本发明专利技术公开了一种浮动式水中汞释放通量的被动采样装置，包括浮盘、卡接在浮盘上的通量箱和卡接在通量箱上的的吸附组件；浮盘下端面设有牵引拉绳，牵引拉绳端部设有固定锚；吸附组件包括卡接在通量箱上的吸附管、卡接在吸附管内部的吸附剂盒和螺纹连接通量箱上且与吸附管抵接的固定接头；本发明专利技术结构设计合理，便携性好，而且能够固定浮于水面采样，适用于中长期时间尺度多水体汞释放和大规模区域性水环境监测，适宜推广使用。适宜推广使用。适宜推广使用。
【技术实现步骤摘要】
一种浮动式水中汞释放通量的被动采样装置
[0001]本专利技术涉及环境监测
，具体涉及一种浮动式水中汞释放通量的被动采样装置。
技术介绍
[0002]汞是一种全球性污染物，水中汞会以水气交换的形式向大气环境中释放，对水中汞释放的研究有助于认识汞的生物地球化学行为。
[0003]当前水中汞释放的监测研究主要采用主动采样技术，即通过在水面浮动物上布设汞通量箱、汞采样与分析仪装置实时在线对水中汞的释放进行采样与分析，装置需要通过真空泵将通量箱中水释放的汞采集到含金或者其他汞吸附材料的石英管中，然后将吸附材料中的汞高温热解成汞蒸气后用原子吸收或者原子荧光法进行分析。
[0004]然而，现有技术中的水中汞释放通量的监测设备繁重，体积较大，需要提供电力辅助进行大气汞的采样和分析，采样设备成本高，采样过程需要有人值守，点位布设不灵活，无法满足长时间尺度和大范围的水中汞释放通量的研究要求。
技术实现思路
[0005]针对上述存在的技术问题，本专利技术提供了一种浮动式水中汞释放通量的被动采样装置。
[0006]本专利技术的技术方案为：一种浮动式水中汞释放通量的被动采样装置，包括中心位置设置有第一台阶孔的浮盘、活动卡接在第一台阶孔上且顶端设置有第二台阶孔的通量箱和活动卡接在第二台阶孔上的吸附组件；浮盘下端面周向等距有数个牵引拉绳，各个牵引拉绳远离浮盘的一端均设置有固定锚；第一台阶孔内部设置有第一密封垫；
[0007]通量箱为半球形，通量箱底端设置有与第一密封垫抵接的第二密封垫；第二台阶孔内部设置有第三密封垫；
[0008]吸附组件包括活动卡接在第二台阶孔上且与第三密封垫抵接的吸附管、活动卡接在吸附管内部的吸附剂盒和螺纹连接在第二台阶孔上且与吸附管抵接的固定接头；吸附管上下两端导通，吸附剂盒上端螺纹连接有端盖，底端等距分布有数个吸附孔；固定接头顶端设置有帽头。
[0009]进一步地，浮盘下底面外侧设置有导向环，导向环上通过连接块设置有摆动圈，导向环上套设有位于连接块两侧的缓冲弹簧；牵引拉绳设置在摆动圈下底面；
[0010]说明：当水流冲击摆动圈时，连接块在导向环上滑动，利用缓冲弹簧对摆动圈的摆动进行抑制和缓冲，从而能够减轻浮盘受到的水流冲击。
[0011]进一步地，牵引拉绳贯穿固定锚，固定锚内部设置有安装腔，安装腔内部设置有位于牵引拉绳两侧的夹持转轮，其中一个夹持转轮上转动卡接有转动座，另外一个夹持转轮上设置有微型电机，安装腔内部设置有与转动座和微型电机滑动卡接的导向杆，导向杆的两端均套设有与转动座和微型电机抵接的压缩弹簧；
[0012]说明：利用压缩弹簧挤压转动座和微型电机始终靠近，从而使得两个夹持转轮夹持在牵引拉绳的两侧，利用微型电机带动其中一个夹持转轮旋转，能够使固定锚沿着牵引拉绳向下移动，并最终与河床接触，从而能够避免浮盘在水面上移动，
[0013]进一步地，固定锚下底面设置有压力传感器，浮盘上设置有与压力传感器和微型电机电性连接的PLC控制器；
[0014]说明：通过设置压力传感器和PLC控制器，利用压力传感器感测固定锚下底面的压力，然后通过PLC控制器控制微型电机启动或关闭，从而能够根据水深变化对固定锚的位置进行实时调整。
[0015]进一步地，浮盘内部等距分布有数个辅助浮板，各个辅助浮板滑动卡接在浮盘内部且端部贯穿浮盘，各个辅助浮板上均设置有与浮盘滑动卡接的拨动杆；
[0016]说明：通过拨动杆将辅助浮板推出浮盘，能够增加浮盘在水面上的浮力，从而提高浮板稳定性。
[0017]进一步地，浮盘下底面且位于导向环内侧滑动卡接有阻隔套，浮盘上螺纹连接有与阻隔套转动卡接的推动螺杆；
[0018]说明：通过设置阻隔套，能够避免浮盘在风浪冲击作用下倾斜后，外界空气通过浮盘下底面进入通量箱内部，从而提高了水中汞释放通量的采样准确性。
[0019]进一步地，浮盘与通量箱连接处设置有压紧组件；通量箱周向设置有卡槽；压紧组件设置有数个，各个压紧组件等距分布在浮盘内部，且位于第一台阶孔周向，压紧组件包括滑动卡接在浮盘内部的套管、转动卡接在套管内部且端部设置有压紧凸轮的顶杆和滑动卡接在浮盘内上且贯穿套管后与顶杆连接的操作杆；套管远离压紧凸轮的一端设置有与浮盘内壁抵接的防脱弹簧，顶杆上套设有第一锥齿轮，操作杆上设置有与第一锥齿轮啮合连接的第二锥齿轮；
[0020]说明：使用时，通过操作杆推动套管和顶杆在浮盘上移动，并最终使压紧凸轮与通量箱上的卡槽卡接，然后旋转操作杆，利用第一锥齿轮和第二锥齿轮的啮合作用使得压紧凸轮旋转移动的角度，通量箱在压紧凸轮的作用下沿第一台阶孔下移，有利于提高第一密封垫和第二密封垫接触时的密封效果。
[0021]进一步地，吸附剂盒底端内部转动卡接有旋转密封板；旋转密封板上设置有能够与吸附孔导通的连接孔；端盖上滑动卡接有与旋转密封板螺纹连接的旋转丝杠；旋转丝杠顶端设置有与固定接头下底面抵接的压盘；旋转丝杠上套设有位于端盖上端面的密封弹簧和位于端盖下底面的限位板；
[0022]说明：当固定接头下压压盘时，旋转丝杠沿端盖向下移动并使得旋转密封板旋转，此时连接孔与吸附孔导通；当固定接头脱离压盘时，旋转丝杠在密封弹簧的作用下向上移动，此时连接孔与吸附孔相互错开，实现吸附剂盒内部的密封，吸附剂盒转移过程中内部吸附剂受到外界环境污染。
[0023]进一步地，第一密封垫上端面设置有密封凸起，第二密封垫下底面设置有与密封凸起活动卡接的密封槽；
[0024]说明：通过设置密封凸起和密封槽，有利于提高通量箱与浮盘之间的密封效果。
[0025]进一步地，第一台阶孔内部设置有位于第一密封垫外部的辅助密封套，辅助密封套外部套设有收紧弹簧圈；
[0026]说明：当通量箱卡接在第一台阶孔内部后，辅助密封套在收紧弹簧圈的作用下抱合通量箱，实现通量箱与浮盘的二次密封。
[0027]本专利技术的使用方法包括以下步骤：
[0028]S1、将活性炭吸附剂填充在吸附剂盒内部，然后将吸附剂盒卡接在吸附管内部，然后将吸附管和吸附剂盒一起放入通量箱上的第二台阶孔内部，最后将固定接头通过帽头螺纹连接在第二台阶孔上；
[0029]S3、将通量箱卡接在浮盘上的第一台阶孔内部，并使第二密封垫与第一密封垫抵接；
[0030]S3、将浮盘放置在水面上，并通过牵引拉绳将固定锚投放至水底，对浮盘进行固定；
[0031]S4、水中释放的汞在大气扩散作用下被活性炭吸附剂吸附，吸附预定时间后将活性炭吸附剂取出，并进行实验室检测分析，即可得到一定面积水体在一定时间内的汞释放通量。
[0032]与现有技术相比，本专利技术的有益效果体现在以下几点：
[0033]第一、本专利技术结构设计合理，便携性高，而且能够固定浮于水面进行水中汞释放通量的采样工作，适用于中长期时间尺度多水体汞释放和大规模区域性水环境监测，减低了采样成本，节省了人力物力；
[0034]第二、本专利技术通过设置第一密封垫、第二密封垫和第本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种浮动式水中汞释放通量的被动采样装置，其特征在于，包括中心位置设置有第一台阶孔(10)的浮盘(1)、活动卡接在所述第一台阶孔(10)上且顶端设置有第二台阶孔(20)的通量箱(2)和活动卡接在所述第二台阶孔(20)上的吸附组件(3)；所述浮盘(1)下端面周向等距有数个牵引拉绳(11)，各个所述牵引拉绳(11)远离浮盘(1)的一端均设置有固定锚(12)；所述第一台阶孔(10)内部设置有第一密封垫(13)；所述通量箱(2)为半球形，通量箱(2)底端设置有与所述第一密封垫(13)抵接的第二密封垫(21)；所述第二台阶孔(20)内部设置有第三密封垫(22)；所述吸附组件(3)包括活动卡接在第二台阶孔(20)上且与所述第三密封垫(22)抵接的吸附管(30)、活动卡接在所述吸附管(30)内部的吸附剂盒(31)和螺纹连接在所述第二台阶孔(20)上且与吸附管(30)抵接的固定接头(32)；所述吸附管(30)上下两端导通，所述吸附剂盒(31)上端螺纹连接有端盖(310)，底端等距分布有数个吸附孔(311)；所述固定接头(32)顶端设置有帽头(320)。2.根据权利要求1所述的一种浮动式水中汞释放通量的被动采样装置，其特征在于，所述浮盘(1)下底面外侧设置有导向环(14)，所述导向环(14)上通过连接块(150)设置有摆动圈(15)，所述导向环(14)上套设有位于所述连接块(150)两侧的缓冲弹簧(140)；所述牵引拉绳(11)设置在摆动圈(15)下底面。3.根据权利要求1所述的一种浮动式水中汞释放通量的被动采样装置，其特征在于，所述牵引拉绳(11)贯穿固定锚(12)，固定锚(12)内部设置有安装腔(120)，所述安装腔(120)内部设置有位于牵引拉绳(11)两侧的夹持转轮(121)，其中所述一个夹持转轮(121)上转动卡接有转动座(122)，另外一个夹持转轮(121)上设置有微型电机(123)，安装腔(120)内部设置有与所述转动座(122)和微型电机(123)滑动卡接的导向杆(124)，所述导向杆(124)的两端均套设有与转动座(122)和微型电机(123)抵接的压缩弹簧(125)。4.根据权利要求3所述的一种浮动式水中汞释放通量的被动采样装置，其特征在于，所述固定锚(12)下底面设置有压力传感器，浮盘(1)上设置有与所述压力传感器和微型电机(123)电性连接的PLC控制器。5.根据权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘明，卢清，陈来国，赵伟，高博，王硕，
申请(专利权)人：生态环境部华南环境科学研究所生态环境部生态环境应急研究所，
类型：发明
国别省市：
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