一种自适应脱气集气装置的制作方法

所属的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统的具体工作过程及有关说明，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。需要说明的是，上述实施例提供的系统，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，在实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块来完成，即将本发明实施例中的模块或者步骤再分解或者组合，例如，上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。对于本发明实施例中涉及的模块、步骤的名称，仅仅是为了区分各个模块或者步骤，不视为对本发明的不当限定。本领域技术人员应该能够意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的模块、方法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，软件模块、方法步骤对应的程序可以置于随机存储器(ram)、内存、只读存储器(rom)、电可编程rom、电可擦除可编程rom、寄存器、硬盘、可移动磁盘、cd-rom、或内所公知的任意其它形式的存储介质中。为了清楚地说明电子硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以电子硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。本领域技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。术语“包括”或者任何其它类似用语旨在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备/装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者还包括这些过程、方法、物品或者设备/装置所固有的要素。至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。以上，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

背景技术：

1、我国地震地下流体监测固定站网以井、泉及断层带中地下水、地热和地下气作为观测对象，其中水位、水温、氡和汞为主要观测项目，观测技术以数字化观测技术为主，数字化观测站点在全国地下流体站网中所占比例约86％。与水位、水温、流量等物理量观测方法不同，氡、汞、氢和氦气化学量数字化观测除了需要有数字化观测仪器外，还需要有自动获取气体的脱气-集气装置。

2、但是，目前由于大多数观测井泉水位、流量变化大、水质条件较差，水路流量难以控制，水路与气路容易堵塞以及水气分离装置结构缺陷等问题较为突出，脱气装置技术尚不能满足地下水中气体连续稳定观测的需要。

3、因此，急需发明一种适用于各种水体情况且不存在结构缺陷的水气分离装置，用于解决传统中因观测井泉水位、流量变化大、水质条件较差，水路流量难以控制，水路与气路容易堵塞以及水气分离装置结构缺陷导致无法连续稳定观测地下水中气体的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种自适应脱气集气装置用于解决传统设备中因观测井泉水位、流量变化大、水质条件较差，水路流量难以控制，水路与气路容易堵塞以及水气分离装置结构缺陷导致无法连续稳定观测地下水中气体的问题。

2、一方面，本发明实施例中提供了一种自适应脱气集气装置包括：

3、集聚池，围设在待观测水源周围，所述集聚池用于将所述观测水源进行集聚；

4、集气部，设置在所述集聚池内部，所述集气部底部与所述待观测水源的水面相接触，所述集气部内部设置有集气腔，所述集气部用于获取所述待观测水源中脱离的气体，并将脱离的所述气体聚集在所述集气腔内；

5、脱气部，其一端穿过所述集气部顶端与所述集气部内侧壁固定连接，所述脱气部用于脱离所述集气部内部的观测水源中的气体；

6、排气管，其一端穿设于所述集气部顶端，所排述气管另一端与气体检测设备相连接；所述排气管用于将所述集气腔内部的气体导流至所述气体检测设备；

7、操控台，设置在所述集聚池顶部，所述操作控台与所述集气部和脱气部相连接，所述操控台用于对所述集气部在所述待观测水源中的位置和对脱气部进行控制。

8、进一步的，所述集气部包括：

9、集气罩，设置在所述集聚池内部，所述集气罩底部与所述待观测水源的水面相接触，所述集气罩内顶面与所述待观测水源的水面之间形成集气腔，所述集气罩用于获取所述观测水源中脱离的气体，脱离的所述气体聚集在所述集气腔内；

10、浮标检测模块，设置在所述集气罩底部，所述浮标检测模块与所述集气罩外侧壁相连接，所述浮标检测模块用于检测所述集气罩在所述集聚池中的待观测水源内的浮动位置信息；

11、温度检测模块，设置在所述浮标检测模块的一侧，所述温度检测模块与所述浮标检测模块相连接，所述温度检测模块用于检测所述集聚池中的待观测水源的温度信息；

12、重心平衡模块，设置在所述集气罩底端，所述重心平衡模块用于调整所述集气罩的重心位置。

13、进一步的，所述重心平衡模块重量为所述集气罩重量的50％。

14、进一步的，所述脱气部包括：

15、鼓泡石，设置在所述集气罩底部，所述鼓泡石与所述集气罩内侧面相连接，所述鼓泡石表面设置有若干气孔；

16、脱气连接管，其一端穿过所述集气罩顶端与所述鼓泡石相连接，所述脱气连接管另一端与所述操作台相连接，所述脱气连接管用于将所述操作台产生的气体导流至所述鼓泡石中，以使所述鼓泡石在所述集气罩内的待观测水源中输送气体。

17、进一步的，所述脱气连接管和排气管为伸缩导管结构。

18、进一步的，所述操作台包括：

19、气泵，其与所述脱气连接管另一端相连接，所述气泵用于产生气体；

20、升降模块，其升降端设置有连接线，所述升降模块通过连接线与所述集气罩相连接，所述升降模块控制所述集气罩在所述集聚池内的位置；

21、控制模块，分别与所述浮标检测模块、气泵和升降模块电连接，所述控制模块用于根据所述气泵和升降模块进行控制。

22、进一步的，所述控制模块包括：

23、获取单元，分别与所述浮标检测模块和升降模块电连接，所述获取单元用于获取所述集气罩在所述集聚池中待观测水源内的浮动位置数据和所述升降模块的升降距离数据；

24、控制单元，分别于气泵和升降模块电连接，用于根据所述集气罩在所述集聚池中待观测水源内的浮动位置数据对所述升降模块的升降距离数据进行调整。

25、进一步的，所述控制单元还用于获取所述集气罩在所述集聚池中的观测水源内的实时位置l，并根据所述集气罩在所述集聚池中的观测水源内的实时位置l与所述集聚池中的观测水源的水面位置l1之间的关系，判断所述集气罩是否没于所述集聚池中的观测水源中；

26、当l＝l1时，所述控制单元则判断所述集气罩没有没于所述集聚池中的观测水源中；

27、当l＜l1，l＞l1时，所述控制单元则判断所述集气罩没于所述集聚池中的待观测水面中或所述集气罩悬空于所述集聚池中的待观测水面中，并根据所述集气罩在所述集聚池中的观测水源内的实时位置l与所述集聚池中的观测水源的水面位置l1之间的关系对所述升降模块的升降距离进行调整。

28、进一步的，所述控制单元根据所述集气罩在所述集聚池中的观测水源内的实时位置l与所述集聚池中的观测水源的水面位置l1之间的关系对所述升降模块的升降距离进行调整时包括：

29、所述控制单元还用于获取所述集气罩在所述集聚池中的观测水源内的实时位置l与所述集聚池中的观测水源的水面位置l1之间的位置距离△l，设定为△l＝l-l1，所述控制单元还用于根据所述位置距离△l与预设的位置距离进行比对，并根据比对结果选定相应的调整系数对所述升降模块的升降距离进行调整；

30、其中，预设第一位置距离△l1，预设第二位置距离△l2，设定第一调整系数x1，第二调整系数x2，第三调整系数x3，且△l1＜0＜△l2；0＜x1＜x2＜x3＜2；

31、当△l≤△l1时，则选定所述第一调整系数x1对所述升降模块的升降距离进行调整；

32、当△l1＜△l＝0时，则不对所述升降模块的升降距离进行调整；

33、当0＜△l≤△l2时，则选定第二调整系数x2对所述升降模块的升降距离进行调整；

34、当△l＞△l2时，则选定第三调整系数x3对所述升降模块的升降距离进行调整；

35、当选定第i调整系数xi对所述升降模块的升降距离进行调整，并将调整后的所述升降模块的升降距离设置为c1，设定c1＝c*xi，其中，c为所述升降模块的升降初始距离，xi为所述升降模块的升降距离调整系数。

36、本发明实施例一种自适应脱气集气装置与现有技术相比，其有益效果在于：通过围设集聚池，观测水源可以被集聚在一处，便于后续处理和监测，避免了因观测水源出水点分散、水位和流量变化大导致的观测结果受到影响，通过提高了水路流量可控性，其次通过集气部位于集聚池内部，与观测水源接触，再通过脱气部向集气部内的观测水源输送空气，致使集气部内的观测水源产生气泡带动水中的气体排向集气部内的集气腔，使观测水源中的气体得到了有效的分离和聚集，再通过排气管排出导向至检测设备进行进一步分析和处理，确保水源中的气体成分得到准确检测和监测。

37、本发明实施例的一种自适应脱气集气装置，其通过对升降模块的升降距离进行精确调整，使控制单元能够实现集气部在观测水源中浮动位置的有效调节，有助于保持集气部在集聚池中观测水源的稳定浮动状态，避免集气部在收集水内脱离的气体时，未与水面接触或没于水下所带来的无法使集气部有效的进行。