[发明专利]溶解性气体的连续脱出收集装置

说明书

本发明公开了一种溶解性气体的连续脱出和收集装置，包括：中空的筒体；设置于筒体内的样品舱；设置于筒体内可沿筒体的轴线往复移动的活塞部，活塞部外径与筒体内径相适应；设置于筒体外的采气袋，采气袋与采气管道相连；设置于样品舱侧壁上的气体脱出单向阀和气体收集单向阀；气体脱出单向阀用于当活塞部往远离所述样品舱的方向运动时，将样品舱内的气体输送至活塞部与样品舱之间的空间内，气体收集单向阀用于当活塞部往靠近所述样品舱的方向运动时，将位于活塞部与样品舱之间的空间内的气体通过采气管道输送至采气袋内；设置于样品舱内的超声波发生器。本发明可以实现对海底表层半流动状沉积物或海底浑浊水中溶解性气体的自动连续脱出和收集。

技术领域

本发明涉及气体的脱出与收集设备制造技术领域，尤其涉及一种用于海底表层半流动状沉积物或海底浑浊水中溶解性气体的自动连续脱出和收集装置。

背景技术

随着我国经济实力和科学技术的不断发展，正在积极发展海底矿产资源(如水合物、石油和天然气等)调查以及海洋环境调查等。海洋底部表层的沉积物样品往往呈现半流动状。当海底存在天然气、水合物和石油等矿藏时，或者水体环境受到污染时，海底的水合物、油气矿藏和富营养的沉积物中会有甲烷、硫化氢等气体渗出，渗出的气体在高压低温物理条件下，会溶解在海底表层半流动状的沉积物或海底浑浊水中。这些溶解性气体的种类、组分、含量可以为海洋天然气水合物调查、海洋湖泊环境调查以及海洋油气资源探查提供快速、高效的地球化学证据，具有十分重要的意义。所以，海底表层沉积物中溶解性气体的脱出和收集是后续海洋调查研究的基础，对于海洋调查研究非常重要。但由于海底表层沉积物颗粒较细，比较粘稠，且吸附性较强，溶解于其中的溶解性气体很难脱出，目前尚无有效的手段可以实现从粘稠、半流动状的海底表层沉积物或海底浑浊水中溶解性气体的自动连续脱出和收集。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种自动化程度高的用于将溶解于海底表层沉积物或海底浑浊水中溶解性气体连续脱出和收集的装置。

本发明的目的采用以下技术方案实现：

溶解性气体的连续脱出和收集装置，包括：中空的筒体；设置于所述筒体内的样品舱，所述样品舱为封闭腔体；设置于所述筒体内的活塞部，所述活塞部可沿所述筒体的轴线往复移动，所述活塞部的外径与所述筒体的内径相适应；设置于所述筒体外的采气袋，所述采气袋与一采气管道相连；设置于所述样品舱侧壁上的气体脱出单向阀和气体收集单向阀；所述气体脱出单向阀，用于当活塞部往远离所述样品舱的方向运动时，将样品舱内的气体输送至活塞部与样品舱之间的空间内，所述气体收集单向阀，用于当活塞部往靠近所述样品舱的方向运动时，将位于活塞部与样品舱之间的空间内的气体通过采气管道输送至采气袋内；

设置于所述样品舱内的超声波发生器。

可选的，所述活塞部采用电机或气缸或液压缸驱动。

可选的，所述超声波发生器设置于所述样品舱的底部。

可选的，所述采气管道上设置有气体流量计。

可选的，所述样品舱位于所述筒体的底部，所述活塞部设置于所述样品舱的上方。

可选的，所述气体脱出单向阀和气体收集单向阀设置于所述样品舱的顶壁上。

可选的，所述样品舱为由设置于所述筒体内的分隔板在筒体内分隔出的封闭空间。

可选的，所述筒体至少有一端部为封闭端。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：本发明利用封闭的样品舱放置溶解有气体的沉积物，采用活塞部的往复运动形成真空负压环境，使样品舱内的沉积物在真空和超声波震荡的条件下，将溶解性气体从半流动状态的沉积物中脱离出来，收集到采气袋中，实现海底表层沉积物样品中溶解气的脱出和收集，并可进一步的通过设置气体流量计测定收集的气体的体积，从而计算出单位体积的沉积物样品中溶解性气体的体积。本发明具有结构简单、操作简便、自动化程度高的特点。