[发明专利]一种大气降水同位素分析月累积样品采集装置

说明书

本发明涉及一种大气降水同位素分析月累积样品采集装置，包括集水漏斗、储样瓶、导水管、罩网、泄压管和浮球。集水漏斗的漏斗汇流口通过支承件安装在导水管的上部，储样瓶底部的集水套管底部为封闭状态。导水管下部设有开孔，导水管与集水套管通过螺纹连接。导水管上部与漏斗汇流口连接，下部穿过储样瓶盖连接到集水套管，浮球位于漏斗汇流口的导水管入口处。储样瓶盖设有卸压孔管，漏斗汇流口设有排气口，卸压孔管通过泄压管与排气口连通。本发明采样过程无需人工干预，以小液面暴露、小内径长泄压管阻隔和浮球封闭有效控制了样品采集过程中的水样蒸发，保证了样品的代表性。长达1个月的采样过程无需人工干预、能够节省采样成本。

技术领域

本发明属于测量设备技术领域，涉及一种采样设备，具体涉及一种大气降水同位素分析月累积样品采集装置。

背景技术

大气降水同位素（D、¹⁸O和T）监测是同位素水文学研究的一项基础工作，重要的同位素水文学研究项目常需设立大气降水同位素监测站点，了解特定区域大气降水同位素组成分布规律，国际原子能机构（IAEA）全球大气降水监测网一直长期运行。使用市售雨量器采集大气降水样品，常因样品不能及时转移而发生蒸发（特别是在干旱地区），导致同位素原始组成改变。IAEA推荐的油封式采样装置虽然能避免水样蒸发，但因操作中存在一些实际困难，未被普遍采用。

现有雨水同位素监测典型的采样设备包括油膜封闭型采样器、球封型采样器和袋-管型采样器。油膜封闭型采样器由于小样品量带来的油水分离操作的困难及油水间发生氢同位素交换，推广普及遇到困难。球封型采样器的缺点是在林区或风沙大的地区使用时，常因落入异物而使球封失效，每次降水过程后总有少量滞留水不能流入塑料桶，滞留水可能在发生部分蒸发后，被随后的降水带入容器。袋-管型采样器的袋子和桶必须留出排气孔，否则前期雨水流入时产生的压力将阻止后期雨水继续流入。上述月累积样品采集设备存在地区适用性不强、阻止水样蒸发与交换不彻底和操作不便等不足，尚未得到普遍的认可和推广使用。

发明内容

本发明的目的是提供一种大气降水同位素分析月累积样品采集装置，有效控制样品采集过程中水样的蒸发，提高所采集的大气降水同位素分析月累积样品的代表性，进而获得准确可靠的大气降水同位素监测成果。

本发明的技术方案是：大气降水同位素分析月累积样品采集装置，包括集水漏斗和储样瓶，集水漏斗设有罩网，储样瓶设有储样瓶盖。装置设有导水管、泄压管和浮球，集水漏斗的下部设有漏斗汇流口，漏斗汇流口通过支承件安装在导水管的上部。储样瓶底部设有集水套管，集水套管的底部为封闭状态。导水管下部设有开孔，导水管与集水套管通过螺纹连接。导水管上部与漏斗汇流口连接，下部穿过储样瓶盖连接到集水套管，浮球位于漏斗汇流口的导水管入口处。储样瓶盖设有泄压孔管，漏斗汇流口设有排气口，泄压孔管通过泄压管与排气口连通。

导水管的上部设有槽口，槽口内安装密封圈，导水管和漏斗汇流口通过密封圈密封。储样瓶盖与储样瓶的瓶口之间通过密封圈密封。密封圈为丁晴橡胶圈，浮球为乒乓球。集水漏斗通过可拆装的支架固定，支架通过螺栓固定在集水漏斗上。集水漏斗、储样瓶、罩网和导水管的材质为不锈钢。泄压管为PU塑料管，PU塑料管缠绕在导水管上。

本发明大气降水同位素分析月累积样品采集装置，克服了以往同类采集设备的不足，用少量储水在干热夏季完成的水样蒸发与水气交换试验证实，可有效阻止水样蒸发与水气交换。对于一般性研究项目，可参照本设计以市售塑料桶、塑料管和塑料漏斗等易得材料制作简易采样装置，对于重大研究项目完整采用本发明采样装置设计。