CN110873752A - 一种污染地下水修复粒子激发极化信号实验装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种污染地下水修复粒子激发极化信号实验装置及方法，它解决了现有技术中化学测定装置不能进行激发极化探测，无法实现不同条件下粒子的极化信号研究的问题，能够有效获取粒子在多种状态下的极化信号，实现粒子在不同条件下的极化特征研究。其技术方案为：包括用于盛装修复粒子的密封空心柱，密封空心柱一端可拆卸安装密封顶盖，所述密封顶盖连接可拆卸输出端；密封空心柱另一端可拆卸安装密封底盖，密封底盖连接有用于输入电解质溶液的可拆卸输入端；所述密封顶盖和密封底盖中均插入线圈电极；所述密封空心柱侧面设有多个测量电极端口，测量电极端口中通过密封套固定测量电极。

Description

一种污染地下水修复粒子激发极化信号实验装置及方法

技术领域

本发明涉及污染水修复技术领域，尤其涉及一种污染地下水修复粒子激发极化信号实验装置及方法。

背景技术

当前，随着世界人口的逐步增长以及国际生态健康观念的加强，污染地下水的治理工作变得尤为重要，粒子修复作为一种无损伤的污染水修复方法不断得到重视。在粒子修复地下水的过程中需要对粒子运移路径及修复效果进行监测，激发极化方法由于其对极化粒子的敏感性高及探测范围广的特点，在粒子监测领域逐步应用。然而由于粒子多采用铁单质等金属颗粒，本身具有不稳定性、团聚性等特点，因此需要对修复粒子的激发极化信号进行系统的实验研究，为进一步的工程应用提供理论基础。

发明人发现，目前针对修复粒子的实验研究多基于化学测定装置，该类装置可对粒子的流变性、稳定性等物理化学性质进行实验分析，但不能进行激发极化探测，无法实现不同条件下粒子的极化信号研究。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种污染地下水修复粒子激发极化信号实验装置及方法，适用于多种条件的粒子极化信号检测装置，可有效获取粒子在多种状态下的极化信号，从而实现粒子在不同条件下的极化特征研究。

本发明采用下述技术方案：

一种污染地下水修复粒子激发极化信号实验装置，包括用于盛装修复粒子的密封空心柱，密封空心柱一端可拆卸安装密封顶盖，所述密封顶盖连接可拆卸输出端；

密封空心柱另一端可拆卸安装密封底盖，密封底盖连接有用于输入电解质溶液的可拆卸输入端；所述密封顶盖和密封底盖中均插入线圈电极；

所述密封空心柱侧面设有多个测量电极端口，测量电极端口中通过密封套固定测量电极。

进一步的，所述密封空心柱一端具有第一卡台，密封顶盖与第一卡台通过螺栓连接；所述密封空心柱另一端具有第二卡台，密封底盖与第二卡台通过螺栓连接。

进一步的，所述密封底盖远离第二卡台一侧通过螺栓与环形支座相连，所述环形支座侧面开设有导线孔。

进一步的，所述的线圈电极伸入密封空心柱的一端呈线圈状，且其中心与密封空心柱的中心重合。

进一步的，所述可拆卸输出端与密封顶盖螺纹连接，所述可拆卸输入端与密封底盖螺纹连接，所述测量电极端口与密封空心柱螺纹连接。

进一步的，所述密封空心柱侧面中间部位具有多个用于安装测量电极端口的圆孔，圆孔内侧具有螺纹。

进一步的，所述密封套采用橡胶材质。

进一步的，所述密封顶盖、密封空心柱、密封底盖及环形支座为有机玻璃材质。

进一步的，所述的可拆卸输出端、可拆卸输入端分别位于密封顶盖、密封底盖的中心位置。

一种污染地下水修复粒子激发极化信号实验装置的使用方法，包括以下步骤：

(1)除密封顶盖外，将装置其他部件组装完成；

(2)将待测量粒子装入密封空心柱中；

(3)组装密封顶盖；

(4)将电解质流体材料从可拆卸输入端输入，穿过密封空心柱后，由可拆卸输出端输出；

(5)将线圈电极、测量电极通过测量导线与激发极化仪器相连，线圈电极中输入电流，通过测量电极采集输出电压，完成数据探测。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明输出的样本可完成对粒子的化学性质研究，还可通过电极完成粒子的激发极化信号检测；即通过本发明的装置可同步实现粒子的化学及极化性质研究；

(2)本发明整个装置可拆卸，便于清洗和保存，误差较小，可进行多种粒子实验；

(3)本发明粒子激发极化信号实验检测装置成本低，制作简单，性价比高。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为本发明实施例一的主视图；

图2为本发明实施例一的侧视图；

其中，1、可拆卸输出端，2、第一线圈电极，3、密封顶盖，4、第一螺栓，5、第一卡台，6、密封空心柱，7、测量电极端口，8、密封套，9、第一测量电极，10、第二测量电极，11、第二线圈电极，12、可拆卸输入端，13、密封底盖，14、环形支座，15、导线孔，16、第二螺栓，17、第二卡台，18、测量导线，19、蠕动管。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；

为了方便叙述，本申请中如果出现“上”、“下”、“左”“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

术语解释部分:本申请中的术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或为一体；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部连接，或者两个元件的相互作用关系，对于本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在本发明的具体含义。

正如背景技术所介绍的，现有技术中存在化学测定装置不能进行激发极化探测，无法实现不同条件下粒子的极化信号研究的不足，为了解决如上的技术问题，本发明提出了一种污染地下水修复粒子激发极化信号实验装置及方法。

实施例一：

下面结合附图1-图2对本发明进行详细说明，具体的，结构如下：

本实施例提供了一种污染地下水修复粒子激发极化信号实验装置，包括密封空心柱6、密封顶盖3、密封底盖13、环形支座14，密封空心柱6的使用状态为竖直方向，其顶端安装密封顶盖3，底端通过密封底盖13连接环形支座14。

具体的，密封空心柱6的一端外侧固定有第一卡台5，另一端外侧固定有第二卡台17。第一卡台5、第二卡台17的横截面为圆环形，通过第一卡台5、第二卡台17固定密封顶盖3、密封底盖13。

密封空心柱6的顶端卡入密封顶盖3内部且密封顶盖3端部与第一卡台5相接触，密封顶盖3与第一卡台5之间通过多个第一螺栓4相连。密封顶盖3采用螺栓连接的方式，便于拆卸。第一卡台5的外径大于密封顶盖3外径，以使二者连接稳定。

密封空心柱6的底端卡入密封底盖13内部且密封底盖13一端与第二卡台17相接触，密封底盖13另一端与环形支座14相接触；环形支座14、密封底盖13及第二卡台17之间通过多个第二螺栓16相连。为了支撑稳定，环形支座14的外径大于密封底盖13的外径。所述环形支座14侧面开设有导线孔15，导线孔15为圆形，供导线从环形支座14中伸出与激发极化仪器连接。

密封顶盖3中心位置安装可拆卸输出端1，可拆卸输出端1与密封顶盖3为螺纹连接。可拆卸输出端1为内部中空的连接头，其通过蠕动管19连接其他装置。可拆卸输出端1的偏心位置设有插入密封顶盖3的第一线圈电极2，且第一线圈电极2伸入密封空心柱6顶端，所述第一线圈电极2连接测量导线18。

密封底盖13中心位置安装可拆卸输入端12，可拆卸输入端12、可拆卸输出端1位于中心位置能够保证流体输入时呈一维形态。可拆卸输入端12与密封底盖13为螺纹连接。可拆卸输入端12为内部中空的连接头，通过可拆卸输入端12输入电解质溶液。

可拆卸输入端12的偏心位置设有插入密封底盖13的第二线圈电极11，且第二线圈电极11伸入密封空心柱6底端，所述第二线圈电极11连接测量导线18。第一线圈电极2、第二线圈电极11通过测量导线18与激发极化仪器连接。

第一线圈电极2、第二线圈电极11的纵向截面呈L型，二者伸入密封空心柱6的一端为线圈状(圆环状)，第一线圈电极2具有线圈状的一端中心与密封空心柱6的中心重合。

所述密封空心柱6侧面沿竖直方向设有多个测量电极端口7，测量电极端口7中通过密封套8固定测量电极。测量电极端口7呈空心结构，前端表面具有螺纹；其采用高强度非金属材料，以防止信号干扰。

在本实施例中，密封空心柱6侧面设有两个测量电极端口7，二者间隔一定距离。位于上侧的测量电极端口7内部插入第一测量电极9，位于下侧的测量电极端口7内部插入第二测量电极10，第一测量电极9、第二测量电极10分别连接测量导线18。第一测量电极9与第二测量电极10通过测量导线18与激发极化仪器连接。

进一步的，所述密封空心柱6侧面中间部位具有两个圆孔，且两圆孔之间的距离约占密封空心柱6高度的1/4，圆孔内侧具有螺纹。测量电极端口7通过螺纹连接于所述圆孔中。在本实施例中，密封空心柱6侧面的两个测量电极端口7相距2.5cm，密封空心柱6高度10cm。可以理解的，在其他实施例中，测量电极端口7之间的距离、密封空心柱6的高度可根据实际实验要求而定。

在本实施例中，所述可拆卸输出端1、可拆卸输入端12为高强度非金属材料。所述密封顶盖3、密封空心柱6、密封底盖13及环形支座14均为有机玻璃材料，保证实验粒子不会与装置发生化学反应。密封套8采用绝缘橡胶材料；所述蠕动管19选择乳胶材料。所述第一线圈电极2、第二线圈电极11、第一测量电极9与第二测量电极采用AgCl材料。

本实施例实验装置的使用方法为：

通过第二螺栓16将密封空心柱6、密封底盖13与环形支座14螺纹连接；将可拆卸输入端12与密封底盖13螺纹连接，第二线圈电极11内插于密封底盖13中。将可拆卸输入端12与蠕动管19连接。

将测量电极端口7与密封空心柱6螺纹连接，第一测量电极9与第二测量电极10贯穿密封套8，并将二者内插入测量电极端口7内。

将修复粒子铁粉与砂粒充分混合后，装入密封空心柱6中。将可拆卸输出端1与密封顶盖3螺纹连接，第一线圈电极2内插于密封顶盖3中，可拆卸输出端1与蠕动管19连接。将实验粒子包装后的密封空心柱6内扣于安装后的密封顶盖3中。将第一线圈电极2、第二线圈电极11、第一测量电极9、第二测量电极10与测量导线18连接。

将一定电导率的NaCl电解质溶液由可拆卸输入端12由下至上输入密封空心柱6中；充分饱和后，开启激发极化仪，完成激发极化数据采集。收集由可拆卸输出端1流出的粒子流体，进行化学分析；完成地下污染水修复粒子的化学及极化性质研究。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种污染地下水修复粒子激发极化信号实验装置，其特征在于，包括用于盛装修复粒子的密封空心柱，密封空心柱一端可拆卸安装密封顶盖，所述密封顶盖连接可拆卸输出端；

密封空心柱另一端可拆卸安装密封底盖，密封底盖连接有用于输入电解质溶液的可拆卸输入端；所述密封顶盖和密封底盖中均插入线圈电极；

所述密封空心柱侧面设有多个测量电极端口，测量电极端口中通过密封套固定测量电极。

2.根据权利要求1所述的一种污染地下水修复粒子激发极化信号实验装置，其特征在于，所述密封空心柱一端具有第一卡台，密封顶盖与第一卡台通过螺栓连接；所述密封空心柱另一端具有第二卡台，密封底盖与第二卡台通过螺栓连接。

3.根据权利要求2所述的一种污染地下水修复粒子激发极化信号实验装置，其特征在于，所述密封底盖远离第二卡台一侧通过螺栓与环形支座相连，所述环形支座侧面开设有导线孔。

4.根据权利要求1所述的一种污染地下水修复粒子激发极化信号实验装置，其特征在于，所述的线圈电极伸入密封空心柱的一端呈线圈状，且其中心与密封空心柱的中心重合。

5.根据权利要求1所述的一种污染地下水修复粒子激发极化信号实验装置，其特征在于，所述可拆卸输出端与密封顶盖螺纹连接，所述可拆卸输入端与密封底盖螺纹连接，所述测量电极端口与密封空心柱螺纹连接。

6.根据权利要求1所述的一种污染地下水修复粒子激发极化信号实验装置，其特征在于，所述密封空心柱侧面中间部位具有多个用于安装测量电极端口的圆孔，圆孔内侧具有螺纹。

7.根据权利要求1所述的一种污染地下水修复粒子激发极化信号实验装置，其特征在于，所述密封套采用橡胶材质。

8.根据权利要求3所述的一种污染地下水修复粒子激发极化信号实验装置，其特征在于，所述密封顶盖、密封空心柱、密封底盖及环形支座为有机玻璃材质。

9.根据权利要求1所述的一种污染地下水修复粒子激发极化信号实验装置，其特征在于，所述的可拆卸输出端、可拆卸输入端分别位于密封顶盖、密封底盖的中心位置。

10.根据权利要求1-9任一所述的一种污染地下水修复粒子激发极化信号实验装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)除密封顶盖外，将装置其他部件组装完成；

(2)将待测量粒子装入密封空心柱中；

(3)组装密封顶盖；

(4)将电解质流体材料从可拆卸输入端输入，穿过密封空心柱后，由可拆卸输出端输出；

(5)将线圈电极、测量电极通过测量导线与激发极化仪器相连，线圈电极中输入电流，通过测量电极采集输出电压，完成数据探测。

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