CN105092314B - 用于顶空气采集的装置和使用装置的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于顶空气采集的装置，包括容器、与容器能拆卸式连接的封盖、设置在封盖上能连通容器的内外的气口和液口、与气口和液口分别能拆卸式连接的气口封盖和液口封盖，以及设置在气口与气口封盖之间的气口密封垫和设置在液口与液口封盖之间的液口密封垫，其中，在容器的开口端面上沿周向设置第一槽，在封盖的开口端面上沿周向设置第二槽，用于限定第二槽的壁容纳于第一槽内，用于限定第一槽的壁容纳于第二槽内，第一槽内和第二槽内均设置密封圈，与第一槽对应的第二槽的壁设置为能密封式接触到第一槽的密封圈，与第二槽对应的第一槽的壁设置为能密封式接触到第二槽的密封圈。本发明还提供了一种使用以上所述的装置的方法。

Description

用于顶空气采集的装置和使用装置的方法

技术领域

本发明涉及油气地球化学勘探以及环境调查领域，具体涉及一种用于顶空气采集的装置和使用装置的方法。

背景技术

在地球化学勘探中，顶空气的采集技术主要是通过将样品装入容器中，并留有一定的空间密封保存，在固(液)体颗粒表面的弱吸附态气体通过自然解吸释放到容器中，顶部空间的气体与固(液)体颗粒表面的弱吸附态气体平衡后，检测容器中的气体。

目前常采用玻璃盐水瓶或密封缸来保存顶空气样本，但是在试验分析过程中经常发现有些玻璃盐水瓶或密封缸漏气，甚至在运输中玻璃盐水瓶发生破损。而这些样品由于破损和漏气产生的失真，给地质解释造成很大的误差，从而影响了分析质量。

发明内容

针对现有技术中所存在的上述问题，本发明提出了一种用于顶空气采集的装置，其结构简单、密封效果好、使用方便。本发明还涉及使用这种装置的方法。

根据本发明的一方面，提供了一种用于顶空气采集的装置，包括容器、与容器能拆卸式连接的封盖、设置在封盖上能连通容器的内外的气口和液口、与气口和液口分别能拆卸式连接的气口封盖和液口封盖，以及设置在气口与气口封盖之间的气口密封垫和设置在液口与液口封盖之间的液口密封垫，其中，在容器的开口端面上沿周向设置第一槽，在封盖的开口端面上沿周向设置第二槽，用于限定第二槽的壁容纳于第一槽内，用于限定第一槽的壁容纳于第二槽内，第一槽内和第二槽内均设置密封圈，与第一槽对应的第二槽的壁设置为能密封式接触到第一槽的密封圈，与第二槽对应的第一槽的壁设置为能密封式接触到第二槽的密封圈。

由此，在将土壤样本放入装置后，将封盖盖合在容器上，容器的第一槽的密封圈和相应的封盖的第二槽的壁配合，同时封盖的第二槽的密封圈与相应的容器的第一槽的壁配合，形成了两道密封，增强了密封效果，避免了漏气现象的发生。

在一个实施例中，第一槽的宽度与对应的第二槽的壁宽的比为1.05～2，和/或第二槽的宽度与对应的第一槽的壁宽的比为1.05～2。通过这种设置实现了第一槽和对应的第二槽的壁为间隙配合，和/或第二槽与对应的第一槽的壁为间隙配合，从而有利于将封盖与容器安装到一起，实现了快速安装。同时，通过上述设置使第二槽的壁能与第一槽的密封圈有合理的接触面积，和/或第一槽的壁能与第二槽的密封圈有合理的接触面积，从而保证了压力均衡，有利于更好的密封。并且通过上述设置保证了第一槽的壁宽，和/或第二槽的壁宽的自身强度，同时方便了制造。

在一个实施例中，第一槽的深度和/或第二槽的深度为3～20mm。通过这种设置保证了第一槽与第二槽的壁的配合，和/或保证了第二槽与第一槽的壁的配合，从而保证了密封效果。同时其便于加工，易于实现。

优选地，第一槽的深度与第二槽的深度相同。通过这种设置使第一槽的密封圈和相应的第二槽的壁的作用力与第二槽的密封圈和相应的第一槽的壁的作用力相平衡，保证了第二槽的壁和第一槽的壁能分别抵紧第一槽的密封圈和第二槽的密封圈。由此提高了密封效果。同时此结构简单，易于实现。

在一个实施例中，在第一槽的外壁的外侧与第二槽的外壁的内侧设置相配合的卡扣，或在第一槽的外壁的内侧与第二槽的外壁的外侧设置相配合的卡扣。通过这种设置能将容器和封盖方便地连接到一起，实现了快速安装。同时，此种结构能避免封盖相对于容器松动并产生漏气现象。由此，增强了密封安全性，保证分析结果的准确性。

在一个实施例中，封盖设置为弧状的内腔。优选地，气口设置在弧状的内腔的最顶端处。通过这种设置方便了容器内的气体聚集，确保了分析结果的精准性。

优选地，容器由聚碳酸酯制成。利用其硬度高、质量轻、耐候性好等特点，适用于样品的保存运输和反复利用。

优选地，容器上设置有容量刻度。通过这种设置可以定量样本体积。

根据本发明的另一方面，提供了一种使用上述装置的方法，包括以下步骤：

步骤一：往容器内装入第一定量的饱和氯化钠溶液；

步骤二：将新鲜土壤样品放入容器内，使饱和氯化钠溶液的液面到达第二定量；

步骤三：利用封盖密封容器；

步骤四：震荡装有土壤样品的装置，使得土壤样品表面弱吸附态的气体与装置内顶空气体进行交换；

步骤五：静止装置使其内顶空气体平衡，从液口向装置内注入饱和氯化钠溶液，使得容器内的气体呈正压状态；

步骤六：由气口处收集气体。

在上述过程中，保证了气体在装置中的密封，确保了样品分析的准确性。

优选地，在步骤三之前，即在将封盖安装到容器以前，在第一槽内加入饱和氯化钠溶液。从而在封盖和容器之间形成了液封，更加保证了容器和封盖的密封效果。

与现有技术相比，本发明的优点在于，装置结构简单，密封效果好，可快速装样，便于运输，可重复使用，且操作方便。

附图说明

下面将结合附图来对本发明的优选实施例进行详细地描述。在图中：

图1显示了根据本发明的用于顶空气采集的装置；

图2显示了来自图1的装置的容器的俯视图。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明做进一步说明。

图1显示了根据本发明的用于顶空气采集的装置50。如图1所示，装置50包括容器2、与容器2能拆卸式连接的封盖1、设置在封盖1上的气口3、设置在封盖1上的液口4、与气口3能拆卸式连接的气口封盖15、与液口4能拆卸式连接的液口封盖16，以及设置在气口3与气口封盖15之间的气口密封垫17和设置在液口4与液口封盖16之间的液口密封垫18。在容器2的开口端面5的周向上设置第一槽6，在封盖1的开口端面7的周向上设置第二槽8，用于限定第二槽8的壁(内壁14或外壁13)容纳于第一槽6内，用于限定第一槽6的壁(外壁11或内壁12)容纳于第二槽8内，第一槽6内设置密封圈9，第二槽8内设置密封圈10。在容器2与封盖1安装的状态中，与第一槽6对应的第二槽8的壁(内壁14或外壁13)设置为能密封式接触到第一槽6的密封圈9，与所述第二槽8对应的第一槽6的壁(外壁11或内壁12)设置为能密封式接触到第二槽8的密封圈10。由此形成了双层密封，增加了装置50的密封效果，避免保存、运输或试验过程中漏气现象的发生。

如图1和图2所示，优选地，密封圈9和密封圈10均为弹性硅胶O型密封圈。

若封盖1的周向尺寸大于容器2的周向尺寸，如图1所示，即第一槽6的外壁11匹配于第二槽8中，且第二槽8的内壁14匹配于第一槽6中。第一槽6的宽度与对应的第二槽8的内壁14的宽度的比为1.05～2，和/或第二槽8的宽度与对应的第一槽6的内壁11的宽度比为1.05～2。第一槽6和内壁14为间隙配合，和/或第二槽8与内壁11为间隙配合，从而有利于将封盖1与容器2方便地安装到一起，实现快速安装。同时，内壁14能与第一槽6的密封圈9有合理的接触面积，和/或内壁11能与第二槽8的密封圈10有合理的接触面积，从而保证了压力均衡，有利于更好的密封。同时方便制造。需要注意地是，此申请中的用语“宽度”为径向尺寸。

为了保证更好的密封效果，第一槽6的深度和/或第二槽8的深度为3～20mm。需要注意地是，第一槽6的深度为第一槽6的槽底到端面5的距离，第二槽8的深度为第二槽8的槽底到端面7的距离。优选地，第一槽6的深度与第二槽8的深度相同。第一槽6的密封圈9和相应的第二槽8的内壁14的作用力与第二槽8的密封圈10和相应的第一槽6的外壁11的作用力相平衡，保证了第二槽8的内壁14和第一槽6的外壁11能分别抵紧密封圈9和密封圈10。由此提高了密封效果。同时此结构简单，有利于加工制造。

如图1所示，在第一槽6的外壁11的外侧上和第二槽8的外壁13的内侧上设置相互配合的卡扣19、20，用于将容器2和封盖1固定在一起。此连接结构简单，易于实现，保证了快速连接。同时在保存样本或运输过程中不易失效，有效地保证了密封。

需要说明地是，若封盖1的周向尺寸小于容器2的周向尺寸(图中未示出)，即在封盖1与容器2配合过程中，第一槽6容纳第二槽8的外壁13，而第二槽8容纳第一槽6的内壁12。同时，在第一槽6的外壁11的内侧与第二槽8的外壁13的外侧设置相配合的卡扣。同理这种设置也能实现双重密封。由此应落入本发明的保护范围。其结构以及配合关系与上述相同或类似，在此略去详细描述。

优选地，容器2为圆柱状。容器2的外壁上设置有容积刻度。进一步优选地，容器2由聚碳酸酯制成。利用其硬度高、质量轻、耐候性好等特点，适用于样品的保存运输和反复利用，且具有透明性，实现了样品的定量。

为了方便装置50内的气体聚集，确保样品的真实性，如图1所示，封盖1的内腔设置为弧状。优选地，气口3设置在弧状内腔最顶端，更有利于从气口3取气。

下面详细描述使用装置50采集顶空气的方法：

首先，往容器2内装入200ml的饱和氯化钠溶液；其次，将新鲜土壤样品放入容器2内，使溶液液面到达容器500ml的刻度；再次，将封盖1与容器2配合，旋转，利用卡扣19、20配合，将封盖1与容器2卡紧在一起(还可以在第一槽6内加入部分饱和氯化钠溶液，使得容器2和封盖1之间的密封效果更好)；接着，将装有样品的密封装置50放在震荡器中，并以60次/min的速度震荡60min，使得样品表面弱吸附态的气体充分与装置50顶空气体进行交换；然后，将装置50静止30min使其内顶空气体平衡，从液口4向装置50内注入一定量的饱和氯化钠溶液，使得容器2内的气体呈正压状态；最后，从气口3处，利用注射器或者取样器抽取容器2内的气体。

以上所述仅为本发明的优选实施方式，但本发明保护范围并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明公开的技术范围内，可容易地进行改变或变化，而这种改变或变化都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求书的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种用于顶空气采集的装置，包括容器、与所述容器能拆卸式连接的封盖、设置在所述封盖上能连通所述容器的内外的气口和液口、与所述气口和所述液口分别能拆卸式连接的气口封盖和液口封盖，以及设置在所述气口与所述气口封盖之间的气口密封垫和设置在所述液口与所述液口封盖之间的液口密封垫，其中，在所述容器的开口端面上沿周向设置第一槽，在所述封盖的开口端面上沿周向设置第二槽，用于限定所述第二槽的壁容纳于所述第一槽内，用于限定所述第一槽的壁容纳于所述第二槽内，所述第一槽内和所述第二槽内均设置密封圈，与所述第一槽对应的所述第二槽的壁设置为能密封式接触到所述第一槽的密封圈，与所述第二槽对应的所述第一槽的壁设置为能密封式接触到所述第二槽的密封圈；所述密封圈均为弹性硅胶O型密封圈；

所述封盖设置为弧状的内腔；所述气口设置在所述弧状的内腔的最顶端处；

所述第一槽的宽度与对应的所述第二槽的壁宽的比为1.05～2，和/或所述第二槽的宽度与对应的所述第一槽的壁宽的比为1.05～2；

所述第一槽内设置有饱和氯化钠溶液；

所述饱和氯化钠溶液所在的区域上下两端分别被第一槽底部的密封圈和第二槽顶部的密封圈所限定，左右两端分别被第一槽的内壁和第二槽的内壁所限定。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一槽的深度和/或所述第二槽的深度为3～20mm。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一槽的深度与所述第二槽的深度相同。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在所述第一槽的外壁的外侧与所述第二槽的外壁的内侧设置相配合的卡扣，或在所述第一槽的外壁的内侧与所述第二槽的外壁的外侧设置相配合的卡扣。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述容器由聚碳酸酯制成。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述容器上设置有容量刻度。

7.一种使用根据权利要求1到6中任一项所述的装置来采集顶空气的方法，包括以下步骤：

步骤一：往所述容器内装入第一定量的饱和氯化钠溶液；

步骤二：将新鲜土壤样品放入所述容器内，使所述饱和氯化钠溶液的液面到达第二定量；

步骤三：利用所述封盖密封所述容器；

步骤四：震荡装有土壤样品的所述装置，使得土壤样品表面弱吸附态的气体与所述装置内顶空气体进行交换；

步骤五：静止所述装置使其内顶空气体平衡，从所述液口向所述装置内注入所述饱和氯化钠溶液，使得容器内的气体呈正压状态；

步骤六：由气口处收集气体。

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