶塞，该三个通孔中分别设有一号管、二号管和三号管，其中一号管下端连接可收缩球胆，其上端分别连接真空泵和鼓气囊，且一号管上在与真空泵和鼓气囊连接的连接端分别设第一止水夹和第四止水夹；二号管下端接近取样瓶顶部，其上端设第二止水夹；三号管下端接近取样瓶底部，其上端设第三止水夹。本实用新型专利技术利用负压脱气的原理，巧妙地将地下水中溶解气分离，还采用水封法保存溶解气提高了气体的含量精度，结构简单，成本低廉，操作简单，方便运输，应用广泛。

【技术实现步骤摘要】
一种地下水溶解气气体取样系统
本技术涉及地下水溶解气的研究
，特别是涉及一种地下水溶解气气体取样系统。
技术介绍
地下水中的溶解气体是地下水的重要组成部分。通过分析地下水中气体的种类、含量和同位素分布特征，可以示踪地下水的补给来源与构成，反映地下水赋存环境性质，揭示地下水循环过程及其水-岩-气的相互作用，从而深入了解研究区的水文地质条件。现有的地下水溶解性气体取样方法有三种：铜管采样法、真空阀不锈钢瓶采样法和真空分离装置取样法。其中，铜管采样法是目前被普遍接受的地下水溶解气采样方法，通过采取水样然后送到实验室分析气体，可靠性已被证实，但方法掌握起来技术难度大，前处理要求高，实验室分析时要从水中提取气体，费时费力，还有一个缺点就是铜管采样法测样只能在国外测定，很不方便，成本高；真空阀不锈钢瓶采样法的采样器制作成本高并没有得到普及；而真空分离装置取样法中的取样装置中气胆占有一定空间导致所取3000ml水样量存在一定误差，集气装置上下旋塞不可避免的存在漏气现象，且其集气管为长圆柱形，不方便运输。由此可见，上述现有的地下水溶解性气体分离装置在结构、方法与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。如何能创设一种结构简单、操作方便、成本低的新的地下水溶解气气体取样系统，实属当前重要研发课题之一。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种地下水溶解气气体取样系统，使其简单方便且精确的实现地下水溶解性气体的取样，从而克服现有的地下水溶解性气体取样方法的不足。为解决上述技术问题，本技术提供一种地下水溶解气气体取样系统，包括气体分离装置，所述气体分离装置包括取样瓶和与其连接的真空泵和鼓气囊，所述取样瓶的瓶口装有设三个通孔的密封瓶塞，所述密封瓶塞的三个通孔中分别设有一号管、二号管和三号管，其中，所述一号管的下端连接可收缩球胆，其上端通过三通管分别连接所述真空泵和鼓气囊，且所述一号管上在与所述真空泵和鼓气囊连接的连接端分别设有第一止水夹和第四止水夹；所述二号管的下端接近所述取样瓶顶部，其上端设置第二止水夹；所述三号管的下端接近所述取样瓶底部，其上端设置第三止水夹。进一步改进，所述一号管、二号管和三号管均为橡胶管。作为本技术的一种改进，还包括气体注射器和集气装置，所述气体注射器，用于将所述取样瓶中分离出的溶解气抽出并压入所述集气装置中保存。进一步改进，所述集气装置为装满液体的集气瓶。进一步改进，所述集气瓶配置两种密封瓶塞，一种瓶塞为全密封瓶塞，另一种瓶塞为其上装有出水管和注射器针头的瓶塞。进一步改进，所述的瓶塞均为橡皮塞。采用这样的设计后，本技术至少具有以下优点：本技术通过在取样瓶的密封瓶塞上设置三个橡皮管，其中一号管下端连接可收缩球胆，三号管向取样瓶中注水，二号管均匀出水，首先实现对取样瓶中原有空气的彻底去除，巧妙地避免了空气对地下水中溶解气的影响，其次通过可收缩球胆在真空泵的作用下，使密封的取样瓶中形成负压，利用负压脱气原理实现了地下水中溶解气的完全分离，结构简单，操作简便，能够广泛地应用于地下水溶解气的气体取样。本技术还通过使用倒置的盐水集气瓶收集保存溶解气，采用水封法保存溶解气，既提高了气体的含量精度，又不容易使气体逸出，为后续溶解气含量分析提供可靠的保证。本技术地下水溶解气气体取样系统结构简单，成本低廉，操作简单，方便运输。附图说明上述仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术的技术手段，以下结合附图与具体实施方式对本技术作进一步的详细说明。图1是本技术中气体分离装置的结构示意图。图2是本技术中集气装置的结构示意图。具体实施方式本技术是针对现有真空分离装置中取样装置和集气管进行的创新，其具体实施例如下。本实施例地下水溶解气气体取样系统包括气体分离装置和集气装置。参照附图1所示，该气体分离装置包括取样瓶5和与其连接的真空泵6和鼓气囊7。本实施例中该取样瓶5为3.178L的玻璃瓶，其瓶口装有设三个通孔的密封瓶塞，该密封瓶塞的三个通孔中分别设有一号管1、二号管2、三号管3，该三个管均为橡胶管。该一号管1下端连接一可收缩球胆4，其上端通过三通管连接真空泵6和鼓气囊7，且该一号管1在与真空泵6和鼓气囊7的连接端分别设有止水夹11、14。该二号管2的下端接近取样瓶5的顶部，其上端设置有止水夹12。该三号管3的下端接近取样瓶5的底部，其上端设置有止水夹13。参照附图2所示，该集气装置为装满液体的集气瓶10。本实施例中集气瓶10中的液体采用待测地下水样，克服一般液体对地下水溶解气的复溶影响，以更精确的收集和保存地下水溶解气。该集气瓶10的瓶口配置两种密封瓶塞，一种瓶塞为全密封瓶塞，另一种瓶塞为其上装有出水管和注射器针头的瓶塞。该密封瓶塞均采用橡皮材质。该地下水溶解气气体取样系统还包括气体注射器，用于将取样瓶5中分离出的溶解气抽出并压入该集气瓶10中保存。本技术地下水溶解气气体取样系统使用方法如下：(1)将止水夹11、12、13打开，启动真空泵6，真空泵6将一号管1和与其相连的球胆4内的气体全部抽出，此时关闭止水夹11；(2)通过三号管3向取样瓶5中注入地下水，直到水从二号管2的上端均匀流出，此时用止水夹12夹紧二号管2、用止水夹13夹紧三号管3，注意止水夹12、13的下端不能有空气；(3)打开止水夹14，使一号管1与鼓气囊7相通，并打开三号管3的止水夹13，挤压鼓气囊7使球胆4中充满气体(球胆体积是1.178L)，与此同时地下水会从三号管3上端排出，排出水的体积为1.178L，此时关闭止水夹14和止水夹13，并拔去鼓气囊7；(4)打开止水夹11，真空泵6将一号管1和球胆4内的气体全部抽空，关闭止水夹11，打开止水夹14，使球胆4内部和外界大气压平衡，再关闭止水夹14；(5)重复操作步骤(4)3至5次，利用负压脱气的原理，实现溶解气体与水样的完全分离，将气体注射器与二号管2上端连接，用气体注射器抽出取样瓶5中的气体，并注入倒置的装满待测地下水样的集气瓶10中，采用水封的方法将气体保存于集气瓶10中。其中，集气装置的使用方法为：先将集气瓶10浸入待测地下水样中，取一瓶液体水样用带有出水管和注射针头的橡皮塞塞紧，瓶内不能有气泡，然后将该集气瓶10倒置，其上的注射针头与上述气体注射器连接，将气体压入该集气瓶10中，气体收集结束后，将该集气瓶10重新倒置放入待测地下水样中，换全密封橡皮塞塞紧，即取样完成。本技术地下水溶解气气体分离装置对取样瓶的容量进行了精密计算，能够准确的取得一定体积的水样；并且通过从三号管进水，二号管出水，能够将取样瓶中原有的空气彻底去除，操作简单，巧妙地避免了空气对地下水中溶解气的影响；还有该系统中使用倒置的盐水集气瓶装置采用水封法保存溶解气提高了气体的含量精度，相比现有的集气管、水袋保存法，气体得到了很好地保存而不会逸出。以上所述，仅是本技术的较佳实施例而已，并非对本技术作任何形式上的限制，本领域技术人员利用上述揭示的
技术实现思路
做出些许简单修改、等同变化或修饰，均落在本技术的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种地下水溶解气气体取样系统，其特征在于，包括气体分离装置，所述气体分离装置包括取样瓶和与其连接的真空泵和鼓气囊，所述取样瓶的瓶口装有设三个通孔的密封瓶塞，所述密封瓶塞的三个通孔中分别设有一号管、二号管和三号管，其中，所述一号管的下端连接可收缩球胆，其上端通过三通管分别连接所述真空泵和鼓气囊，且所述一号管上在与所述真空泵和鼓气囊连接的连接端分别设有第一止水夹和第四止水夹；所述二号管的下端接近所述取样瓶顶部，其上端设置第二止水夹；所述三号管的下端接近所述取样瓶底部，其上端设置第三止水夹。

【技术特征摘要】
1.一种地下水溶解气气体取样系统，其特征在于，包括气体分离装置，所述气体分离装置包括取样瓶和与其连接的真空泵和鼓气囊，所述取样瓶的瓶口装有设三个通孔的密封瓶塞，所述密封瓶塞的三个通孔中分别设有一号管、二号管和三号管，其中，所述一号管的下端连接可收缩球胆，其上端通过三通管分别连接所述真空泵和鼓气囊，且所述一号管上在与所述真空泵和鼓气囊连接的连接端分别设有第一止水夹和第四止水夹；所述二号管的下端接近所述取样瓶顶部，其上端设置第二止水夹；所述三号管的下端接近所述取样瓶底部，其上端设置第三止水夹。2.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王广才，刘成龙，王基华，张培仁，史浙明，
申请(专利权)人：中国地质大学北京，
类型：新型
国别省市：北京,11