[发明专利]一种提高有机物扩散系数测试精度的测试器及测试方法

说明书

本发明涉及挥发气体测量技术领域，具体是涉及一种提高有机物扩散系数测试精度的测试器及测试方法；本发明设计的测试器包括通量器、装填机构和底座；通量器包括装填筒和压板；装填筒是由弧形板，两个设置在弧形板侧沿上且相互平行的侧板，以及设置在装填筒两端且相互平行的封堵板组成；底座包括收集箱、传输轨道、料箱和承压槽；装填机构包括传输装置和施压装置；该测试器通过将用于测试的通量器的“竹节式”填充土壤方式改进为“侧方均匀”填充土壤方式，解决了长期以来传统通量器内实验土壤具有明显密度差的问题；而基于上述测试器的测试方法，能够准确计算VOCs在包气带土壤中的扩散系数。

技术领域

本发明涉及挥发气体测量技术领域，具体是涉及一种提高有机物扩散系数测试精度的测试器及测试方法。

背景技术

VOCs是对土壤及地下水的污染的重要环境问题，气相扩散是VOCs在包气带土壤中迁移的主要途径，有效扩散系数是气相扩散过程的主要表征参数。

现有的用于测试VOCs扩散系数的实验装置在装填土柱时均是采用“一填一敦实”的方式装填，这种装填方式会导致实验土壤在容器中的密度呈“竹节式”：实验土壤以单次敦实的阶段为分界线，其密度呈现出阶段分布，在“土壤节”与“土壤节”之间会出现明显的密度差；不仅如此，因为通过手动敦实，所以每节土壤之间的密度存在差异。

因为容器中的土壤在装填敦实过程中存在固定的先后顺序，这就导致先装填进容器底部的土壤会被反复敦实，从而使得容器中的土壤的整体密度由容器底部至顶部呈现出“由密到疏”的分布特征。

上述现象导致在测定挥发性有机物在包气带中有效扩散系数的实验过程中，实验用的土壤模型与实际中的土壤分布存在差异：在实际场地中，位于某一深度范围内的土壤密度是均匀的，不会出现明显的“分节”或“由密至疏”的现象，进而影响后续实验数据精度。

发明内容

为了解决上述问题，本发明一种提高有机物扩散系数测试精度的测试器，通过将用于测试的通量器的“竹节式”填充土壤方式改进为“侧方均匀”填充土壤方式，解决了长期以来传统通量器内实验土壤具有明显密度差的问题，从而提高了测试有机物气体扩散系数的数据精度。

1、测试器的结构

本发明设计的一种提高有机物扩散系数测试精度的测试器，包括通量器，向通量器装填介质的装填机构，以及作为结构支撑的底座；

通量器包括装填筒和压板；装填筒垂直于中心轴线的横截面为U型，压板能够拆卸连接在通量器的U型结构的缺口处；

装填筒是由弧形板，两个设置在弧形板侧沿上且相互平行的侧板，以及设置在装填筒两端且相互平行的封堵板组成；其中一个侧板上等间隔设置有气体取样口，另一个侧板上间隔设置有土壤取样口；

底座包括相邻的装填区和压实区；装填区由下而上依次设置有收集箱、传输轨道和料箱；压实区内与传输轨道高度平齐的位置上设置有与装填筒形状形适配的承压槽；

装填机构包括传输装置和施压装置；传输装置位于传输轨道和承压槽的连接处，能够驱动装填筒由传输轨道进入承压槽中；施压装置位于承压槽上方，且设置有装填筒内腔形状相适配的施压头，能够通过竖直驱动施压头从而向装填筒内腔施压。

进一步地，装填筒的两个端口处垂直于中心轴线均设置有滑槽，封堵板能够滑动连接在滑槽内，实现对装填筒两个端口的封堵和开放。

封堵板与滑槽二者的接触面上均设置有防滑纹，进而保证在装填阶段，封堵板不会因自重从滑槽中滑出，也能够保证后续实验阶段，抽出的封堵板不会掉落。

进一步地，侧板远离装填筒内腔的一侧设置有卡槽，卡槽沿竖直方向等间隔设置有若干二级槽，每个二级槽上均设置有封堵条，封堵条能通过与之接触的阻动纹实现制动。