CN218444698U

CN218444698U - 汞采样装置

Info

Publication number: CN218444698U
Application number: CN202222748674.2U
Authority: CN
Inventors: 张辉
Original assignee: Institute of Geochemistry of CAS
Current assignee: Institute of Geochemistry of CAS
Priority date: 2022-10-18
Filing date: 2022-10-18
Publication date: 2023-02-03
Anticipated expiration: 2032-10-18

Abstract

本申请涉及一种汞采样装置，包括三通阀、四通阀、通量箱、汞捕集管、第一抽气泵和第二抽气泵；所述三通阀包括第一通口、第二通口和第三通口，所述四通阀包括第四通口、第五通口、第六通口和第七通口；所述第一通口用于连通大气，所述第二通口和第四通口连通，所述第三通口、所述通量箱和第五通口连通，所述第六通口和第一抽气泵连通，所述第七通口、所述汞捕集管和所述第二抽气泵依次连通。本申请的汞采样装置能够满足各种复杂地表条件的汞通量采样和分析。实现地表汞通量手动采集的问题，实现地表汞通量采集的便携化，简化地表汞通量采集和分析程序，降低安装调试和维护成本。

Description

汞采样装置

技术领域

本申请涉及大气采样技术领域，特别是涉及一种汞采样装置。

背景技术

汞是一种常温下为液体的有毒有害重金属，汞在常温常压就可以挥发到空气中。化石燃料燃烧、工业生产、交通工具尾气排放、火山活动、地震、森林火灾等都会向空气排放汞，排放到空气中的汞会随着大气流动进行迁移和传输，并不断的向地表沉降。同时，沉降到地表的汞还会向空气再次排放。因此地表与空气之间同时都在进行汞的交换。为了研究和分析地表与空气间的汞交换通量，需要对地表汞通量进行全面的测量。然而，目前的地表汞通量测量技术和仪器主要是基于气态汞在线分析仪的实时监测，目前的大气汞分析仪都是大型设备，体积大，重量大。大气汞分析仪需要220V的电源供应和完整的防雨防晒设施保障才能使用，而在实际的应用中，绝大多数的监测现场，特别是森林、草原、农田和冰川等重要的背景地区，都无法满足电力供应和建观测室，需要固定的观测室和稳定的电力供应保障设施才能实现，仅适合于非常有限的监测环境使用，而且整个地表通量监测系统比较复杂，安装调试成本高，不方便移动。重要的是，地表汞通量具有很大的空间异质性，不同的地表特征的汞通量有很大的区别，而地表汞通量在线测量有只能定点测量，不方便移动。

因此，本申请提出了一种汞采样装置。

实用新型内容

(1)要解决的技术问题

本申请实施例提供了一种汞采样装置，解决了现有技术中地表汞通量采集受环境限制、结构较为复杂的技术问题。

(2)技术方案

为了解决上述技术问题，本申请的实施例提出了一种汞采样装置包括三通阀、四通阀、通量箱、汞捕集管、第一抽气泵和第二抽气泵；所述三通阀包括第一通口、第二通口和第三通口，所述四通阀包括第四通口、第五通口、第六通口和第七通口；所述第一通口用于连通大气，所述第二通口和第四通口连通，所述第三通口、所述通量箱和第五通口连通，所述第六通口和第一抽气泵连通，所述第七通口、所述汞捕集管和所述第二抽气泵依次连通。

可选地，所述第六通口和所述第一抽气泵之间还连有第一质量流量控制器。

可选地，所述第七通口和所述第二抽气泵之间还连有第二质量流量控制器。

可选地，所述第一抽气泵和所述第二抽气泵为直流真空泵。

可选地，所述汞捕集管包括管体和吸附块，所述第七通口、所述管体和所述第二抽气泵依次连通，所述吸附块填充在所述管体内。

可选地，所述吸附块包括活性炭、金块、镀金块中的至少一种。

可选地，所述汞采样装置还包括第一管、第二管、第三管、第四管和第五管，所述第一管连接在所述第一通口，所述第二通口和第四通口通过所述第二管连通，所述第三通口和第五通口通过所述第三管连通，所述通量箱安装在所述第三管上，所述第六通口通过所述第四管和第一抽气泵连通，所述第七通口和所述第二抽气泵通过所述第五管连通，所述汞捕集管安装在所述第五管上。

可选地，所述第一管、所述第二管、所述第三管、所述第四管和所述第五管均为特氟龙管。

(3)有益效果

综上，本申请的汞采样装置能够满足各种复杂地表条件的汞通量采样和分析，实现地表汞通量手动采集的问题，实现地表汞通量采集的便携化，简化地表汞通量采集和分析程序，降低安装调试和维护成本。本申请的汞采样装置能够在缺乏220V电源的野外环境条件下对通量箱内外大气汞的采集，从而更好地分析和评估地表汞通量。本申请的方案组件少，安装操作简单，便于携带和移动，运维成本低。采集的大气汞可以用于分析地表汞通量和汞同位素比值。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一实施例中汞采样装置的结构示意图。

图中：

100-汞采样装置；10-三通阀；12-第一通口；14-第二通口；16-第三通口；20-四通阀；22-第四通口；24-第五通口；26-第六通口；28-第七通口；30-通量箱；40-汞捕集管；42-管体；44-吸附块；50-第一抽气泵；60-第二抽气泵；70-第一质量流量控制器；80-第二质量流量控制器；91-第一管；92-第二管；93-第三管；94-第四管；95-第五管。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本申请的原理，但不能用来限制本申请的范围，即本申请不限于所描述的实施例，在不脱离本申请的精神的前提下覆盖了零件、部件和连接方式的任何修改、替换和改进。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参照附图并结合实施例来详细说明本申请。

需要明确的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。本申请并不局限于上文所描述并在图中示出的特定步骤和结构。并且，为了简明起见，这里省略对已知方法技术的详细描述。

请参照图1，一种汞采样装置100包括三通阀10、四通阀20、通量箱30、汞捕集管40、第一抽气泵50和第二抽气泵60；所述三通阀10包括第一通口12、第二通口14和第三通口16，所述四通阀20包括第四通口22、第五通口24、第六通口26和第七通口28；所述第一通口12用于连通大气，所述第二通口14和第四通口22连通，所述第三通口16、所述通量箱30和第五通口24连通，所述第六通口26和第一抽气泵50连通，所述第七通口28、所述汞捕集管40和所述第二抽气泵60依次连通。

本实施例汞采样装置100中，通量箱30用于采集地表汞。采集通量箱30外部大气汞时，打开第一通口12、第二通口14，关闭第三通口16。第一通口12、第二通口14、第四通口22、第七通口28、汞捕集管40、第二抽气泵60连通，通量箱30、第五通口24、第六通口26和第一抽气泵50连通。此时，第二抽气泵60启动将大气汞吸附到汞捕集管40中进行收集，第一抽气泵50用于保持地表排放到通量箱30内的汞平衡，防止地表释放到通量箱30内的汞的淤积。当汞捕集管40收集完通量箱30外部大气汞后。可以暂时关闭第一抽气泵50和第二抽气泵60，将收集了通量箱外部大气汞的汞捕集管40取下，更换一根新的汞捕集管40。当需要收集通量箱30内部大气汞时，第二通口14、第四通口22、第六通口26关闭，第一通口12、第三通口16、通量箱30、第五通口24、第七通口28、汞捕集管40、第二抽气泵60连通，第一抽气泵50不启动，第二抽气泵60启动，此时，第二抽气泵60启动，将通量箱30内部大气汞吸附到新的汞捕集管中进行收集。根据质量守恒原理，地表汞的交换通量可以根据通量箱30采样流速、通量箱30覆盖的有效地表面积、通量箱30内外的大气汞浓度差进行计算。根据汞捕集管40收集的通量箱30内、外大气汞可以进行汞浓度差的计算。

本实施例的汞采样装置100能够满足各种复杂地表条件的汞通量采样和分析。实现地表汞通量手动采集的问题，实现地表汞通量采集的便携化，简化地表汞通量采集和分析程序，降低安装调试和维护成本。本实施例的汞采样装置100能够在缺乏220V电源的野外环境条件下对通量箱30内外大气汞的采集，从而更好地分析和评估地表汞通量。本实施例的方案组件少，安装操作简单，便于携带和移动，运维成本低。采集的大气汞可以用于分析地表汞通量和汞同位素比值。

在一实施例中，所述第六通口26和所述第一抽气泵50之间还连有第一质量流量控制器70，第一质量流量控制器70用于控制第六通口26和第一抽气泵50之间的流量，操作方便。

在一实施例中，所述第七通口28和所述第二抽气泵60之间还连有第二质量流量控制器80，第一质量流量控制器70用于控制第七通口28和第二抽气泵60之间的流量，操作方便。

在一实施例中，所述第一抽气泵50和所述第二抽气泵60为直流真空泵，具体的，直流真空泵的额定电压为24V。

在一实施例中，所述汞捕集管40包括管体42和吸附块44，所述第七通口28、所述管体42和所述第二抽气泵60依次连通，所述吸附块44填充在所述管体42内。管体42用于容纳吸附块44和汞，吸附块44用于收集汞。管体42可以采用特氟龙材质制成。在一实施例中，所述吸附块44包括活性炭、金块、镀金块中的至少一种。

在一实施例中，所述汞采样装置100还包括第一管91、第二管92、第三管93、第四管94和第五管95，所述第一管91连接在所述第一通口12，所述第二通口14和第四通口22通过所述第二管92连通，所述第三通口16和第五通口24通过所述第三管93连通，所述通量箱30安装在所述第三管93上，所述第六通口26通过所述第四管94和第一抽气泵50连通，所述第七通口28和所述第二抽气泵60通过所述第五管95连通，所述汞捕集管40安装在所述第五管95上。

在一实施例中，所述第一管91、所述第二管92、所述第三管93、所述第四管94和所述第五管95均为特氟龙管。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不限制于本申请。在不脱离本申请的范围的情况下对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围内。

Claims

1.一种汞采样装置，其特征在于，包括三通阀、四通阀、通量箱、汞捕集管、第一抽气泵和第二抽气泵；

所述三通阀包括第一通口、第二通口和第三通口，所述四通阀包括第四通口、第五通口、第六通口和第七通口；

所述第一通口用于连通大气，所述第二通口和第四通口连通，所述第三通口、所述通量箱和第五通口连通，所述第六通口和第一抽气泵连通，所述第七通口、所述汞捕集管和所述第二抽气泵依次连通。

2.根据权利要求1所述的汞采样装置，其特征在于，所述第六通口和所述第一抽气泵之间还连有第一质量流量控制器。

3.根据权利要求1所述的汞采样装置，其特征在于，所述第七通口和所述第二抽气泵之间还连有第二质量流量控制器。

4.根据权利要求1所述的汞采样装置，其特征在于，所述第一抽气泵和所述第二抽气泵为直流真空泵。

5.根据权利要求1至4任一项所述的汞采样装置，其特征在于，所述汞捕集管包括管体和吸附块，所述第七通口、所述管体和所述第二抽气泵依次连通，所述吸附块填充在所述管体内。

6.根据权利要求5所述的汞采样装置，其特征在于，所述吸附块包括活性炭、金块、镀金块中的至少一种。

7.根据权利要求1至4任一项所述的汞采样装置，其特征在于，还包括第一管、第二管、第三管、第四管和第五管，所述第一管连接在所述第一通口，所述第二通口和第四通口通过所述第二管连通，所述第三通口和第五通口通过所述第三管连通，所述通量箱安装在所述第三管上，所述第六通口通过所述第四管和第一抽气泵连通，所述第七通口和所述第二抽气泵通过所述第五管连通，所述汞捕集管安装在所述第五管上。

8.根据权利要求7所述的汞采样装置，其特征在于，所述第一管、所述第二管、所述第三管、所述第四管和所述第五管均为特氟龙管。