CN113465994A - 一种用于环境调查的地下气体采样装置 - Google Patents

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沈安宝
刘同喆
陈亮
邱晨
杨莉
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No 801 Hydrogeological Engineering Geology Brigade of Shandong Bureau of Geology and Mineral Resources
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Abstract

本发明公开了一种用于环境调查的地下气体采样装置，涉及气体采样技术领域，包括壳体，所述壳体内安装有双杆电机，所述双杆电机的两个输出轴分别键连接有第一锥头和第二锥头，所述第一锥头的尖端设置有套筒，所述套筒内固定连接有绳体，所述第一锥头内还设置有感应拉力采气组件，当绳体对第一锥头施加的拉力超过阈值则感应拉力采气组件采气。本发明通过设置由双杆电机驱动的第一锥头和第二锥头，第二锥头可以向地下钻洞，从而便于装置伸入地下，第一锥头可以在地下向上钻洞，从而便于装置从地下取出。本发明通过设置感应拉力采气组件，当绳体对第一锥头施加的拉力超过阈值则感应拉力采气组件采气，通过控制绳体的长度来控制采气深度，灵活性好。

Description

一种用于环境调查的地下气体采样装置
技术领域
本发明涉及气体采样技术领域，尤其涉及一种用于环境调查的地下气体采样装置。
背景技术
目前，常用的一种土壤气体采集工具是不同深度土壤气体采集装置，其结构是气体采集管顶端呈尖端状并封闭，在气体采集管尖端上部一圈设置多个小孔，气体采集管上端与连接管连通，连接管另一端接三通，三通另一端连通注射器前端。取样时将气体采集管插入不同深度的土壤中，用注射器进行取样，但是采用上述的方式进行地下气体采样存在采样距离过短的问题，采集的区域容易被外界大气渗透干扰导致气体采集不精准不能准确的反应地下气体情况。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述的问题，而提出的一种用于环境调查的地下气体采样装置。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种用于环境调查的地下气体采样装置，包括壳体，所述壳体内安装有双杆电机，所述双杆电机的两个输出轴分别键连接有第一锥头和第二锥头，所述第一锥头的尖端设置有套筒，所述套筒内固定连接有绳体，所述第一锥头内还设置有感应拉力采气组件，当绳体对第一锥头施加的拉力超过阈值则感应拉力采气组件采气。
可选地，所述感应拉力采气组件包括设置在第一锥头上的气腔，位于气腔内壁上的直线轴承，套设在套筒上的弹簧，与套筒固定连接的活塞，设置在气腔内壁上的与外界连通的通孔。
可选地，所述壳体采用中空的圆柱型结构，所述壳体内对称设置有两个隔板，两个所述隔板将壳体内分隔成位于中部的机腔和位于两侧的两空腔，所述双杆电机设置在机腔内，所述空腔内设置有感应水采气组件，所述空腔的内壁上设置有水管，当液体从水管进入空腔内时，所述感应水采气组件采气。
可选地，所述感应水采气组件包括设置在空腔内的滑板，所述滑板与隔板之间设置有气囊，所述气囊与壳体之间填充有遇水溶解放热材料，所述气囊连通有与外界连通的气管，所述气管和水管上均设置有逆止阀。
可选地，所述遇水溶解放热材料采用氧化钙、浓硫酸、氢氧化钠中的一种。
可选地，所述滑板与空腔的横截面相等，所述气囊采用波纹状气囊。
本发明具备以下优点：
本发明通过设置由双杆电机驱动的第一锥头和第二锥头，第二锥头可以向地下钻洞，从而便于装置伸入地下，第一锥头可以在地下向上钻洞，从而便于装置从地下取出，通过控制绳体的长度可以控制采气的位置，可以采集较深的土壤。
本发明通过设置感应拉力采气组件，当绳体对第一锥头施加的拉力超过阈值(即弹簧的初张力)则感应拉力采气组件采气，通过控制绳体的长度来控制采气深度，灵活性好。
附图说明
图1为本发明的外部结构示意图；
图2为本发明实施例一的结构示意图；
图3为本发明中感应拉力采气组件示意图；
图4为本发明实施例二的结构示意图。
图中：1壳体、2第一锥头、3套筒、4绳体、5双杆电机、6第二锥头、7隔板、8机腔、9空腔、10气囊、11水管、12逆止阀、13气管、14通孔、15直线轴承、16气腔、17弹簧、18活塞、19滑板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例一
参照图1-3，一种用于环境调查的地下气体采样装置，包括壳体1，壳体1内安装有双杆电机5，双杆电机5的两个输出轴分别键连接有第一锥头2和第二锥头6，第二锥头6可以向地下钻洞，从而便于装置伸入地下，第一锥头2可以在地下向上钻洞，从而便于装置从地下取出。
第一锥头2的尖端设置有套筒3，套筒3和第一锥头2通过直线轴承15，套筒3内固定连接有绳体4，绳体4的作用在于便于后期将装置拉出。
第一锥头2内还设置有感应拉力采气组件，当绳体4对第一锥头2施加的拉力超过阈值(即弹簧的初张力)则感应拉力采气组件采气，当第二锥头6向下钻洞运动至绳体4的最大长度时，则绳体4对第一锥头2施加拉力，用于触发感应拉力采气组件。
感应拉力采气组件具体如下：
感应拉力采气组件包括设置在第一锥头2上的气腔16，气腔16用于承载采样气体。
气腔16内壁上的直线轴承15，直线轴承15的作用在于与套筒3滑动且转动连接，使得第二锥头6的转动对套筒3不产生影响，避免套筒3自转导致绳体4缠绕。
套筒3上套设弹簧17，弹簧17因位于腔16内，弹簧17的作用在于，常态下使得活塞18位于气腔16的最内侧，且避免活塞18随意运动。
套筒3转动连接的活塞18，二者之间可以设置深沟球轴承、滚针轴承等来实现转动连接，由于活塞18与气腔16之间具备较大的摩擦力，因而会带动活塞18同步转动，采用转动连接的方式可以避免套筒3同步转动导致绳体4扭结。
气腔16内壁上的与外界连通的通孔14，通孔14的设置将气腔16与外界连接，当活塞16向上运动时，外界气体通过通孔14被吸入气腔16内，通孔14上可以进一步设置逆止阀12，避免采集的气体随意逸出。
实施例二
参照图4，本实施例在实施例一的基础上，进一步如下设置：
壳体1采用中空的圆柱型结构，壳体1内对称设置有两个隔板7，两个隔板7将壳体1内分隔成位于中部的机腔8和位于两侧的两空腔9，双杆电机5设置在机腔8内，空腔内设置有感应水采气组件，空腔9的内壁上设置有水管11，当液体从水管11进入空腔9内时，感应水采气组件采气。
感应水采气组件包括设置在空腔9内的滑板19，滑板19与空腔9的横截面相等，从而使得滑板19起到了类似活塞的作用，滑板9运动后会带动气囊10运动。
滑板19与隔板7之间设置有气囊10，气囊10采用波纹状气囊，气囊10常态下处于塌陷的状态，当气囊10在滑板19的带动下伸展，从而可以将外界的气体抽入气囊10内。
气囊10与壳体1之间填充有遇水溶解放热材料，遇水溶解放热材料采用氧化钙、浓硫酸、氢氧化钠中的一种，上述三种材料遇水放热使得液体产生蒸汽并推动滑板19运动。
气囊10连通有与外界连通的气管13，气管13和水管11上均设置有逆止阀12，逆止阀12的设置避免抽入的液体或气体外泄。
本实施例用于抽取地下有液体处的气体，感应水采气组件仅在感应到液体后才进行抽气作业，从而可以将气体连带着液体抽入气囊10内，有利于后续的潮湿气体分析，而上述气腔16主要用于抽取干燥气体。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，这里无法对所有的实施方式予以穷举，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揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“罩盖”、“嵌装”、“连接”、“固定”、“分布”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，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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中的具体含义。

Claims (6)

1.一种用于环境调查的地下气体采样装置，其特征在于，包括壳体(1)，所述壳体(1)内安装有双杆电机(5)，所述双杆电机(5)的两个输出轴分别键连接有第一锥头(2)和第二锥头(6)，所述第一锥头(2)的尖端设置有套筒(3)，所述套筒(3)内固定连接有绳体(4)，所述第一锥头(2)内还设置有感应拉力采气组件，当绳体(4)对第一锥头(2)施加的拉力超过阈值则感应拉力采气组件采气。
2.根据权利要求1所述的一种用于环境调查的地下气体采样装置，其特征在于，所述感应拉力采气组件包括设置在第一锥头(2)上的气腔(16)，位于气腔(16)内壁上的直线轴承(15)，套设在套筒(3)上的弹簧(17)，与套筒(3)转动连接的活塞(18)，设置在气腔(16)内壁上的与外界连通的通孔(14)。
3.根据权利要求1所述的一种用于环境调查的地下气体采样装置，其特征在于，所述壳体(1)采用中空的圆柱型结构，所述壳体(1)内对称设置有两个隔板(7)，两个所述隔板(7)将壳体(1)内分隔成位于中部的机腔(8)和位于两侧的两空腔(9)，所述双杆电机(5)设置在机腔(8)内，所述空腔内设置有感应水采气组件，所述空腔(9)的内壁上设置有水管(11)，当液体从水管(11)进入空腔(9)内时，所述感应水采气组件采气。
4.根据权利要求3所述的一种用于环境调查的地下气体采样装置，其特征在于，所述感应水采气组件包括设置在空腔(9)内的滑板(19)，所述滑板(19)与隔板(7)之间设置有气囊(10)，所述气囊(10)与壳体(1)之间填充有遇水溶解放热材料，所述气囊(10)连通有与外界连通的气管(13)，所述气管(13)和水管(11)上均设置有逆止阀(12)。
5.根据权利要求4所述的一种用于环境调查的地下气体采样装置，其特征在于，所述遇水溶解放热材料采用氧化钙、浓硫酸、氢氧化钠中的一种。
6.根据权利要求4所述的一种用于环境调查的地下气体采样装置，其特征在于，所述滑板(19)与空腔(9)的横截面相等，所述气囊(10)采用波纹状气囊。
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