CN112578000B - 一种基于电阻法快速检测土壤油品污染的装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于电阻法快速检测土壤油品污染的装置，旨在解决现有的土壤油品污染检测设备结构复杂，成本高，检测操作不便的不足。该发明包括检测池、洗油槽、补液桶、电阻测试仪器，补液桶内装有用于清洗油品的洗油液，检测池内安装有两根电极，电阻测试仪器电连接在两电极之间用于检测两电极之间的电阻，洗油槽连通在检测池和补液桶之间。这种基于电阻法快速检测土壤油品污染的装置的结构简单，成本低，检测操作方便。

Description

一种基于电阻法快速检测土壤油品污染的装置

技术领域

本发明涉及一种油品污染检测技术，更具体地说，它涉及一种基于电阻法快速检测土壤油品污染的装置。

背景技术

在石油勘探、开采、运输和炼制等过程中，由于处理不当或意外事故，将引起油品的泄漏，泄漏的油品会对土壤性质产生严重影响，进而影响土壤可用性，对土壤生物甚至人类健康造成威胁。我国土壤石油污染检测技术与国际先进技术存在明显差距。目前，基于土壤石油污染检测技术主要是直接引进国外技术或在引进的基础上研发了一些相关技术，但依然存在不少问题。第一，监控修复工作起步晚，技术落后，尚未形成有效的理论体系。第二，多数设备依靠进口，检测成本高，导致引进的先进技术不能得到广泛的应用与发展。随着科学技术的发展，对环境保护问题也引起了重视，对土壤石油污染的检测已成为当下迫切需要解决的问题。综上所述，现有的用于土壤油品污染检测的设备结构复杂，成本高，检测操作不便。

发明内容

为了克服上述不足，本发明提供了一种基于电阻法快速检测土壤油品污染的装置，它的结构简单，成本低，检测操作方便。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：一种基于电阻法快速检测土壤油品污染的装置，包括检测池、洗油槽、补液桶、电阻测试仪器，补液桶内装有用于清洗油品的洗油液，检测池内安装有两根电极，电阻测试仪器电连接在两电极之间用于检测两电极之间的电阻，洗油槽连通在检测池和补液桶之间。

土壤油品污染检测时先进行取样，将取到的样品放置到洗油槽内，然后补液桶内的洗油液输送到洗油槽内对样品进行淋洗，洗油液能淋洗出样品中的油品，淋洗液流入检测池中。如果淋洗液中存在油品，基于油品不导电的特性，大量油品吸附在两电极之间，引起两电极之间阻值的急剧增加。通过电阻测试仪器检测两电极之间阻值的变化情况即可判断样品受油品污染情况。这种基于电阻法快速检测土壤油品污染的装置的结构简单，成本低，检测操作方便。

作为优选，补液桶上安装活塞筒，活塞筒内安装活塞，活塞上连接活塞杆，活塞筒底部设有进液孔和出液孔，进液孔连通进液管，进液管插装到补液桶，出液孔连通输液软管，输液软管连通到洗油槽，进液孔内安装单向进液阀。

向外拉动活塞杆，将补液桶内的洗油液通过进油孔抽入活塞筒内，向内压动活塞杆，活塞筒内的洗油液从出液孔排出并经过输液软管输送到洗油槽内。通过这种结构的设置便于洗油液的输送。

作为优选，洗油槽内安装取样筒，取样筒上端与输液软管连通，取样筒下端开口且置于洗油槽底部。

通过取样筒进行样品的取样操作，取样筒完成取样后直接连接在输液软管和洗油槽之间，操作方便。

作为优选，洗油槽底部安装过滤网，洗油槽底部和检测池顶部之间连通有通液孔。过滤网对淋洗液进行过滤，防止杂质进入检测池。

作为优选，还包括取样机构，取样机构包括环形导管、安装在环形导管内的环圈，环形导管下部埋地，环形导管上部露出地面，环形导管上部设有取样口，取样口上方安装防护罩，环圈上安装有取样海绵，环形导管下部外壁上设有若干落液孔，环形导管下部落液孔两侧均铰接有若干倾斜设置的挤压板，环形导管下部落液孔两侧均连接有导流布，导流布铺设在挤压板上，环形导管上挤压板下方均安装有气囊，挤压板支撑在气囊上，环形导管旁装有充气管，充气管上端露出地面，气囊均与充气管连通。

一般输油管道的接头位置容易发生漏油现象，将取样机构埋在输油管道接头位置，环形导管下部的落液孔置于输油管道下方，当输油管道接头位置发生漏油时，在重力作用下，油液通过落液孔进入环形导管内并被取样海绵吸收。土壤进行油品污染检测时，通过充气管对气囊充气，气囊向外鼓出并推动两侧的挤压板向相互靠近的方向对土壤进行挤压，使土壤中的油液能够被挤出并沿导流布流入落液孔。之后转动环圈，使取样海绵沿环形导管转动到取样口位置，然后将取样海绵从环圈上卸下。取下的取样海绵装入清洗槽内进行淋洗。这种结构设置有利于提高检测的精准度。

作为优选，环圈上可拆卸连接两定位螺钉，两定位螺钉分别支撑在取样口的两侧。

定位螺钉对环圈起到了很好的定位作用，保证取样海绵能够置于环形导管下部位置。

作为优选，环圈上取样海绵两端位置均安装有定位板，取样海绵限位在两定位板之间。

定位板对取样海绵起到了很好的定位作用，保证了取样海绵在环形导管内的可靠滑动。

作为优选，环形导管外壁上挤压板下方均设有安装座，安装座上设有开口朝上的安装槽，气囊安装在安装槽内。安装座方便了气囊的安装布置。

作为优选，洗油槽内安装缓冲塞、缓冲弹簧，缓冲弹簧置于缓冲塞和洗油槽底部之间，洗油槽侧壁上设有若干条竖向设置的通液槽，洗油槽上端连接上盖，洗油槽上连接限位块，缓冲塞上端抵接在限位块上，取样海绵置于洗油槽底部和缓冲塞之间进行洗油操作。

活塞筒内的活塞杆向内压动时，洗油液进入洗油槽上部，缓冲塞上方腔体内的压力增加，从而压动缓冲塞向下移动，对取样海绵进行挤压。当缓冲塞移动到通液槽位置时，缓冲塞上方和下方的腔体连通，洗油液流到取样海绵上对取样海绵进行清洗。活塞筒内的活塞杆向外拉动时，缓冲塞上方腔体内的压力降低，在缓冲弹簧作用下，缓冲塞向上移动，取样海绵复原。这种结构设置使取样海绵淋洗过程中一挤一松，便于挤出淋洗液，取样海绵淋洗更加彻底。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明结构简单，成本低，检测操作方便，精准可靠。

附图说明

图1是本发明的实施例1的结构示意图；

图2是本发明的实施例2的结构示意图；

图3是本发明的实施例2的取样机构的结构示意图；

图4是本发明的实施例2的取样机构的原理图；

图中：1、检测池，2、洗油槽，3、补液桶，4、电阻测试仪器，5、电极，6、活塞筒，7、活塞，8、活塞杆，9、进液孔，10、出液孔，11、进液管，12、输液软管，13、单向进液阀，14、单向出液阀，15、取样筒，16、过滤网，17、通液孔，18、环形导管，19、环圈，20、取样口，21、防护罩，22、取样海绵，23、落液孔，24、挤压板，25、导流布，26、气囊，27、充气管，28、定位螺钉，29、定位板，30、安装座，31、安装槽，32、缓冲塞，33、缓冲弹簧，34、通液槽，35、上盖，36、限位块，37、输油管道。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体描述：

实施例1：一种基于电阻法快速检测土壤油品污染的装置（参见附图1），包括检测池1、洗油槽2、补液桶3、电阻测试仪器4，补液桶内装有用于清洗油品的洗油液，检测池内安装有两根电极5，电阻测试仪器电连接在两电极之间用于检测两电极之间的电阻，洗油槽连通在检测池和补液桶之间。电阻测试仪器采用万用表。补液桶上安装活塞筒6，活塞筒内安装活塞7，活塞上连接活塞杆8，活塞筒底部设有进液孔9和出液孔10，进液孔连通进液管11，进液管插装到补液桶，出液孔连通输液软管12，输液软管连通到洗油槽，进液孔内安装单向进液阀13。出液孔内安装单向出液阀14。洗油槽内安装取样筒15，取样筒上端与输液软管连通，取样筒下端开口且置于洗油槽底部。洗油槽底部安装过滤网16，洗油槽底部和检测池顶部之间连通有通液孔17。洗油液采用的是十二烷基苯磺酸钠洗涤液。电极采用铜电极。

土壤油品污染检测时先进行取样，采用取样筒对待测土壤进行取样，将完成取样的取样筒倒置在洗油槽内，并将取样筒与输液软管连通，然后手动操作活塞杆，向外拉动活塞杆，单向进液阀开启抽取补液桶内的洗油液，之后向内压动活塞杆，单向出液阀开启，活塞筒内的洗油液通过出液孔、输液软管输送到洗油槽内对样品进行淋洗，洗油液能淋洗出样品中的油品，淋洗液流入检测池中。如果淋洗液中存在油品，基于油品不导电的特性，大量油品吸附在两电极之间，引起两电极之间阻值的急剧增加。通过电阻测试仪器检测两电极之间阻值的变化情况即可判断样品受油品污染情况。

实验结果如下表所示。

序号	土壤含油量	三次淋洗除油率平均值	阻值（KΩ）
				1	0	0	75
2	0.77	19	175
				3	1.90	28	180
4	2.30	32	176
				5	2.50	25	175
6	4.04	29	177
				7	4.38	36	175
8	4.50	35	176
				9	8.76	44	175
10	9.04	50	179
				11	9.30	46	177

注：取淋洗前后土壤，使用重量法测定有机碳含量，两者均减去无污染对照组土壤测得的有机碳含量，即可得到土壤含油量和残油量。残油量与含油量的比值即为油品的除油率。

实验结论：

由实验结果可知，当检测池中没有油品时，实测阻值为 75 KΩ，当土壤中含油量为 0.77 %，淋洗除油率为 19 %左右时，实测其阻值为 175 KΩ，当土壤含油量不断增加时，其阻值基本不变，说明该装置对于土壤油品的检测具有非常高的精确度和灵敏度。

实施例2：一种基于电阻法快速检测土壤油品污染的装置（参见附图2至附图4），其结构与实施例1相似，主要不同点在于本实施例中基于电阻法快速检测土壤油品污染的装置还包括取样机构，取样机构包括环形导管18、安装在环形导管内的环圈19，环形导管下部埋地，环形导管上部露出地面，环形导管上部设有取样口20，取样口上方安装防护罩21，环圈上安装有取样海绵22，环形导管下部外壁上设有若干落液孔23，环形导管下部落液孔两侧均铰接有若干倾斜设置的挤压板24，环形导管下部落液孔两侧均连接有导流布25，导流布铺设在挤压板上，环形导管上挤压板下方均安装有气囊26，挤压板支撑在气囊上，环形导管旁装有充气管27，充气管上端露出地面，气囊均与充气管连通。环圈上可拆卸连接两定位螺钉28，两定位螺钉分别支撑在取样口的两侧。环圈上取样海绵两端位置均安装有定位板29，取样海绵限位在两定位板之间。环形导管外壁上挤压板下方均设有安装座30，安装座上设有开口朝上的安装槽31，气囊安装在安装槽内。取样海绵设有两个，两取样海绵之间设置隔板，环圈上取样海绵位置设有弧形的细杆，取样海绵套装在细杆上，取样海绵上沿长度方向设有切口，便于将取样海绵从细杆上取下，取样海绵外套装抱箍。

洗油槽内安装缓冲塞32、缓冲弹簧33，缓冲弹簧置于缓冲塞和洗油槽底部之间，洗油槽侧壁上设有若干条竖向设置的通液槽34，洗油槽上端连接上盖35，洗油槽上连接限位块36，缓冲塞上端抵接在限位块上，取样海绵置于洗油槽底部和缓冲塞之间进行洗油操作。活塞筒上的进液孔内安装单向进液阀，出液孔内没有安装单向出液阀。其它结构与实施例1相同。

一般输油管道的接头位置容易发生漏油现象，将取样机构埋在输油管道37接头位置，环形导管下部的落液孔置于输油管道下方，当输油管道接头位置发生漏油时，在重力作用下，油液通过落液孔进入环形导管内并被取样海绵吸收。土壤进行油品污染检测时，通过充气管对气囊充气，气囊向外鼓出并推动两侧的挤压板向相互靠近的方向对土壤进行挤压，使土壤中的油液能够被挤出并沿导流布流入落液孔。之后转动环圈，使取样海绵沿环形导管转动到取样口位置，然后将取样海绵从环圈上卸下。取下的取样海绵装入清洗槽内进行淋洗。这种结构设置便于将输油管道周围土壤中的油液进行收集，当发生漏油现象时保证能够取样到油液，有利于提高检测的精准度。

以上所述的实施例只是本发明较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (8)

1.一种基于电阻法快速检测土壤油品污染的装置，其特征是，包括检测池、洗油槽、补液桶、电阻测试仪器，补液桶内装有用于清洗油品的洗油液，检测池内安装有两根电极，电阻测试仪器电连接在两电极之间用于检测两电极之间的电阻，洗油槽连通在检测池和补液桶之间；还包括取样机构，取样机构包括环形导管、安装在环形导管内的环圈，环形导管下部埋地，环形导管上部露出地面，环形导管上部设有取样口，取样口上方安装防护罩，环圈上安装有取样海绵，环形导管下部外壁上设有若干落液孔，环形导管下部落液孔两侧均铰接有若干倾斜设置的挤压板，环形导管下部落液孔两侧均连接有导流布，导流布铺设在挤压板上，环形导管上挤压板下方均安装有气囊，挤压板支撑在气囊上，环形导管旁装有充气管，充气管上端露出地面，气囊均与充气管连通。

2.根据权利要求1所述的一种基于电阻法快速检测土壤油品污染的装置，其特征是，补液桶上安装活塞筒，活塞筒内安装活塞，活塞上连接活塞杆，活塞筒底部设有进液孔和出液孔，进液孔连通进液管，进液管插装到补液桶，出液孔连通输液软管，输液软管连通到洗油槽，进液孔内安装单向进液阀。

3.根据权利要求2所述的一种基于电阻法快速检测土壤油品污染的装置，其特征是，洗油槽内安装取样筒，取样筒上端与输液软管连通，取样筒下端开口且置于洗油槽底部。

4.根据权利要求1所述的一种基于电阻法快速检测土壤油品污染的装置，其特征是，洗油槽底部安装过滤网，洗油槽底部和检测池顶部之间连通有通液孔。

5.根据权利要求1所述的一种基于电阻法快速检测土壤油品污染的装置，其特征是，环圈上可拆卸连接两定位螺钉，两定位螺钉分别支撑在取样口的两侧。

6.根据权利要求1所述的一种基于电阻法快速检测土壤油品污染的装置，其特征是，环圈上取样海绵两端位置均安装有定位板，取样海绵限位在两定位板之间。

7.根据权利要求1所述的一种基于电阻法快速检测土壤油品污染的装置，其特征是，环形导管外壁上挤压板下方均设有安装座，安装座上设有开口朝上的安装槽，气囊安装在安装槽内。

8.根据权利要求1所述的一种基于电阻法快速检测土壤油品污染的装置，其特征是，洗油槽内安装缓冲塞、缓冲弹簧，缓冲弹簧置于缓冲塞和洗油槽底部之间，洗油槽侧壁上设有若干条竖向设置的通液槽，洗油槽上端连接上盖，洗油槽上连接限位块，缓冲塞上端抵接在限位块上，取样海绵置于洗油槽底部和缓冲塞之间进行洗油操作。