一种基于声表面波的土壤VOCs检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于声表面波的土壤VOCs检测装置，检测钻头上设有第一加热机构，检测钻头内设有检测腔，所述检测腔侧壁设有气体入口，所述检测腔内设有检测半透膜，声表面波传感器用于通过探测检测半透膜的声表面波探测进入所述检测腔的VOCs气体。通过上述优化设计的基于声表面波的土壤VOCs检测装置，利用检测半透膜对VOCs气体的选择性溶解渗透，通过声表面波传感器对检测半透膜接触VOCs气体时的声表面波进行探测，实现对VOCs气体的检测，从而实现土壤中VOCs气体的原位定量检测，提高检测精度和灵敏度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于声表面波的土壤VOCs检测装置
本专利技术涉及土壤VOCs检测
，尤其涉及一种基于声表面波的土壤VOCs检测装置。
技术介绍
土地中的污染物不仅包括汞、铬、铅、镉、砷、镍等重金属，还可能含有苯系物、氯代烃类、石油烃、多环芳烃、农药、多氯联苯等有机物，以及氰化物和腐蚀性离子等无机物。生产过程中的原料、中间生成物、催化剂或最终产物等都可能使土地受到污染。受长期工业活动影响，土地污染大多表现为有机与无机复合污染特征。常见的对人体健康有害的挥发性有机污染物包括挥发性卤代烃类、苯系物类、氯代苯类等。因此，对土壤中的挥发性有机物进行检测对污染的防治有着重要的作用。随着农药、有机溶剂的大量使用以及大量废水、废物的排放，挥发性有机污染物(VOCs)对土壤、沉积物、地表及地下水源和生态系统的严重污染成为一个普遍存在的环境问题。挥发性有机物是指在常温下，沸点50℃～260℃的各种有机化合物。VOCs进入土壤及地下水系统中之后，会影响农作物的生长并破坏植被，严重危害人们的身体健康。其主要原因为进入土壤中的VOCs的数量和速度超过了土壤的容纳能力和净化速度，使土壤的性质、组成、及性状等发生变化，使污染物的积累过程逐渐占优势。因此，对土壤中的挥发性有机物(VOCs)进行检测对污染的防治有着重要的作用。目前，针对VOCs的分析包括实验室仪器分析以及现场仪器检测两种方式。VOCs具有极易挥发和流失的特点，因此，虽然实验室仪器分析能够对VOCs准确定性和定量，但样品要经过运输、保存等多个中间环节，大大增加了样品挥发的可能，分析结果缺乏及时性，成本偏高，需要研发现场VOCs实时快速分析装置。由于土壤深层环境中气体含量低，气体移动路径较长，采用负压直接抽取的方式无法将VOCs气体抽至地面，因此，薄膜界面探测系统(MembraneInterfaceProbe；MIP)近年来被广泛应用。渗透膜是MIP系统的重要组成部分，在VOCs气体穿过渗透膜的过程中，首先VOCs气体分子与膜接触在膜表面溶解,然后由于膜两侧的浓度梯度使VOCs气体分子向膜另一侧扩散，最后从膜另一侧表面解析。然后，利用载气将VOCs气体分子带走，结合地面上的挥发性有机物检测分析设备，可实现对土壤中不同深度处挥发性有机污染物浓度的连续检测，其可实现土壤中VOCs的检测。然而，该检测需要将VOCs气体收集后，通过载气带到地面，造成VOCs气体在运送过程中损耗，致使检测精度大大降低，因而，这种检测只能对VOCs进行定性检测，而无法实现定量检测。声表面波传感器是近年来广泛应用的传感器件。其通过物理、化学产量对声波传播特性的扰动，进而对物体表面的待测参量进行测量，其具有检测对象宽、应用范围广、高灵敏度、快速响应、体积小、低成本、可循环使用等优点。
技术实现思路
为解决
技术介绍
中存在的技术问题，本专利技术提出一种基于声表面波的土壤VOCs检测装置。本专利技术提出的一种基于声表面波的土壤VOCs检测装置，包括：检测钻头、声表面波传感器；检测钻头上设有第一加热机构，检测钻头内设有检测腔，所述检测腔侧壁设有气体入口，所述检测腔内设有检测半透膜，声表面波传感器用于通过探测检测半透膜的声表面波探测进入所述检测腔的VOCs气体。优选地，所述气体入口处设有入口半透膜；优选地，所述气体入口处设有入口阀门。优选地，第一加热机构与入口半透膜连接用于对入口半透膜进行加热。优选地，所述检测腔侧壁还设有气体出口；优选地，所述气体出口处设有出口阀门；优选地，所述气体出口处设有出口半透膜。优选地，检测钻头内设有设有并排布置的多个检测腔。优选地，所述检测腔包括主腔室和至少一个二级腔室，主腔室内设有主检测半透膜和用于检测主检测半透膜的主声表面波传感器，二级腔室位于主腔室远离气体入口一侧且通过二级进气口与主腔室连通，所述二级腔室内向远离所述主腔室的方向依次设有二级检测半透膜和用于检测二级检测半透膜的二级声表面波传感器。优选地，所述二级腔室内还设有二级进气阀门，二级进气阀门位于二级检测半透膜靠近主腔室一侧。优选地，二级腔室内还设有二级进气半透膜，二级进气半透膜位于二级检测半透膜靠近主腔室一侧。优选地，还包括第二加热机构，第二加热机构与二级进气半透膜连接用于对二级进气半透膜进行加热。优选地，多个二级腔室的二级检测半透膜为不同VOCs半透膜，且每个二级腔室内的二级进气半透膜与二级检测半透膜为同种VOCs半透膜。本专利技术中，所提出的基于声表面波的土壤VOCs检测装置，检测钻头上设有第一加热机构，检测钻头内设有检测腔，所述检测腔侧壁设有气体入口，所述检测腔内设有检测半透膜，声表面波传感器用于通过探测检测半透膜的声表面波探测进入所述检测腔的VOCs气体。通过上述优化设计的基于声表面波的土壤VOCs检测装置，利用检测半透膜对VOCs气体的选择性溶解渗透，通过声表面波传感器对检测半透膜接触VOCs气体时的声表面波进行探测，实现对VOCs气体的检测，从而实现土壤中VOCs气体的原位定量检测，提高检测精度和灵敏度。附图说明图1为本专利技术提出的一种基于声表面波的土壤VOCs检测装置的结构示意图。图2为本专利技术提出的一种基于声表面波的土壤VOCs检测装置的另一实施方式的检测腔布置示意图。图3为本专利技术提出的一种基于声表面波的土壤VOCs检测装置的再一实施方式的检测腔布置示意图。具体实施方式如图1至3所示，图1为本专利技术提出的一种基于声表面波的土壤VOCs检测装置的结构示意图，图2为本专利技术提出的一种基于声表面波的土壤VOCs检测装置的另一实施方式的检测腔布置示意图，图3为本专利技术提出的一种基于声表面波的土壤VOCs检测装置的再一实施方式的检测腔布置示意图。参照图1，本专利技术提出的一种基于声表面波的土壤VOCs检测装置，包括：检测钻头1、声表面波传感器；检测钻头1上设有第一加热机构，检测钻头1内设有检测腔3，所述检测腔3侧壁设有气体入口，所述检测腔3内设有检测半透膜2，声表面波传感器用于通过探测检测半透膜2的声表面波探测进入所述检测腔3的VOCs气体。本实施例的基于声表面波的土壤VOCs检测装置的具体工作过程中，在第一加热机构的加热下，探头本体周围土壤中VOCs蒸发形成VOCs气体，利用半透膜的溶解扩散机理，VOCs气体分子与膜接触，然后在膜表面溶解，进而引起半透膜的声表面波发生变化，声表面波传感器通过检测半透膜上的变化，进而对VOCs气体进行定性和定量检测；由于检测半透膜两侧表面产生浓度梯度，使气体分子向膜另一侧扩散，最后从膜另一侧表面解析，实现对VOCs气体的选择性透过。在本实施例中，所提出的基于声表面波的土壤VOCs检测装置，检测钻头上设有第一加热机构，检测钻头内设有检测腔，所述检测腔侧壁设有气体入口，所述检测腔内设有检测半透膜，声表面波传感器用于通过探测检测半透膜的声表面波探测进入所述检测腔的VOCs气体。通过上述优化设计的基于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于声表面波的土壤VOCs检测装置，其特征在于，包括：检测钻头(1)、声表面波传感器；/n检测钻头(1)上设有第一加热机构，检测钻头(1)内设有检测腔(3)，所述检测腔(3)侧壁设有气体入口，所述检测腔(3)内设有检测半透膜(2)，声表面波传感器用于通过探测检测半透膜(2)的声表面波探测进入所述检测腔(3)的VOCs气体。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于声表面波的土壤VOCs检测装置，其特征在于，包括：检测钻头(1)、声表面波传感器；
检测钻头(1)上设有第一加热机构，检测钻头(1)内设有检测腔(3)，所述检测腔(3)侧壁设有气体入口，所述检测腔(3)内设有检测半透膜(2)，声表面波传感器用于通过探测检测半透膜(2)的声表面波探测进入所述检测腔(3)的VOCs气体。


2.根据权利要求1所述的基于声表面波的土壤VOCs检测装置，其特征在于，所述气体入口处设有入口半透膜(4)；
优选地，所述气体入口处设有入口阀门(5)。


3.根据权利要求2所述的基于声表面波的土壤VOCs检测装置，其特征在于，第一加热机构与入口半透膜(4)连接用于对入口半透膜(4)进行加热。


4.根据权利要求1所述的基于声表面波的土壤VOCs检测装置，其特征在于，所述检测腔(3)侧壁还设有气体出口；
优选地，所述气体出口处设有出口阀门(6)；
优选地，所述气体出口处设有出口半透膜(7)。


5.根据权利要求1所述的基于声表面波的土壤VOCs检测装置，其特征在于，检测钻头(1)内设有设有并排布置的多个检测腔(3)。


6.根据权利要求1所述的基于声表面波的土壤VOCs检测装置，其特征在于，所述检测腔(3)包括主腔室(11)和至少一个二级腔...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁林，杨俊光，
申请(专利权)人：阜阳科优检测科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34