CN207215763U - 一种土壤气检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种土壤气检测装置，属于环境采样与检测设备领域，为解决现有装置不能现场快速分析检测等问题而设计。本实用新型土壤气检测装置包括气相色谱仪，气相色谱仪用于对待检测气体中的VOC含量进行检测；零气进气口，零气进气口与气相色谱仪连通并能向气相色谱仪供送零气以对气相色谱仪进行零位调整；进气头，进气头与气相色谱仪连通，进气头用于采集土壤气并能够将其采集的土壤气供送至气相色谱仪进行VOC的检测。本实用新型能够实现采样和现场快速分析的功能，简化了土壤气采样与检测过程，使用更方便，检测精度高。

Description

一种土壤气检测装置

技术领域

本实用新型涉及环境采样与检测设备领域，尤其涉及一种土壤气检测装置。

背景技术

随着我国对环保行业的重视以及《土壤污染防治行动计划》的发布和配套工作的开展，污染土壤监测及相关设备开始进入蓬勃发展阶段。对于我国大量由于“退二进三”、工业园区拆迁改造遗留的工业污染场地，尤其是在用地历史上存在挥发性或半挥发性有机物(VOCs/SVOCs)污染的地块，除了对传统的土壤、地下水介质进行检测外，土壤气的检测成为场地调查、修复和监测过程中不可或缺的重要一环。

常规的土壤气成分检测步骤一般包括样品采集、样品保存、样品运输和实验室检测，因此所需时间往往较长，无法适应快速筛查等目的。此外在样品的运输和保存过程中往往会造成样品的挥发泄露。这些因素决定了土壤气成分检测如果采用传统的检测方式存在着结果误差大、检测周期长、不经济、效率低的问题。现有的土壤气检测相关领域的专利主要集中在快速采样和便携保存上，但缺乏对土壤气VOC现场快速检测能力。另一方面，用于污染场地调查中的土壤气VOC检测装置有便携式火焰离子化检测器(FID)和光离子化检测器(PID) 等。这些设备均存在一定的不足。例如，PID本身受土壤气含水率、孔隙度和有机质含量影响较大，需要做一定的校正曲线；FID则需要携带氢气瓶作为火焰发生器燃料来源，体积巨大同时氢气源降低了安全性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种检测精度高、集采样和现场快速分析检测为一体的土壤气检测装置。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种土壤气检测装置，包括气相色谱仪，所述气相色谱仪用于对待检测气体中的VOC含量进行检测；零气进气口，所述零气进气口与所述气相色谱仪连通并能向所述气相色谱仪供送零气以对所述气相色谱仪进行零位调整；进气头，所述进气头与所述气相色谱仪连通，所述进气头用于采集土壤气并能够将其采集的土壤气供送至所述气相色谱仪进行VOC的检测。

进一步地，所述土壤气检测装置还包括吸附-解吸组件和阀组件，所述吸附 -解吸组件用于吸附待检测气中的VOC组分；当对所述气相色谱仪进行零位调整时，所述阀组件使得所述吸附-解吸组件的进口与所述零气进气口连通、出口与所述气相色谱仪连通；当所述气相色谱仪对进气头采集的土壤气进行检测时，所述阀组件使得所述吸附-解吸组件的进口与所述进气头连通、出口与所述气相色谱仪连通。

进一步地，所述阀组件为多通阀，所述多通阀包括接口一、接口二、接口三和接口四；其中所述接口一与所述进气头的出口连通，所述接口二和所述接口三分别与所述吸附-解吸组件的进口连通，所述接口四与所述零气进气口连通；当所述气相色谱仪进行零位调整时，所述接口四与所述接口三连通，当所述气相色谱仪对对土壤气进行检测时，所述接口一与所述接口二连通。

进一步地，所述进气头的出口通过第一支管与所述接口一连通，所述第一支管上连通有第二支管。

进一步地，所述多通阀还包括接口五、接口六、接口七和接口八，所述接口五与所述气相色谱仪的入口连通，所述接口六和所述接口七分别与所述吸附- 解吸组件的出口连通，所述接口八与所述第二支管连通；当所述气相色谱仪进行零位调整或对土壤气进行检测时，所述接口五和所述接口六连通；当所述土壤气检测装置处于气路吹扫状态时，所述接口七和所述接口八连通，零气能够依次通过所述接口四、所述接口三、所述吸附-解吸组件、所述接口七、所述接口八和所述第二支管后排出所述土壤气检测装置。

进一步地，所述第一支管上还连通有第三支管，所述第三支管的端部与所述接口八连接，所述第三支管与所述第一支管通过三通阀连接，所述接口八能通过所述第三支管与所述第二支管连通。

进一步地，所述第一支管上设置有过滤装置；

和/或，所述第一支管上沿土壤气进气方向依次设置有干燥单元一和干燥单元二，所述干燥单元一的出口与所述第二支管的入口连接，所述干燥单元二的出口与所述第三支管连接；

和/或，所述第一支管上设置有第一控制阀；

和/或，所述第一支管上设置有进气泵；

和/或，所述第二支管上设置有进气泵；

和/或，所述第二支管与土壤气检测装置的尾气处理装置连通。

进一步地，在所述零气进气口和所述吸附-解吸组件之间的零气进气管路上设置有干燥装置、第一吸附装置和零气缓存瓶中的至少一个，所述干燥装置用于对零气进行干燥，所述第一吸附装置用于对零气中的杂质气体进行吸附，所述零气缓存瓶用于存储压缩后的零气。

进一步地，当设置有所述零气缓存瓶时，所述零气进气管路包括第四支管和第五支管，所述零气缓存瓶设置于所述第五支管上，所述第四支管上设置有第二控制阀，所述第五支管上设置有第三控制阀和第四控制阀，所述第三控制阀的出口与所述零气缓存瓶的入口连通，所述第四控制阀的入口与所述零气缓存瓶的出口连通。

进一步地，所述土壤气检测装置还包括标气进气口，所述标气进气口与所述吸附-解吸组件的入口连通，在所述标气进气口与所述吸附-解吸组件的入口的管路之间设置有第五控制阀；

和/或，所述土壤气检测装置还包括加热装置，所述加热装置用于对所述吸附-解吸组件加热；

和/或，所述土壤气检测装置还包括与所述气相色谱仪的进气口连通的载气瓶，所述载气瓶用于存储所述气相色谱仪的载气；

和/或，所述土壤气检测装置还包括尾气处理装置，所述气相色谱仪的出气口与所述尾气处理装置连通，所述尾气处理装置用于除去与其连通的各个管路排出的废气中的VOC；

和/或，所述土壤气检测装置还包括用于控制各个阀的控制器。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型提供的土壤气检测装置具有用于采集土壤气的进气头和用于对待检测气体中的VOC含量进行检测的气相色谱仪，能够实现采样和现场快速分析的功能，简化了土壤气采样与检测过程，使用更方便，极大的缩短了从采样到检测结果生成所需时间，避免了保藏运输过程中可能发生的样品泄露，同时由于本实施例具有对气相色谱仪进行零位调整的零气进气口，进一步提高了检测精度。

附图说明

图1是本实用新型实施例一提供的土壤气检测装置的结构示意图。

图中：

1、气相色谱仪；2、零气进气口；3、进气头；4、吸附-解吸组件；5、多通阀；6、第一支管；7、第二支管；8、第三支管；9、三通阀；10、过滤装置； 11、干燥单元一；12、干燥单元二；13、第一控制阀；14、进气泵；15、尾气处理装置；16、干燥装置；17、第一吸附装置；19、第四支管；20、第五支管； 21、第三控制阀；22、第四控制阀；23、标气进气口；24、第五控制阀；25、加热装置；26、载气瓶；27、第二控制阀；51、接口一；52、接口二、53、接口三、54、接口四；55、接口五；56、接口六；57、接口七；58、接口八。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

实施例一：

如图1所示，本实施例提供了一种土壤气检测装置，其包括气相色谱仪1，气相色谱仪1用于对待检测气体中的VOC含量进行检测；零气进气口2，零气进气口2与气相色谱仪1连通并能向气相色谱仪1供送零气以对气相色谱仪1进行零位调整；进气头3，进气头3与气相色谱仪1连通，进气头3用于采集土壤气并能够将其采集的土壤气供送至气相色谱仪1进行VOC含量的检测。进气头3 的结构和形状没有具体限制，可以根据具体需要对土壤气进行采集即可。

本实施例提供的土壤气检测装置具有用于采集土壤气的进气头3和用于对待检测气体中的VOC含量进行检测的气相色谱仪1，能够实现采样和现场快速分析的功能，简化了土壤气采样与检测过程，使用更方便，极大的缩短了从采样到检测结果生成所需时间，避免了保藏运输过程中可能发生的样品泄露，同时由于本实施例具有对气相色谱仪1进行零位调整的零气进气口2，进一步提高了检测精度。

本实施例中，作为优选方案，土壤气检测装置还包括吸附-解吸组件4和阀组件，吸附-解吸组件4用于吸附待检测气中的VOC组分；当对气相色谱仪1进行零位调整时，阀组件使得吸附-解吸组件4的进口与零气进气口2连通、出口与气相色谱仪1连通；当气相色谱仪1对进气头3采集的土壤气进行检测时，阀组件使得吸附-解吸组件4的进口与进气头3连通、出口与气相色谱仪1连通。进气头3和零气进气口2共用吸附-解吸组件4，并通过阀组件实现进气头3和零气进气口2与吸附-解吸组件4的导通，简化了设备结构和重量，结构更小巧紧凑、更便于携带。优选地，土壤气检测装置还包括加热装置25，加热装置25 用于对吸附-解吸组件4加热，以促使吸附的VOC组分释放。

本实施例中，在上述结构的基础上，阀组件为多通阀5，多通阀5包括接口一51、接口二52、接口三53和接口四54；其中接口一51与进气头3的出口连通，接口二52和接口三53分别与吸附-解吸组件4的进口连通，接口四54与零气进气口2连通，此时，接口一51和接口二52之间优选为断开，但也可以是连通；当气相色谱仪1进行零位调整时，接口四54与接口三53连通，当气相色谱仪1对土壤气进行检测时，接口一51与接口二52连通，此时，接口三53和接口四54之间优选为断开，但也可以是连通。本方案中，采用多通阀5 简化了气路切换，操作简便，单人就可以实现土壤气采样和检测，并可以当场得到精度相当于实验室标准方法测定的检测结果，有利于在快速筛查中大规模推广应用。

本实施例中，作为优选方案，进气头3的出口通过第一支管6与接口一51连通，第一支管6上连通有第二支管7。第二支管7的出口优选但不局限为与土壤气检测装置的尾气处理装置15连通。尾气处理装置15优选但不局限为活性炭吸附柱，第一支管6上优选但不局限为设置有第一控制阀13，第一控制阀13 用于控制土壤气的进气量和进气压力；第一支管6上优选但不局限为设置有进气泵14；第二支管7上优选但不局限为设置有进气泵14；第二支管7用于稳定进气压力和进气量。

本实施例中，在上述结构的基础上，为了能够使得土壤气检测装置具有自吹扫功能且进一步使得整体结构更紧凑、控制更方便，优选地，多通阀5还包括接口五55、接口六56、接口七和接口八，接口五55与气相色谱仪1的入口连通，接口六56和接口七分别与吸附-解吸组件4的出口连通，接口八与第二支管7连通；当气相色谱仪1进行零位调整或对土壤气进行检测时，接口五55和接口六56连通；当土壤气检测装置处于气路吹扫状态时，接口七和接口八连通，零气能够依次通过接口四54、接口三53、吸附-解吸组件4、接口七、接口八和第二支管7后排出土壤气检测装置。

本实施例中，接口八与第二支管7的连通方式不限，但为了能够在自吹扫时，更多的管路能够得到吹扫，优选地，第一支管6上还连通有第三支管8，第三支管8的端部与接口八连接，第三支管8与第一支管6通过三通阀99连接，接口八能通过第三支管8与第二支管7连通。

本实施例中，作为优选方案，第一支管6上设置有过滤装置10，过滤装置 10用于对土壤气进行过滤，以防止其中的颗粒组分进入到气路里；和/或，第一支管6上沿土壤气进气方向依次设置有干燥单元一11和干燥单元二12，干燥单元一11的出口与第二支管7的入口连接，干燥单元二12的出口与第三支管8 连接。

本实施例中，作为优选方案，在零气进气口2和吸附-解吸组件4之间的零气进气管路上设置有干燥装置16、第一吸附装置17和零气缓存瓶中的至少一个，干燥装置16用于对零气进行干燥，干燥装置16优选但不局限为硅胶干燥管，第一吸附装置17优选但不局限为活性炭管

第一吸附装置17用于对零气中的杂质气体进行吸附，零气缓存瓶用于存储压缩后的零气。本实施中，由于内置了用于存储压缩的零气的缓存瓶，无需携带笨重的零气源，从整体上简化了设备结构和重量，操作简便，

本实施例中，在上述结构的基础上，当设置有零气缓存瓶时，零气进气管路包括第四支管19和第五支管20，零气缓存瓶设置于第五支管20上，第四支管19上设置有第二控制阀27，第五支管20上设置有第三控制阀21和第四控制阀22，第三控制阀21的出口与零气缓存瓶的入口连通，第四控制阀22的入口与零气缓存瓶的出口连通。当对气相色谱仪1进行零位调整时，能够通过零气缓存瓶与接口四54连通而关闭第三支路，当进行自吹扫时，可以关闭零气缓存瓶，使外部的零气通过第三支路与接口四54连通。

本实施例中，在上述结构的基础上，土壤气检测装置还包括标气进气口23，标气进气口23与吸附-解吸组件4的入口连通，在标气进气口23与吸附-解吸组件4的入口的管路之间设置有第五控制阀24。本实施例提供的土壤气检测装置可以按照设定定期自动标定，保证检测精度。

本实施例中，在上述结构的基础上，土壤气检测装置还包括与气相色谱仪1 的进气口连通的载气瓶26，载气瓶26用于存储气相色谱仪1的载气；和/或，气相色谱仪1的出气口与尾气处理装置15连通，尾气处理装置15用于除去与其连通的各个管路排出的废气中的VOC。

本实施例中的各个阀，均优选但不局限为电磁阀。本实施例中，还设置有用于控制各个阀的控制器。

以下结合附图1简要介绍本实施例提供的土壤气检测装置的使用方法：

仪器装置就绪后，首先进行零气的存储：向零气存储罐中泵送零气直至零气存储罐中的压力达到预设压力后停止存储。

气相色谱仪1的零位调整：然后按照预定程序，装置进入空白状态，零气存储罐中存储的零气依次通过控制阀四、接口四54、接口三53、吸附-解吸组件4、接口六56、接口五55，携带空白样品在载气瓶26中载气(氦气)的作用下进入气相色谱仪1，得到空白值。

土壤气中VOC的检测：启动进气泵14使得进气头3抽取土壤气样品，土壤气样品通过过滤器，一部分气体通过第二支管7分流，并通过第二支管7上的进气泵14和三通阀99后进入到尾气处理装置15，以实现进气压力和气量稳定；第一支路气体依次经过干燥单元一11和干燥单元二12和第一控制阀13、接口一51、接口二52、进入吸附-解吸组件4，待吸附-解吸管吸附一定的时间后，启动加热装置25，使得土壤气经过接口六56和接口五55进入到气相色谱仪1 的前置过滤器。达到预定时间后，载气瓶26启动释放氦气，推动土壤气进入到气相色谱仪1中，经过测定得到土壤气中VOC的测定结果。测定后的气体经过尾气处理装置15后以废气形式排放。

标定过程：由于气相色谱法测定工作原理的限制，本装置经过一段时间的使用需要进行标定。整个标定过程是由程序控制的，无需人工干预。启动标定程序后，第一支管6上的第一控制阀13关闭，第五控制阀24开启，将标准气送入气路，标气依次通过接口一51、接口二52、吸附-解吸组件4。待吸附-解吸组件4吸附一定的时间后，启动加热装置25，使得标气经过接口六56和接口五55进入到气相色谱仪1前置过滤器。达到预定时间后，载气瓶26启动释放氦气，推动标准气进入到气相色谱仪1中，经过测定得到标准气测定值。测定后的气体经过尾气处理装置15后以废气形式排放。

自吹扫过程：为了保证测量的准确性，本装置还具有自动吹扫气路的功能。在启动吹扫程序后，零气依次经过干燥装置16、第一吸附装置17、泵、第三支管8、接口四54、接口三53、吸附-解吸管组件、接口七、接口八、三通阀99 并通往尾气处理装置15，完成检测气路的吹扫，以废气形式排放。

以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种土壤气检测装置，其特征在于，包括

气相色谱仪，所述气相色谱仪用于对待检测气体中的VOC含量进行检测；

零气进气口，所述零气进气口与所述气相色谱仪连通并能向所述气相色谱仪供送零气以对所述气相色谱仪进行零位调整；

进气头，所述进气头与所述气相色谱仪连通，所述进气头用于采集土壤气并能够将其采集的土壤气供送至所述气相色谱仪进行VOC的检测。

2.根据权利要求1所述的土壤气检测装置，其特征在于，

所述土壤气检测装置还包括吸附-解吸组件和阀组件，所述吸附-解吸组件用于吸附待检测气中的VOC组分；

当对所述气相色谱仪进行零位调整时，所述阀组件使得所述吸附-解吸组件的进口与所述零气进气口连通、出口与所述气相色谱仪连通；

当所述气相色谱仪对进气头采集的土壤气进行检测时，所述阀组件使得所述吸附-解吸组件的进口与所述进气头连通、出口与所述气相色谱仪连通。

3.根据权利要求2所述的土壤气检测装置，其特征在于，

所述阀组件为多通阀，所述多通阀包括接口一、接口二、接口三和接口四；

其中所述接口一与所述进气头的出口连通，所述接口二和所述接口三分别与所述吸附-解吸组件的进口连通，所述接口四与所述零气进气口连通；

当所述气相色谱仪进行零位调整时，所述接口四与所述接口三连通，当所述气相色谱仪对土壤气进行检测时，所述接口一与所述接口二连通。

4.根据权利要求3所述的土壤气检测装置，其特征在于，所述进气头的出口通过第一支管与所述接口一连通，所述第一支管上连通有第二支管。

5.根据权利要求4所述的土壤气检测装置，其特征在于，所述多通阀还包括接口五、接口六、接口七和接口八，所述接口五与所述气相色谱仪的入口连通，所述接口六和所述接口七分别与所述吸附-解吸组件的出口连通，所述接口八与所述第二支管连通；

当所述气相色谱仪进行零位调整或对土壤气进行检测时，所述接口五和所述接口六连通；当所述土壤气检测装置处于气路吹扫状态时，所述接口七和所述接口八连通，零气能够依次通过所述接口四、所述接口三、所述吸附-解吸组件、所述接口七、所述接口八和所述第二支管后排出所述土壤气检测装置。

6.根据权利要求5所述的土壤气检测装置，其特征在于，所述第一支管上还连通有第三支管，所述第三支管的端部与所述接口八连接，所述第三支管与所述第一支管通过三通阀连接，所述接口八能通过所述第三支管与所述第二支管连通。

7.据权利要求6所述的土壤气检测装置，其特征在于，

所述第一支管上设置有过滤装置；

和/或，所述第一支管上沿土壤气进气方向依次设置有干燥单元一和干燥单元二，所述干燥单元一的出口与所述第二支管的入口连接，所述干燥单元二的出口与所述第三支管连接；

和/或，所述第一支管上设置有第一控制阀；

和/或，所述第一支管上设置有进气泵；

和/或，所述第二支管上设置有进气泵；

和/或，所述第二支管与土壤气检测装置的尾气处理装置连通。

8.根据权利要求2至7任一项所述的土壤气检测装置，其特征在于，在所述零气进气口和所述吸附-解吸组件之间的零气进气管路上设置有干燥装置、第一吸附装置和零气缓存瓶中的至少一个，所述干燥装置用于对零气进行干燥，所述第一吸附装置用于对零气中的杂质气体进行吸附，所述零气缓存瓶用于存储压缩后的零气。

9.根据权利要求8所述的土壤气检测装置，其特征在于，当设置有所述零气缓存瓶时，所述零气进气管路包括第四支管和第五支管，所述零气缓存瓶设置于所述第五支管上，所述第四支管上设置有第二控制阀，所述第五支管上设置有第三控制阀和第四控制阀，所述第三控制阀的出口与所述零气缓存瓶的入口连通，所述第四控制阀的入口与所述零气缓存瓶的出口连通。

10.根据权利要求2至7任一项所述的土壤气检测装置，其特征在于，

所述土壤气检测装置还包括标气进气口，所述标气进气口与所述吸附-解吸组件的入口连通，在所述标气进气口与所述吸附-解吸组件的入口的管路之间设置有第五控制阀；

和/或，所述土壤气检测装置还包括加热装置，所述加热装置用于对所述吸附-解吸组件加热；

和/或，所述土壤气检测装置还包括与所述气相色谱仪的进气口连通的载气瓶，所述载气瓶用于存储所述气相色谱仪的载气；

和/或，所述土壤气检测装置还包括尾气处理装置，所述气相色谱仪的出气口与所述尾气处理装置连通，所述尾气处理装置用于除去与其连通的各个管路排出的废气中的VOC；

和/或，所述土壤气检测装置还包括用于控制各个阀的控制器。