一种碳氢同位素的取样装置的制作方法

本发明涉及碳氢同位素检测技术领域，具体是一种碳氢同位素的取样装置。

背景技术：

碳氢同位素在油气地质学、环境科学、生物医学、考古学、食品科学等方面的应用研究日益广泛，已成为相关领域研究不可替代的手段。尤其是在油气地质、地球化学研究中，通过研究天然气中常规组分的碳氢同位素组成特征，对确定天然气的形成、运移、集聚以及气源对比、生烃潜力评价等都有着重要的理论价值和实际意义。在同位素分析测试过程中，无分馏取样对保证测试结果的准确性至关重要。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种碳氢同位素的取样装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种碳氢同位素的取样装置，包括取样筒、隔板、滑环、滑杆、主动活塞、从动活塞、搅拌桨、混合电机、筒塞、流量计、取样塞、同步泵、回流泵、蓄电池和控制底座，所述取样筒为圆形玻璃筒，其内壁中心设有隔板，所述隔板为中心设有圆形通孔的圆形板状结构，通孔内壁设有凹槽，卡接固定有滑环，所述滑环为外壁中心设有凸环的圆环体结构，其内壁滑动连接有滑杆，所述滑杆为圆形管状结构，其上下分别固定连接有主动活塞和从动活塞，主动活塞和从动活塞在滑杆的作用下同步上下移动；

所述从动活塞为底面中心设有圆形凸台的圆柱体结构，其凸台的底面中心与滑杆的顶端固定连接，并且从动活塞的外壁与取样筒的内壁接触密封，能够沿着取样筒的内壁上下移动，从动活塞的底面中心设有圆形凹槽，凹槽的底面中心埋设有混合电机，所述混合电机的输出轴竖直向上设置，其输出轴顶端键连接有搅拌桨，搅拌桨能够在混合电机的带动下转动，从而搅动取样筒的内腔位于从动活塞上方的一段内的气体，方便混合样本气体和载体气体，混合电机通过埋设在滑杆中心的导线电连接控制底座；

所述主动活塞为圆形板状结构，其外壁与取样筒的内壁紧密接触，并且能够沿着取样筒的内壁上下滑动，所述控制底座为顶面中心设有圆形凸台的圆形板状结构，其内部设有控制电路板，底部设有蓄电池，控制底座的顶面凸台的外径与取样筒的内径相同，凸台的侧壁设有密封圈，能够将控制底座的顶面凸台卡入取样筒的底部，将取样筒的下半段密封，并且取样筒位于隔板下方的内腔中填充有工作介质；

所述取样筒的侧壁底部和位于隔板的下方位置左右对称设有两个输油口，上下两个输油口分别通过管道连接同步泵和回流泵，所述同步泵输出端位于上方，输入端位于下方，用于将取样筒下半段的工作介质从主动活塞的下方泵入主动活塞的上方，所述回流泵输出端位于下方，输入端位于上方，用于将取样筒下半段的工作介质从主动活塞的上方泵入主动活塞的下方，从而控制主动活塞移动；

所述取样筒的顶部设有筒塞，所述筒塞为内部埋设有流量计和取样塞的圆柱体，其侧壁底部设有台阶，底部能够塞入取样筒的内壁顶部，将取样筒的上半段密封，所述流量计分别连接进气管和取样筒的内腔，其与控制底座电连接，当有样本气体或者载体气体泵入时，流量计传输电信号给控制底座内的控制器，控制器控制同步泵同步将取样筒下半段内的工作介质从主动活塞的下方泵入主动活塞的上方，使得主动活塞同步的向下移动，由于工作介质不会再压力的作用下缩小体积，使得从动活塞的上方不会因为输入的气体而提高压力，防止样本气体分馏，确保样本的稳定，提高后续的检测准确度，取样检测时，通过筒塞的进气管泵入载体气体，在通过控制底座控制蓄电池为混合电机供电，使得混合电机运转，搅拌桨桨样本气体和载体气体混合，提高取样检测的精确度，当取样针插入取样塞时，通过控制底座控制回流泵运转，将主动活塞上方的工作介质泵回主动活塞的下方，使得主动活塞向上移动，将样本气体和载体气体混合的气体泵入取样针中，方便取样观察；

作为本发明进一步的方案：所述筒塞为abs塑料材质，其底部台阶侧壁设有硅胶密封圈，提高密封性，所述取样塞为硅胶材质，固定连接在筒塞的顶面通孔中，方便取样针插入取样；

作为本发明再进一步的方案：所述滑环、滑杆、主动活塞和从动活塞为聚四氟乙烯材质，并且主动活塞和从动活塞的侧壁还设有凹槽，槽内套接有耐油橡胶材质密封圈，减少滑杆、主动活塞和从动活塞的摩擦力的同时提高密封性能；

作为本发明再进一步的方案：所述混合电机为rs385型微型直流电机；

作为本发明再进一步的方案：所述控制底座内的控制电路板上设有混合电机的开关元件，方便控制混合电机工作；

作为本发明再进一步的方案：所述控制底座内的控制电路板上设有同步泵和回流泵的供电模块，能够为同步泵和回流泵工作供电；

作为本发明再进一步的方案：所述同步泵和回流泵为pyp370b型微型水泵；

作为本发明再进一步的方案：所述取样筒下半段内的工作介质为柴油，性能稳定，价格低，方便使用。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该装置结构简单，使用方便，通过活塞与泵入的气体同步移动，能够防止样本气体中混入杂质，并且由于工作介质不会再压力的作用下缩小体积，使得从动活塞的上方不会因为输入的气体而提高压力，防止样本气体分馏，确保样本的稳定，提高后续的检测准确度，当取样针插入取样塞时，通过控制底座控制回流泵运转，将主动活塞上方的工作介质泵回主动活塞的下方，使得主动活塞向上移动，将样本气体和载体气体混合的气体泵入取样针中，方便取样观察。

附图说明

图1为碳氢同位素的取样装置的结构示意图。

图2为碳氢同位素的取样装置中从动活塞顶面的结构示意图。

图中：取样筒1、隔板2、滑环3、滑杆4、主动活塞5、从动活塞6、搅拌桨7、混合电机8、筒塞9、流量计10、取样塞11、同步泵12、回流泵13、蓄电池14、控制底座15。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1～2，本发明实施例中，一种碳氢同位素的取样装置，包括取样筒1、隔板2、滑环3、滑杆4、主动活塞5、从动活塞6、搅拌桨7、混合电机8、筒塞9、流量计10、取样塞11、同步泵12、回流泵13、蓄电池14和控制底座15，所述取样筒1为圆形玻璃筒，其内壁中心设有隔板2，所述隔板2为中心设有圆形通孔的圆形板状结构，通孔内壁设有凹槽，卡接固定有滑环3，所述滑环3为外壁中心设有凸环的圆环体结构，其内壁滑动连接有滑杆4，所述滑杆4为圆形管状结构，其上下分别固定连接有主动活塞5和从动活塞6，主动活塞5和从动活塞6在滑杆4的作用下同步上下移动；

所述从动活塞6为底面中心设有圆形凸台的圆柱体结构，其凸台的底面中心与滑杆4的顶端固定连接，并且从动活塞6的外壁与取样筒1的内壁接触密封，能够沿着取样筒1的内壁上下移动，从动活塞6的底面中心设有圆形凹槽，凹槽的底面中心埋设有混合电机8，所述混合电机8的输出轴竖直向上设置，其输出轴顶端键连接有搅拌桨7，搅拌桨7能够在混合电机8的带动下转动，从而搅动取样筒1的内腔位于从动活塞6上方的一段内的气体，方便混合样本气体和载体气体，混合电机8通过埋设在滑杆4中心的导线电连接控制底座15；

所述主动活塞5为圆形板状结构，其外壁与取样筒1的内壁紧密接触，并且能够沿着取样筒1的内壁上下滑动，所述控制底座15为顶面中心设有圆形凸台的圆形板状结构，其内部设有控制电路板，底部设有蓄电池14，控制底座15的顶面凸台的外径与取样筒1的内径相同，凸台的侧壁设有密封圈，能够将控制底座15的顶面凸台卡入取样筒1的底部，将取样筒1的下半段密封，并且取样筒1位于隔板2下方的内腔中填充有工作介质；

所述取样筒1的侧壁底部和位于隔板2的下方位置左右对称设有两个输油口，上下两个输油口分别通过管道连接同步泵12和回流泵13，所述同步泵12输出端位于上方，输入端位于下方，用于将取样筒1下半段的工作介质从主动活塞5的下方泵入主动活塞5的上方，所述回流泵13输出端位于下方，输入端位于上方，用于将取样筒1下半段的工作介质从主动活塞5的上方泵入主动活塞5的下方，从而控制主动活塞5移动；

所述取样筒1的顶部设有筒塞9，所述筒塞9为内部埋设有流量计10和取样塞11的圆柱体，其侧壁底部设有台阶，底部能够塞入取样筒1的内壁顶部，将取样筒1的上半段密封，所述流量计10分别连接进气管和取样筒1的内腔，其与控制底座15电连接，当有样本气体或者载体气体泵入时，流量计10传输电信号给控制底座15内的控制器，控制器控制同步泵12同步将取样筒1下半段内的工作介质从主动活塞5的下方泵入主动活塞5的上方，使得主动活塞5同步的向下移动，由于工作介质不会再压力的作用下缩小体积，使得从动活塞6的上方不会因为输入的气体而提高压力，防止样本气体分馏，确保样本的稳定，提高后续的检测准确度，取样检测时，通过筒塞9的进气管泵入载体气体，在通过控制底座15控制蓄电池14为混合电机8供电，使得混合电机8运转，搅拌桨7桨样本气体和载体气体混合，提高取样检测的精确度，当取样针插入取样塞11时，通过控制底座15控制回流泵13运转，将主动活塞5上方的工作介质泵回主动活塞5的下方，使得主动活塞5向上移动，将样本气体和载体气体混合的气体泵入取样针中，方便取样观察；

所述筒塞9为abs塑料材质，其底部台阶侧壁设有硅胶密封圈，提高密封性，所述取样塞11为硅胶材质，固定连接在筒塞9的顶面通孔中，方便取样针插入取样；

所述滑环3、滑杆4、主动活塞5和从动活塞6为聚四氟乙烯材质，并且主动活塞5和从动活塞6的侧壁还设有凹槽，槽内套接有耐油橡胶材质密封圈，减少滑杆4、主动活塞5和从动活塞6的摩擦力的同时提高密封性能；

所述混合电机8为rs385型微型直流电机；

所述控制底座15内的控制电路板上设有混合电机8的开关元件，方便控制混合电机8工作；

所述控制底座15内的控制电路板上设有同步泵12和回流泵13的供电模块，能够为同步泵12和回流泵13工作供电；

所述同步泵12和回流泵13为pyp370b型微型水泵；

所述取样筒1下半段内的工作介质为柴油，性能稳定，价格低，方便使用。

本发明的工作原理是：当有样本气体或者载体气体泵入时，流量计10传输电信号给控制底座15内的控制器，控制器控制同步泵12同步将取样筒1下半段内的工作介质从主动活塞5的下方泵入主动活塞5的上方，使得主动活塞5同步的向下移动，由于工作介质不会再压力的作用下缩小体积，使得从动活塞6的上方不会因为输入的气体而提高压力，防止样本气体分馏，确保样本的稳定，提高后续的检测准确度，取样检测时，通过筒塞9的进气管泵入载体气体，在通过控制底座15控制蓄电池14为混合电机8供电，使得混合电机8运转，搅拌桨7桨样本气体和载体气体混合，提高取样检测的精确度，当取样针插入取样塞11时，通过控制底座15控制回流泵13运转，将主动活塞5上方的工作介质泵回主动活塞5的下方，使得主动活塞5向上移动，将样本气体和载体气体混合的气体泵入取样针中，方便取样观察。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。