一种土壤内挥发性有机物的检测系统及检测方法技术方案

本发明专利技术涉及土壤污染检测领域，公开了一种土壤内挥发性有机物的检测系统及检测方法，通过第一检测杆和第二检测的设置，在原地对土壤进行气体检测，相较于现有技术具有非常高的时效性，即能够快速获得检测结果，为后续土壤内挥发性有机物的去除提供参考，第一检测杆进行初检，初步确定采样位置处是否存在挥发性有机物气体，并且利用外管对内管通入载流气，起到疏通内管作用的同时还能够辅助鼓出采样土壤内携带的挥发性有机物气体，提高检测的灵敏性并促进持续作业，以快速确定二次检测的深度，结合第二检测杆的设置，将载流气鼓入第二检测杆，促使挥发性有机物气体向第二检测杆流通，提高气体浓度检测的准确程度并减少堵塞问题的产生。的产生。的产生。

【技术实现步骤摘要】
一种土壤内挥发性有机物的检测系统及检测方法


[0001]本专利技术涉及土壤污染检测领域，更具体的说是涉及一种土壤内挥发性有机物的检测系统及检测方法。

技术介绍

[0002]挥发性有机物是指室温下饱和蒸汽压超过70.91P土壤内挥发性有机物的检测系统或沸点小于260℃的有机物，是石油、化工、制药、印刷、建材、喷涂等行业排放的最常见污染物。挥发性有机物可以气相或者液相的形态存在于土壤内。在一般土壤中，土壤气主要包含了氮气、氧气、二氧化碳等。在部分地下环境中，一些污染气体会扩散进入土壤气，例如垃圾掩埋场、采矿和石油所产生的挥发性有机物(VOCs)等。涉及有毒有害物质的土壤气体可以扩散进入建筑物中，从而对人体健康产生影响。
[0003]在污染场地挥发性有机物的检测过程中，通常采用薄壁取土器对原状土进行采样，而后对样品进行密封保存并输送至实验室进行检测。然而在实际操作过程中，土壤的挖掘与扰动容易导致土壤气的挥发，进而导致检测结果差异较大，并且对土壤进行采样而后运输至实验室进行检测的过程会耗费较长的时间。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种土壤内挥发性有机物的检测系统，用于克服现有技术中的上述缺陷。
[0005]为实现本专利技术的第一目的，本专利技术提供了如下技术方案：
[0006]一种土壤内挥发性有机物的检测系统，包括支架，所述支架上设置有
[0007]第一检测杆，所述第一检测杆包括内管和外管，所述外管套设于所述内管的外部，所述内管的一端开设有流通口，所述内管和外管之间连通有进气口，所述外管外设置有供气装置以向外管内通入载流气，
[0008]第二检测杆，所述第二检测杆和第一检测杆之间倾斜设置，当所述第二检测杆的下端部靠近所述第一检测杆的下端部时，所述第一检测杆输出载流气至第二检测杆，
[0009]驱动组件，所述驱动组件用于带动第一检测杆和第二检测杆下探，
[0010]气体检测组件，所述气体检测组件分别与内管和第二检测杆相连通，所述气体检测组件抽取内管或者第二检测杆内气体以获取挥发性气体浓度。
[0011]在本专利技术中，优选的，所述检测系统包括
[0012]环境获取模块，所述环境获取模块获取环境参数以定义为环境数据，所述环境参数包括当前气温、风力、历史降水；
[0013]土壤信息获取模块，所述土壤信息获取模块拍摄土壤的图像以定义为土壤图像信息，并从土壤图像信息内提取土壤数据，所述土壤数据包括土壤颗粒数据和土壤颜色数据，所述土壤颗粒数据反映土壤表面颗粒的平均大小，所述土壤颜色数据反映土壤表面的颜色；
[0014]控制模块，所述控制模块控制驱动组件以预设下探速度驱动第一检测杆下探，所述供气装置持续向外管通入载流气并使气体检测单元判断内管内挥发性气体的有无，当检测到存在挥发性气体时，所述气体检测单元获取气体浓度以得到气体预检浓度并生成深度检测信号，并控制供气装置和驱动组件停止工作，所述气体预检浓度反应第一检测杆上流通口位置处的挥发性气体的实际浓度，
[0015]深度测量模块，所述深度测量模块获取深度检测信号并获取深度数据，所述深度数据反映第一检测杆的流通口距离地表的距离大小，
[0016]处理模块，所述处理模块获取所述环境数据、土壤数据、气体预检浓度以及深度数据并输入训练好的深度浓度模型以获得预测深度值并生成深度信号至控制模块，所述预测深度值反映理论上气体浓度达到最大值时的深度，所述控制模块令驱动组件驱动所述第一检测杆、第二检测杆下探至预测深度值位置，而后供气装置供气以使载流气经外管到达第二检测杆，气体检测单元采集第二检测杆的挥发性气体浓度以定义为实际测量浓度。
[0017]在本专利技术中，优选的，所述第一检测杆内设置有挡板组件，所述挡板组件包括感应件、固定件、滑动件和传动滑块，
[0018]所述滑动件滑动连接于所述外管内壁内，所述传动滑块呈环状并滑动连接于内管和外管之间，所述传动滑块依靠两侧压强差在外管内进行滑动，所述传动滑块与滑动部固定连接以带动滑动件同步滑动，
[0019]所述固定件固定连接于外管上并用于限制传动滑块的移动，当所述第二检测杆的下端部靠近第一检测杆的下端部时，所述感应件触发以使固定件释放传动滑块，
[0020]所述滑动件贯穿所述外管的靠近流通口的一端，所述滑动件包括挡板部、柔性支撑部和滑动部，所述柔性支撑部可弯曲并连接于挡板部和滑动部之间，当所述滑动部在所述外管内滑动时，所述滑动部能够推动挡板部外露于外管以将载流气导向第二检测杆。
[0021]在本专利技术中，优选的，所述传动滑块设置为橡胶弹性件，所述橡胶弹性件上开设有泄压孔，当所述泄压孔沿孔径方向受到挤压时，所述橡胶弹性件能够产生弹性形变以改变泄压孔的流通孔径，
[0022]所述外管内沿长度方向设置有扩孔组，所述扩孔组与所述泄压孔一一对应，所述扩孔组包括若干扩孔杆，同一所述扩孔组的扩孔杆之间呈圆锥状分布，当所述传动滑块向靠近流通口的方向滑动时，所述扩孔杆和泄压孔之间的挤压减小以泄压孔的流通孔径。
[0023]在本专利技术中，优选的，所述支架包括第一支座和第二支座，所述第一支座和第二支座之间的间距可相对调节，所述第一检测杆滑动安装于所述第一支座上，所述第二检测杆滑动安装于所述第二支座上，
[0024]所述驱动组件包括设置于第一支座上的第一电机、第一驱动齿轮和第一驱动套环，所述第一驱动齿轮和所述第一驱动套环之间相互啮合且均与所述第一支座转动连接，所述第一电机的输出轴与所述第一驱动齿轮同轴固定连接，所述第一驱动套环套设于所述第一检测杆的外部，且所述第一驱动套环套和所述第一检测杆之间螺纹连接，当所述第一驱动套环转动时，所述第一检测杆能够沿自身长度方向滑动，
[0025]所述驱动组件包括设置于第二支座上的第二电机、第二驱动齿轮和第二驱动套环，所述第二驱动齿轮和所述第二驱动套环之间相互啮合且均与所述第二支座转动连接，所述第二电机驱动所述第二驱动齿轮旋转，所述第二驱动套环套设于所述第二检测杆的外
部，且所述第二驱动套环套和所述第二检测杆之间螺纹连接，当所述第二驱动套环转动时，所述第二检测杆能够沿自身长度方向滑动。
[0026]在本专利技术中，优选的，所述处理模块配置有操作判断策略，所述操作判断策略具体为，获取并判断所述预测深度值是否符合预设的检测区间，若所述预测检测深度小于预设的检测区间的下限则生成第一终止信号以提示深度过浅，若所述预测检测深度符合预设的检测区间的下限则生成第二检测信号至控制模块，若所述预测检测深度超过预设的检测区间的上线则生成第二终止信号以提示深度过限。
[0027]在本专利技术中，优选的，所述处理模块配置有浓度转换策略以将实际测量浓度转化为目标浓度，所述浓度转换策略具体为，以感应件触发后的预设等待时长为采集时刻起点，长度为预设测量时长为时间跨度，采集供气装置的平均供气速度、气体检测组件的气体抽取速度以及气体检测单元的平均测量浓度，所述平均测量浓度表示实际测量浓度的均值，经本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种土壤内挥发性有机物的检测系统，其特征在于：包括支架，所述支架上设置有第一检测杆(1)，所述第一检测杆(1)包括内管(11)和外管(12)，所述外管(12)套设于所述内管(11)的外部，所述内管(11)的一端开设有流通口(101)，所述内管(11)和外管(12)之间连通有进气口(102)，所述外管(12)外设置有供气装置(121)以向外管(12)内通入载流气，第二检测杆(2)，所述第二检测杆(2)和第一检测杆(1)之间倾斜设置，当所述第二检测杆(2)的下端部靠近所述第一检测杆(1)的下端部时，所述第一检测杆(1)输出载流气至第二检测杆(2)，驱动组件，所述驱动组件用于带动第一检测杆(1)和第二检测杆(2)下探，气体检测组件(4)，所述气体检测组件(4)分别与内管(11)和第二检测杆(2)相连通，所述气体检测组件(4)抽取内管(11)或者第二检测杆(2)内气体以获取挥发性气体浓度。2.根据权利要求1所述的一种土壤内挥发性有机物的检测系统，其特征在于：所述检测系统包括环境获取模块(5)，所述环境获取模块(5)获取环境参数以定义为环境数据，所述环境参数包括当前气温、风力、历史降水；土壤信息获取模块(6)，所述土壤信息获取模块(6)拍摄土壤的图像以定义为土壤图像信息，并从土壤图像信息内提取土壤数据，所述土壤数据包括土壤颗粒数据和土壤颜色数据，所述土壤颗粒数据反映土壤表面颗粒的平均大小，所述土壤颜色数据反映土壤表面的颜色；控制模块(7)，所述控制模块(7)控制驱动组件以预设下探速度驱动第一检测杆(1)下探，所述供气装置(121)持续向外管(12)通入载流气并使气体检测单元(41)判断内管(11)内挥发性气体的有无，当检测到存在挥发性气体时，所述气体检测单元(41)获取气体浓度以得到气体预检浓度并生成深度检测信号，并控制供气装置(121)和驱动组件停止工作，所述气体预检浓度反应第一检测杆(1)上流通口(101)位置处的挥发性气体的实际浓度，深度测量模块(8)，所述深度测量模块(8)获取深度检测信号并获取深度数据，所述深度数据反映第一检测杆(1)的流通口(101)距离地表的距离大小，处理模块(9)，所述处理模块(9)获取所述环境数据、土壤数据、气体预检浓度以及深度数据并输入训练好的深度浓度模型以获得预测深度值并生成深度信号至控制模块(7)，所述预测深度值反映理论上气体浓度达到最大值时的深度，所述控制模块(7)令驱动组件驱动所述第一检测杆(1)、第二检测杆(2)下探至预测深度值位置，而后供气装置(121)供气以使载流气经外管(12)到达第二检测杆(2)，气体检测单元(41)采集第二检测杆(2)的挥发性气体浓度以定义为实际测量浓度。3.根据权利要求1所述的一种土壤内挥发性有机物的检测系统，其特征在于：所述第一检测杆(1)内设置有挡板组件，所述挡板组件包括感应件、固定件、滑动件(13)和传动滑块(14)，所述滑动件(13)滑动连接于所述外管(12)内壁内，所述传动滑块(14)呈环状并滑动连接于内管(11)和外管(12)之间，所述传动滑块(14)依靠两侧压强差在外管内进行滑动，所述传动滑块(14)与滑动部(133)固定连接以带动滑动件(13)同步滑动，所述固定件固定连接于外管(12)上并用于限制传动滑块(14)的移动，当所述第二检测
杆(2)的下端部靠近第一检测杆(1)的下端部时，所述感应件触发以使固定件释放传动滑块(14)，所述滑动件(13)贯穿所述外管(12)的靠近流通口(101)的一端，所述滑动件(13)包括挡板部(131)、柔性支撑部(132)和滑动部(133)，所述柔性支撑部(132)可弯曲并连接于挡板部(131)和滑动部(133)之间，当所述滑动部(133)在所述外管(12)内滑动时，所述滑动部(133)能够推动挡板部(131)外露于外管(12)以将载流气导向第二检测杆(2)。4.根据权利要求3所述的一种土壤内挥发性有机物的检测系统，其特征在于：所述传动滑块(14)设置为橡胶弹性件，所述橡胶弹性件上开设有泄压孔(141)，当所述泄压孔(141)沿孔径方向受到挤压时，所述橡胶弹性件能够产生弹性形变以改变泄压孔(141)的流通孔径，所述外管(12)内沿长度方向设置有扩孔组，所述扩孔组与所述泄压孔(141)一一对应，所述扩孔组包括若干扩孔杆(15)，同一所述扩孔组的扩孔杆(15)之间呈圆锥状分布，当所述传动滑块(14)向靠近流通口(101)的方向滑动时，所述扩孔杆(15)和泄压孔(141)之间的挤压减小以泄压孔(141)的流通孔径。5.根据权利要求2所述的一种土壤内挥发性有机物的检测系统，其特征在于：所述支架包括第一支座(31)和第二支座(32)，所述第一支座(31)和第二支座(32)之间的间距可相对调节，所述第一检测杆(1)滑动安装于所述第一支座(31)上，所述第二检测杆(2)滑动安装于所述第二支座(32)上，所述驱动组件包括设置于第一支座(31)上的第一电机(311)、第一驱动齿轮(312)和第一驱动套环(313)，所述第一驱动齿轮(312)和所述第一驱动套环(313)之间相互啮合且均与所述第一支座(31)转动连接，所述第一电机(311)的输出轴与所述第一驱动齿轮(312)同轴固定连接，所述第一驱动套环(313)套设于所述第一检测杆(1)的外部，且所述第一驱动套环(313)套和所述第一检测杆(1)之间螺纹连接，当所述第一驱动套环(313)转动时，所述第一检测杆(1)能够沿自身长度方向滑动，所述驱动组件包括设置于第二支座(32)上的第二电机(321)、第二驱动齿轮(322)和第二驱动套环(...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗文辉，胡智弢，李冶明，张楠，卜晓鸽，马锋，马欣欣，
申请(专利权)人：联合泰泽环境科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：