一种模拟冻融过程对污染土壤中重金属释放的实验装置的制作方法

1.本实用新型涉及冻融实验技术领域，具体为一种模拟冻融过程对污染土壤中重金属释放的实验装置。


背景技术：

2.冻融是我国北方寒冷地区常见的气候现象，这一地区的土壤频繁地经历冻融循环作用，在研究环境污染中所涉及到的重金属主要是指生物毒性显著的铅、镉、汞、砷、铬等，土壤中的重金属污染具有隐蔽性、积累性、不可逆转性，一经污染、难以治理，重金属进入土壤环境后，一方面可能进入植物体而对食物链产生危害,另一方面还可能随土壤水下渗而使地下水源遭受污染，重金属进入土壤后会进行吸附，土壤中重金属的生物有效性及潜在毒性是土壤污染及其修复研究的重要内容。
3.然而冻土内部由于水与冰的密度不同，土壤水不断相变使土壤冻胀和融沉现象频繁发生，改变了土体的温度，同时也破坏土壤颗粒的大小及其稳定性，难以细化的将重金属从土壤聚集体中释放，因此，需要一种模拟冻融过程对污染土壤中重金属释放的实验装置。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种模拟冻融过程对污染土壤中重金属释放的实验装置，以解决上述背景技术中提出冻土内部由于水与冰的密度不同，土壤水不断相变使土壤冻胀和融沉现象频繁发生，改变了土体的温度，同时也破坏土壤颗粒的大小及其稳定性，难以细化的将重金属从土壤聚集体中释放的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种模拟冻融过程对污染土壤中重金属释放的实验装置，包括：
6.装置本体，为装置主要的外框结构，所述装置本体的一端外表面设置有进料口和第一密封门，所述第一密封门位于所述进料口底端，所述第一密封门一端设置有锁紧件；
7.伺服电机，位于所述装置本体的左上端，所述伺服电机的输出端连接有搅拌轴，所述搅拌轴的外表面分别设置有搅拌叶片和第一传动链；
8.离心管，位于所述装置本体的内部，所述离心管的上下两端分别设置有上料斗和下料斗，所述上料斗和下料斗外表面设置有限位框；
9.第一培养箱，位于所述装置本体的一端外表面，所述第一培养箱底端设置有第二培养箱；
10.套筒，连接在所述第一培养箱和第二培养箱之间，所述套筒内部设置有活动轴，所述套筒上下两端均设置有冷热交换器；
11.支撑架，位于所述装置本体底端，所述支撑架内部设置有滑杆，所述滑杆的外表面滑动连接有筛框；
12.直流电机，位于所述支撑架一端外表面，所述直流电机的输出端连接有转轴，所述转轴的外表面设置有偏心轮。
13.作为本实用新型的优选技术方案，所述筛框呈倾斜状结构，所述筛框通过滑杆与支撑架构成滑动结构。
14.采用上述技术方案，筛框根据自身的形状结构，能够通过上下颠覆的方式，将外表面的土壤颗粒从上导送到底部，由滑杆对筛框活动提高可靠的稳定性。
15.作为本实用新型的优选技术方案，所述筛框中端设置有固定套，所述固定套的底端设置有传动杆，所述传动杆的外表面设置有弹簧，所述传动杆的一端呈弧形状结构，所述传动杆与偏心轮为滑动连接。
16.采用上述技术方案，筛框通过设置固定套与传动杆相连接，在偏心轮的一端与传动杆接触滑动时，传动杆沿着偏心轮外表面向上升降，并由弹簧对抗挤压力，在传动杆与偏心轮分离时，由弹簧对传动杆进行复位，从而起到震动过筛的效果。
17.作为本实用新型的优选技术方案，所述第一密封门与第二密封门为相同结构，所述第一密封门与装置本体为转动结构。
18.采用上述技术方案，第一密封门与第二密封门分别对装置本体与第一培养箱和第二培养箱进行密封防护，通过锁紧件开关的方式取放内部的土壤材料。
19.作为本实用新型的优选技术方案，所述离心管与搅拌轴连接处设置有第一传动链，所述离心管与限位框为滑动连接。
20.采用上述技术方案，离心管在第一传动链的作用下，与搅拌轴同步旋转，离心管通过高速旋转的方式对土壤及钝化剂进行混合反应，便于检测土壤内金属浓度。
21.作为本实用新型的优选技术方案，所述活动轴与离心管连接处设置有第二传动链，所述活动轴外表面环形分布有风机叶片。
22.采用上述技术方案，活动轴与离心管通过第二传动链同步旋转，使风机叶片将第一培养箱与第二培养箱对冻融土进行冷热循环，配合冷热交换器，可根据实际需求对冷热风进行分布，从而增加了整体的实用性。
23.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该模拟冻融过程对污染土壤中重金属释放的实验装置：
24.1.通过将冻土进行风干搅拌与离心混合过筛，并放置在培养箱内部冻融交替循环，在多个结构之间设置传动链进行同步旋转，能够连续不间断的完成污染土壤冻融过程试验，提高冻融交替次数和样品数量，提高实验结构的准确性；
25.2.通过在设备底端设置筛框与传动结构，根据筛框自身的形状结构，在传动结构的连动下，能够持续的将离心混合后的土壤进行筛分，利用抖动的方式将土壤缓缓向一端输送，不仅可以过滤杂质，增加冻融交替循环的效果，同时还便于持续供料，从而增加了整体的实用性。
附图说明
26.图1为本实用新型整体内部正视结构示意图；
27.图2为本实用新型图1中a区放大结构示意图；
28.图3为本实用新型离心管和套筒内部俯视结构示意图；
29.图4为本实用新型支撑架内部侧视结构示意图。
30.图中：1、装置本体；2、伺服电机；3、搅拌轴；4、搅拌叶片；5、第一传动链；6、离心管；
7、上料斗；8、下料斗；9、限位框；10、第二传动链；11、套筒；12、冷热交换器；13、第一培养箱；14、第二培养箱；15、进料口；16、第一密封门；17、锁紧件；18、第二密封门；19、支撑架；20、筛框；21、直流电机；22、固定套；23、传动杆；24、弹簧；25、偏心轮；26、转轴；27、活动轴；28、风机叶片；29、滑杆 。
具体实施方式
31.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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
32.请参阅图1-4，本实用新型提供一种技术方案：一种模拟冻融过程对污染土壤中重金属释放的实验装置，包括：
33.装置本体1，为装置主要的外框结构，装置本体1的一端外表面设置有进料口15和第一密封门16，第一密封门16位于进料口15底端，第一密封门16一端设置有锁紧件17；伺服电机2，位于装置本体1的左上端，伺服电机2的输出端连接有搅拌轴3，搅拌轴3的外表面分别设置有搅拌叶片4和第一传动链5；离心管6，位于装置本体1的内部，离心管6的上下两端分别设置有上料斗7和下料斗8，上料斗7和下料斗8外表面设置有限位框9；第一培养箱13，位于装置本体1的一端外表面，第一培养箱13底端设置有第二培养箱14；套筒11，连接在第一培养箱13和第二培养箱14之间，套筒11内部设置有活动轴27，套筒11上下两端均设置有冷热交换器12；支撑架19，位于装置本体1底端，支撑架19内部设置有滑杆29，滑杆29的外表面滑动连接有筛框20；直流电机21，位于支撑架19一端外表面，直流电机21的输出端连接有转轴26，转轴26的外表面设置有偏心轮25。
34.筛框20呈倾斜状结构，筛框20通过滑杆29与支撑架19构成滑动结构；筛框20根据自身的形状结构，能够通过上下颠覆的方式，将外表面的土壤颗粒从上导送到底部，由滑杆29对筛框20活动提高可靠的稳定性；筛框20中端设置有固定套22，固定套22的底端设置有传动杆23，传动杆23的外表面设置有弹簧24，传动杆23的一端呈弧形状结构，传动杆23与偏心轮25为滑动连接；筛框20通过设置固定套22与传动杆23相连接，在偏心轮25的一端与传动杆23接触滑动时，传动杆23沿着偏心轮25外表面向上升降，并由弹簧24对抗挤压力，在传动杆23与偏心轮25分离时，由弹簧24对传动杆23进行复位，从而起到震动过筛的效果；第一密封门16与第二密封门18为相同结构，第一密封门16与装置本体1为转动结构；第一密封门16与第二密封门18分别对装置本体1与第一培养箱13和第二培养箱14进行密封防护，通过锁紧件17开关的方式取放内部的土壤材料；离心管6与搅拌轴3连接处设置有第一传动链5，离心管6与限位框9为滑动连接；离心管6在第一传动链5的作用下，与搅拌轴3同步旋转，离心管6通过高速旋转的方式对土壤及钝化剂进行混合反应，便于检测土壤内金属浓度；活动轴27与离心管6连接处设置有第二传动链10，活动轴27外表面环形分布有风机叶片28；活动轴27与离心管6通过第二传动链10同步旋转，使风机叶片28将第一培养箱13与第二培养箱14对冻融土进行冷热循环，配合冷热交换器12，可根据实际需求对冷热风进行分布，从而增加了整体的实用性。
35.工作原理：在使用该模拟冻融过程对污染土壤中重金属释放的实验装置时，首先
为装置接上电源，随后将冻土样品从进料口15排入到装置本体1内部，并启动伺服电机2旋转搅拌轴3，配合搅拌叶片4对土壤搅拌均匀，随后打开第一密封门16将土壤取出，并从上料斗7倒入到离心管6，在第一传动链5的作用下，离心管6与搅拌轴3同步处于高速旋转状态，并添入纯化剂，使土壤与溶剂进行混合，并从下料斗8排出，启动直流电机21对转轴26进行旋转，使外表面的偏心轮25持续沿着传动杆23底端滑动，并配合弹簧，能够持续的上下推拉固定套22，并连动筛框20沿着滑杆29在支撑架19内部滑动，并将土壤内部的植物根、砂砾等杂物剔除，随后将土壤分批存放在第一培养箱13与第二培养箱14内部，并根据实时需求启动冷热交换器12，在第二传动链10的传动下，活动轴27带动风机叶片28旋转，使第一培养箱13和第二培养箱14冷热风分布均匀，由多个连动结构，使装置能够连续不间断的进行土壤重金属释放试验，实验基数增大，提高土壤金属释放浓度的准确性，从而增加了整体的实用性。
36.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。