电阻率监测LNAPLs三维运移的装置的制作方法

本实用新型涉及地下水监测技术领域，尤其是一种电阻率监测LNAPLs三维运移的装置。

背景技术：

随着社会的发展，工业的不断发展，各种石化类产品应用广泛，在生产、贮存、使用 及运输过程中难免会造成跑冒滴漏，从而污染地下环境，轻非水相污染物由于和水不混溶，毒性大，不易降解，对地下多孔介质造成的污染存在滞后效应，成为地下水的长期污染源，对人类的生存和生活存在难以估计的危害，因此对其扩散进行监测，及时采取措施防止其进一步污染很有必要。目前国际上利用示踪剂法、非入侵影像法以及TDR等方法来动态监测污染物的空间变化过程，已经取得了一定的成效。国内有学者分别采用生物量指标监测，紫外光电法和电阻率影像法实现轻非水相液体的动态监测。总结以上方法，均为通过测定 地下轻非水相污染引起的介质物理化学性质变化，进而通过第三方物体（仪器、生物、化学 物质）不同参数的变化来间接描述污染物的动态污染过程，示踪剂法和生物量指标监测法需要定时取样进行室内试验分析，试验操作复杂，周期长，对于重要污染过程容易遗漏，不能及时准确的反应污染物的迁移位置；TDR法和紫外光电法成本高，操作复杂。

现有技术如，中国实用新型授权专利文献，授权公告号CN 202693684 U，该实用新型涉及一种接地电阻监测系统，具体涉及一种多层土壤电阻率监测系统，包括数据处理中心、至少一台监测仪、一根电流接地极、一根电压接地极和至少两根被测接地电极，所述被测接地电极安装在土壤下需要监测的点，所述数据处理中心与监测仪相连接，所述监测仪分别与电流接地极、电压接地极和被测接地电极相连接，所述监测仪内置储存器。本实用新型的作用是 ：实现了对同一地点多层土壤电阻率的人工即时测量和无人自动定时测量 ；实现了基于数据中心的分布式多地点多层土壤电阻率的长期有线组网监测或无线组网监测 ；实现了对监测数据的传送、发布、保存、显示、查询、统计、分析、打印等操作，但是在不同条件下监测的数据准确性还具有提升空间。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种通过电阻率实时监测LNAPLs泄漏后在土壤中运移的，监测精准，并可在不同的条件下监测的电阻率监测LNAPLs三维运移的装置。

为解决上述现有的技术问题，本实用新型采用如下方案：一种电阻率监测LNAPLs三维运移的装置，包括水槽、电阻率监测器、马氏瓶和电法仪，水槽两侧设有水室，水槽与水室间设有透水隔板，水室内设有水位调节管和溢流口，水室底端设有排水孔，水槽上端设有玻璃支架，玻璃支架上设有若干间隔排列的小孔，玻璃支架上端通过支撑架与电阻率监测器固定连接，电阻率监测器包括电阻率探杆、采集控制模块、远程传输模块、上位机控制模块组成，电阻率监测器一侧设有马氏瓶，马氏瓶内设有LNAPLs且与水槽连通，马氏瓶一侧设有电法仪，本实用新型通过电阻率实时监测LNAPLs泄漏后在土壤中运移的，监测精准，并可在不同的条件下监测。

作为优选，透水隔板上设有若干间隔排列的透水孔，孔径为0.3-0.5cm，透水隔板上还设有透水不透砂的土工织物，水室与水槽能保持良好的水力连通性，并防止水槽内的砂土通过透水孔进入水室。

作为优选，水位调节管通过若干管径不同的玻璃管套合而成，可通过人工根据实验需要上下调节水位调节管的高度，从而观测和控制水槽内的水位。

作为优选，玻璃支架上设有的小孔内设有铜丝杆构成的电极，玻璃支架上的每排小孔构成电极排，将电极排稳定固定在玻璃支架上，防止监测时发生震动影响电机间的连接而最终影响监测的结果。

作为优选，每排电极排由14-16个电极组成，玻璃支架上设有4-5排电极排，其中铜丝杆的长度为0.05-0.08cm，直径为0.4-0.6cm，电极间距为4-6cm，每个电极均连入电法仪，构建成高密度电阻，实现高密度电阻对LNAPLs三维运移的监测。

作为优选，电极表面套有套管，套管表面设有若干分布的圆孔，套管上端两侧对称设有固定锚，电极表面套有套管，对电极插入土壤起到辅助作用，防止在插入土壤过程中遇到较硬的土质使电极产生弯曲，影响电极的探测能力，套管表面设有若干圆孔，可增大电极与土壤的接触面积，提高电极的监测能力，并将电极插入土壤后通过套管上的固定锚固定在土壤中，确保电极的稳定。

作为优选，电阻率监测器中的电阻率探杆中间通过螺栓与控制部分连接，电阻率探杆上通过两侧的支架与铜电极环连接，铜电极环与电阻率探杆之间设有导管，控制部分内的导线通过导管与铜电极环连接固定，电阻率探杆通过与控制部分通过螺栓调节电阻率探杆的长度，电阻率探杆下端设计成圆锥状，便于电阻率探杆进入泥土内，铜电极环通过支架固定，使铜电极环能极大的与土壤接触，提升电阻率探杆对的测量能力，和测量精度。

作为优选，电阻率探杆呈圆柱状，表面的电极环通过导线与采集控制模块连接，连接处设有防水接口，电阻率探杆工作时采用Wenner工作原理。

作为优选，电阻率探杆表面设有涂层体系，第一层为耐腐蚀涂层，第二层为防粘涂层，第三层为防水涂层，第一、二、三涂层的厚度比为2:1:3，通过设置的涂层体系可使电阻率探杆表面的综合力学性能提高，保证电阻率探杆在地下长时间监测时不受侵害以及保证电阻率探杆的测量精度。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：本实用新型提供的这种电阻率监测LNAPLs三维运移的装置，结构简单，操作便捷，利用高密度电阻率法和电阻率探杆自动监测，可在不同的泄漏条件和水文地质条件下监测。

本实用新型采用了上述技术方案提供一种电阻率监测LNAPLs三维运移的装置，弥补了现有技术的不足，设计合理，操作方便。

附图说明

图1为本实用新型水槽的结构示意图；

图2为本实用新型电阻率监测器的结构示意图；

图3为本实用新型电阻率探杆的结构示意图；

图4为本实用新型玻璃支架的结构示意图；

图5为本实用新型水位调节管的结构示意图；

图6为本实用新型透水隔板的结构示意图；

图7为本实用新型电极的结构示意图。

附图标记说明：水槽1；电阻率监测器2；马氏瓶3；电法仪4；水室5；透水隔板6；水位调节管7；玻璃支架8；支撑架9；电阻率探杆10；采集控制模块11；远程运输模块12；上位机控制模块13；透水孔14；电极15；螺栓16；铜电极环17；防水接口18；套管19。

具体实施方式

以下结合附图和实施例作进一步详细描述：

实施例1：

如图1-7所示，一种电阻率监测LNAPLs三维运移的装置，包括水槽1、电阻率监测器2、马氏瓶3和电法仪4，水槽1两侧设有水室5，水槽1与水室5间设有透水隔板6，水室5内设有水位调节管7和溢流口，水室5底端设有排水孔，水槽1上端设有玻璃支架8，玻璃支架8上设有若干间隔排列的小孔，玻璃支架8上端通过支撑架9与电阻率监测器2固定连接，电阻率监测器2包括电阻率探杆10、采集控制模块11、远程传输模块12、上位机控制模块13组成，电阻率监测器2一侧设有马氏瓶3，马氏瓶3内设有LNAPLs且与水槽1连通，马氏瓶3一侧设有电法仪4，透水隔板6上设有若干间隔排列的透水孔14，孔径为0.4cm，透水隔板6上还设有透水不透砂的土工织物，水室5与水槽1能保持良好的水力连通性，并防止水槽1内的砂土通过透水孔14进入水室5，水位调节管7通过若干管径不同的玻璃管套合而成，可通过人工根据实验需要上下调节水位调节管7的高度，从而观测和控制水槽1内的水位，玻璃支架8上设有的小孔内设有铜丝杆构成的电极15，玻璃支架8上的每排小孔构成电极排，将电极排稳定固定在玻璃支架8上，防止监测时发生震动影响电机间的连接而最终影响监测的结果，每排电极排由16个电极15组成，玻璃支架8上设有4排电极排，其中铜丝杆的长度为0.06cm，直径为0.4cm，电极15间距为5cm，每个电极15均连入电法仪4，构建成高密度电阻，实现高密度电阻对LNAPLs三维运移的监测，电极15表面套有套管19，套管19表面设有若干分布的圆孔，套管19上端两侧对称设有固定锚，电极15表面套有套管19，对电极15插入土壤起到辅助作用，防止在插入土壤过程中遇到较硬的土质使电极15产生弯曲，影响电极15的探测能力，套管19表面设有若干圆孔，可增大电极15与土壤的接触面积，提高电极的监测能力，并将电极15插入土壤后通过套管19上的固定锚固定在土壤中，确保电极15的稳定，电阻率监测器2中的电阻率探杆10中间通过螺栓16与控制部分连接，电阻率探杆10上通过两侧的支架与铜电极环17连接，铜电极环17与电阻率探杆10之间设有导管，控制部分内的导线通过导管与铜电极环17连接固定，电阻率探杆10呈圆柱状，表面的电极环通过导线与采集控制模块11连接，连接处设有防水接口18，电阻率探杆10工作时采用Wenner工作原理。

电阻率探杆10表面设有涂层体系，第一层为耐腐蚀涂层，第二层为防粘涂层，第三层为防水涂层，第一、二、三涂层的厚度比为2:1:3，通过设置的涂层体系可使电阻率探杆10表面的综合力学性能提高，保证电阻率探杆10在地下长时间监测时不受侵害以及保证电阻率探杆10的测量精度。

上述实施例中的常规技术为本领域技术人员所知晓的现有技术，故在此不再详细描述。

实施例2：

如图1-7所示，一种电阻率监测LNAPLs三维运移的装置，实际工作时，在水槽1中分别铺置粗砂、细砂、粉质亚粘土和高岭土，分别取自青岛大沽河岸滩、石老人海水浴场潮间带、五子顶非耕层区，土壤中埋置不同深度的细PVC管，以形成内部的注入点，并将电阻率探杆10插入土壤中，探杆埋设电极15数为60个，马氏瓶3中加入10#号柴油和四氯乙烯，然后从土壤的上部缓慢的加水，将整个土层分为不饱和土层、饱和土层和隔水层后将马氏瓶3中的柴油和四氯乙烯打开后缓慢注入土壤中，由于水槽1与水室5间设有透水隔板6，透水隔板6上的透水孔14将水槽1内的水透入至水室5内，通过水室5观测水槽1内的水位，水室5内的水位调节管7将两侧水室5内的水位相差6cm，当水位高过上部管口时，水槽1中水自动溢流通过水室5底部排水孔排出，从而起到固定水位的作用，电阻率探杆10通过均匀分布的镀银的铜电极环17，进行实时感应，并将感应信息通过连接导线传输至采集控制模块11，采集控制模块11根据预设工作流程电阻率探杆10工作，通过远程传输模块12与上位机控制部分进行无线数据通讯，实时同步上传采集数据，并接受上位机控制命令，电阻率探杆10上的铜电极环17表面镀银防止电阻率探杆10长期插入土壤中遭腐蚀和磨损，电阻率探杆10通过多个尼龙模块16拼接而成便于单个跟换，减少对资源的浪费。

透水隔板6上设有的透水孔14，孔径不仅限于0.3-0.5cm，还应包括0.3或0.31或0.32或0.33或0.34……0.49或0.5。

玻璃支架8上设有4-5排电极排，其中铜丝杆的长度不仅限于0.05-0.08cm，还应包括0.05或0.06或0.07或0.08cm，铜丝杆直径不仅限于0.4-0.6cm，还应包括0.4或0.41或0.42或0.43……0.59或0.6cm，电极15间距不仅限于4-6cm，还应包括4或4.1或4.2或4.3……5.9或6cm。

上述实施例中的常规技术为，本领域技术人员所知晓的现有技术，例如Wenner工作原理或各部件的连接操作，故在此不再详细描述。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型作举例说明，本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的或者超越所附权利要求书所定义的范围。