CN215263012U - 一种便易的膨胀计吸汞仪 - Google Patents

Abstract

一种便易的膨胀计吸汞仪，包括：吸液单元，包括底座和中空的吸液盒，吸液盒可活动地设置在底座上，吸液盒的顶部可拆卸地安装一上导管，上导管的内腔设有弹性密封圈；吸液盒的底部渐缩为漏斗状结构，漏斗状结构的底端向下延伸形成的出液口与排液单元的进液口相连通；吸液盒的上部侧壁分别设有压力调节孔；可控气压生成装置，包括气体注射器和连通管路，气体注射器包括外筒、活塞以及推杆；外筒的顶部通气口通过连通管路与吸液盒的压力调节孔相连通；以及排液单元，包括导管和控制阀，导管的一端与漏斗状结构的末端相连通，另一端与废液桶相连通；控制阀设置在所述导管上。本实用新型的有益效果是：无需直接接触汞，保障实验人员的生命安全。

Description

一种便易的膨胀计吸汞仪

技术领域

本实用新型属于土木工程实验器械技术领域，尤其是涉及一种便易的膨胀计吸汞仪。

背景技术

混凝土是一种由多种材料构成的复杂的多孔材料，其内部孔洞分布复杂无规律，形态大小各异，这种独特的微观结构对混凝土的强度、耐久性等宏观性能影响较大。孔隙率决定了混凝土的密实度，直接影响了混凝土的强度。孔隙分布、孔径范围等决定了有害离子、液体和气体侵入混凝土内部的难易程度，直接影响混凝土的抗渗性、抗冻性、抗碳化性等性能，从而决定混凝土的耐久性。因此，孔隙结构特征作为混凝土微观结构的重要部分，对于研究混凝土材料强度和耐久性具有重要意义。

压汞技术是定量获取孔隙结构特征的重要途径。其原理是：汞对于大多数固体界面为非润湿相，当汞进入毛细管时需克服毛细管压力，其中毛细管压力p_c、孔隙半径r、界面张力σ、静态接触角θ满足关系

根据压汞试验得到的进汞量以及相应的压力可作出毛细管压力曲线，然后根据上式计算出孔隙或孔隙和喉道半径分布曲线。其操作步骤为：选择膨胀计、准备样品、加载样品、密封膨胀剂、称量装载样品、低压分析、高压分析、高压差分析和清洗膨胀计。

在压汞实验中，由于其工作介质汞的毒性很大，且进入人体内不易排出，形成积累性中毒，实验人员须谨慎操作。尤其是实验结束后膨胀计内含汞废料的处理显得尤为重要。目前膨胀计清洗过程中，需去掉膨胀计的卡套，翻转膨胀计，将其头部的汞倒入回收装置内，如若膨胀计的卡套很难用手打开时，就要用膨胀计扳手将其打开。这种倒汞的方式存在以下几点问题：1、倒汞过程中汞直接暴露于空气中，存在安全隐患；2、操作繁琐，耗时耗力。因此迫切需要一种更加安全、便捷、简易的倒汞方法来改进膨胀计的清洗过程。

实用新型内容

本实用新型提供了一种便易的膨胀计吸汞仪，它采用全新的理念处理膨胀计内含汞废料，化手动直接接触倒汞为机械化间接接触吸汞。使用该装置可以简化实验人员的倒汞流程，通过将进行过“高压差分析”后的膨胀计密封在本装置中，从而使处理膨胀计内含汞废料时汞的挥发量得到控制，保障实验人员的生命安全。该装置提供了无需电源供电的可控气压生成方案，有效地提高了该装置的便易性，降低功耗。同时，该装置装配灵活，使用方便。并且其各零件在日常生活中已得到普遍使用，方便易得，能够有效的降低成本，提高该装置覆盖广度，具有较好的市场前景。

本实用新型所述的一种便易的膨胀计吸汞仪，其特征在于，包括：

吸液单元，包括底座和中空的吸液盒，所述吸液盒可活动地设置在所述底座上，所述吸液盒的顶部可拆卸地安装一用于固定膨胀计的上导管，所述上导管的内腔从上到下依次设有多个弹性密封圈，且所述弹性密封圈的内径从上到下渐减；所述吸液盒的底部渐缩为漏斗状结构，所述漏斗状结构的底端向下延伸形成的出液口通过第一连接弯管与排液单元的进液口相连通；所述吸液盒的上部侧壁分别设有压力调节孔；

可控气压生成装置，包括气体注射器和连通管路，所述气体注射器包括外筒、密封滑动连接在外筒内的活塞以及可拉动活塞沿外筒内管壁轴向滑动的推杆，所述推杆从外筒底部插入所述外筒内腔，所述推杆的外端部落于外筒外部，所述推杆的内端部安装活塞；所述外筒的顶部通气口通过连通管路与所述吸液盒的压力调节孔相连通；

以及排液单元，包括导管和控制阀，所述导管的一端通过连接弯管与所述漏斗状结构的末端相连通，另一端与废液桶相连通；所述控制阀设置在所述导管上，用于控制导管的通断。

进一步，所述上导管的下部与所述吸液盒的顶部螺纹连接，所述上导管的上部沿周向等间距设有多个螺纹孔，且每个螺纹孔配装一套紧固装置，所述的紧固装置包括制动螺丝和垫片，所述制动螺丝穿设于所述螺纹孔内，并与之螺接；所述垫片设置于上导管的内腔的弧形片，且所述垫片固设于所述制动螺丝位于上导管的端部，用于贴附于膨胀计的外壁。

进一步，所述吸液盒上部相对的两侧壁各设有一压力调节孔，且所述压力调节孔的孔壁外围有第一环状突起。

进一步，所述连接管路包括三通和连通管，所述连通管为由连接直管和第二连接弯管顺次连接而成的通气管，所述三通的第一端与外筒的顶部通气口密封连通，所述三通的第二、三端分别通过通气管与所述压力调节孔相连通。

进一步，所述底座为上端敞口的空心圆柱形结构，用于搁置吸液盒；所述底座的上边缘设有用于贴合吸液盒漏斗形结构的倾角；所述底座的侧面开有供所述导管贯穿的通孔。

进一步，所述第一连接弯管和第二连接弯管均为90°弯管。

进一步，所述上导管的内腔从上到下依次设有三个弹性密封圈，且所述弹性密封圈的内径从上到下渐减，分别用于插接15毫升、5毫升和3毫升的膨胀计。

进一步，所述漏斗状结构的出液口处配装单向阀。

利用本实用新型所述的一种便易的膨胀计吸汞仪的吸汞方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将膨胀计的下端插入吸液盒的上导管，通过上导管内的弹性垫层保持密封；

(2)关闭排液单元的控制阀，抽拉活塞，通过可控气压生成装置生产稳定的负压，改变吸液盒内的气压，使吸液盒内的气压减小至小于膨胀计内部的气压，膨胀计中的汞被吸入吸液盒中；

(3)打开排液单元的控制阀，推压活塞，通过可控气压生成装置生产稳定的正压，改变吸液盒内的气压，使吸液盒内的气压增大至与外界大气压相等，吸液盒中的汞将通过吸液盒下端的单向阀至排液单元。

本实用新型的有益效果是：通过将进行过“高压差分析”后的膨胀计密封在本装置中，从而使处理膨胀计内含汞废料时汞的挥发量得到控制，保障实验人员的生命安全。该仪器设置在膨胀计下端，通过气压的控制来自动分离膨胀计中的汞，化手动直接接触倒汞为机械化间接接触吸汞，通过配套的吸汞仪达到和人为倒汞同样的目的，可简化从膨胀计中分离汞的步骤，降低实验操作过程中的失误率。该装置也提供了一种无需电源供电的可控气压生成方案，有效地提高了该装置的便易性，降低了功耗。同时，该装置装配灵活，使用方便。并且，其各零件在日常生活中已得到普遍使用，方便易得，能够有效的降低成本，提高该装置覆盖广度，具有较好的市场前景。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的正视断面图；

图3为本实用新型的上导管处紧固装置的结构图；

图4为本实用新型的上导管处垫片的结构图；

图5为本实用新型的气体注射器内部结构图；

图6为本实用新型的侧视图；

图7为本实用新型的俯视图；

图8为本实用新型的实施例2的附图；

图9为图8的局部放大图；

图10为本实用新型的单向阀结构图；

图11为本实用新型的控制阀的内部结构图；

图中其中，1-上导管，2-吸液盒，3-三通，4-气体注射器，5-第一环状突起，6-第二连接弯管，7-连接管，8-弹性密封圈，8-1为第一弹性密封圈，8-2为第二弹性密封圈，8-3为第三弹性密封圈，9-活塞，10-底座，11-阀门，12-导管，13-制动螺丝，14-垫片，15-第一连接弯管，16-单向阀，17-推杆，18-第二环状突起，19-弹性密封层。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本实用新型。

参照附图：

实施例1如图1-7所示，本实用新型所述的一种便易的膨胀计吸汞仪，包括：

吸液单元，包括底座10和中空的吸液盒2，所述吸液盒2可活动地设置在所述底座10上，所述吸液盒10的顶部中心处可拆卸地安装一用于固定膨胀计的上导管1，所述上导管1的内腔从上到下依次设有多个弹性密封圈8，且所述弹性密封圈8的内径从上到下渐减；所述吸液盒2的底部渐缩为漏斗状结构，便于进入吸液盒2内部的汞更好的汇聚在吸液盒底部；所述漏斗状结构的底端向下延伸形成的出液口通过第一连接弯管15与排液单元的进液口相连通；所述吸液盒2的上部侧壁分别设有压力调节孔；

可控气压生成装置，包括气体注射器4和连通管路，所述气体注射器4包括外筒、密封滑动连接在外筒内的活塞9以及可拉动活塞沿外筒内管壁轴向滑动的推杆17，所述推杆从外筒底部插入所述外筒内腔，所述推杆的外端部落于外筒外部，所述推杆的内端部安装活塞；所述外筒的顶部通气口通过连通管路与所述吸液盒的压力调节孔相连通；通过抽拉或推压气体注射器中活塞，使吸液室2内呈现负压或正压状态，负压或正压的大小可通过气体注射器内气体的改变量来反映；

以及排液单元，包括导管12和控制阀11，所述导管12的一端通过连接弯管15与所述漏斗状结构的末端相连通，另一端与废液桶相连通；所述控制阀11设置在所述导管12上，用于控制导管12的通断；待废液桶内充满废液后关闭，待废液桶被清空之后重新开启。

所述上导管1的底端外部车有螺纹，用于与所述吸液盒的顶部螺纹连接，从而实现对弹性密封圈8的更替；所述上导管1的上部沿周向等间距设有两个螺纹孔，且每个螺纹孔配装一套紧固装置，所述的紧固装置包括制动螺丝13和垫片14，所述制动螺丝13穿设于所述螺纹孔内，并与之螺接；所述垫片14设置于上导管1的内腔的弧形片，且所述垫片14固设于所述制动螺丝13位于上导管1的端部，用于贴附于膨胀计的外壁。通过设置弹性垫层，上导管1内壁和膨胀计管壁之间可相互挤压以达到密封的效果，并使该装置得以适用于不同型号的膨胀计；通过调节制动螺丝13可使膨胀计在仪器处于工作状态时保持直立。

所述吸液盒2上部相对的两侧壁各设有一压力调节孔，且所述压力调节孔的孔壁外围有第一环状突起5，用于与连接管路密封连通。

所述连接管路包括一个三通3和两根连通管，所述连通管为由三根连接直管7和两个第二连接弯管6顺次连接成U型的通气管，所述三通3的第一端口与外筒的顶部通气口密封连通，所述三通3的第二、三端口分别通过通气管与所述压力调节孔相连通。

所述底座4为上端敞口的空心圆柱体结构，用于搁置吸液盒；所述底座4的上边缘设有用于贴合吸液盒漏斗形结构的倾角；所述底座4的侧面开有供所述导管12贯穿的通孔，为使排液系统中导管12通过所预留的空间。当吸汞仪处在工作状态时，所述底座10上直接搁置吸液盒2。

所述第一连接弯管15和第二连接弯管6均为90°弯管，并且所述第一连接弯管15与导管、第二连接弯管6与连接直管之间均是螺纹连接。

所述上导管1的内腔从上到下依次设有三个弹性密封圈，分别命名为第一弹性密封圈8-1、第二弹性密封圈8-2、第三弹性密封圈8-3，且所述第一弹性密封圈8-1、第二弹性密封圈8-2、第三弹性密封圈8-3的内径从上到下渐减，分别用于插接15毫升、5毫升和3毫升的膨胀计。

所述吸汞仪均使用化学合成材料。

所述控制阀11为球阀，所述导管由两段管体组成，所述控制阀11设置在两段管体之间，并通过螺纹与相应的管体的端口密封螺纹连接，从而控制导管的通断。

实施例2如图8所示，本实施例与实施例1的区别之处在于：所述漏斗状结构的出液口与第一连接弯管5之间螺接单向阀16，避免吸液盒中为负压时，下部排液单元中的汞回流至吸液盒中。其余部件与实施例1均相同。

实施例3如图8所示，本实施例与实施例1的区别之处在于：所述吸液盒2为上部为圆柱体下部为漏斗状结构的空心腔体结构，其顶部中心开有一个安装孔，安装孔的孔壁外围有第二环状突起18，孔壁内部车有螺纹，用于连接上导管，上导管的下部车有外螺纹，与第二环状突起18密封螺接。其余部件与实施例1均相同。

实施例4如图8-9所示，本实施例与实施例1的区别之处在于：上导管1的上部不用紧固装置固定膨胀计，而是在上导管1的下部内壁表面覆盖弹性密封层，弹性密封层19替换上导管1内的弹性密封圈，弹性密封层19的中心留有用于固定膨胀计的定位孔。其余部件与实施例1均相同。

实施例5利用本实用新型所述的一种便易的膨胀计吸汞仪的吸汞方法，包括以下步骤：

(1)将膨胀计的下端插入吸液盒2的上导管1，通过上导管1内的垫片14保持密封；

(2)关闭排液单元的控制阀11，抽拉活塞9，通过可控气压生成装置生产稳定的负压，改变吸液盒2内的气压，使吸液盒2内的气压减小至小于膨胀计内部的气压，膨胀计中的汞被吸入吸液盒中；

(3)打开排液单元的控制阀11，推压活塞9，通过可控气压生成装置生产稳定的正压，改变吸液盒2内的气压，使吸液盒2内的气压增大至与外界大气压相等，吸液盒2中的汞将通过吸液盒下端的单向阀至排液单元。

本说明书实施例所述的内容仅仅是对实用新型构思的实现形式的列举，本实用新型的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本实用新型的保护范围也包括本领域技术人员根据本实用新型构思所能够想到的等同技术手段。

Claims (8)

1.一种便易的膨胀计吸汞仪，其特征在于，包括：

吸液单元，包括底座和中空的吸液盒，所述吸液盒可活动地设置在所述底座上，所述吸液盒的顶部可拆卸地安装一用于固定膨胀计的上导管，所述上导管的内腔从上到下依次设有多个弹性密封圈，且所述弹性密封圈的内径从上到下渐减；所述吸液盒的底部渐缩为漏斗状结构，所述漏斗状结构的底端向下延伸形成的出液口通过第一连接弯管与排液单元的进液口相连通；所述吸液盒的上部侧壁分别设有压力调节孔；

可控气压生成装置，包括气体注射器和连通管路，所述气体注射器包括外筒、密封滑动连接在外筒内的活塞以及可拉动活塞沿外筒内管壁轴向滑动的推杆，所述推杆从外筒底部插入所述外筒内腔，所述推杆的外端部落于外筒外部，所述推杆的内端部安装活塞；所述外筒的顶部通气口通过连通管路与所述吸液盒的压力调节孔相连通；

以及排液单元，包括导管和控制阀，所述导管的一端通过连接弯管与所述漏斗状结构的末端相连通，另一端与废液桶相连通；所述控制阀设置在所述导管上，用于控制导管的通断。

2.如权利要求1所述的一种便易的膨胀计吸汞仪，其特征在于：所述上导管的下部与所述吸液盒的顶部螺纹连接，所述上导管的上部沿周向等间距设有多个螺纹孔，且每个螺纹孔配装一套紧固装置，所述的紧固装置包括制动螺丝和垫片，所述制动螺丝穿设于所述螺纹孔内，并与之螺接；所述垫片设置于上导管的内腔的弧形片，且所述垫片固设于所述制动螺丝位于上导管的端部，用于贴附于膨胀计的外壁。

3.如权利要求1所述的一种便易的膨胀计吸汞仪，其特征在于：所述吸液盒上部相对的两侧壁各设有一压力调节孔，且所述压力调节孔的孔壁外围有第一环状突起。

4.如权利要求3所述的一种便易的膨胀计吸汞仪，其特征在于：所述连通管路包括三通和连通管，所述连通管为由连接直管和第二连接弯管顺次连接而成的通气管，所述三通的第一端与外筒的顶部通气口密封连通，所述三通的第二、三端分别通过通气管与所述压力调节孔相连通。

5.如权利要求1所述的一种便易的膨胀计吸汞仪，其特征在于：所述底座为上端敞口的空心圆柱形结构，用于搁置吸液盒；所述底座的上边缘设有用于贴合吸液盒漏斗形结构的倾角；所述底座的侧面开有供所述导管贯穿的通孔。

6.如权利要求4所述的一种便易的膨胀计吸汞仪，其特征在于：所述第一连接弯管和第二连接弯管均为90°弯管。

7.如权利要求1所述的一种便易的膨胀计吸汞仪，其特征在于：所述上导管的内腔从上到下依次设有三个弹性密封圈，且所述弹性密封圈的内径从上到下渐减，分别用于插接15毫升、5毫升和3毫升的膨胀计。

8.如权利要求1～7任意一项所述的一种便易的膨胀计吸汞仪，其特征在于：所述漏斗状结构的出液口处配装单向阀。

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