CN204228486U

CN204228486U - 一种高效稳定的土壤水分真空抽提装置

Info

Publication number: CN204228486U
Application number: CN201420606320.7U
Authority: CN
Inventors: 金可; 饶文波; 张文兵; 谭红兵
Original assignee: Hohai University HHU
Current assignee: Hohai University HHU
Priority date: 2014-10-21
Filing date: 2014-10-21
Publication date: 2015-03-25
Anticipated expiration: 2024-10-21

Abstract

本实用新型公开了一种高效稳定的土壤水分真空抽提装置，属于土壤水分及植物水分提取技术领域，包括真空系统和样品提取单元，所述样品提取单元包括加热系统、样品收集和冷凝系统、玻璃阀门和管路系统。本实用新型所达到的有益效果：（1）整个装置含有多个独立抽提的单元，可以同时对多个样品处理，提高了提取效率；（2）该装置真空性较高，降低了了样品提取过程中与大气接触的可能，每个样品提取单元的冷凝系统均由两个冷凝阱组成，能够对样品中的水分充分提取；（3）该装置可以对不同类型的土壤样品，对不同体积的样品同时进行提取。

Description

一种高效稳定的土壤水分真空抽提装置

技术领域

本实用新型涉及一种高效稳定的土壤水分真空抽提装置，属于土壤水分及植物水分提取技术领域。

背景技术

在地表水文循环过程中，稳定同位素技术是一项十分流行且极具优势的示踪技术。然而，土壤水分稳定同位素的测定难点主要在于对土壤水的提取上。土壤水真空抽提装置高效地解决了土壤水提取难题，其主要特点表现在装置操作方便、结构简单、材料环保等方面。但是，国内外已有真空抽提装置存在缺陷：装置单一，不能用于同时对多个样品的提取，不能对不同体积的样品提取；国外虽然有多接收装置，但是，只针对特殊样品的提取，而且造价高，结构复杂。

实用新型内容

为解决上述技术问题，克服现有技术中存在的缺陷，本实用新型提供一种高效稳定的土壤水分真空抽提装置。

本实用新型采用如下技术方案：一种高效稳定的土壤水分真空抽提装置，包括真空系统和样品提取单元，所述样品提取单元包括加热系统、样品收集和冷凝系统、玻璃阀门和管路系统，其特征在于，所述真空系统包括真空泵和压力指示计，所述加热系统包括温控加热器和装样瓶，所述样品收集和冷凝系统包括样品收集器和液氮，所述玻璃阀门包括装样瓶阀门和样品收集器阀门，所述真空泵通过管路系统与所述压力指示计相连，所述压力指示计通过管路系统与所述样品收集器相连，所述样品收集器通过管路系统与所述装样瓶相连，所述真空计与所述样品收集器之间设置有样品收集器阀门，所述样品收集器与所述装样瓶之间设置有装样瓶阀门。

更进一步地说，装样瓶设置于温控加热器上方，装样瓶底部与温控加热器均匀接触。

更进一步地说，温控加热器为可调温度型。

更进一步地说，样品收集器为玻璃试管，接口为磨砂。

更进一步地说，样品收集器通过真空脂与管路系统衔接。

更进一步地说，液氮设置于样品收集器的下部。

更进一步地说，冷凝阱的个数为两个。

更进一步地说，管路系统为玻璃管路。

更进一步地说，样品提取单元为多个。

更进一步地说，装样瓶的体积规格不同。

更进一步地说，装样瓶的体积规格包括10毫升，20毫升，30毫升和50毫升。

本实用新型所达到的有益效果：（1）整个装置含有多个独立抽提的单元，可以同时对多个样品处理，提高了提取效率；（2）该装置真空性较高，降低了了样品提取过程中与大气接触的可能，每个样品提取单元的冷凝系统均由两个冷凝阱组成，能够对样品中的水分充分提取；（3）该装置可以对不同类型的土壤样品，对不同体积的样品同时进行提取。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图中标记的含义：（I-IV）-提取单元，（1-4）-温控加热器，（5-8）-装样瓶，（9-20）-阀门，（21-28）-冷凝阱，29-真空泵，30-压力指示计，31-主管路，（32-33）-虚拟扩展管路。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

如图1所示，本实用新型设置了四个提取单元I、II、III和IV，每个单元结构相同，原理类似，提取单元I由1、5、9、10、11、21、22组成，提取单元II由2、6、12、13、14、23、24组成，提取单元III由3、7、15、16、17、25、26组成，提取单元IV由4、8、18、19、20、27、28组成。每个提取单元可以提取不同类型的土壤样品，也可以提取不同体积的土壤样品。

具体实施例1：对单独样品的提取。本实用新型设置了四个提取单元，每个单元结构相同，操作原理类似，在此只对其中一个单元的操作做出介绍。实验开始前整个装置所有阀门均关闭。操作步骤：（1）对提取单元I整个管路抽真空，具体操作为打开真空泵29，打开阀门11，观察压力指示计30，待压力指示计显示真空度在20Pa以下时进行下一步；（2）打开温控加热器1，调节温度为105℃，待温度稳定时开始装样，将样品装入装样瓶5中，将装样瓶放在温控加热器1上；（3）向冷凝阱21和22（若样品较少，一般只使用冷凝阱21）中均匀加入液氮，打开阀门10，开始计时，对提取单元I中样品进行提取，实验期间向冷凝阱21和22中间歇性地加入液氮；（4）样品提取结束，关闭阀门10和11，打开阀门9，将装样瓶5取下，将冷凝阱21和22中收集到的水样装入收集瓶中，关闭温控加热器1；（5）关闭真空泵29。

具体实施例2：对两个样品的提取。四个提取单元可以任选两个进行操作，在此选取提取单元I和II介绍。实验开始前整个装置的阀门均关闭。操作步骤如下：（1）抽真空，打开真空泵29，提取单元I中打开阀门11，待提取单元I中真空度符合实验要求后，打开温控调节器1和2，设置温度为105℃；（2）当温度稳定后，向装样瓶5中装入样品，向冷凝阱21和22中均匀加入液氮，打开阀门10，开始计时，对提取单元I中样品进行提取，实验期间向冷凝阱21和22间歇性地加入液氮；（3）实验10分钟后，关闭阀门11，打开阀门12，对提取单元II抽真空，观察压力指示计30，待真空度为20Pa以下时，将样品装入装样瓶6中，向冷凝阱23和24中均匀加入液氮，打开阀门13，开始计时，对提取单元II中样品进行提取，实验期间向冷凝阱23和24中间歇性地加入液氮，整个实验过程中交替打开或关闭阀门11和12；（4）实验结束后，提取单元I中关闭阀门10和11，打开阀门9，取下装样瓶5，收集冷凝阱21和22中的水样，关闭温控加热器1，提取单元II中关闭阀门12和13，打开阀门14，取下装样瓶6，收集冷凝阱23和24中的水样，关闭温控加热器2；（5）关闭真空泵29。

具体实施例3：对四个样品的提取。实验开始前整个装置的阀门均关闭。操作步骤如下：（1）打开真空泵29，打开阀门11，对提取单元I抽真空，打开温控加热器1、2、3、4，调节温度为105℃，观察压力指示计30，待真空度降至20Pa以下后，向装样瓶5中加入样品，向冷凝阱21和22中均匀加入液氮，打开阀门10，开始计时，对单元I中样品水分开始提取，实验期间向冷凝阱21和22中间歇性地加入液氮；（2）实验进行10分钟后，关闭阀门11，打开阀门12，对提取单元II抽真空，观察压力指示计30，待真空度降至20Pa以下时，将样品装入装样瓶6中，并向冷凝阱23和24中均匀加入液氮，打开阀门13，开始计时，对单元II中样品水分开始提取，实验期间向冷凝阱23和24间歇性地加入液氮；（3）实验进行20分钟后，关闭阀门12，打开阀门17，对提取单元III抽真空，观察压力指示计30，待真空度降至20Pa以下时，将样品装入装样瓶7中，并向冷凝阱25和26中均匀加入液氮，打开阀门16，开始计时，对单元III中样品水分开始提取，实验期间向冷凝阱25和26间歇性地加入液氮；（4）实验进行30分钟后，关闭阀门17，打开阀门18，对提取单元IV抽真空，观察压力指示计30，待真空度降至20Pa以下时，将样品装入装样瓶8中，并向冷凝阱27和28中均匀加入液氮，打开阀门19，开始计时，对单元IV中样品水分开始提取，实验期间向冷凝阱27和28中间歇性地加入液氮，整个实验期间交替打开阀门11、12、17和18；（5）实验结束后，提取单元I中关闭阀门10和11，打开阀门9，取下装样瓶5，收集冷凝阱21和22中的水样，关闭温控加热器1，提取单元II中关闭阀门12和13，打开阀门14，取下装样瓶6，收集冷凝阱23和24中的水样，关闭温控加热器2。提取单元III中关闭阀门16和17，打开阀门15，取下装样瓶7，收集冷凝阱25和26中的水样，关闭温控加热器3，提取单元IV中关闭阀门18和19，打开阀门20，取下装样瓶8，收集冷凝阱27和28中的水样，关闭温控加热器4；（6）关闭真空泵29。

虚拟扩展管路32和33与主管路31相连，在此基础上，根据研究者自身需要，可以分别在虚拟扩展管路32和33两端连接与本装置各个独立提取单元一致的多个提取单元装置。原理一致，操作类似，大大提高对土壤水分提取的效率。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种高效稳定的土壤水分真空抽提装置，包括真空系统和样品提取单元，所述样品提取单元包括加热系统、样品收集和冷凝系统、玻璃阀门和管路系统，其特征在于，所述真空系统包括真空泵和压力指示计，所述加热系统包括温控加热器和装样瓶，所述样品收集和冷凝系统包括样品收集器和液氮，所述玻璃阀门包括装样瓶阀门和样品收集器阀门，所述真空泵通过管路系统与所述压力指示计相连，所述压力指示计通过管路系统与所述样品收集器相连，所述样品收集器通过管路系统与所述装样瓶相连，所述真空计与所述样品收集器之间设置有样品收集器阀门，所述样品收集器与所述装样瓶之间设置有装样瓶阀门。

2.根据权利要求1所述的一种高效稳定的土壤水分真空抽提装置，其特征在于，所述装样瓶设置于所述温控加热器上方，所述装样瓶底部与所述温控加热器均匀接触。

3.根据权利要求2所述的一种高效稳定的土壤水分真空抽提装置，其特征在于，所述温控加热器为可调温度型。

4.根据权利要求2或3所述的一种高效稳定的土壤水分真空抽提装置，其特征在于，所述样品收集器为玻璃试管，所述样品收集器的接口为磨砂。

5.根据权利要求4所述的一种高效稳定的土壤水分真空抽提装置，其特征在于，所述样品收集器通过真空脂与所述管路系统衔接。

6.根据权利要求5所述的一种高效稳定的土壤水分真空抽提装置，其特征在于，所述液氮设置于所述样品收集器的下部。

7.根据权利要求1所述的一种高效稳定的土壤水分真空抽提装置，其特征在于，所述样品收集器的个数为两个。

8.根据权利要求7所述的一种高效稳定的土壤水分真空抽提装置，其特征在于，所述管路系统为玻璃管路。

9.根据权利要求8所述的一种高效稳定的土壤水分真空抽提装置，其特征在于，所述样品提取单元为多个。

10.根据权利要求9所述的一种高效稳定的土壤水分真空抽提装置，其特征在于，所述样品提取单元的所述装样瓶的体积规格不同。

11.根据权利要求10所述的一种高效稳定的土壤水分真空抽提装置，其特征在于，所述装样瓶的体积规格包括10毫升，20毫升，30毫升和50毫升。