CN206430954U - 一种防止洞穴滴水溅射脱气与蒸发的滴水收集装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种防止洞穴滴水溅射脱气与蒸发的滴水收集装置，包括三角可伸缩式稳定基座（1）、三角玻璃漏斗（2）、广口瓶（3）、海绵（4）、开孔橡皮塞（5）、玻璃管（6）、橡皮软管（7）、软管夹（8）、液体石蜡（9）、注射器（10）和滤头（11）；本实用新型合理科学的解决了传统方法收集科研用途洞穴滴水存在的滴水CO₂脱气与蒸发以至于降低实验分析精度的问题，保证了洞穴滴水的原始理化性质，减少了科研分析过程中的误差；能够实现实时精准测量且操作简便、高效、实用。

Description

一种防止洞穴滴水溅射脱气与蒸发的滴水收集装置

技术领域

本实用新型涉及一种滴水收集装置，尤其是一种适用于喀斯特洞穴的防止洞穴滴水溅射脱气与蒸发的滴水收集装置。

背景技术

传统的洞穴滴水收集装置与方法有十几种，主要针对于如何固定滴水收集瓶，使其免受滴水冲击力导致的位移或倒塌和记录滴水水量的方法，但是其并没有很好的解决对任意高度的钟乳石或其他裂隙滴水在滴落时发生的溅射和收集过程中发生的自然蒸发作用带来的负面影响；一般情况下，收集洞穴滴水主要用于科研用途，研究其理化性质和同位素分布特征，探讨其对洞内次生碳酸钙沉积物的沉积环境和对外界气候环境的指示意义，所以对滴水中各项指标的精度要求很高，需要精确的测出各项理化指标和同位素数据，而传统的收集方法会导致以下的问题： (1)滴水在滴落到收集漏斗的一瞬间会发生溅射作用，这个过程会使得滴水中游离的液相CO₂分子从滴水中逃逸出去，该过程会使收集到的滴水中的CO₂分压急剧降低，并使滴水的PH值偏高，这对于从事岩溶动力系统的精细研究造成很大的负面影响；(2)传统方法没有防止滴水在收集过程中产生的自然蒸发作用，自然蒸发作用会使滴水发生氢氧同位素的热力学分馏作用，这对于从事洞穴滴水同位素研究来说，这个过程造成的误差较大，甚至一定程度上影响科研结果。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种防止洞穴滴水溅射脱气与蒸发的滴水收集装置，克服传统的收集方法导致的滴水CO₂脱气与蒸发以至于降低实验分析精度的问题，保证洞穴滴水的原始理化性质，减少科研分析过程中的误差，实现实时精准测量。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：

一种防止洞穴滴水溅射脱气与蒸发的滴水收集装置，包括三角可伸缩式稳定基座、三角玻璃漏斗、广口瓶、海绵、开孔橡皮塞、玻璃管、橡皮软管、软管夹、液体石蜡、注射器和滤头，广口瓶放置于三角可伸缩式稳定基座内，开孔橡皮塞紧塞在广口瓶的瓶口上，在广口瓶内盛装有液体石蜡；海绵放置于三角玻璃漏斗内，三角玻璃漏斗和玻璃管分别穿过开孔橡皮塞插入广口瓶内并密封固定，玻璃管的下端位于广口瓶的瓶内近底部，玻璃管的上端用橡皮软管与滤头相连接，软管夹安装在橡皮软管的中间部位，注射器的针头端连接滤头。

上述的防止洞穴滴水溅射脱气与蒸发的滴水收集装置，优选的，所述的滤头选用0.22微米有机水洗滤头。

前述的防止洞穴滴水溅射脱气与蒸发的滴水收集装置，优选的，液体石蜡的液层厚度为1-2cm。

本实用新型有益效果：与现有技术相比，本实用新型具有以下的特点：1）本装置合理科学的解决了传统方法收集高精度科研用途喀斯特洞穴滴水存在的问题，克服了传统的收集方法导致的滴水CO₂脱气与蒸发以至于降低实验分析精度的问题，保证了洞穴滴水的原始理化性质，减少了科研分析过程中的误差。目前国内相关研究者针对中国西南喀斯特洞穴滴水实施精准监测和采样的研究仍处于起步阶段。虽然有研究者提出高效收集洞穴滴水的方法，但针对于实验室分析用途的滴水所需要的高要求来说，目前的收集装置和方法仅仅关注如何稳定的收集洞穴滴水，但对于防止其溅射和蒸发方面几乎没有提及，而这些细节恰恰极大地影响了科学分析的精度与结果；本实用新型通过在三角玻璃漏斗中放置海绵，从根本上解决了滴水滴落时产生的溅射作用，解决现有漏斗法收集洞穴滴水时在滴水接触到漏斗的瞬间发生CO₂脱气的问题，保留滴水中原始含有的CO₂分压（即PCO₂），保证了滴水的原生理化性质，尤其是其中的游离CO₂气体分压指标；本实用新型增加了液体石蜡，使得滴水在进入广口瓶中之后立即沉入瓶底，使得其免受蒸发作用的影响，蒸发作用带来的影响主要是对滴水中的氢氧同位素造成热力学分馏；传统装置收集慢速滴率的滴水时，由于需要长时间将装置放于滴水点下方收集收集，则在这段时间内会蒸发一部分水，这在对水样进行同位素分析时会使水样在收集的过程中发生热力学分馏，对分析结果有较大影响，本实用新型可以极大的避免这种误差的产生。

2) 本实用新型装置能够长期高效的适用于任意高度滴水点的水样采集，能够实现实时精准测量，操作简便、高效、实用。可以实现洞穴滴水的高效与高要求收集，在接取滴水后，直接进行过滤式的抽取，避免了二次过滤过程中对水质造成的不必要的影响和污染。

3）本实用新型操作简便，组装与拆卸简单，方便野外作业，适用于团队作业。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图：

图中：1-三角可伸缩式稳定基座；2-三角玻璃漏斗；3-广口瓶；4-海绵；5-开孔橡皮塞；6-玻璃管；7-橡胶软管；8-软管夹；9-液体石蜡；10-注射器；11滤头。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。

具体实施方式

实施例1：如图1所示，包括三角可伸缩式稳定基座1、三角玻璃漏斗2、广口瓶3、海绵4、开孔橡皮塞5、玻璃管6、橡皮软管7、软管夹8、液体石蜡9、注射器10、滤头11，通过将采样常用的250ml广口瓶3放置于三角可伸缩式稳定基座1内,三角可伸缩式稳定基座1的三脚呈同心圆均匀分布，并可伸缩调节，保证在洞穴内较复杂的地形条件下适应地面情况并保持装置稳定；广口瓶3内盛有液层厚度为1cm的液体石蜡9，用于防止所收集滴水的蒸发；在三角玻璃漏斗2内放置一块大小适当的优质的海绵4，用于在接取滴水时使得滴水进行“软着陆”，这样可以避免滴落到水面或者玻璃上时发生的溅射作用，开孔橡皮塞5紧塞在广口瓶3的瓶口上，同时将三角玻璃漏斗2和一根玻璃管6通过开孔橡皮塞5与三角玻璃漏斗2一起固定密封在广口瓶3上，玻璃管6的下端即位于玻璃瓶6瓶内的一端尽可能接近瓶底，这样有助于收集最大量的滴水；玻璃管6的上端即在玻璃瓶6瓶身外的一端用一根橡皮软管7与0.22微米有机水洗滤头11相连接，橡皮软管7中间部位装一个软管夹8，在收集滴水时间段内将软管夹8夹紧，避免漏气导致蒸发，最后在抽取滴水时，用一个注射器10连接0.22微米有机水洗滤头11，直接抽取并过滤滴水，进行高精度取样。

工作原理：本实用新型主要包括三脚基座稳定装置、集水装置和过滤抽取装置三部分，使用步骤如下,

步骤1)：三角可伸缩式稳定基座1的具体使用方法：在滴水点的正下方，将三角可伸缩式稳定基座1的三只可伸缩的支架调整到接近水平状态，再将除注射器10和0.22微米有机水洗滤头11外的其余所有部件按图中要求组装并置于三角可伸缩式稳定基座1中；

步骤2）：集水装置的具体使用方法：根据步骤1)中将三角可伸缩式稳定基座1调整好以后，首先在广口瓶3中倒入厚度约1cm的液体石蜡9，其次将三角玻璃漏斗2、玻璃管6穿过开孔橡皮塞5并固定在250ml广口瓶3上，再将一块大小适当的海绵4放置于三角玻璃漏斗2内并用力塞紧；

步骤3）：抽提过滤装置的具体使用方法：在步骤2）操作完成以后，将一根橡胶软管7连接在玻璃管6上并用一根软管夹8在其中部夹紧，待到采集水样时，先将0.22微米有机水洗滤头11套在橡胶软管7上，并在0.22微米有机水洗滤头11的另一头插入注射器10，此时松开软管夹8并向外抽动注射器10的活塞，即可直接收集到过滤以后的洞穴滴水；

步骤4）：以步骤1）、2）、3）方法依次完成后，如需收集其他滴水点的水样时，需将海绵4更换或者待其风干，否则海绵4内残留的水样会影响其他滴水点水样的理化性质。

Claims (3)

1.一种防止洞穴滴水溅射脱气与蒸发的滴水收集装置，其特征在于：包括三角可伸缩式稳定基座（1）、三角玻璃漏斗（2）、广口瓶（3）、海绵（4）、开孔橡皮塞（5）、玻璃管（6）、橡皮软管（7）、软管夹（8）、液体石蜡（9）、注射器（10）和滤头（11），广口瓶（3）放置于三角可伸缩式稳定基座（1）内，开孔橡皮塞（5）紧塞在广口瓶（3）的瓶口上，在广口瓶（3）内盛装有液体石蜡（9）；海绵（4）放置于三角玻璃漏斗（2）内，三角玻璃漏斗（2）和玻璃管（6）分别穿过开孔橡皮塞（5）插入广口瓶（3）内并密封固定，玻璃管（6）的下端位于广口瓶（3）的瓶内近底部，玻璃管（6）的上端用橡皮软管（7）与滤头（11）相连接，软管夹（8）安装在橡皮软管（7）的中间部位，注射器（10）的针头端连接滤头（11）。

2.根据权利要求1所述的防止洞穴滴水溅射脱气与蒸发的滴水收集装置，其特征在于：所述的滤头（11）为0.22微米有机水洗滤头。

3.根据权利要求1所述的防止洞穴滴水溅射脱气与蒸发的滴水收集装置，其特征在于：所述的液体石蜡（9）液层厚度为1-2cm。