CN207586067U - 文物遗迹土样检测设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型的文物遗迹土样检测设备，具备：箱体；在箱体内紧挨一侧箱壁设置的称重装置和土壤干燥装置；从称重装置向另一侧箱壁依次安装的固体样品盒、去离子水箱以及加速土壤盐分溶解装置；从土壤干燥装置向另一侧箱壁依次设置的液体样品架以及盐分测定装置；在加速土壤盐分溶解装置与盐分测定装置之间且紧挨箱体的另一侧箱壁安装的固液分离装置；和设于箱体底部的移动装置。本实用新型能够及时有效地对现场采集的文物遗迹土样进行检测。

Description

文物遗迹土样检测设备

技术领域

本实用新型属于文物保护设备领域，涉及文物遗迹土样检测设备。

背景技术

硅酸盐类文化遗产因其数量庞大、历史时间跨度大以及分布范围广等特点在中华文化遗产中占有举足轻重的地位，但是由于年代久远，自然环境因素不断侵蚀破坏，其保存现状不容乐观，出现了很多危及文物安全的病害，其中当属盐类病害最为严重。

对于土遗址等不可移动硅酸盐类文物，及时有效监测土壤属性以及埋藏保存环境的含盐量、盐分种类是控制盐害和保护它们历史、文化、艺术等价值的前提。因此需要采集文物遗迹土样进行检测分析。为了满足后续检测需求，往往需要一定数量的土壤样品。目前市场上针对土壤属性的便携检测设备都对土壤水分含量有一定要求，例如利用交流电桥法测量土壤电导率的便携设备就要求土壤体积含水率需高于约20%时测得的数据才能正确反应土壤的电导率，土壤水分便携传感器也要求土壤湿度必须达到能够完全、紧密地包裹探针的要求，这就使检测具有了局限性，无法便携、及时地得到不同湿度的土壤数据。所以必须先将土壤样品转移到实验室后才能进行检测。但有时候在实验室经初步检测后发现采集的土样并不符合实验要求，遗迹现场也缺乏临时检测土样的设备条件，因此造成遗迹土样的过度采集，严重影响工作效率，造成不必要的运输成本。此外，在土样到实验室的运输过程中，由于保存条件的限制，并不能始终保持土样刚采集时的属性，造成了土壤含水率等实验数据的误差，为后续研究造成不便。

实用新型内容

鉴于以上所述，本实用新型的目的在于提供一种能够及时有效地对现场采集的文物遗迹土样进行检测的能移动的文物遗迹土样检测设备。

本实用新型的文物遗迹土样检测设备，具备：箱体；在所述箱体内紧挨一侧箱壁设置的称重装置和土壤干燥装置；从所述称重装置向另一侧箱壁依次安装的固体样品盒、去离子水箱以及加速土壤盐分溶解装置；从所述土壤干燥装置向所述另一侧箱壁依次设置的液体样品架以及盐分测定装置；在所述加速土壤盐分溶解装置与所述盐分测定装置之间且紧挨所述箱体的所述另一侧箱壁安装的固液分离装置；和设于所述箱体底部的移动装置。

根据本实用新型，能将专业精密的装备快速的应用在现场，对提取土样进行第一时间的检测，不仅降低了从遗迹现场到实验室这段运输过程对样品数据造成的影响，更重要的是能够及时判断所取土样是否具备实验室进一步研究的价值，保护了遗迹土样资源，有效节省了人力物力成本，提高了工作效率。

优选地，上述箱体采用质量较轻、强度高且密闭的材料，例如铝合金或工程塑料等，坚固、较轻的箱体便于运输，密闭的结构可以防止土样受外界空气的影响而导致检测的准确性降低。

优选地，上述称重装置可为天平，此处可选择电子天平，操作简便，能够精确到千分位，满足现场测量土壤干湿质量变化的需求。

优选地，上述土壤干燥装置可以为红外线快速干燥器，利用红外线灯管供于电能产生光和热，能够快速加热、烘干目标土样，具有清洁、安全、方便、高效等优点。

优选地，上述加速土壤盐分溶解装置可以为搅拌机，具体地，例如可选择磁力搅拌机，利用磁场推动放置在容器中带磁性的搅拌子进行圆周运动，从而达到搅拌液体的目的，并配合加热温度控制系统，可以根据具体需求控制样本温度，使得搅拌充分、土壤中盐分析出完全，现场操作简便。

进一步地，对需要加速溶解盐分的土样，利用上述磁力搅拌机的温度控制系统控制温度为25-50℃，转速为500-600rpm，过快会导致混合土样水溶液溢出容器外；搅拌时间控制20分钟，使土壤中的盐分析出完全；搅拌结束静置10分钟，使溶液中的固体颗粒沉淀。

优选地，上述箱体内还具有工具箱，可容纳所需的一定大小的备用工具，进一步提高该设备的移动便捷性。

优选地，为了初步判断所浸泡土壤溶液中的盐离子含量，上述盐分测定装置可选用电导率测定仪，快速得出土壤溶液的电导率值，进而判断出所取土壤是否符合实验室进一步离子色谱检测的要求。

优选地，为了快速提纯浸泡的土壤溶液，上述固液分离装置可为离心机，其可具有高速旋转功能。

进一步地，对上清液样品的离心时间为20分钟，控制离心机转速为16000r/min，保证样品中的固体与液体分离完全，为后续测样品电导率做铺垫。

优选地，上述箱体的移动装置可为滚轮。借助于此，采用轻便滚轮装置，安装在箱体底部，运输便捷。

实用新型有益效果：

本实用新型的文物遗迹土样检测设备能够及时有效地对现场采集的文物遗迹土样进行检测。

本实用新型可包含权利要求书和/或说明书和/或附图中公开至少两个结构的任意组合。尤其是，本实用新型包含权利要求书的各项权利要求的两个以上的任意组合。

根据下述具体实施方式并参考附图，将更好地理解本实用新型的上述及其他目的、特征和优点。

附图说明

图1是本实用新型一实施形态的文物遗迹土样检测设备的俯视图；

图2是图1所示的文物遗迹土样检测设备的侧视图；

符号说明：

1 箱体；

2 称量装置；

3 土壤干燥装置；

4 固体样品盒；

5 去离子水箱；

6 加速土壤盐分溶解装置；

7 液体样品架；

8 小型工具箱；

9 盐分测定装置；

10 固液分离装置；

11 移动装置。

具体实施方式

针对目前现场采集遗迹土样之后必须转移到实验室进行下一步检测的不便，以及运输过程对样品数据产生影响进而产生实验误差，本实用新型研究了一种针对采集的文物遗迹土样进行现场检测的能移动的检测设备，能够在采集现场对土样进行测试和分析，同时根据检测出的土样分析数据判断采集的土样是否有大量运输到实验室继续研究的必要。

图1是本实用新型一实施形态的文物遗迹土样检测设备的俯视图。如图1所示，该文物遗迹土样检测设备具备箱体1。箱体1的外壳可以使用质量较轻、强度高且密闭的材料，例如铝合金或者工程塑料（例如聚酰胺工程塑料）等。

该设备还具备在箱体1内紧挨一侧箱壁（例如图1所示左侧箱壁）设置的称重装置2和土壤干燥装置3。该称重装置2例如可以为电子天平。该土壤干燥装置3例如可以为红外线快速干燥器。从称重装置2向另一侧箱壁（例如图1所示右侧箱壁）依次安装有固体样品盒4、去离子水箱5，以及加速土壤盐分溶解装置6。该加速土壤盐分溶解装置6可以为磁力搅拌机。固体样品盒4中可放置采集的土壤样品，以及检测前后土样的留存。去离子水箱5可用于盛放检测需求的去离子水，不宜过大，便于定期更换。

并且，从土壤干燥器3向另一侧箱壁依次设置有液体样品架7以及盐分测定装置9。液体样品架7可放置检测过程中每个步骤留存的液体样品，便于后续检测和分析。该盐分测定装置9例如可以为电导率仪。在加速土壤盐分溶解装置6与盐分测定装置9之间且紧挨箱体1的另一侧箱壁（例如图1所示右侧箱壁）还安装有固液分离装置10。该固液分离装置10例如可以为离心机。此外，在箱体1的底部设有移动装置11。移动装置11可采用轻便滚轮装置，安装在箱体底部，运输便捷。上述滚轮便于将设备整体移动到遗迹土样采集现场。

还如图1所示，上述箱体1内还具备容纳有用于检测的各种工具，如烧杯、注射针管等的小型工具箱8。

具体而言，用移动装置11将本实用新型移动到指定地点，采集土样并分成若干份，编号，取其中两份分别同时进行含水率和电导率检测，其余样品置于箱体1内的固体样品盒4中留存。

检测土样含水率：将采集的样品放在称重装置2上称重记录，之后用土壤干燥装置3加热烘干20分钟，冷却后取出并再次用称重装置2称重，计算质量差得出实验结果。

检测土样电导率：将采集的土样放入烧杯，加适量去离子水后置于加速土壤盐分溶液装置6上，加热并搅拌，控制温度为25-50℃、转速为500-600rpm，搅拌20分钟，加速土样盐分溶解，搅拌结束静置10分钟；之后取上清液样品若干并编号，一份入固液分离装置10中，其余置于箱体1内的液体样品架7中保存，控制时间、转速；之后取上清液若干份，取一份测试样用滤纸过滤掉杂质后，用盐分测定装置9测溶液电导率，其余未过滤的溶液置于箱体1内的液体样品架7中保存，最后根据测试结果判断采集的遗迹土样是否满足实验室后续离子色谱等实验的检测条件。

下面进一步例举优选实施例以详细说明本实用新型。应理解为，以下实施例只用于对本实用新型进行进一步说明，不能理解为对本实用新型保护范围的限制，本领域的技术人员根据本实用新型的所述内容做出的一些非本质的改进和调整均属于本实用新型的保护范围。下述示例具体的工艺参数等也仅是合适范围中的一个示例，即本领域技术人员可以通过本文的说明做合适的范围内选择，而并非要限定于下文示例的具体数值。

实施例

将本实用新型的文物遗迹土样检测设备移动到预定地点陕西陇县东南镇汉墓演峪山遗址，取土样50g，分为三份并编号为A、B、C，将C样品用保鲜膜包裹、装入密封袋中，并保存在箱体1内的固体样品盒4中备用。

取A样品，用电子天平2称其质量为7.497g，用红外线快速干燥器3进行干燥加热30分钟，冷却后再次用电子天平2称其质量为6.507g，计算质量差得出所取陕西陇县东南镇汉墓演峪山遗址土样含水率约为15.21%。

对A样品干燥的同时，取B样品10g放入500ml烧杯中，加入搅拌子及100ml去离子水，磁力搅拌机6控制水温为50℃，转速为550rmp，搅拌20分钟后静置冷10分钟，取上清液两份编号B1、B2，将B2样品置于箱体1内的液体样品架7中保存，将B1样品入离心机10离心20分钟，转速为16000r/min，用注射针管吸取离心后的上清液两份并编号B1-1、B1-2，将B1-2样品保存于液体样品架7中，对B1-1样品经水相过滤头进一步过滤掉杂质后放入电导率仪9中进行检测，最后得出溶液电导率为4772.0us，符合实验室进一步进行离子色谱检测的条件。最终经检测得出，所取陕西陇县东南镇汉墓演峪山遗址土样的含盐量占样品总质量的2.60%，所占含量比例较高的Ca2+、Na+、Cl-和NO3-分别为593.0μg/mL、393.0μg/mL、798.7μg/mL和814.2μg/mL。

采用本实用新型，可针对不同遗迹土样进行及时有效的现场检测，降低了实验误差，且第一时间检测出土样的含水率和电导率参数，为进一步后续实验提供了判断依据。

本实用新型中，所述对文物遗迹土样进行现场检测的移动设备所适用的检测类型可以包括各种土遗迹土质样品。但本实用新型并不限于此。

通过本实用新型的文物遗迹土样检测设备，可以对各种不同的文物遗迹的土样进行现场临时检测，快速得出数据。

在不脱离本实用新型的基本特征的宗旨下，本实用新型可体现为多种形式，因此本实用新型中的实施形态是用于说明而非限制，由于本实用新型的范围由权利要求限定而非由说明书限定，而且落在权利要求界定的范围，或其界定的范围的等价范围内的所有变化都应理解为包括在权利要求书中。

Claims (9)

1.一种文物遗迹土样检测设备，其特征在于，具备：

箱体；

在所述箱体内紧挨一侧箱壁设置的称重装置和土壤干燥装置；

从所述称重装置向另一侧箱壁依次安装的固体样品盒、去离子水箱以及加速土壤盐分溶解装置；

从所述土壤干燥装置向所述另一侧箱壁依次设置的液体样品架以及盐分测定装置；

在所述加速土壤盐分溶解装置与所述盐分测定装置之间且紧挨所述箱体的所述另一侧箱壁安装的固液分离装置；和

设于所述箱体底部的移动装置。

2.根据权利要求1所述的文物遗迹土样检测设备，其特征在于，所述箱体的材料采用铝合金或工程塑料。

3.根据权利要求1所述的文物遗迹土样检测设备，其特征在于，所述称重装置为天平。

4.根据权利要求1所述的文物遗迹土样检测设备，其特征在于，所述土壤干燥装置为红外线快速干燥器。

5.根据权利要求1所述的文物遗迹土样检测设备，其特征在于，所述加速土壤盐分溶解装置为搅拌机。

6.根据权利要求1所述的文物遗迹土样检测设备，其特征在于，所述箱体内还具有工具箱。

7.根据权利要求1所述的文物遗迹土样检测设备，其特征在于，所述盐分测定装置为电导率测定仪。

8.根据权利要求1所述的文物遗迹土样检测设备，其特征在于，所述固液分离装置为离心机。

9.根据权利要求1所述的文物遗迹土样检测设备，其特征在于，所述移动装置为滚轮。