CN113624568A - 一种地震前兆温泉气体采集装置 - Google Patents

一种地震前兆温泉气体采集装置 Download PDF

Info

Publication number
CN113624568A
CN113624568A CN202111055419.3A CN202111055419A CN113624568A CN 113624568 A CN113624568 A CN 113624568A CN 202111055419 A CN202111055419 A CN 202111055419A CN 113624568 A CN113624568 A CN 113624568A
Authority
CN
China
Prior art keywords
gas
hot spring
liquid
unit
air
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202111055419.3A
Other languages
English (en)
Inventor
何镧
周晓成
刘佳琪
黄雷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hangzhou Chaoju Technology Co ltd
Original Assignee
Hangzhou Chaoju Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hangzhou Chaoju Technology Co ltd filed Critical Hangzhou Chaoju Technology Co ltd
Priority to CN202111055419.3A priority Critical patent/CN113624568A/zh
Publication of CN113624568A publication Critical patent/CN113624568A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/02—Devices for withdrawing samples
    • G01N1/22—Devices for withdrawing samples in the gaseous state
    • G01N1/2202—Devices for withdrawing samples in the gaseous state involving separation of sample components during sampling
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/0004—Gaseous mixtures, e.g. polluted air
    • G01N33/0009—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment
    • G01N33/0011—Sample conditioning

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)

Abstract

本发明属于地震前兆流体分析技术领域，具体涉及一种地震前兆温泉气体采集装置，包括：气液捕集单元，设于温泉液面之下，以捕集温泉；气液分离单元，与气液捕集单元连通，用于对捕集温泉进行气液分离，以得到温泉中的气体；气体冷凝单元，与气液分离单元连通，用于对温泉中的气体进行冷却，以得到地震前兆温泉气体。本发明的地震前兆温泉气体采集装置，可自动获得温泉逸出的气体；气液捕集单元设于温泉液面之下，与空气隔绝，不受空气的稀释；采用气液分离单元有效分离温泉液体中的气体；通过气体冷凝单元有效分离气体中的水蒸气，降低了气体的温度和湿度。

Description

一种地震前兆温泉气体采集装置
技术领域
本发明属于地震前兆流体分析技术领域，具体涉及一种地震前兆温泉气体采集装置。
背景技术
温泉水主要来源于大气降水与深部热水的混合，温泉水的深循环特征使其能灵敏地反映出地壳深部的构造信息。但由于温泉水的流经途径存在较大差异，不同构造动力可能会产生不同形态、不同幅度的异常变化，致使不同震级、不同构造部位发生的地震前兆存在复杂性。
由于温泉水中携带了较多的地球深部流体内强挥发成份，地球排气(简称地气)作用是持续存在的，地气对物质的迁移也是时刻不停的，故地气随着温泉逸出可以不受时间、地层厚度的影响而开展工作，同时一般较少受地表人类活动影响。因此，观测温泉水中气体可以有效观测地壳深部的信息，进而作为地震前兆观测的一种有效手段。
传统的地震前兆温泉气体分析是通过液体试剂瓶排水法采集气体后运送至实验室进行检测，但随着在线气体分析仪的发展，温泉气体检测已经可以实现在观测点进行现场连续在线监测，无须送回至实验室分析，而传统的排水集气法需要人工操作极为不便，不适用于在线连续监测。因此，需要根据目前气体分析仪的特点以及地震前兆监测的信息量需求，开发一种可自动采集气体、满足连续观测需求的地震前兆温泉气体连续在线采集装置。
发明内容
基于现有技术中存在的上述缺点和不足，本发明的目的之一是至少解决现有技术中存在的上述问题之一或多个，换言之，本发明的目的之一是提供满足前述需求之一或多个的一种实现温泉气体原位采集、快速分离，且可配合在线分析仪连续观测的地震前兆温泉气体采集装置。
为了达到上述发明目的，本发明采用以下技术方案：
一种地震前兆温泉气体采集装置，包括：
气液捕集单元，设于温泉液面之下，以捕集温泉；
气液分离单元，与气液捕集单元连通，用于对捕集温泉进行气液分离，以得到温泉中的气体；
气体冷凝单元，与气液分离单元连通，用于对温泉中的气体进行冷却，以得到地震前兆温泉气体。
作为优选方案，地震前兆温泉气体采集装置，还包括：
三通阀，其进气端与气体冷凝单元连通，其一出气端与一单向阀连接，其另一出气端用于与一气体分析仪连接。
当气体分析仪停止检测时，温泉逸出的气体可通过单向阀逸出至空气，不会使采集装置内形成气压，避免气体由气液捕集单元排出形成气腔。
作为优选方案，所述气液捕集单元为锅盖式罩体，罩体的中部具有集气孔，集气孔与气液分离单元气路连通。其中，气液捕集单元优先扣于温泉冒泡较多的区域。
作为优选方案，所述气液捕集单元位于温泉液面之下至少50cm。被温泉水封闭，与空气隔绝。
作为优选方案，所述气液分离单元包括引气管及其延伸的分离管，引气管的进气口与罩体的集气孔之间密封对接，分离管的出气口通过气路与气体冷凝单元连通。
作为优选方案，所述分离管为蛇形石英管。
作为优选方案，所述引气管的长度不小于1m。
作为优选方案，所述气液分离单元还包括回流管，回流管的两端分别连通至分离管的出气口、引气管。
作为优选方案，所述气液捕集单元、引气管及回流管均为聚四氟乙烯材质。
作为优选方案，所述气体冷凝单元采用帕尔贴冷却。对气体中的水蒸气进行有效的冷凝，降低气体的温度与湿度。
本发明与现有技术相比，有益效果是：
(1)本发明的地震前兆温泉气体采集装置，可自动获得温泉逸出的气体。
(2)气液捕集单元设于温泉液面之下，与空气隔绝，不受空气的稀释。
(3)采用气液分离单元有效分离温泉液体中的气体，针对涌出量较大的温泉在采集过程中液体易冲至气体分析仪器，通过回流管分离气体。
(4)采用三通阀与单向阀的设计，能排出多余的气体，避免装置内形成回流气腔，造成采集气体的滞留，无法准确反馈实时采集的气体。
(5)可配合任意气体分析仪使用，无需人工维护，适用于地震前兆无人值守连续观测。
附图说明
图1是本发明实施例1的地震前兆温泉气体采集装置的结构示意图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。
实施例1：
如图1所示，本实施例的地震前兆温泉气体采集装置，包括气液捕集单元1、气液分离单元2、气体冷凝单元3、三通阀4和单向阀5，气液捕集单元1、气液分离单元2、气体冷凝单元3、三通阀4、单向阀5依次相连，三通阀4的另一出气端与气体分析仪6连接。
气体采集时，气液捕集单元1固定在温泉井内部。具体地，气液捕集单元1为一个锅盖形状的罩体，底面为广口抛物面，一般高度不超过30cm，抛物面直径依据温泉冒泡区域大小确定，罩体顶壁中间有一个φ50mm的集气孔，通过法兰与气液分离单元的进气端相连。气液捕集单元完全埋入温泉液面下方至少50cm，利用温泉液体密封整个气液捕集单元，与空气隔绝。
气液分离单元2包括引气管2-1、分离管2-2以及回流管2-3三部分，引气管2-1通过法兰与气液捕集单元1相连，分离管2-2与引气管2-1相连。引气管2-1是一根直径50mm的耐温耐腐蚀低吸附率的长圆管，两端均有螺纹，长度不少于1m，足够的长度提高气路扬程，实现气体自然逸出。分离管2-2为一段蛇形石英管，蛇形管盘旋圈数为5层，出气口为一个T型管路，一端水平向下连接回流管2-3，一端垂直向上连接气体冷凝单元3。其中，回流管2-3为一根长圆管，另一端连接引气管底部，与引气管形成封闭气路。
气体冷凝单元3通过帕尔贴冷却，对气体中的水蒸气进行有效的冷凝，降低气体的温度与湿度。气体冷凝单元3的进气口与分离管2-2的顶部出气口相连，气体冷凝单元3的出气口与三通阀4的进气端相连，三通阀4的一出气端连接单向阀3-3，另一出气端连接气体分析仪，以便进行气体分析。
当气体分析仪停止检测时，温泉逸出的气体可通过单向阀5逸出至空气，不会使采集装置内形成气压，避免气体由气液捕集单元排出形成气腔。
本实施例的气液捕集单元1、引气管2-1以及回流管2-3均采用聚四氟乙烯材料制得。
本实施例采集温泉逸出气体的过程为：
气液捕集单元1扣于温泉中较为集中的排气区域，气液捕集单元捕集流动的温泉，温泉中的气体经过气液分离单元的引气管，气体因质量轻逸出液体，液体因重量大停留于气液捕集单元内，气体经过引气管、分离管、气体冷凝单元以及三通阀流动至气体分析仪内。如果温泉逸出水流量较大，经过蛇形分离管时增加液体的扬程，液体因重力经回流管返回至温泉内。由于温泉的温度和湿度较高，气体经过气体冷凝单元进行冷却分离，消除气体中的水蒸气，并降低气体温度。气体经过三通阀，一路输出至气体分析仪，另一路通过单向阀排出多余的气体，避免气体正压，降低气液捕集单元内的液面。
本实施例的地震前兆温泉气体采集装置，解决了以下三个缺陷：
1、温泉涌出量较大时，液体扬程较高，容易进入气体分析仪；本实施例通过气液分离单元中的回流管，使液体因重力返回至温泉井内；
2、温泉的温度一般较高，水蒸气较多，溶液堵塞气体管路，损害气体分析仪；本实施例通过气体冷凝单元有效分离气体中的水蒸气，降低了气体的温度和湿度；
3、温泉是实时逸出气体，但在线分析仪器多数为定时定点观测，在观测间隔，气体会在装置内形成正压，导致整个装置漏气，通过单向阀排气，可自动排出多余气体。
实施例2：
本实施例的地震前兆温泉气体采集装置与实施例1的不同之处在于：
气液分离单元中可省略回流管的设计，简化结构，以满足不同应用场合的需求。
其他结构可以参考实施例1。
以上所述仅是对本发明的优选实施例及原理进行了详细说明，对本领域的普通技术人员而言，依据本发明提供的思想，在具体实施方式上会有改变之处，而这些改变也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种地震前兆温泉气体采集装置，其特征在于，包括：
气液捕集单元，设于温泉液面之下，以捕集温泉；
气液分离单元，与气液捕集单元连通，用于对捕集温泉进行气液分离，以得到温泉中的气体；
气体冷凝单元，与气液分离单元连通，用于对温泉中的气体进行冷却，以得到地震前兆温泉气体。
2.根据权利要求1所述的地震前兆温泉气体采集装置，其特征在于，还包括：
三通阀，其进气端与气体冷凝单元连通，其一出气端与一单向阀连接，其另一出气端用于与一气体分析仪连接。
3.根据权利要求1或2所述的地震前兆温泉气体采集装置，其特征在于，所述气液捕集单元为锅盖式罩体，罩体的中部具有集气孔，集气孔与气液分离单元气路连通。
4.根据权利要求3所述的地震前兆温泉气体采集装置，其特征在于，所述气液捕集单元位于温泉液面之下至少50cm。
5.根据权利要求3所述的地震前兆温泉气体采集装置，其特征在于，所述气液分离单元包括引气管及其延伸的分离管，引气管的进气口与罩体的集气孔之间密封对接，分离管的出气口通过气路与气体冷凝单元连通。
6.根据权利要求5所述的地震前兆温泉气体采集装置，其特征在于，所述分离管为蛇形石英管。
7.根据权利要求5所述的地震前兆温泉气体采集装置，其特征在于，所述引气管的长度不小于1m。
8.根据权利要求5所述的地震前兆温泉气体采集装置，其特征在于，所述气液分离单元还包括回流管，回流管的两端分别连通至分离管的出气口、引气管。
9.根据权利要求8所述的地震前兆温泉气体采集装置，其特征在于，所述气液捕集单元、引气管及回流管均为聚四氟乙烯材质。
10.根据权利要求1或2所述的地震前兆温泉气体采集装置，其特征在于，所述气体冷凝单元采用帕尔贴冷却。
CN202111055419.3A 2021-09-09 2021-09-09 一种地震前兆温泉气体采集装置 Pending CN113624568A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111055419.3A CN113624568A (zh) 2021-09-09 2021-09-09 一种地震前兆温泉气体采集装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111055419.3A CN113624568A (zh) 2021-09-09 2021-09-09 一种地震前兆温泉气体采集装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113624568A true CN113624568A (zh) 2021-11-09

Family

ID=78389556

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111055419.3A Pending CN113624568A (zh) 2021-09-09 2021-09-09 一种地震前兆温泉气体采集装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113624568A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116067715A (zh) * 2023-02-27 2023-05-05 中国地质大学（北京） 野外温泉用气液采集装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116067715A (zh) * 2023-02-27 2023-05-05 中国地质大学（北京） 野外温泉用气液采集装置
CN116067715B (zh) * 2023-02-27 2024-01-26 中国地质大学（北京） 野外温泉用气液采集装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103197341B (zh) 适用于高压蒸汽管路环境下的甲基碘气体采样系统
CN106908278B (zh) 一种水质取样装置
CN104623930B (zh) 一种应用于光声光谱原理油中溶解气体分析的脱气装置
CN105352766B (zh) 一种检测隐孢子虫和贾第鞭毛虫的自来水自动定量取样装置及其取样方法
CN107677512A (zh) 地表水同位素、水化学分层水样采集装置
CN206220961U (zh) 气井取样器
CN113624568A (zh) 一种地震前兆温泉气体采集装置
CN215894136U (zh) 一种地震前兆温泉气体采集装置
CN109596498A (zh) 一种适用于戈壁荒漠地区的野外溶滤实验方法
CN106969946B (zh) 一种用于凝汽器检漏的凝结水取样方法及装置
CN209069798U (zh) 一种达西渗透实验仪
Shoukri et al. Two‐phase bubbly flow structure in large‐diameter vertical pipes
CN206362593U (zh) 一种水中挥发性有机物的吹脱气提采集装置
CN105424423B (zh) 温室气体排放通量采集装置
CN107478468A (zh) 微区取样仪附件
CN213957389U (zh) 一种原油含水率测量装置
CN209992239U (zh) 利用放射性氪同位素测定海水表观年龄的样品采集装置
CN208742163U (zh) 一种气体分析仪用水汽分离装置
JPH03244789A (ja) 地熱井二相流体の分離採取装置
CN220289543U (zh) 用于地下流体溶解气的在线观测系统
CN103940644B (zh) 一种对含盐和含有机质水的氢氧同位素测试的前置装置
CN111827998A (zh) 一种压裂返排液中甲烷检测实时采样装置
CN216771629U (zh) 一种胺液吸收塔气体夹带量的测试装置
CN204314114U (zh) 一种气溶胶收集装置
CN112504915B (zh) 原油含水率测量装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination