[发明专利]低水位浅液面高温温泉气取样装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及天然气地球化学及流体地球化学领域中对研究对象进行收集与预处理的技术领域，特别是涉及一种用于野外地下采样、气液分离技术领域中的气液快速分离装置及方法。

背景技术

目前国内一般采用排水集气法收集温泉气，基本原理如图5所示，若要取得良好效果，保证温泉气不被大气污染，必须满足以下条件：首先，温泉液面501与储水桶液面502之间的高差h1必须大于0，才能保证温泉气泡随温泉水顺利流动；其次，温泉内的液面与温泉底的高差h2必须大于集气罩503的高度，才能保证采集到的温泉气不被大气污染。

在研究过程中，存在一些不能满足上述两个条件的温泉，即受场地地形条件限制，无法实现h1大于0，或h2较小导致集气罩503残留空气，不能完全排出集气罩503中的空气。

尽管目前的技术条件已经得到很大进步，可以更换采集气体用的玻璃瓶为钢瓶，并对钢瓶进行提前抽真空处理，利用钢瓶的真空将温泉气吸入钢瓶内，但这样以来，增加了采样难度：首先，受通行条件限制，可以携带的钢瓶数量有限；第二，利用提前抽真空的钢瓶将温泉气吸入钢瓶内，连接钢瓶与温泉液面之间的管线内的空气无法排空，若要将管线内充满水排除空气，势必将水一并吸入钢瓶内，影响到采样效果。

而将小型发电机组与真空设备搬运至工作现场，将进一步增加采样工作的难度和开支。

因此，必须研制便于携带、无需而外动力条件的快速取样方法，才能克服地形条件和温泉液面太低的问题，扩大样品范围，为增加氢同位素组成数据奠定样品采集方面的技术基础。

发明内容

本发明为解决现有技术中低水位浅液面条件下温泉气液混合物质采样中遇到的问题，提供了一种实现温泉气与温泉水快速分离，且保证温泉气不被大气污染的便携式装置。

本发明之一的低水位浅液面高温温泉气取样装置，包括气液捕获单元106、气体收集单元101，其特征在于：

所述的装置还包括气液分离单元104，所述的气液分离单元104分别与所述的气液捕获单元106、气体收集单元101相连接。

所述的气液分离单元104为一个三通组合泵，包括一个筒状泵体304、活塞螺杆305、活塞308、泵入口322、泵出口311，放空口323；

所述的泵入口322、泵出口311、放空口323分别依次安装有控制其开关的泵入口阀门320、泵出口阀门318、放空口阀门319。

所述的气液分离单元104还包括分别封接固定在所述的泵体304下端和上端的泵体下端盖303和泵体上端盖321；

在所述的泵体304内，所述的泵体下端盖303、泵体上端盖321和活塞螺杆305之间为吸入物料的泵体空间；

所述的活塞螺杆305垂直穿过所述的泵体下端盖303的中心，一端连接位于所述的泵体下端盖303外的调节手轮301，另一端连接泵体空间内的活塞308。

所述的泵入口322、泵出口311、放空口323、泵入口阀门320、泵出口阀门318、放空口阀门319都在所述的泵体上端盖321内；所述的泵入口阀门320、泵出口阀门318、放空口阀门319分别连接在泵体空间与所述的泵入口322、泵出口311、放空口323的通道上。

所述的泵入口阀门320、泵出口阀门318、放空口阀门319都分别包括阀门压帽316、阀杆317、阀门垫圈313、阀门密封垫314、阀门上压环315；所述的泵入口322、泵出口311为锥形接嘴；

所述的活塞308、泵体上端盖321与泵体304内壁之间分别有1号O形圈309和2号O形圈310；

所述的活塞308通过沉头螺栓306与活塞螺杆305固接。

所述的气液捕获单元106上还可以设有一个手持的连接杆107，所述的连接杆107依次连接U形固定套支架203、撑杆固定套201、伸缩撑杆206；

所述的撑杆固定套201与所述的固定套支架203的连接处通过调节固定销202固定；

所述的撑杆206和固定套201以调节固定销202为轴旋转；

所述的收集罩205顶部的取气接头204与所述的泵入口322相连。

所述的气液分离单元104通过1号软管103和2号软管105与所述的气体收集单元101和气液捕获单元106相连；所述的1号软管103的一端伸入到所述的气体收集单元101的储气瓶102内，另一端与所述的泵出口311相连；

所述的2号软管105的分别与所述的泵入口322和所述的收集罩205顶部的取气接头204相连。