本技術(shù)屬于氣體取樣設(shè)備，具體而言涉及一種用于氟碳鈰型稀土礦深覆蓋區(qū)的礦質(zhì)地氣溶膠定深連續(xù)取樣裝置及方法。

背景技術(shù)：

1、在氟碳鈰型稀土礦產(chǎn)勘查工作中，存在大規(guī)模的第四系深覆蓋區(qū)域地下深部可能存在隱伏稀土礦體的情況，常規(guī)的物化探取樣容易受到地表厚浮土的干擾，使得在地球化學勘查工作中大量隱伏礦致異常沒有被快速、有效地識別。因此對氟碳鈰型稀土礦第四系深覆蓋區(qū)開展科學、有效的礦質(zhì)含稀土地氣溶膠定深連續(xù)取樣，研發(fā)背景干擾小、便攜、環(huán)保、安裝方便、無需外接電源且能實現(xiàn)定深的自動連續(xù)取樣裝置，開展深覆蓋區(qū)深部含氟碳鈰礦-霓輝石-螢石-重晶石微納米礦質(zhì)地氣溶膠快速采集，是稀土礦山可持續(xù)發(fā)展的重要保障。目前對稀土礦產(chǎn)區(qū)域進行礦產(chǎn)勘查地氣測量取樣時，普遍都是直接選擇用于礦產(chǎn)勘查中地氣測量取樣的裝置進行采樣，測試顆粒物的濃度，基于取樣時刻的地氣測量樣品元素濃度直接評估出礦致異常等級。但由于第四系深覆蓋區(qū)域地下深部可能存在多個類型的區(qū)域，在不同類型區(qū)域中，其存在的地氣溶膠元素、礦物組合、垂向分帶可能不盡相同，且采用現(xiàn)有單時刻的地氣測量樣本的濃度進行礦致異常評估，評估樣本較為單一，不能連續(xù)獲取不同井深的顆粒物樣品采集，無法滿足垂向分帶不同深度位置顆粒物樣品的研究需求。

2、現(xiàn)有技術(shù)中有一種空氣顆粒物采樣器換膜裝置和空氣顆粒物采樣器，多組濾膜板呈環(huán)形且等間距排列在固定套四周，濾膜板是通過驅(qū)動電機驅(qū)動轉(zhuǎn)桿轉(zhuǎn)動的方式進行換膜，換膜機構(gòu)在換膜時，濾膜板是強行卡入上筒體和下筒體之間的間隙，是一種有部件磨損的換膜方式，長時間使用后，濾膜板與上筒體和下筒體之間的密封性會變差，影響采樣效果。還有一種多通道環(huán)境空氣顆粒物采樣器，膜盤上能夠一次放置多個濾膜，通過伸縮管與膜盤直接連通，但其并沒有對單個濾膜進行密封隔離的結(jié)構(gòu)，也沒有對采集后的濾膜進行隔離，在采集樣品時，會產(chǎn)生交叉污染的情況。

3、因此，急需提供一種用于氟碳鈰型稀土礦深覆蓋區(qū)的礦質(zhì)地氣溶膠定深連續(xù)取樣裝置及方法。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、鑒于上述的分析，本發(fā)明實施例旨在提供一種用于氟碳鈰型稀土礦深覆蓋區(qū)的礦質(zhì)地氣溶膠定深連續(xù)取樣裝置及方法，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題中的一者或多者。

2、本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：

3、一方面，提供一種用于氟碳鈰型稀土礦深覆蓋區(qū)的礦質(zhì)地氣溶膠定深連續(xù)取樣裝置，包括：

4、支架；

5、收放機構(gòu)，連接在支架上；

6、低背景氣體采集管，與收放機構(gòu)驅(qū)動連接；

7、濾膜組件，內(nèi)部設(shè)有低背景濾膜，濾膜組件與低背景氣體采集管連通；

8、切割頭和自動定深封口閥，連接于低背景氣體采集管上且位于濾膜組件的下方；

9、其中，收放機構(gòu)能夠?qū)⒌捅尘皻怏w采集管進行釋放和收卷，以將自動定深封口閥、切割頭和濾膜組件移動到井下的多個預定位置進行連續(xù)采樣，被采集的氣體依次通過自動定深封口閥、切割頭以及低背景濾膜。

10、進一步地，濾膜組件包括：

11、殼體，殼體內(nèi)的頂部設(shè)置有第一伸縮軟管機構(gòu)，殼體的底部設(shè)有連通管結(jié)構(gòu)，第一伸縮軟管機構(gòu)與連通管結(jié)構(gòu)對應(yīng)設(shè)置，且兩者均接入低背景氣體采集管；

12、濾膜框架，低背景濾膜安置于濾膜框架中；

13、換料機構(gòu)，設(shè)置在殼體中，濾膜框架包括多個，均設(shè)置在換料機構(gòu)上，換料機構(gòu)用于將濾膜框架推動到換料座上，第一伸縮軟管機構(gòu)能夠抵接到換料座上的濾膜框架邊緣，連通管結(jié)構(gòu)連接到換料座內(nèi)，并且連通管結(jié)構(gòu)與中空的換料座連通；

14、推料機構(gòu)，設(shè)置在換料座對應(yīng)位置上，用于將濾膜框架推出換料座。

15、進一步地，濾膜組件還包括移動機構(gòu)，設(shè)置在殼體內(nèi)，換料座連接在移動機構(gòu)上，移動機構(gòu)能夠帶動換料座在豎直方向上移動；多個濾膜框架在豎直方向上依次堆疊在換料機構(gòu)上，在每一個井下位置，換料機構(gòu)由上至下地依次推動濾膜框架移動到換料座上。

16、進一步地，移動機構(gòu)包括移動平臺、移動直線電機，換料座連接在移動平臺上，移動直線電機連接在殼體內(nèi)壁，移動直線電機與移動平臺驅(qū)動連接，連通管結(jié)構(gòu)包括第二伸縮軟管機構(gòu)，第二伸縮軟管機構(gòu)的一端連通低背景氣體采集管，相對的另一端穿過移動平臺和換料座底部，與換料座內(nèi)部連通。

17、進一步地，濾膜組件還包括容納倉，容納倉包括多層由上至下依次設(shè)置的槽位，槽位大小與濾膜框架恰好對應(yīng)，容納倉設(shè)置在換料座的一端外，推料機構(gòu)設(shè)置在換料座相對的另一端外，移動機構(gòu)被配置為控制換料座上的濾膜框架在容納倉的對應(yīng)槽位的側(cè)方停止，推料機構(gòu)被配置為將濾膜框架推進容納倉的槽位中。

18、進一步地，換料機構(gòu)包括：

19、釋放平臺，設(shè)置在換料座的一側(cè)，釋放平臺的頂面為斜面，斜面從遠離換料座的一側(cè)的高度高于靠近換料座的一側(cè)的高度，多個濾膜框架傾斜堆疊在釋放平臺上；

20、拉料機構(gòu)，設(shè)置在移動機構(gòu)上，位于換料座相對的另一側(cè)；

21、輔助釋放機構(gòu)，用于控制最上方的濾膜框架從釋放平臺下落到換料座，并且保持其余的濾膜框架固定；

22、其中，部分濾膜框架下落到換料座上，拉料機構(gòu)用于拉動濾膜框架全部移動到換料座上；

23、換料座高度低于將要承接的傾斜的濾膜框架最低端的下方。

24、進一步地，輔助釋放機構(gòu)包括：

25、擋板，貼靠于釋放平臺的斜面最低邊的一側(cè)面設(shè)置；

26、輔助電機，與擋板驅(qū)動連接；

27、底部齒板，與擋板的頂部側(cè)面連接，底部齒板豎直設(shè)置；

28、四分之三齒輪，與底部齒板嚙合連接，四分之三齒輪與底部齒板的嚙合終止位置對應(yīng)的端面設(shè)置有配重塊；

29、變速齒輪組，與四分之三齒輪嚙合連接，變速齒輪組位于底部齒板的同一側(cè)；

30、同步帶組件，與變速齒輪組驅(qū)動連接；

31、輔助架，設(shè)置在釋放平臺與擋板相對的另一側(cè)，還與同步帶組件驅(qū)動連接；

32、拉簧，一端與輔助架連接，另一端與輔助架連接；

33、其中，所述輔助架上和所述濾膜框架上相對的側(cè)面上均設(shè)有磁鐵，并且輔助架上的磁鐵和濾膜框架上的磁鐵相對的一面為相斥的同極。

34、進一步地，輔助釋放機構(gòu)還包括側(cè)齒輪、側(cè)齒板、阻尼器，與四分之三齒輪同軸連接，側(cè)齒板與側(cè)齒輪嚙合，側(cè)齒板與阻尼器驅(qū)動連接，側(cè)齒板與側(cè)滑軌滑動連接，側(cè)滑軌與阻尼器均連接于殼體上。

35、進一步地，拉料機構(gòu)包括拉料電機、拉料板，拉料板連接在拉料電機的驅(qū)動端上，拉料板上連接有磁鐵，換料座內(nèi)設(shè)置有支臂，磁鐵插接到換料座中，濾膜框架的底部設(shè)置有對應(yīng)的磁鐵，拉料板上的磁鐵與濾膜框架底部的磁鐵相對的一面為相吸的異極。

36、另一方面，本技術(shù)還提供一種用于氟碳鈰型稀土礦深覆蓋區(qū)的礦質(zhì)地氣溶膠定深連續(xù)取樣方法，使用上述的用于氟碳鈰型稀土礦深覆蓋區(qū)的礦質(zhì)地氣溶膠定深連續(xù)取樣裝置對氟碳鈰型稀土礦深覆蓋區(qū)的井下不同深度位置的礦質(zhì)地氣溶膠進行連續(xù)取樣。

37、進一步地，所述連續(xù)取樣方法包括如下步驟：

38、啟動收放機構(gòu)，將低背景氣體采集管緩慢釋放，自動定深封口閥、切割頭和濾膜組件被逐漸下放至井下指定位置；

39、當下放至預定位置時，自動定深封口閥啟動打開，開始采集該深度的氣體；被采集的氣體依次通過自動定深封口閥、切割頭以及低背景濾膜，對特定粒徑顆粒物進行篩選和捕獲；完成一次采樣后，關(guān)閉自動定深封口閥；

40、收放機構(gòu)繼續(xù)將自動定深封口閥移動到下一個預定位置，重復采樣過程；

41、完成連續(xù)采樣后，將低背景氣體采集管以及濾膜組件收卷回地面，取出低背景濾膜。

42、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的用于氟碳鈰型稀土礦深覆蓋區(qū)的礦質(zhì)地氣溶膠定深連續(xù)取樣裝置及方法，至少具有如下有益效果之一：

43、1、通過啟動收放機構(gòu)，將低背景氣體采集管下放至預定位置，自動定深封口閥啟動，開始采集該深度的氣體；被采集的氣體依次通過自動定深封口閥、切割頭以及低背景濾膜，對特定粒徑顆粒物進行篩選和捕獲；收放機構(gòu)繼續(xù)將自動定深封口閥移動到下一個預定位置，重復采樣過程；完成連續(xù)采樣后，將低背景氣體采集管以及濾膜組件收卷回地面，取出低背景濾膜，實現(xiàn)對氟碳鈰型稀土礦深覆蓋區(qū)井下不同深度位置的氣體進行精確、連續(xù)的采樣。

44、2、通過換料機構(gòu)可實現(xiàn)無損換膜，而且密封蓋與換料座形成密封環(huán)境，能夠避免采樣過程中發(fā)生樣品間的交叉污染。

45、3、采用低背景濾膜，其背景值低，能夠最大程度地減少自身所含雜質(zhì)對采樣結(jié)果的干擾。