本发明涉及水体沉积物加工设备，具体是一种水体沉积物固、液和气组分现场分离和收集装置。
背景技术：
1、河流、湖泊和海洋等沉积水体中的地层沉积物保留了沉积环境、物质来源及其演化过程等重要的地质证据，同时也记录了部分来自深部地层流体的地质信息，是地质学和海洋科学等地球科学重要的研究对象。在野外/海上等采样现场通常将水体沉积物采集后用密封袋密封，然后运移到实验室后开展不同组分的分离和收集工作。这种作业方法不仅流程繁琐、工作量大，而且由于液态和气态组分在保存和运移过程中容易散失，收集的不同组分难以准确定量。另外，水体沉积物中气态组分的含量相对较少，通常需要大量的样品进行富集，而在野外/海上等工作场景下难以携带、保存和运输大量的水体沉积物样品。因此，需要研发一种水体沉积物固、液和气组分现场分离和收集装置。
2、水体沉积物不同相态组分现场分离和收集面临的关键技术难点是：水体沉积物由于含有大量的黏土等细粒沉积物，与水体混合后往往形成粘稠的塑性泥浆，不同组分融合程度高，其固态、液态和气态组分分离过程长、分离效果差，尤其是固态黏土矿物中呈强束缚态的水和沉积水体的溶解气，这会造成水体沉积物中液态和气态组分难以准确定量。实验室通常的分离方法是，对水体沉积物进行离心后抽取气态组分后，通过过滤装置进行分离出水样，但该方法不仅需要大型离心机，难以有效适用于野外/海上采样点的现场工作，并且难以完全收集到液态和气态组分。为此我们提供一种水体沉积物固、液和气组分现场分离和收集装置，用于解决上述问题。
技术实现思路
1、本发明的目的在于：为了解决野外/海上等应用场景下水体沉积物中固态、液态和气态组分难以有效的分离和收集这一技术问题，提供一种水体沉积物固、液和气组分现场分离和收集装置。
2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种水体沉积物固、液和气组分现场分离和收集装置，包括控温电热炉，所述控温电热炉的一侧设置有液体收集瓶，所述液体收集瓶的顶端安装有液位定量器，所述液位定量器的顶端安装有收集罩，所述控温电热炉内拆卸安装有样品仓，控温电热炉可用于样品仓的加热处理，样品仓固定连接有引流管，所述引流管的一端与所述收集罩的进料口进行连接，所述控温电热炉的顶端固定连接有震荡支座，所述震荡支座的顶端固定连接有斜向引导座，所述斜向引导座的内侧开设有循环引导槽，所述循环引导槽的内侧设置有循环导向座，所述斜向引导座的顶端设置有贯穿至所述循环导向座内部的撞击件，所述循环导向座的内部设置有导向环，所述样品仓的两侧设置有与所述导向环相配合的双向击打组件，所述循环导向座的底端设置有与所述双向击打组件相互配合的震荡件；
3、所述液位定量器外壁设置有刻度，所述收集罩的排气口处固定连接有导气管，所述导气管的顶端安装有气量传感器，所述导气管设置有三个支流管，三个支流管分别与真空泵、第一气体收集瓶与第二气体收集瓶进行连接。
4、作为本发明再进一步的方案：所述撞击件包括固定连接有垫块，所述垫块的顶端安装有第二驱动电机，所述第二驱动电机的输出连接有连接轴，所述连接轴的一端固定连接有半齿轮，所述导向环的顶端固定连接有与所述半齿轮相啮合的循环拉动齿条，所述导向环的底端固定连接有循环动力杆，所述循环动力杆的底端贯穿至所述循环导向座的底部固定连接有循环撞击球，所述循环撞击球的底端贴合在所述样品仓的顶端，所述导向环的底端外壁固定连接有复位弹力环，所述复位弹力环的一端与所述循环导向座固定连接，所述导向环的两侧外壁设置有精导组件。
5、作为本发明再进一步的方案：所述撞击件还包括固定连接在所述斜向引导座顶端的第一驱动电机，所述第一驱动电机的输出端连接有往复丝杆，所述斜向引导座的顶端滑动连接有l形引导杆，所述l形引导杆套接在所述往复丝杆的外壁，所述l形引导杆的一端与所述循环导向座固定连接。
6、作为本发明再进一步的方案：所述斜向引导座的顶端开设有与所述l形引导杆相匹配的限导槽，所述l形引导杆的内侧设置有与所述往复丝杆相匹配的月牙销。
7、作为本发明再进一步的方案：所述精导组件包括固定连接在所述导向环两侧外壁的精导滑块，所述精导滑块的一端贯穿至所述循环导向座的外部固定连接有两个引导架，所述引导架的内侧转动连接有引导轮，所述引导架的一端转动连接有滚珠，所述循环导向座的两侧外壁均开设有引导定向槽，所述引导轮的一端贴合在所述引导定向槽的底端，所述循环导向座的两侧外壁固定连接有抵触板，所述滚珠抵在所述抵触板的外壁。
8、作为本发明再进一步的方案：所述双向击打组件包括固定连接在所述循环导向座底端的两个摆动辅助座，两个所述摆动辅助座的内侧均转动连接有拨动杆，所述拨动杆的底端固定连接有击打块，所述击打块的内侧贴合在所述样品仓的外壁，所述拨动杆的两侧外壁固定连接有第二转轴，所述第二转轴的外壁安装有扭簧，所述扭簧的一端安装在所述摆动辅助座的内部，所述拨动杆的外壁与所述精导滑块的一端设置有拉扯单元。
9、作为本发明再进一步的方案：所述击打块的内侧设置有与所述样品仓相匹配的第一弧形面，所述摆动辅助座的内侧开设有与所述拨动杆相匹配的转动槽，所述拨动杆通过所述第二转轴与所述摆动辅助座转动连接。
10、作为本发明再进一步的方案：所述拉扯单元包括固定连接在所述精导滑块一端的l形拉扯杆，所述l形拉扯杆外壁设置有拉扯摆动杆，所述拨动杆的一侧外壁固定连接有拉扯座，所述拉扯座的内侧安装有两个第一转轴，所述拉扯摆动杆通过一个所述第一转轴与所述l形拉扯杆转动连接，所述拉扯摆动杆通过另一个所述第一转轴与所述拉扯座转动连接。
11、作为本发明再进一步的方案：所述震荡件包括固定连接在所述第二转轴一端的拨动拉扯杆，所述拨动拉扯杆的一端贯穿至所述摆动辅助座的外部固定连接有拨动齿轮，所述摆动辅助座的顶端固定连接有矩形引向杆，所述矩形引向杆的顶端固定连接有矩形阻挡块，所述矩形引向杆的外壁滑动连接有矩形拨动板，所述矩形拨动板的顶端贴合在所述矩形阻挡块的底端，所述矩形拨动板的底端固定连接有引向弹簧，所述引向弹簧的一端与所述摆动辅助座固定连接，所述矩形拨动板的一端固定连接有拉扯齿条，所述拉扯齿条与所述拨动齿轮相啮合，所述拉扯齿条的底端固定连接有动力拨动杆，所述动力拨动杆的底端固定连接有l形拉力杆，所述l形拉力杆的一端固定连接有震荡块，所述震荡块的内侧贴合在所述样品仓的底端。
12、作为本发明再进一步的方案：所述震荡块的顶端设置有与所述样品仓相匹配的第二弧形面，所述矩形拨动板的内侧开设有与所述矩形引向杆相匹配的引导槽。
13、与现有技术相比，本发明的有益效果是：
14、1、通过设置撞击件，第二驱动电机输出端驱动连接轴带动半齿轮进行转动，当半齿轮外壁卡齿与循环拉动齿条接触时，拨动循环拉动齿条通过导向环拉动循环动力杆带动循环撞击球向上移动，当半齿轮外壁卡齿与循环拉动齿条分离时，导向环在复位弹力环的作用下进行复位，从而使得循环撞击球撞击到样品仓的外壁，以此使得样品仓产生震动作用于粘附在样品仓内部的物质上，从而将其震动下来，促进样品仓中水体沉积物的振动，使其全面、快速释放液态和气态组分，以此实现不同相态组分的分离和收集，提高样品仓在电控温加热炉中加热效率，从而增强气、液挥发效率，提高后续的分离、收集效果；
15、2、通过设置往复丝杆与l形引导杆相互配合，当第一驱动电机输出端驱动往复丝杆进行转动，从而驱动l形引导杆带动循环导向座进行往复移动，进而带动拨动杆与循环撞击球进行往复移动，使得循环撞击球能够对样品仓进行不同位置撞击，从而使得循环撞击球能够将撞击力直接作用于样品仓内壁堆积的物质上，使得堆积的物质能够受到较为集中的震动力，使其能够从样品仓内壁上脱离，进样品仓中水体沉积物的振动，使其全面、快速释放液态和气态组分；
16、3、通过设置双向击打组件与拉扯单元，精导滑块向上移动的同时通过l形拉扯杆对拉扯摆动杆进行拉扯，从而拉动拉扯座带动拨动杆与击打块进行转动，并通过第二转轴带动扭簧一端进行转动，使得扭簧进行扭曲，当精导滑块不再受到向上的拉力时，扭簧通过第二转轴、拨动杆带动击打块进行复位，从而使得击打块撞击到样品仓的侧面，以此对样品仓进行不同位置进行撞击，使得样品仓产生震动能够直接作用于粘附在样品仓内壁的物质上，从而将其震动下来，以此提高了对引样品仓撞击效果，提高样品仓的震动效果，提高反应效率；
17、4、通过设置震荡件，当拨动杆向摆动辅助座外部进行摆动时，第二转轴同时通过拨动拉扯杆带动拨动齿轮进行转动，从而拨动拉扯齿条通过动力拨动杆、l形拉力杆带动震荡块向远离样品仓方向进行移动，当拨动杆快速复位时，通过拨动齿轮与拉扯齿条的配合，从而拉动震荡块撞击到样品仓的底端，以此增加对样品仓进行撞击的位置，从而使得撞击产生的震动力能够之间先作用于较近的物质上，从而使得粘附在样品仓内部的物质能够脱离，以此进一步提高了对样品仓进行撞击的效果。
1.一种水体沉积物固、液和气组分现场分离和收集装置，包括控温电热炉（1），其特征在于，所述控温电热炉（1）的一侧设置有液体收集瓶（2），所述液体收集瓶（2）的顶端安装有液位定量器（3），所述液位定量器（3）的顶端安装有收集罩（4），所述控温电热炉（1）内拆卸安装有样品仓（6），控温电热炉（1）可用于样品仓（6）的加热处理，样品仓（6）固定连接有引流管，所述引流管的一端与所述收集罩（4）的进料口进行连接，所述控温电热炉（1）固定连接有震荡支座（501），所述震荡支座（501）的顶端固定连接有斜向引导座（502），所述斜向引导座（502）的内侧开设有循环引导槽（513），所述循环引导槽（513）的内侧设置有循环导向座（503），所述斜向引导座（502）的顶端设置有贯穿至所述循环导向座（503）内部的撞击件，所述循环导向座（503）的内部设置有导向环（531），所述样品仓（6）的两侧设置有与所述导向环（531）相配合的双向击打组件，所述循环导向座（503）的底端设置有与所述双向击打组件相互配合的震荡件，所述液位定量器（3）外壁设置有刻度（7），所述收集罩（4）的排气口处固定连接有导气管（11），所述导气管（11）的顶端安装有气量传感器（12），所述导气管（11）设置有三个支流管，三个支流管分别与真空泵（8）、第一气体收集瓶（9）与第二气体收集瓶（10）进行连接。
2.根据权利要求1所述的一种水体沉积物固、液和气组分现场分离和收集装置，其特征在于，所述撞击件包括固定连接有垫块（508），所述垫块（508）的顶端安装有第二驱动电机（510），所述第二驱动电机（510）的输出连接有连接轴（511），所述连接轴（511）的一端固定连接有半齿轮（509），所述导向环（531）的顶端固定连接有与所述半齿轮（509）相啮合的循环拉动齿条（522），所述导向环（531）的底端固定连接有循环动力杆（519），所述循环动力杆（519）的底端贯穿至所述循环导向座（503）的底部固定连接有循环撞击球（520），所述循环撞击球（520）的底端贴合在所述样品仓（6）的顶端，所述导向环（531）的底端外壁固定连接有复位弹力环（524），所述复位弹力环（524）的一端与所述循环导向座（503）固定连接，所述导向环（531）的两侧外壁设置有精导组件。
3.根据权利要求2所述的一种水体沉积物固、液和气组分现场分离和收集装置，其特征在于，所述撞击件还包括固定连接在所述斜向引导座（502）顶端的第一驱动电机（504），所述第一驱动电机（504）的输出端连接有往复丝杆（506），所述斜向引导座（502）的顶端滑动连接有l形引导杆（505），所述l形引导杆（505）套接在所述往复丝杆（506）的外壁，所述l形引导杆（505）的一端与所述循环导向座（503）固定连接。
4.根据权利要求3所述的一种水体沉积物固、液和气组分现场分离和收集装置，其特征在于，所述斜向引导座（502）的顶端开设有与所述l形引导杆（505）相匹配的限导槽，所述l形引导杆（505）的内侧设置有与所述往复丝杆（506）相匹配的月牙销。
5.根据权利要求3所述的一种水体沉积物固、液和气组分现场分离和收集装置，其特征在于，所述精导组件包括固定连接在所述导向环（531）两侧外壁的精导滑块（507），所述精导滑块（507）的一端贯穿至所述循环导向座（503）的外部固定连接有两个引导架（534），所述引导架（534）的内侧转动连接有引导轮（533），所述引导架（534）的一端转动连接有滚珠（532），所述循环导向座（503）的两侧外壁均开设有引导定向槽（526），所述引导轮（533）的一端贴合在所述引导定向槽（526）的底端，所述循环导向座（503）的两侧外壁固定连接有抵触板（525），所述滚珠（532）抵在所述抵触板（525）的外壁。
6.根据权利要求5所述的一种水体沉积物固、液和气组分现场分离和收集装置，其特征在于，所述双向击打组件包括固定连接在所述循环导向座（503）底端的两个摆动辅助座（518），两个所述摆动辅助座（518）的内侧均转动连接有拨动杆（517），所述拨动杆（517）的底端固定连接有击打块（521），所述击打块（521）的内侧贴合在所述样品仓（6）的外壁，所述拨动杆（517）的两侧外壁固定连接有第二转轴（538），所述第二转轴（538）的外壁安装有扭簧（539），所述扭簧（539）的一端安装在所述摆动辅助座（518）的内部，所述拨动杆（517）的外壁与所述精导滑块（507）的一端设置有拉扯单元。
7.根据权利要求6所述的一种水体沉积物固、液和气组分现场分离和收集装置，其特征在于，所述击打块（521）的内侧设置有与所述样品仓（6）相匹配的第一弧形面，所述摆动辅助座（518）的内侧开设有与所述拨动杆（517）相匹配的转动槽，所述拨动杆（517）通过所述第二转轴（538）与所述摆动辅助座（518）转动连接。
8.根据权利要求7所述的一种水体沉积物固、液和气组分现场分离和收集装置，其特征在于，所述拉扯单元包括固定连接在所述精导滑块（507）一端的l形拉扯杆（512），所述l形拉扯杆（512）外壁设置有拉扯摆动杆（514），所述拨动杆（517）的一侧外壁固定连接有拉扯座（516），所述拉扯座（516）的内侧安装有两个第一转轴（515），所述拉扯摆动杆（514）通过一个所述第一转轴（515）与所述l形拉扯杆（512）转动连接，所述拉扯摆动杆（514）通过另一个所述第一转轴（515）与所述拉扯座（516）转动连接。
9.根据权利要求8所述的一种水体沉积物固、液和气组分现场分离和收集装置，其特征在于，所述震荡件包括固定连接在所述第二转轴（538）一端的拨动拉扯杆（527），所述拨动拉扯杆（527）的一端贯穿至所述摆动辅助座（518）的外部固定连接有拨动齿轮（528），所述摆动辅助座（518）的顶端固定连接有矩形引向杆（536），所述矩形引向杆（536）的顶端固定连接有矩形阻挡块（535），所述矩形引向杆（536）的外壁滑动连接有矩形拨动板（530），所述矩形拨动板（530）的顶端贴合在所述矩形阻挡块（535）的底端，所述矩形拨动板（530）的底端固定连接有引向弹簧（537），所述引向弹簧（537）的一端与所述摆动辅助座（518）固定连接，所述矩形拨动板（530）的一端固定连接有拉扯齿条（529），所述拉扯齿条（529）与所述拨动齿轮（528）相啮合，所述拉扯齿条（529）的底端固定连接有动力拨动杆（523），所述动力拨动杆（523）的底端固定连接有l形拉力杆（540），所述l形拉力杆（540）的一端固定连接有震荡块（541），所述震荡块（541）的内侧贴合在所述样品仓（6）的底端。
10.根据权利要求9所述的一种水体沉积物固、液和气组分现场分离和收集装置，其特征在于，所述震荡块（541）的顶端设置有与所述样品仓（6）相匹配的第二弧形面，所述矩形拨动板（530）的内侧开设有与所述矩形引向杆（536）相匹配的引导槽。
