一种微量水长程传输-收集的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种微量水长程传输

【技术实现步骤摘要】
一种微量水长程传输
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收集的方法及装置


[0001]本专利技术涉及水传输
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收集装置，具体涉及一种微量水长程传输
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收集的方法及装置。

技术介绍

[0002]水在自然环境中几乎无处不在。在地质、环境、考古等领域，水也是一种重要的样品，可通过测试其同位素比值对相关科学问题进行研究。在一些特殊情况下，需要对微量的水进行长程传输和收集，以获取人员不便进入区域内的微量水(零点几到几十克量级)。
[0003]目前，在人员可进入的区域，可采用移液枪、进样针等对微量的水进行转移。但当人员距离容器较远时(如几十米)，要继续采用这种方式转移或传输微量水，就必须延长针头(枪头)的长度，或者使用细管进行连接。但是由于水的量很少，水会附着在针头或细管内表面，导致难以获得水样，或者得到的水样极少。同时，这个方法使用较为不便，且水在转移过程中也很容易被污染，影响同位素比测试结果。另外，使用机械运送的方式也可以传输容器中的微量水，但需要连同容器一起运送，然而很多时候容器是不便移动的，该方法便不能使用。
[0004]专利《基于水蒸气为载体的水传输方法》，公开号为CN102235019A，公布了一种基于水蒸气为载体的水传输方法。具体是通过在初水站将液态水转变为水蒸气并加压，之后通过含有加热装置和隔热层的输气管道将水蒸气远距离传输到目的水站，再在目的水站把水从气态转变成液态，并储存或分配给用户。传输距离为同城公里量级或城际或省际或国际或把水作20米以上的纵向传输。该方法用于公里量级的大量水的传输，因此未考虑管道内部吸附水对传输水同位素比值的影响，也没有考虑管道吸附引起的水量损失。当水为微量时，管道吸附引起的水量损失不可忽略，同时水量损失或管道内部吸附水对微量水样品的污染对水样品同位素比值的影响也不可忽略。因此该方法不适用于微量水的长程传输和收集。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种微量水长程传输
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收集的方法及装置，以解决现有的水传输收集方法容易使水附着或吸附在管道表面导致微量水传输效率低，损失严重，进而难以获得水样或者得到的水样极少，且管道内部吸附水容易污染微量水样，的技术问题。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术提供了一种微量水长程传输
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收集的方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：
[0007]步骤1、将长程管道一端与微量水容器连通，另一端与收水单元连通，并将收水单元与真空泵连通；所述微量水容器内装有0.1～90克的水；所述收水单元用于收集微量水；
[0008]步骤2、阻断长程管道与微量水容器的连通，将长程管道以及收水单元内的水分充分脱附，脱附完成后使其处于常温状态；
[0009]步骤3、连通长程管道与微量水容器，打开真空泵开始抽真空，微量水容器中的微
量水向收水单元内传输，收水单元吸收微量水，当收水单元内气压小于预设压力时，关闭真空泵，收水单元继续吸收微量水，使得收水单元内气压持续小于微量水容器内气压，剩余微量水在气压作用下继续向收水单元内传输，并被收水单元吸收，直至完成微量水的长程传输与收集。
[0010]进一步地，步骤1中，所述收水单元包括收水柱和位于收水柱内的干燥剂；所述干燥剂用于吸收微量水；所述收水柱与真空泵连通；
[0011]则步骤2具体为，阻断长程管道与微量水容器的连通，将长程管道、收水柱以及干燥剂内的水分充分脱附，脱附完成后使其处于常温状态；
[0012]则步骤3具体为，连通长程管道与微量水容器，打开真空泵开始抽真空，微量水容器中的微量水向收水柱内传输，干燥剂吸收微量水，当收水柱内气压小于预设压力时，关闭真空泵，干燥剂继续吸收微量水，使得收水柱内气压持续小于微量水容器内气压，剩余微量水在气压作用下继续向收水柱内传输，并被干燥剂吸收，直至完成微量水的长程传输与收集。
[0013]进一步地，步骤1中，所述干燥剂为硅胶、分子筛、活性氧化铝、活性炭、无水氯化钙、无水硫酸钙、无水硫酸镁、无水硫酸铜中的一种或几种的混合物。
[0014]进一步地，步骤1中，所述收水单元包括冷阱和设置在冷阱中的收水容器；所述收水容器分别与长程管道和真空泵连通；所述冷阱通过电制冷法、半导体制冷法、液氮制冷法、液氦制冷法和/或干冰制冷法将收水容器制冷至
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50℃到
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200℃，实现微量水在收水容器内的冷冻收集；
[0015]则步骤2具体为，阻断长程管道与微量水容器的连通，将长程管道和收水容器内的水分充分脱附，脱附完成后使其处于常温状态；之后通过冷阱对收水容器进行降温，使收水容器内温度达到预设温度；
[0016]则步骤3具体为，连通长程管道与微量水容器，打开真空泵开始抽真空，微量水容器中的微量水向收水容器内传输，并在收水容器内结冰，当收水容器内气压小于预设压力时，关闭真空泵，微量水在收水容器内继续结冰，使得收水容器内气压持续小于微量水容器内气压，剩余微量水在气压作用下继续向收水容器内传输，并被冷冻结冰，直至完成微量水的长程传输与收集。
[0017]进一步地，步骤1中，所述长程管道靠近微量水容器的一端上设有第一阀门，所述收水单元与真空泵之间的管道上设有第二阀门；所述第一阀门连接有远程控制器；
[0018]则步骤2具体为，通过所述远程控制器关闭第一阀门，阻断长程管道与微量水容器的连通，将长程管道以及收水单元内的水分充分脱附，脱附完成后使其处于常温状态；
[0019]则步骤3具体为，通过所述远程控制器打开第一阀门，连通长程管道与微量水容器，打开第二阀门，并打开真空泵开始抽真空，微量水容器中的微量水向收水单元内传输，收水单元吸收微量水，当收水单元内气压小于预设压力时，关闭第二阀门，收水单元继续吸收微量水，使得收水单元内气压持续小于微量水容器内气压，剩余微量水在气压作用下继续向收水单元内传输，并被收水单元吸收，直至完成微量水的长程传输与收集。
[0020]进一步地，步骤1还包括，在长程管道上设置湿度传感器；所述湿度传感器靠近收水单元设置；
[0021]则步骤2具体为，通过所述远程控制器关闭第一阀门，阻断长程管道与微量水容器
的连通，对长程管道和收水单元内的水分进行脱附，待湿度传感器的检测结果为干燥时，则长程管道和收水单元已充分脱附，脱附完成后使长程管道和收水单元处于常温状态；
[0022]则步骤3具体为，通过所述远程控制器打开第一阀门，连通长程管道与微量水容器，打开第二阀门，并打开真空泵开始抽真空，微量水容器中的微量水向收水单元内传输，收水单元吸收微量水，当收水单元内气压小于预设压力时，通过所述远程控制器关闭第二阀门，收水单元继续吸收微量水，使得收水单元内气压持续小于微量水容器内气压，剩余微量水在气压作用下继续向收水单元内传输，并被收水单元吸收，待湿度传感器的检测结果为干燥时，完成微量水的长程传输与收集。
[0023]进一步地，步骤2中，具体采用的脱附方法包括加热法、气体吹除法和抽真空法本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微量水长程传输
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收集的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、将长程管道(1)一端与微量水容器(2)连通，另一端与收水单元(3)连通，并将收水单元(3)与真空泵(4)连通；所述微量水容器(2)内装有0.1～90克的水；所述收水单元(3)用于收集微量水；步骤2、阻断长程管道(1)与微量水容器(2)的连通，将长程管道(1)以及收水单元(3)内的水分充分脱附，脱附完成后使其处于常温状态；步骤3、连通长程管道(1)与微量水容器(2)，打开真空泵(4)开始抽真空，微量水容器(2)中的微量水向收水单元(3)内传输，收水单元(3)吸收微量水，当收水单元(3)内气压小于预设压力时，关闭真空泵(4)，收水单元(3)继续吸收微量水，使得收水单元(3)内气压持续小于微量水容器(2)内气压，剩余微量水在气压作用下继续向收水单元(3)内传输，并被收水单元(3)吸收，直至完成微量水的长程传输与收集。2.根据权利要求1所述的微量水长程传输
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收集的方法，其特征在于：步骤1中，所述收水单元(3)包括收水柱和位于收水柱内的干燥剂；所述干燥剂用于吸收微量水；所述收水柱与真空泵(4)连通；则步骤2具体为，阻断长程管道(1)与微量水容器(2)的连通，将长程管道(1)、收水柱以及干燥剂内的水分充分脱附，脱附完成后使其处于常温状态；则步骤3具体为，连通长程管道(1)与微量水容器(2)，打开真空泵(4)开始抽真空，微量水容器(2)中的微量水向收水柱内传输，干燥剂吸收微量水，当收水柱内气压小于预设压力时，关闭真空泵(4)，干燥剂继续吸收微量水，使得收水柱内气压持续小于微量水容器(2)内气压，剩余微量水在气压作用下继续向收水柱内传输，并被干燥剂吸收，直至完成微量水的长程传输与收集。3.根据权利要求2所述的微量水长程传输
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收集的方法，其特征在于：步骤1中，所述干燥剂为硅胶、分子筛、活性氧化铝、活性炭、无水氯化钙、无水硫酸钙、无水硫酸镁、无水硫酸铜中的一种或几种的混合物。4.根据权利要求1所述的微量水长程传输
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收集的方法，其特征在于：步骤1中，所述收水单元(3)包括冷阱和设置在冷阱中的收水容器；所述收水容器分别与长程管道(1)和真空泵(4)连通；所述冷阱通过电制冷法、半导体制冷法、液氮制冷法、液氦制冷法和/或干冰制冷法将收水容器制冷至
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50℃到
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200℃，实现微量水在收水容器内的冷冻收集；则步骤2具体为，阻断长程管道(1)与微量水容器(2)的连通，将长程管道(1)和收水容器内的水分充分脱附，脱附完成后使其处于常温状态；之后通过冷阱对收水容器进行降温，使收水容器内温度达到预设温度；则步骤3具体为，连通长程管道(1)与微量水容器(2)，打开真空泵(4)开始抽真空，微量水容器(2)中的微量水向收水容器内传输，并在收水容器内结冰，当收水容器内气压小于预设压力时，关闭真空泵(4)，微量水在收水容器内继续结冰，使得收水容器内气压持续小于微量水容器(2)内气压，剩余微量水在气压作用下继续向收水容器内传输，并被冷冻结冰，直至完成微量水的长程传输与收集。5.根据权利要求1
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4任一所述的微量水长程传输
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收集的方法，其特征在于：步骤1中，所述长程管道(1)靠近微量水容器(2)的一端上设有第一阀门(5)，所述收水单元(3)与真空泵(4)之间的管道上设有第二阀门(6)；所述第一阀门(5)连...

【专利技术属性】
技术研发人员：岳晨午，刘龙波，张静雅，唐寒冰，吴吉喆，凡金龙，
申请(专利权)人：西北核技术研究所，
类型：发明
国别省市：