一种便携式土壤气采集装置的制作方法

1.本实用新型属于土壤环境检测技术领域，尤其涉及一种便携式土壤气采集装置。


背景技术：

2.随着我国对生态环境保护的重视以及《中华人名共和国土壤污染防治法》的发布实施，土壤监测及相关配套设备进入快速发展阶段。国外大量场地调查发现被污染土壤或地下水中的挥发性或半挥发性有机物(vocs/svocs)可以以气态形式穿越土壤包气带或者借助优先传质通道积累在地表下方，地层中的vocs/svocs可以沿着建筑物底板或墙体上的裂缝、孔洞、接缝或者直接借助优先通道进入建筑物室内，并与室内空气混合，最后通过室内呼吸产生人体暴露。实践经验表明，挥发进入室内空气并产生的呼吸暴露可能是污染场地vocs/svocs 最重要的人体暴露途径，因此在用地历史上存在vocs/svocs污染的场地，除了对传统的土壤、地下水介质进行检测外，土壤气的检测成为场地调查、场地修复与风险管控过程中判断与健康危害有关的污染物有效信息，并用于确定污染物的存在、组成、来源和分布状况重要指标。
3.传统土壤气采集方式与常见土壤和地下水采集方式类似，主要是采用锤击式钻机等设备在调查场地内钻孔建井取样，首先传统方法建井工作量大，需要配套专业人员与设备，并且无法在狭小空间内实施，耗材使用量多，价格昂贵。


技术实现要素：

4.本实用新型提供了一种便携式土壤气采集装置，用于解决土壤气采集时建井工作量大和狭小空间内不方便实施取样技术问题。
5.本实用新型提供的一种便携式土壤气采集装置，包括：钻管组件、锤击组件、阀门组件、气泵组件和气体样品收集组件；
6.所述钻管组件，为中空管状结构、两端开口，其中一端为棱台型，另一端设有外螺纹结构；
7.所述锤击组件，一端为倒圆锥形钻头，另一端为锤击头，可放置于钻管组件的中空管状结构内且所述倒圆锥形钻头可伸出到所述钻管组件外；
8.所述阀门组件，为凹槽结构，所述凹槽内设有与所述钻管组件外螺纹结构相匹配的内螺纹结构，所述凹槽底部设有密封垫圈，所述密封垫圈上设有通气孔，所述通气孔通过导管延伸出所述阀门组件，所述导管上安装有阀门；
9.所述气泵组件，两端分别可与所述导管、所述气体样品收集组件连通。
10.优选地，所述钻管组件为不锈钢材质，外表面设有刻度，底部分布有多个通气缝或微型气孔。
11.优选地，所述钻管组件的棱台型端头的斜角与所述锤击组件倒圆锥形钻头的斜角相匹配。
12.优选地，所述锤击组件锤击头设有握把，所述握把外表面包有工程塑料。
13.优选地，所述导管自由端外包覆有密封套。
14.优选地，所述气泵组件两端通过聚丙烯软管分别与所述导管、所述气体样品收集组件连通。
15.基于上述实施例可见，本实用新型提供了一种便携式土壤气采集装置，包括：钻管组件、锤击组件、阀门组件、气泵组件和气体样品收集组件；所述钻管组件，为中空管状结构、两端开口，其中一端为棱台型，另一端设有外螺纹结构；所述锤击组件，一端为倒圆锥形钻头，另一端为锤击头，可放置于钻管组件的中空管状结构内且所述倒圆锥形钻头可伸出到所述钻管组件外；所述阀门组件，为凹槽结构，所述凹槽内设有与所述钻管组件外螺纹结构相匹配的内螺纹结构，所述凹槽底部设有密封垫圈，所述密封垫圈上设有通气孔，所述通气孔通过导管延伸出所述阀门组件，所述导管上安装有阀门；所述气泵组件，两端分别可与所述导管、所述气体样品收集组件连通。通过将锤击组件插入钻管组件中，然后锤击锤击头将该采集装置钻入土壤中使装置到达采样点；拔出锤击组件，将阀门组件与钻管组件连接，并将气泵组件和气体收集瓶依次连通；打开气泵组件完成土壤气收集。本技术提供的土壤气采集装置的有益效果为：组合式结构，无需建井耗材，方便携带，成本低廉；利用锤击组件将钻管组件钻入土壤中即可，操作步骤简单方便。
16.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本技术。
附图说明
17.为了更清楚地说明本技术的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1为本实用新型实施例提供的一种便携式土壤气采集装置组成示意图。
19.附图标号说明：1
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钻管组件；2
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锤击组件；3
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阀门组件；4
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气泵组件；5
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气体样品收集组件；11
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外螺纹结构；12
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通气缝；21
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握把；31
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内螺纹结构；32
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密封垫圈；33
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导管；34
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阀门； 41
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聚丙烯软管。
具体实施方式
20.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术中的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
21.图1为本实用新型实施例提供的一种便携式土壤气采集装置组成示意图，下面结合图1 对本实用新型实施例提供的便携式土壤气采集装置进行详细的说明。
22.如图1所示，便携式土壤气采集装置主要包括：钻管组件1、锤击组件2、阀门组件3、气泵组件4和气体样品收集组件5。
23.具体地，钻管组件1为中空管状结构、两端开口，其中一端为棱台型，另一端设有外螺纹结构11。钻管组件1为不锈钢材质具有较大的强度使其在较硬的土壤上也方便使用，钻
管组件1外表面设有刻度可以直观的读取钻入到土壤中的深度，钻管组件1底部同一水平线上均匀分布有多个通气缝12或微型气孔方便土壤中的气体也可以通过缝隙渗入管中。
24.锤击组件2一端为倒圆锥形钻头、另一端为锤击头，可放置于钻管组件1的中空管状结构内且倒圆锥形钻头可伸出到钻管组件1外。作为本技术实施例一种优选的实施方式，锤击组件2锤击头一端设有握把21，握把21外表面包有工程塑料，方便锤击时人工辅助其稳定。另外，为了减少装置钻入土壤的阻力，本技术实施例提供一种优选的实施方式，钻管组件1 的棱台型端头的斜角与锤击组件2倒圆锥形钻头的斜角相匹配，使得两者组合后可以呈平滑的三角锥形面，增加装置的尖锐度，方便钻入土壤。
25.阀门组件3，为凹槽结构，凹槽内设有与钻管组件1外螺纹结构11相匹配的内螺纹结构 31，凹槽底部设有密封垫圈32，密封垫圈32上设有通气孔，通气孔通过导管33延伸出阀门组件3，导管33上安装有阀门34。为了方便阀门组件3与气泵组件4简单快速且严密的连通，本技术实施例提供一种优选的实施方式，在导管33自由端外包覆密封套，利用密封套可以直接将导管33自由端与气泵组件4密封连通。
26.气泵组件4，两端分别可与导管33、气体样品收集组件5连通。为了方便气泵组件4与导管33和气体样品收集组件5简单快速且严密的连通，本技术实施例提供一种优选的实施方式，气泵组件4两端通过聚丙烯软管41分别与导管33、气体样品收集组件5连通，选用聚丙烯软管41，可以有效的防止化合物吸附与外部空气中的水蒸气、氧气、二氧化碳等气体透过。
27.使用时，首先将锤击组件2插入钻管组件1中，通过锤击锤击头的方式将该采集装置钻入土壤中，当采集装置进入土壤的预定深度后，停止锤击，同时迅速拔出锤击组件2，快速将阀门组件3通过其内螺旋纹与之相配合的钻管组件1外螺旋纹以螺纹连接方式连接，其中阀门组件3内部设有橡胶垫片，防止气体自由流通，待阀门组件3与钻管组件1安装完毕，将气泵组件4与气体收集瓶通过聚丙烯软管41连接，选用聚丙烯软管41可以防止化合物吸附与空气中的水蒸气、氧气、二氧化碳等气体透过。另外，在样品采集前使用惰性气体如氩气冲洗气体采样瓶。所有组件组装完成后，打开阀门34和气泵组件4进行土壤气收集，收集过程中对土壤气体的抽取会降低空隙空间的压力，因此会影响土壤中已存在的相对平衡和溶解平衡。为限制这种影响，特别是在采集点样本时，采样体积需小于1l。最大流速需小于 2l/min。如土壤透气性差且空隙体积小，需使用更低流速。最后，土壤气体样本采集完成后，关闭气泵与阀门34。将钻管组件1提出地面，清洁钻管组件1、锤击组件2与阀门组件3。如需连续监测土壤气可不提出钻管组件1。
28.由于以上实施方式均是在其他方式之上引用结合进行说明，不同实施例之间均具有相同的部分，本说明书中各个实施例之间相同、相似的部分互相参见即可。在此不再详细阐述。
29.需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接连接，对于相关领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的电路结构、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，有
语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。另外，本文使用的术语“和 \或”包括一个或多个相关的所列项目的任一的和所有的组合。
30.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里实用新型的公开后，将容易想到本技术的其他实施方案。本技术旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本技术的一般性原理并包括本技术未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本技术的真正范围和精神由权利要求的内容指出。
31.以上所述的本技术实施方式并不构成对本技术保护范围的限定。