本发明涉及油气地球化学勘探领域。
背景技术：
地球化学地表勘探基于烃类流体的直接检测，然而轻烃含量的测定是否具有真实信息的完整性一直是勘探界探讨的关键问题之一。就技术而言，一个时间点的测定对于含量及检测限均提出了较高的要求。随着技术的发展，通过测量近地层的湍流状况和微量气体的浓度变化推导地表气体排放通量的方法应运而生。该方法在一定高度上测量的气体输送通量能够代表地表气体排放通量。国外研究者进行了较为全面的研究，建立了封闭箱法，其用途包括土壤呼吸作用研究(parkinson,mosier)、地质学中火山区土壤脱气研究(cioni等)以及含油区烃类渗漏研究(klusman,etiope)。
国内研究者建立了静态通量箱，目前研制的静态箱-气相色谱仪自动观测系统已成功地应用于田间全天候连续观测，是目前测量农田、稻田、水体、土壤、草原等生态系统温室气体排放的有效方法之一。然而，静态箱法有十分突出的问题，即为破坏了被测地块上的自然环境状态，箱内的湍流状态以及温度、湿度、光照、辐射状况等均可发生改变，进而在一定程度上影响测量结果的真实性；另一个问题是由于甲烷等气体排放有着极大的空间不均匀性，而用箱法直接测量的面积又很小。因此，测量结果的代表性也是值得认真考虑。
因此，本发明希望通过设计适合油气化探野外施工的便携式土壤烃类通量采样装置在一定程度上解决上述问题。
技术实现要素：
为克服静态箱法观测结果的时空变异性问题，通常是在被测点进行多点、重复和长时间的观测，并用统计方法处理数据。本发明的目的在于提供一种土壤游离烃通量采样装置，简化采样工具和流程，提高采样自动化程度，其亦可以作为不同原位检测以及吸附采样的前端装置。以其为基础，建立在不同地表环境和岩性下，不同检测对象的土壤烃类气体通量采样及原位检测方法。
为达上述目的，本发明提供一种土壤游离烃通量采样装置，其包括：
通量箱定容腔体，所述通量箱定容腔体下方为开放式结构；
环境传感器，其设置于所述通量箱定容腔体的内部；
扩展接口，其设置于所述通量箱定容腔体的外部上方且与环境传感器连接；以及
定容密封环，其设置于所述通量箱定容腔体的外部下方，所述定容密封环用于保证当将通量箱定容腔体钻入地层时通量箱定容腔体的内部容积为一预定值。
所述的土壤游离烃通量采样装置，其中，还包括螺纹钻口，其设置于所述通量箱定容腔体的外部下方且位于定容密封环的下方。
所述的土壤游离烃通量采样装置，其中，所述环境传感器为集成式环境传感器，其包括温度传感器、湿度传感器和/或气压传感器。
所述的土壤游离烃通量采样装置，其中，所述通量箱定容腔体的内部还设置有扩展气路，所述环境传感器通过扩展气路与所述扩展接口连接。
所述的土壤游离烃通量采样装置，其中，所述通量箱定容腔体的外部上方还设置有显示屏，其与环境传感器电气连接。
所述的土壤游离烃通量采样装置，其中，所述通量箱定容腔体的外部上方还设置有扩展插槽。
所述的土壤游离烃通量采样装置，其中，所述扩展接口包括多个通用接口。
所述的土壤游离烃通量采样装置，其中，所述通量箱定容腔体呈圆柱体。
所述的土壤游离烃通量采样装置，其中，所述通量箱定容腔体外部上方设置有把手。
所述的土壤游离烃通量采样装置，其中，所述通量箱定容腔体采用高强度航空铝合金制成。
综上所述，本发明的有益效果在于：本发明通过设计一种适用于不同地表环境及岩性的土壤烃类气体通量采样及原位检测前端装置，具有便携耐用，标准化接口灵活可扩展性强等优点，简化了原有的采样工具组合和流程，提升了集成度。为实现单人可操作的野外土壤烃类气体通量及原位检测提供了现实的手段。
附图说明
在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：
图1是根据本发明的土壤游离烃通量采样装置的主视图；
图2是根据本发明的土壤游离烃通量采样装置的俯视图。
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。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步说明。
如图1和图2所示，其分别为根据本发明的土壤游离烃通量采样装置的主视图和俯视图。本发明提供一种土壤游离烃通量采样装置，其主要包括通量箱定容腔体5。所述通量箱定容腔体5呈圆柱体，且所述通量箱定容腔体5外部上方设置有把手1，易于制造及携带。此外，所述通量箱定容腔体5可采用重量轻的材料制成，例如高强度航空铝合金，因此通量箱定容腔体5可实现野外单人携带操作。所述通量箱定容腔体5下方为开放式结构，以便于插入到土壤中。
所述通量箱定容腔体5的内部设置有扩展气路(图中未详示)及环境传感器4。其中，所述环境传感器4，为集成式的，其包括温度传感器、湿度传感器、气压传感器等，自动记录采样时的各项环境参数。
所述通量箱定容腔体5的外部上方还设置有扩展插槽3、具有扩展接口2的扩展面板8及显示屏9。其中，所述扩展接口2包括多个通用接口，可根据需要替换配件为取样针取样接口、大气采样器循环接入吸附采样，红外、便携式气相色谱或便携式质谱等，且所述扩展气路设置在扩展接口2与环境传感器4之间。所述扩展插槽3用于固定与扩展接口链接的检测器。所述显示屏9与环境传感器4电气连接并用于显示环境传感器4的读数。
所述通量箱定容腔体5的外部下方设置有定容密封环6，且通量箱定容腔体5在定容密封环6的下方设置有螺纹钻口7，可通过螺纹钻口7使通量箱定容腔体5直接钻入地层，直至定容密封环6将通量箱定容腔体5内部与大气分隔开。通过从通量箱定容腔体5上的扩展接口2抽气使通量箱内气体与土壤内气体平衡。定容密封环6的作用在于一方面接触土壤，使得通量箱内容积固定为10l，另一方面同样也起到与大气分隔的作用。
实施例1：
野外吸附采样及直接采样
1、定位至所需采样点位，取出通量箱定容腔体5，开启环境传感器4，通过显示屏9观察数据，记录采样时的温度、湿度、气压数据；
2、握住把手1将通量箱定容腔体5利用底部的螺纹钻口钻入地层，直至定容密封环6位置；
3、取出事先活化后的吸附管，连接大气采样器、吸附管至扩展接口2处进行吸附采样，典型的气体流量为0.5l/min，采集时间为20min，采样完毕后关闭大气采样器，将吸附管密封保存；
4、通过针筒取样口取游离气样10ml，注入装满饱和食盐水的样品瓶中。
实施例2：
原位扩展检测
1、定位至所需采样点位，取出通量箱定容腔体5，开启环境传感器4，通过显示屏9观察数据，记录采样时的温度、湿度、气压数据；
2、取出原位检测器(红外、便携式气相色谱)接入扩展接口2，并通过扩展插槽3固定；
3、进行原位烃类浓度检测，并记录检测浓度。
综上所述，本发明的有益效果在于：
1.高集成度和便携性，主体为高强度航空铝合金制，重量轻，可野外单人携带操作，把手和下部密封以及螺纹可将通量箱直接钻入地层并保证一定的密封性；
2.灵活性和可扩展性，通量箱面板上部有多个通用接口，可根据需要替换配件为取样针取样接口、大气采样器循环接入吸附采样，红外、便携式气相色谱或便携式质谱等；
3.集成的环境传感器可以自动记录采样时各项环境参数，并可与外接的检测及采样装置联动实现输出实验条件及自动控制等功能。
虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。