一种供检测惰性气体的地下水无泵采样装置及采样方法制造方法及图纸

一种供检测惰性气体的地下水无泵采样装置及采样方法，采样装置包括取样器、无氧铜管、密封钳；该取样器包括一个竖管，该竖管顶部连接排气单通止逆阀、吊环，该吊环连接吊绳；该竖管底部设有进排液口，该进排液口的内部设有止回球；该进排液口底端连接调节器，该调节器底部连接排液管；该无氧铜管两端分别形成进口管和出口管；该进口管连接橡胶管的一端，该橡胶管的另一端连接调节器的排液管；该密封钳的各钳体端部具有夹断平面；使用该装置经地下水位埋深测试、下放取样器取样、接通取样器使水样稳定流过无氧铜管、密封无氧铜管两端等步骤方法，可以在现有无泵机井中取得符合测试要求的含惰性气体地下水样品。含惰性气体地下水样品。含惰性气体地下水样品。

【技术实现步骤摘要】
一种供检测惰性气体的地下水无泵采样装置及采样方法


[0001]本专利技术属于地下水取样
，尤其是涉及一种供检测惰性气体的地下水无泵采样装置及采样方法。

技术介绍

[0002]地下水是指赋存于地面以下土壤及岩石空隙中的水，狭义上是指地下水面以下饱和含水层中的水。地下水是水资源的重要组成部分，由于水量稳定，水质好，是农业灌溉、工矿和城市的重要水源之一。但是其来源是重要科学研究问题之一，是属于浅层壳源的浅循环地下水还是属于幔源的深循环地下水极其关键。目前，为评价分析地下水来源是壳源还是幔源及其他性质，可以在机井中采集深层地下水样进行惰性气体含量及同位素分析。
[0003]为了研究地下水来源问题，地下水中惰性气体含量及同位素成分，是研究地下水壳、幔源的重要手段，需要对其进行取样。现有的设备虽然可以实现水样采集，但因为地下水中惰性气体取样要求较高，对大气影响及密封性具有较高要求，在现有无泵机井中采集地下水中惰性气体样品的难度增加。

技术实现思路

[0004]鉴于上述问题，本专利技术的目的是提供一种供检测惰性气体的地下水无泵采样装置，其结构简单，无需提供电源，成本低，操作简单，密封性能好，可以多次重复使用。
[0005]本专利技术的另一目的是提供一种供检测惰性气体的地下水无泵采样方法，其操作简单，无需提供电源，可以避免大气中的惰性气体及其他气体对所取水样的污染。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案：
[0007]一种供检测惰性气体的地下水无泵采样装置，包括取样器、无氧铜管和密封钳；
[0008]该取样器包括一个竖管，该竖管顶部连接排气单通止逆阀，且该竖管顶部设有吊环，该吊环连接吊绳；该竖管底部设有内径逐渐缩小的过渡段，该过渡段底部连接进排液口，该进排液口的内部设有密度大于水的止回球，该止回球的球直径小于该竖管的内径且大于该进排液口的内径；该进排液口底端连接调节器，该调节器包括一个插管，该插管顶部具有倾斜的缺口部，使该插管顶部外径逐渐减小；该插管的外径与该进排液口的内径对应，使该插管插入到该进排液口内并能将该止回球顶起；该插管中部具有调节阀，底部连接排液管；
[0009]该无氧铜管两端的内径小于中间的内径，使该无氧铜管的两端分别形成进口管和出口管；该进口管连接橡胶管的一端，该橡胶管的另一端连接调节器的排液管；
[0010]该密封钳包括两个中部铰接的钳体，各钳体端部具有与该进口管和出口管对应的夹断平面，两个钳体的夹断平面能对应重合在一起。
[0011]进一步的，所述无氧铜管的容积为50mL。
[0012]一种供检测惰性气体的地下水无泵采样方法，利用所述的采样装置，所述采样方法包括以下步骤：
[0013]步骤一：取样前先利用水位埋深测量仪器测量目标机井水位埋深，确定该次取样所需下放吊绳长度，所述吊绳长度＝水位埋深+2m；
[0014]步骤二：将吊绳一端固定到所述取样器上端的吊环上，将所述调节器插入到所述进排液口内且不接触所述止回球，打开所述调节阀；将该取样器顺机井井筒缓慢放下，吊绳下放长度达到步骤一确定的长度后，停止下放，目标水样沿所述排液管、所述插管进入所述进排液口并将所述止回球顶起，直到目标水样注满取样器的竖管后，再缓慢将取样器提出取样机井；
[0015]步骤三：使用所取水样充分润洗所述橡胶管、调节器和无氧铜管，重复数遍保证目标水样充分润洗后，再次重复所述步骤二，取得最终目标水样；
[0016]步骤四：将橡胶管一端连接至所述调节器下端的排液管，另一端连接到所述无氧铜管的进口管；然后将调节器上推顶起所述止回球，使得所述最终目标水样稳定流动至无氧铜管，并经所述出口管排出，直至通过无氧铜管的水流稳定且无气体，此阶段保持所述无氧铜管的出口管管口高于所述进口管管口；
[0017]步骤五：待通过所述无氧铜管的水流稳定且无气体后，保持稳定水流10秒以上，使用所述密封钳依次剪断所述无氧铜管的出口管和进口管，剪断后两端端口无渗水现象为合格。
[0018]进一步的，所述步骤五中，首先使用所述密封钳平齐剪断所述无氧铜管的出口管，并预留一定长度，如剪断密封后通过手摸或纸擦拭的方法判定无水流渗出，则通过同样方法剪断所述无氧铜管的进口管；如进口管的端口无渗水现象，则取样合格送实验室测试；如进口管和出口管的端口存在渗水现象，则在该无氧铜管靠近所述无氧铜管中部的更近端口再次剪断密封，直至取样合格。
[0019]进一步的，所述步骤五中，如所述进口管和出口管多次剪断后均存在渗水，则换一根无氧铜管重复所述步骤五，直至取样合格。
[0020]进一步的，所述步骤二中，通过调节所述调节阀的开度，调节水样进入所述竖管的速率。
[0021]本专利技术的有益效果是：
[0022]1、本专利技术装置及方法可以实现在现有无泵机井中取得含惰性气体的地下水样品，可以避免所取水样与大气接触，极大地减少大气中的惰性气体及其他气体对所取水样的污染；
[0023]2、本专利技术装置及方法使用条件较广，可根据不同取样机井情况进行定制，且相对于传统下泵取样成本较低，无需提供电源，同时本专利技术装置还具有操作简单、成本低的优点；
[0024]3、本专利技术装置不使用电动设备，不用连接电线到水里，不会被水腐蚀漏电失效，且取样器部分可用于多种地下水取样工作中，可以多次重复使用。
附图说明
[0025]图1是本专利技术供检测惰性气体的地下水无泵采样装置的结构示意图。
[0026]图2是本专利技术供检测惰性气体的地下水无泵采样装置的取样器的结构示意图。
[0027]图3是本专利技术供检测惰性气体的地下水无泵采样装置的调节器的结构示意图。
[0028]图4是本专利技术供检测惰性气体的地下水无泵采样装置的密封钳的工作状态示意图。
具体实施方式
[0029]以下将以具体实施例结合附图来说明本专利技术的结构和所欲达到的技术效果，但所选用的实施例仅用于说明解释，并非用以限制本专利技术的范围。
[0030]如图1所示，本专利技术提供一种供检测惰性气体的地下水无泵采样装置，包括取样器1、无氧铜管2和密封钳3。
[0031]如图2所示，该取样器1包括一个竖管11，该竖管需采用高密度材料或增加配重物，以保证竖管内无水状态下可沉入水中，该竖管11顶部连接排气单通止逆阀12，起到排气和竖管11中水样由内向外单向排出，保证水样均从竖管11底端进入，而上端无法进水仅能排出空气或单向出水。该竖管11顶部设有吊环13，该吊环13连接吊绳4，可根据地下水位埋深和取样要求，选取不同长度的吊绳4。竖管11为取水样的主要容器，体积由直径和长度决定，可根据取样井筒直径选取不同直径和长度，在条件允许情况下可选择较大体积的竖管11。该竖管11底部设有内径逐渐缩小的过渡段14，该过渡段14底部连接进排液口15，该进排液口15的内部设有密度略大于水的止回球16，例如塑胶圆球，该止回球16的球直径小于该竖管11的内径且大于该进排液口15的内径。当取样器1在水体中向下运动时，进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种供检测惰性气体的地下水无泵采样装置，其特征在于，包括取样器、无氧铜管和密封钳；该取样器包括一个竖管，该竖管顶部连接排气单通止逆阀，且该竖管顶部设有吊环，该吊环连接吊绳；该竖管底部设有内径逐渐缩小的过渡段，该过渡段底部连接进排液口，该进排液口的内部设有密度大于水的止回球，该止回球的球直径小于该竖管的内径且大于该进排液口的内径；该进排液口底端连接调节器，该调节器包括一个插管，该插管顶部具有倾斜的缺口部，使该插管顶部外径逐渐减小；该插管的外径与该进排液口的内径对应，使该插管插入到该进排液口内并能将该止回球顶起；该插管中部具有调节阀，底部连接排液管；该无氧铜管两端的内径小于中间的内径，使该无氧铜管的两端分别形成进口管和出口管；该进口管连接橡胶管的一端，该橡胶管的另一端连接调节器的排液管；该密封钳包括两个中部铰接的钳体，各钳体端部具有与该进口管和出口管对应的夹断平面，两个钳体的夹断平面能对应重合在一起。2.根据权利要求1所述的供检测惰性气体的地下水无泵采样装置，其特征在于：所述无氧铜管的容积为50mL。3.一种供检测惰性气体的地下水无泵采样方法，其特征在于，利用权利要求1或2所述的采样装置，所述采样方法包括以下步骤：步骤一：取样前先利用水位埋深测量仪器测量目标机井水位埋深，确定该次取样所需下放吊绳长度，所述吊绳长度＝水位埋深+2m；步骤二：将吊绳一端固定到所述取样器上端的吊环上，将所述调节器插入到所述进排液口内且不接触所述止回球，打开所述调节阀；将该取样器顺机井井筒缓慢放下，吊绳下放长度达到步骤一确定的长度后，停止下放，目标水样沿所述排液管、所述插管进入所述进排液...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛兆轩，陈东方，许文豪，朱贵麟，牛雪，冯庆达，邓志辉，胡丽莎，张林友，张成龙，
申请(专利权)人：中国地质调查局水文地质环境地质调查中心，
类型：发明
国别省市：