[发明专利]一种适用于地下挥发性气体采集的负压系统

说明书

一种适用于地下挥发性气体采集的负压系统，包括负压主体，负压主体的上端连接有盖板，负压主体侧面的一条以上挥发性气体进气道上安装有半透膜；负压主体的负压腔内安装有气动活塞缸，气动活塞缸与盖板连接，气动活塞缸的端头设有活塞缸头，气动活塞缸和活塞一端连接，活塞另一端伸出气动活塞缸外；气动活塞缸通过集成换向阀和驱动电机连接，负压主体主气道的两竖直气道端头连接有保压阀；负压主体为整体件，通过增材制造技术进行加工；负压主体两端加工有内螺纹，用于连接钻头结构和进给系统；本发明使探头内部形成负压，使得探头内外压强差增大，有利于挥发性气体进入探头内部，具有集成化程度高、气体采集率高、控制灵敏等优点。

技术领域

本发明涉及地下钻探技术领域，具体涉及一种适用于地下挥发性气体采集的负压系统。

背景技术

现有的采集地下挥发性气体的钻探装置大都由检测仪探棒、半透膜、加热器、导电度感应器、氮气循环设备构成，在采集挥发性气体时，依靠高流速的载气(氮气)使探头内部与外环境之间形成压强差来采集挥发性气体，这种采集方法因探头内外压强差较小，往往不能对地下挥发性气体进行大量采集，使得载气中挥发性气体的含量较低，进而影响检测灵敏度。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供了一种适用于地下挥发性气体采集的负压系统，具有集成化程度高、气体采集率高、控制灵敏等优点。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种适用于地下挥发性气体采集的负压系统，包括负压主体4，负压主体4的两端连接有盖板1，负压主体4侧面的一条以上挥发性气体进气道4b上安装有半透膜9；负压主体4的负压腔4e内安装有气动活塞缸6，气动活塞缸6与盖板1连接，气动活塞缸6的端头设有活塞缸头8，气动活塞缸6和活塞5一端连接，活塞5另一端伸出气动活塞缸6外；气动活塞缸6通过集成换向阀3和驱动电机7连接，负压主体4主气道4a的两竖直气道端头连接有保压阀2。

所述的负压主体4为整体件，通过增材制造技术进行加工；负压主体4两端加工有内螺纹，用于连接钻头结构和进给系统；负压主体4内部设计有主气道4a、一条以上挥发性气体进气道4b、一条以上旁气道4c、栅格结构4d和负压腔4e；其中，主气道4a由270°的第一弧形气道和两竖直气道组成，两竖直气道分布在第一弧形气道的两个端点处，且上端伸出负压主体4；挥发性气体进气道4b和主气道4a相通，主气道4a通过通过旁气道4c和负压腔4e相通，负压腔4e位于负压主体4中部；旁气道4c之间设有栅格结构4d；通过改变负压腔4e的体积大小，改变主气道4a内的压强。

所述的盖板1开有与负压主体4主气道4a的两竖直气道直径、位置相同的圆孔，使盖板1套在负压主体4上。

所述的活塞5由活塞主体5-2和与之连接的小头橡胶密封环5-1、大头橡胶密封环5-3组成，装配时先将活塞主体5-2小头套入活塞缸头8内，然后使用粘胶将小头橡胶密封环5-1、大头橡胶密封环5-3分别安装在活塞主体5-2的两头。

所述的气动活塞缸6内部集成有活塞缸的第一进出气道6a、第二进出气道6b，通过增材制造技术进行加工，气动活塞缸6顶端加工有两个螺纹孔，便于安装在盖板1上；气动活塞缸6与安装完活塞5的活塞缸头8之间通过粘胶进行连接。

所述的保压阀2由保压阀阀体2-1、保压阀活塞2-2、弹簧2-3和电磁铁2-4组成，其中，保压阀阀体2-1为三通结构，下端套在主气道4a的伸出部分，水平端与外部气路连接，保压阀阀体2-1内部设有保压阀活塞2-2，保压阀活塞2-2上部通过弹簧2-3和电磁铁2-4连接。