一种大气水采集装置及其采样方法与流程

1.本发明属于大气水采集技术领域，具体涉及一种野外条件下的大气水采集装置及其采样方法。


背景技术：

2.大气水是水分存在的一种重要形式。近年来，大气水氢氧同位素研究在揭示区域水循环过程变化规律方面得到了越来越多的应用，其对揭示地球水循环过程，季风变化规律都具有重要意义。
3.传统的大气水采集方法主要是通过冷凝空气中的水汽实现。主要采用的是冰袋收集法，该方法将凝固好的冰袋置于一敞口容器中，当空气中的水汽遇到冰袋后，就能在冰袋表面上发生冷凝作用，逐渐结成小水珠，最终汇集流入容器，从而达到收集大气水的目的。该方法由于实验原理和所需材料简单，因此在野外大气水采集过程中有着广泛应用，但同时也存在许多缺陷。一是该方法由于容器敞开，在野外试验条件下，经常会有小虫或其他杂质进入，所以会对样品造成一定污染；二是该方法中需要储存冰袋的容器太大，冷凝水形成之后，蒸发面积也较大，蒸发速率较快，造成收集冷凝水的速率较慢；三是收集冷凝水时，需要将冰袋和容器悬挂或放置在室外某一位置，通常情况下会将其悬挂于小树，灌木等处，或直接放在地上，这就严重制约了采样地点的选取，而在野外条件下，不同地理微环境的差异（尤其是接近地表时），也会对大气水氢氧同位素的组成含量构成一定影响，这样就造成所采集的样品出现代表性不强的问题，不能保证野外试验条件的统一，从而增加采样误差。


技术实现要素：

4.为克服现有技术中冰袋集水法的缺陷，本发明提供一种能够防止杂质污染，便于悬挂，适合野外工作条件，能够降低冷凝水蒸发速率，提高冷凝水收集速率，使用方便的简易大气水收集装置。
5.为此，本发明提供一种大气水采集装置，其技术方案如下：一种大气水采集装置，包括冰袋，其特征在于：还包括吊绳、防尘盖、上固定环、下固定环、支撑柱、围网、漏水盘、集水漏斗和透明集水管，所述冰袋位于所述漏水盘上，所述漏水盘设置有漏水孔，所述漏水盘置于所述下固定环中，所述下固定环通过所述支撑柱与所述上固定环相连，所述支撑柱由所述围网围绕，所述围网带有细孔，所述下固定环下部连接所述集水漏斗，所述集水漏斗下部连接所述透明集水管，所述上固定环与所述防尘盖相连，所述防尘盖上部带有吊环，所述吊环上安装有所述吊绳。
6.优选的，所述集水漏斗与所述下固定环之间，所述上固定环与所述防尘盖之间，以及所述集水漏斗与所述透明集水管之间均采用可拆卸方式连接。
7.优选的，所述围网孔径在1mm以下，以防止虫子靠近冰袋污染样品，野外观察试验表明孔径大于1mm时，一些体型较小的飞虫仍能钻入围网污染样品，所以围网孔径一定要控制在1mm以下。
8.优选的，所述透明集水管容量大约为10ml左右。
9.优选的，所述大气水采集装置还包括一附架，所述附架中间为一长2m的主杆，所述主杆底部连接有三角支架，所述主杆顶部连接有一0.5m横杆，所述横杆与所述主杆之间通过支撑杆连接，所述三角支架和所述横杆在不使用时能分别向主杆方向折回，所述主杆设置有一凹槽，当所述横杆与所述主杆成直角时，所述支撑杆一端与所述横杆相连，另一端容纳于所述主杆凹槽中，所述横杆上部也设置一凹槽，所述横杆凹槽可用来容纳吊绳。
10.优选的，所述附架主杆可以设置为伸缩式或折叠式，以便于运输。
11.此外，本发明还提供了一种大气水采样的方法，其特征在于：（1）将大气水采集装置所有部件按照上述关系进行连接，将所述冰袋置于所述漏水盘中，将所述防尘盖连接在所述上固定环上，通过所述吊绳挂于户外合适位置，待所述透明集水管中水收集量满足试验要求即可；或者（2）将大气水采集装置所有部件按照上述关系进行连接，将所述冰袋置于所述漏水盘中，将所述防尘盖连接在所述上固定环上，将所述附架中的三角支架和横杆展开，将所述三角支架立于平整地面，将所述吊绳悬挂于所述附架的横杆凹槽处，待所述透明集水管中水收集量满足试验要求即可。
12.与现有技术相比，本发明的有益效果是：1.采集装置上部设置有防尘盖，可防止大气降尘污染冷凝水；上固定环与下固定环之间的支撑柱环绕有带细孔围网，可防止采样时，虫子误入污染冷凝水样品。
13.2.采集装置下部设置有集水漏斗和透明集水管，冷凝水生成后，能迅速流入透明集水管，降低了冷凝水的蒸发面积，提高了冷凝水的收集效率，集水管为透明状，便于观察水分收集情况。
14.3.采集装置上部的防尘盖具有吊环、吊绳，方便野外悬挂，且整个采集装置可带有附架，在无悬挂物时，能够解决无合适采样地点的问题，避免直接放置地上采样时，地表下垫面空气乱流中夹杂的地面水气影响，从而减少采样误差，提高试验精度。
15.4.采集装置主要部件采用可拆卸方式连接，便于清洗，操作简单，运输便利。
附图说明
16.图1为大气水采集装置图。
17.图2为带有附架的大气水采集装置图。
具体实施方式
18.以下结合具体实施例对本发明作进一步描述，但并不因此限制本发明的保护范围。
19.实施例1 一种大气水采集装置，如图1所示，其中，所述冰袋4位于一带漏水孔9的漏水盘8上，漏水盘8置于下固定环5中，下固定环5与上固定环11之间通过支撑柱10相连，并由孔径为1mm的围网3围绕，下固定环5下部连接有集水漏斗6，所述集水漏斗6下部通过螺纹连接有一透明状容量为10ml的集水管7，所述上固定环11与一带金属吊环2的防尘盖12相接，所述
吊环2上安装有吊绳1，所述集水漏斗6与下固定环5，上固定环11与防尘盖12都采用螺纹方式进行连接。使用该装置进行大气水采集时，将冰袋4放在漏水盘8上，盖上防尘盖12，在野外找一树杈悬挂，待集水管7中冷凝水达到合适样品量即可。
20.实施例2一种带附架的大气水采集装置，如图2所示，大气水采集装置，还包括一附架，该附架底部连接有三角支架15，所述附架中间为一长2m的主杆16，所述主杆16顶部连接有一0.5m横杆14，所述横杆14和所述主杆16之间通过支撑杆18连接，三角支架15和横杆14在不使用时能分别向上和向下折回，所述主杆16和横杆14都设置有一凹槽，当横杆14与主杆16成直角时，支撑杆18一端与横杆通过螺钉相连，另一端容纳于主杆凹槽17中，而横杆上部凹槽13可用来悬挂吊绳。该装置能实现在野外树杈缺乏时，便于大气水采集装置的悬挂，能有效降低地表下垫面空气乱流对冷凝水收集过程中的不良影响。
21.以上所述，仅是本申请较佳实施例，并非对本申请做任何形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案的范围内，利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例，属于本发明保护范围。


技术特征：
1.一种大气水采集装置，包括冰袋，其特征在于：还包括吊绳、防尘盖、上固定环、下固定环、支撑柱、围网、漏水盘、集水漏斗和透明集水管，所述冰袋位于所述漏水盘上，所述漏水盘设置有漏水孔，所述漏水盘置于所述下固定环中，所述下固定环通过所述支撑柱与所述上固定环相连，所述支撑柱由所述围网围绕，所述围网带有细孔，所述下固定环下部连接所述集水漏斗，所述集水漏斗下部连接所述透明集水管，所述上固定环与所述防尘盖相连，所述防尘盖上部带有吊环，所述吊环上安装有所述吊绳。2.根据权利要求1所述的大气水采集装置，其特征在于所述集水漏斗与所述下固定环之间，所述上固定环与所述防尘盖之间，以及所述集水漏斗与所述透明集水管之间均采用可拆卸方式连接。3.根据权利要求1
‑
2任一项所述的大气水采集装置，其特征在于所述集水管容量大约为10ml左右。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的大气水采集装置，其特征在于所述大气水采集装置还包括一附架，所述附架中间为一长2m的主杆，所述主杆底部连接有三角支架，所述主杆顶部连接有一0.5m横杆，所述横杆与所述主杆之间通过支撑杆连接，所述三角支架和所述横杆在不使用时能分别向主杆方向折回，所述主杆设置有一凹槽，当所述横杆与所述主杆成直角时，所述支撑杆一端与所述横杆相连，另一端容纳于所述主杆凹槽中，所述横杆上部也设置一凹槽，所述横杆凹槽可用来容纳吊绳。5.一种使用如权利要求1
‑
4任一项所述的大气水采集装置进行大气水采样的方法，其特征在于：（1）将大气水采集装置所有部件按照权利要求1所述关系进行连接，将所述冰袋置于所述漏水盘中，将所述防尘盖连接在所述上固定环上，通过所述吊绳挂于户外合适位置，待所述透明集水管中水收集量满足试验要求即可；或者（2）将大气水采集装置所有部件按照权利要求1所述关系进行连接，将所述冰袋置于所述漏水盘中，将所述防尘盖连接在所述上固定环上，将所述附架中的三角支架和横杆展开，将所述三角支架立于平整地面，将所述吊绳悬挂于所述附架的横杆凹槽处，待所述透明集水管中水收集量满足试验要求即可。

技术总结
一种大气水采集装置及其采样方法，其主要包括吊环，防尘盖，固定环，支撑柱，围网，冰袋，漏水盘，漏水孔，集水漏斗，集水管等部件，还可具有附件。使用时将冰袋放置在漏水盘上，将其悬挂于野外用来冷凝空气中的水分，待集水管中水样品量满足后续实验要求时，将冷凝水转至密封瓶中。本发明取样方法简单易行，取样效率高，能够解决大气水采集过程中的飞虫污染问题，便于野外悬挂，能够提高大气水的野外采集效率和样品纯净度，满足大多数野外条件下的大气水采样需要。样需要。样需要。


技术研发人员：颜永毫 张庆乐 韩云 赵宏飞 张全国 茹光明 李文哲 陈萌萌 谢宁 夏晨曦 李哲 张学婷
受保护的技术使用者：黄河科技学院
技术研发日：2021.11.08
技术公布日：2022/1/4