CN110672381B - 一种多层过滤土壤孔隙水采集装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种多层过滤土壤孔隙水采集装置，包括取样部，位于取样部上端可拆卸的收集机构、位于收集机构上端可拆卸连接的驱动机构及位于取样部下端可拆卸连接的钻头，所述取样部包括至少两个取样管，相邻两个取样管上下竖直设置，能够根据采集深度调整长度，可拆卸，便于清洗和重复利用。

Description

一种多层过滤土壤孔隙水采集装置
技术领域
本发明涉及土壤间隙水采集装置技术领域，特别是涉及一种多层过滤土壤孔隙水采集装置。
背景技术
我国部分地区农田土壤中重金属污染突出，农田土壤中重金属通过在农作物中累积给农产品安全和人体健康带来潜在危害。水稻是我国的主要农作物之一，也是人体摄入重金属的主要途径。重金属在稻田土壤中迁移转化等的研究是保证安全生产农产品的需要，而土壤-水界面是重金属转化的重要过程，因此研究稻田土壤孔隙水的收集对于研究稻田土壤重金属转化规律及其机理，具有重要的现实意义。
目前大多数对于土壤孔隙水的收集方法是通过采集湿的土壤样品，再通过离心分离得到孔隙水，这种方法费时费力尤其是在野外采集湿的土壤样品会给后续处理带来极大的不便且在离心和运输工程中易受到污染，影响样品的测定。此外市售的孔隙水装置多为陶瓷管质地，此装置在野外操作较困难、造价高、收集样品时间较长且不能重复利用，并且现有的采集装置长度固定不能根据采集深度进行调节。
发明内容
本发明的主要目的是为了提供一种多层过滤土壤孔隙水采集装置，能够根据采集深度调整长度，可拆卸，便于清洗和重复利用。
本发明的目的可以通过采用如下技术技术方案达到：
一种多层过滤土壤孔隙水采集装置，包括取样部，位于取样部上端可拆卸的收集机构、位于收集机构上端可拆卸连接的驱动机构及位于取样部下端可拆卸连接的钻头，所述取样部包括至少两个取样管，相邻两个取样管上下竖直设置。
进一步地，所述取样管上设有第一进水口，第一进水口外部通过螺纹可拆卸的连通有第一过滤装置，第一过滤装置包括壳体，壳体上设有连通内外部的第三进水口，壳体内部可拆卸的设有三层过滤层，三层过滤层通过隔板固定在壳体内部。
进一步地，所述三层过滤层分别为尼龙网、过滤棉和分析滤纸。
进一步地，所述收集机构包括手压抽水器，手压抽水器的抽水管与取样部连通，手压抽水器的出水管连接有存储杯，存储杯通过排水管与样品瓶连通，排水管侧边设有抽气管，抽气管一端与排水管连通，另一端连通有抽气筒。
进一步地，所述存储杯底部设有第二过滤装置，第二过滤装置包括过滤套，过滤套顶部设有第二进水口，过滤套底部与出水管密封连通，出水管与第二进水口之间设有过滤膜。
进一步地，所述过滤膜为0.45μm聚四氟乙烯过滤膜。
进一步地，所述驱动机构包括旋转支撑架，旋转支撑架下端与手压抽水器可拆卸连接，旋转支撑架上端设有旋转轴，旋转轴上端设有驱动器。
进一步地，所述驱动器为手轮或电动手钻。
进一步地，所述取样管之间通过螺纹连接且取样管之间通过聚四氟乙烯生料带密封；收集机构与取样部之间通过螺纹连接且通过聚四氟乙烯生料带密封；第二过滤装置与存储杯之间密封连接。
进一步地，所述取样管上设有刻度线。
本发明的有益效果为：取样部通过多个结果相同的取样管拼接而而成，一方面可根据取样深度进行调整，另一方面便于拆卸和携带，更加适用于野外工作；通过设置驱动机构，便于操作人员取样操作，驱动机构还可为电动手钻驱动，提高取样效率，同时适用于不同硬度的土壤的取样作业；通过设置第一过滤装置和第二过滤装置，能够有效过滤掉间隙水中的杂质，第一过滤装置可拆卸的连接在取样管上，还便于更换；通过设置收集装置，可以将取样管中的间隙水抽出并进入样品瓶中，无需离心分离即可得到间隙水。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中取样管的结构示意图；
图3为本发明的收集机构的结构示意图；
图4为本发明的第一过滤装置的结构示意图；
图5为本发明的钻头结构示意图；
图6为本发明隔板的结构示意图。
图中：1-驱动器，2-旋转轴，3-旋转支架，4-手压抽水器，5-抽水管，6-取样管，61-外螺纹连接部，62-内螺纹连接部，63-第一进水口，64-刻度线，7-第一过滤装置，71-壳体，72-尼龙网，73-过滤棉，74-分析滤纸，8-钻头，9-出水管，10-存储杯，11-排水管，12-样品瓶，13-抽气筒，14-过滤套，141-第二进水口，15-过滤膜，16-抽气管，17-隔板，171-安装槽。
具体实施方式
为使本技术领域人员更加清楚和明确本发明的技术方案，下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
如图1-图6所示，本实施例提供了一种多层过滤土壤孔隙水采集装置，包括取样部，位于取样部上端可拆卸的收集机构、位于收集机构上端可拆卸连接的驱动机构及位于取样部下端可拆卸连接的钻头8，为了保证取样部顺利插入土壤，钻头8最大处的直径大于或等于安装有第一过滤装置7后的取样管6直径，所述取样部包括至少两个取样管6，相邻两个取样管6上下竖直设置，取样管6上端设有外螺纹连接部61，取样管6下端设有内螺纹连接部62，相邻两个取样管6的外螺纹连接部61与内螺纹连接部62连接，收集装置中的手压抽水器4下端同样设有内螺纹连接部62，最顶端的取样管6与手压抽水器4连接，同样最顶端的取样管6与手压抽水器4密封连接，钻头8上端同样设有外螺纹连接部61，最下端的取样管6与钻头8连接，外螺纹连接部61与内螺纹连接部62的尺寸相适配。
作为本发明的一具体实施例，所述取样管6上设有第一进水口63，第一进水口63外部通过螺纹可拆卸的连通有第一过滤装置7，第一过滤装置7与第一进水口63密封连接，第一过滤装置7包括壳体71，壳体71上设有连通内外部的第三进水口，壳体71内部可拆卸的设有三层过滤层，三层过滤层通过隔板17固定在壳体71内部，隔板17从上至下设有安装槽171，过滤层安装在安装槽171内，当需要增加过滤层时可增加安装槽171数量即可，隔板17采用硬质塑料板或硬质隔水板。
为了提高过滤效率，所述三层过滤层分别为尼龙网72、过滤棉73和分析滤纸74，尼龙网72采用500目尼龙网72，过滤棉73为高密度过滤棉73。
为了将间隙水从取样管6中抽取出来，所述收集机构包括手压抽水器4，手压抽水器4的抽水管5与取样部连通，手压抽水器4的出水管9连接有存储杯10，存储杯10通过排水管11与样品瓶12连通，排水管11与样品瓶12之间通过螺纹密封连接，排水管11侧边设有抽气管16，抽气管16一端与排水管11连通，另一端连通有抽气筒13，通过抽拉抽气筒13产生压力差，将间隙水从存储杯10中抽取出来，同时也可第二过滤装置过滤间隙水的速度。
为了进一步提高间隙水过滤效果，所述存储杯10底部设有第二过滤装置，第二过滤装置与存储杯10底部通过螺纹密封连接，第二过滤装置包括过滤套14，过滤套14顶部设有第二进水口141，过滤套14底部与出水管9密封连通，出水管9与第二进水口141之间设有过滤膜15，所述过滤膜15为0.45μm聚四氟乙烯过滤膜15。
作为本发明的一具体实施例，所述驱动机构包括旋转支撑架，旋转支撑架下端与手压抽水器4可拆卸连接，旋转支撑架上端设有旋转轴2，旋转轴2上端设有驱动器1，所述驱动器1为手轮或电动手钻。
为了提高间隙水取样效率，提高装置密封性，所述取样管6之间通过螺纹连接且取样管6之间通过聚四氟乙烯生料带密封；收集机构与取样部之间通过螺纹连接且通过聚四氟乙烯生料带密封；第二过滤装置与存储杯10之间密封连接。
为了便于观察取样管6中液体的容量，所述取样管6上设有刻度线64。
本装置在使用时，首先将旋转支架3通过螺栓与手压抽水器4连接，接着根据采样要求选择合适的取样管6个数，并将取样管6上下竖直拼接在一起，将最上端的取样管6与手压抽水器4下端连接，最下端的取样管6与钻头8连接，接着将第一过滤装置7安装在第一进水口63处，按照采样要求将采集装置插入土壤中，可通过转动手轮或电动手钻使采集装置更加轻松的插入土壤中，当需要将取样管6中的间隙水抽取出来时，按动手压抽水器4，手压抽水器4将间隙水抽入存储杯10中，这是抽拉抽气筒13，加快对间隙水的二次过滤，最后进入到样品瓶12中。
以上所述，仅为本发明进一步的实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明所公开的范围内，根据本发明的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种多层过滤土壤孔隙水采集装置，其特征在于：包括取样部，位于取样部上端可拆卸的收集机构、位于收集机构上端可拆卸连接的驱动机构及位于取样部下端可拆卸连接的钻头，所述取样部包括至少两个取样管，相邻两个取样管上下竖直设置；
所述取样管上设有第一进水口，第一进水口外部通过螺纹可拆卸的连通有第一过滤装置，第一过滤装置包括壳体，壳体上设有连通内外部的第三进水口，壳体内部可拆卸的设有三层过滤层，三层过滤层通过隔板固定在壳体内部，
所述收集机构包括手压抽水器，手压抽水器的抽水管与取样部连通，手压抽水器的出水管连接有存储杯，存储杯通过排水管与样品瓶连通，排水管侧边设有抽气管，抽气管一端与排水管连通，另一端连通有抽气筒，
所述存储杯底部设有第二过滤装置，第二过滤装置包括过滤套，过滤套顶部设有第二进水口，过滤套设在存储杯的内部，且第二进水口的高度高于存储杯的内底面，过滤套底部与出水管密封连通，出水管与第二进水口之间设有过滤膜。
2.根据权利要求1所述的一种多层过滤土壤孔隙水采集装置，其特征在于：所述三层过滤层分别为尼龙网、过滤棉和分析滤纸。
3.根据权利要求1所述的一种多层过滤土壤孔隙水采集装置，其特征在于：所述过滤膜为0.45µm聚四氟乙烯过滤膜。
4.根据权利要求1所述的一种多层过滤土壤孔隙水采集装置，其特征在于：所述驱动机构包括旋转支撑架，旋转支撑架下端与手压抽水器可拆卸连接，旋转支撑架上端设有旋转轴，旋转轴上端设有驱动器。
5.根据权利要求4所述的一种多层过滤土壤孔隙水采集装置，其特征在于：所述驱动器为手轮或电动手钻。
6.根据权利要求1所述的一种多层过滤土壤孔隙水采集装置，其特征在于：所述取样管之间通过螺纹连接且取样管之间通过聚四氟乙烯生料带密封；收集机构与取样部之间通过螺纹连接且通过聚四氟乙烯生料带密封；第二过滤装置与存储杯之间密封连接。
7.根据权利要求1所述的一种多层过滤土壤孔隙水采集装置，其特征在于：所述取样管上设有刻度线。
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