基于微流控芯片的土壤冻融模拟装置和识别方法

    公开(公告)号:CN109444057B

    公开(公告)日:2024-01-16

    申请号:CN201811587485.3

    申请日:2018-12-25

    Abstract: 本发明公开了一种基于微流控芯片的土壤冻融模拟装置,包括:微流控芯片,其内构建有多孔介质网络模型,用于模拟土壤内孔隙分布的空间结构;温控装置,与微流控芯片连接,用于通过对微流控芯片进行温度控制,模拟冻融过程;光学成像系统,朝向微流控芯片,用于对微流控芯片进行拍摄进行图像视频采集。本发明还公开了一种基于上述土壤冻融模拟装置的残余NAPL相识别方法;本发明的土壤冻融模拟装置,基于微(56)对比文件Xue HH et al .Insights into thekinetic processes of solute migration byunidirectional freezing in porous mediawith micromodel visualization at thepore-scale《.SCIENCE OF THE TOTALENVIRONMENT》.2021,第784卷1-10.He BingHui et al.Characteristic ofsoil micro-aggregates loss on slopes withdifferent surface water drainagepatterns《.SCIENCE OF THE TOTALENVIRONMENT》.2017,第33卷(第13期),151-158.Asgari S et al.Super-porous semi-interpenetrating polymeric compositeprepared in straw for micro solid phaseextraction of antibiotics from honey,urine and wastewater《.JOURNAL OFCHROMATOGRAPHY A》.2020,第1631卷1-12.Kamaljit Singh et al.Non-aqueousPhase Liquid Spills in Freezing andThawing Soils: Critical Analysis of Pore-Scale Processes《.Critical Reviews inEnvironmental Science and Technology》.2013,第43卷551-597.Kamaljit Singh et al.Non-aqueousPhase Liquid Spills in Freezing andThawing Soils: Critical Analysis of Pore-Scale Processes《.Critical Reviews inEnvironmental Science and Technology》.2013,第43卷551-597.

    一种模拟并检测土壤冻融过程中有色可溶性组分分布的方法

    公开(公告)号:CN109596810A

    公开(公告)日:2019-04-09

    申请号:CN201811587484.9

    申请日:2018-12-25

    Abstract: 本发明公开了一种模拟并检测土壤冻融过程中有色可溶性组分分布的方法,以具有温控装置的微流控芯片来模拟土壤冻融过程;所述方法包括:S1:对注入有色可溶性组分溶液的微流控芯片进行冻融处理,控制其冻结速度及方向,获得灰度值随距离的分布曲线;S2:将S1获取的灰度值随距离的分布曲线同标准溶液浓度与灰度值之间的拟合曲线进行拟合,从而获得微流控芯片在冻融过程中有色可溶性组分的浓度分布。本发明无需对土壤直接采样,无需破坏土壤环境,可通过微流控芯片直观地对冻融过程中的组分进行实时定量化监测,能够真实准确的反映土壤中组分的分布规律。

    获取有色组分分布的方法及系统

    公开(公告)号:CN116186803B

    公开(公告)日:2024-05-28

    申请号:CN202211723000.5

    申请日:2022-12-30

    Abstract: 本发明提供了一种获取有色组分分布的方法及系统。该方法包括:将得到的冻结区中有色组分所在像素点上的RGB值与对应位置坐标输入开发的Matlab包裹体识别模块,通过设置像素点RGB的上下阈值区分冻结区中的不同组分,进而识别出残留在冻结区中的包裹体;将得到的未冻区中有色组分所在像素点上的RGB值与对应位置坐标输入开发的Matlab数据处理模块,自动将未冻区中的像素点RGB值转化成有色组分的浓度值并对其进行离散处理;得到冻结过程中微流控模型内有色组分的分布。本发明提供的获取有色组分分布的方法及系统能够对有色组分在冻结多孔介质微流控模型内的分布进行自动化识别、定位、浓度/坐标提取与转化,同时能够自动划分模型内的未冻区与冻结区。

    基于微流控芯片的土壤冻融模拟装置和基于该装置的残余NAPL相识别方法

    公开(公告)号:CN109444057A

    公开(公告)日:2019-03-08

    申请号:CN201811587485.3

    申请日:2018-12-25

    CPC classification number: G01N21/27

    Abstract: 本发明公开了一种基于微流控芯片的土壤冻融模拟装置,包括:微流控芯片,其内构建有多孔介质网络模型,用于模拟土壤内孔隙分布的空间结构;温控装置,与微流控芯片连接,用于通过对微流控芯片进行温度控制,模拟冻融过程;光学成像系统,朝向微流控芯片,用于对微流控芯片进行拍摄进行图像视频采集。本发明还公开了一种基于上述土壤冻融模拟装置的残余NAPL相识别方法;本发明的土壤冻融模拟装置,基于微流控芯片,具有结构简单、使用方便、重复性好的特点,基于该模拟装置可实现无损、实时及定量化的监测冻融过程中土壤污染物组分的分布。

    一种冻土变化过程的模拟监测装置及方法

    公开(公告)号:CN119309970A

    公开(公告)日:2025-01-14

    申请号:CN202411873667.2

    申请日:2024-12-18

    Abstract: 本发明涉及一种冻土变化过程的模拟监测装置及方法。所述模拟监测装置包括恒温箱,恒温箱内置有图像摄取装置和相对设置的光源、载物台及设置在载物台上的冻土结构模拟装置及温度控制装置,恒温箱外设置有一图像处理装置。所述冻土结构模拟装置通过设置多个凸部及在凸部上设置涂覆层,用于模拟土壤孔隙结构特征,构建高仿真性的天然土壤模拟环境,高度还原冻融环境下天然土壤的孔隙特性及土壤污染物的迁移环境。所述模拟监测方法实现对土壤中微塑料颗粒迁移行为的模拟和监测,具有优异的模拟仿真性和极高的实验精度,对广泛分布的寒冷地区污染场地环境问题的评价和治理具有重要意义。

    获取有色组分分布的方法及系统
    6.
    发明公开

    公开(公告)号:CN116186803A

    公开(公告)日:2023-05-30

    申请号:CN202211723000.5

    申请日:2022-12-30

    Abstract: 本发明提供了一种获取有色组分分布的方法及系统。该方法包括:将得到的冻结区中有色组分所在像素点上的RGB值与对应位置坐标输入开发的Matlab包裹体识别模块,通过设置像素点RGB的上下阈值区分冻结区中的不同组分,进而识别出残留在冻结区中的包裹体;将得到的未冻区中有色组分所在像素点上的RGB值与对应位置坐标输入开发的Matlab数据处理模块,自动将未冻区中的像素点RGB值转化成有色组分的浓度值并对其进行离散处理;得到冻结过程中微流控模型内有色组分的分布。本发明提供的获取有色组分分布的方法及系统能够对有色组分在冻结多孔介质微流控模型内的分布进行自动化识别、定位、浓度/坐标提取与转化,同时能够自动划分模型内的未冻区与冻结区。

    一种模拟并检测土壤冻融过程中有色可溶性组分分布的方法

    公开(公告)号:CN109596810B

    公开(公告)日:2020-10-27

    申请号:CN201811587484.9

    申请日:2018-12-25

    Abstract: 本发明公开了一种模拟并检测土壤冻融过程中有色可溶性组分分布的方法,以具有温控装置的微流控芯片来模拟土壤冻融过程;所述方法包括:S1:对注入有色可溶性组分溶液的微流控芯片进行冻融处理,控制其冻结速度及方向,获得灰度值随距离的分布曲线;S2:将S1获取的灰度值随距离的分布曲线同标准溶液浓度与灰度值之间的拟合曲线进行拟合,从而获得微流控芯片在冻融过程中有色可溶性组分的浓度分布。本发明无需对土壤直接采样,无需破坏土壤环境,可通过微流控芯片直观地对冻融过程中的组分进行实时定量化监测,能够真实准确的反映土壤中组分的分布规律。

    一种原位修复低渗透介质中六价铬污染的方法

    公开(公告)号:CN110078151A

    公开(公告)日:2019-08-02

    申请号:CN201910410105.7

    申请日:2019-05-17

    Abstract: 本发明公开了一种原位修复低渗透介质中六价铬污染的方法,包括如下步骤:S1、在六价铬污染的低渗透介质中置入冷冻驱替装置,对污染的低渗透介质进行冷冻驱动处理,使低渗透性介质中冻结锋面向前推进,六价铬随水的相变而不断排出到未冻结侧,并在未冻结侧形成富集带,最终被驱替到中或高渗透介质的控制区;S2、在控制区内,将从低渗透性介质体中冷冻驱替出来的高浓度六价铬水体抽出。本发明采用冷冻驱替方式,为低渗透介质中的六价铬污染提供了一种有效的原位修复方法,无需投放药剂,不会产生次生污染,且可实现均匀修复,适于推广应用。

    基于微流控芯片的土壤冻融模拟装置

    公开(公告)号:CN209247621U

    公开(公告)日:2019-08-13

    申请号:CN201822180935.9

    申请日:2018-12-25

    Abstract: 本实用新型公开了一种基于微流控芯片的土壤冻融模拟装置,包括:微流控芯片,其内构建有多孔介质网络模型,用于模拟土壤内孔隙分布的空间结构;温控装置,与微流控芯片连接,用于通过对微流控芯片进行温度控制,模拟冻融过程;光学成像系统,朝向微流控芯片,用于对微流控芯片进行拍摄进行图像视频采集。本实用新型的土壤冻融模拟装置,基于微流控芯片,具有结构简单、使用方便、重复性好的特点,基于该模拟装置可实现无损、实时及定量化的监测冻融过程中土壤污染物组分的分布。(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利

    一种封闭式模拟冻土一维水热盐运移的土柱装置

    公开(公告)号:CN207764217U

    公开(公告)日:2018-08-24

    申请号:CN201820181493.7

    申请日:2018-02-02

    Abstract: 本实用新型公开了一种封闭式模拟冻土一维水热盐运移的土柱装置,包括保温箱、设置在其内的筒体、冷浴循环温控系统、实时监测及数据采集系统;筒体底部设有底端冷浴循环板,筒体上部设有顶端冷浴循环板,底端和顶端冷浴循环板之间为土壤填充区;冷浴循环温控系统包括底部冷浴循环温控单元和顶部冷浴循环温控单元;实时监测及数据采集系统包括多个5TE传感器和数据采集单元,多个5TE传感器分别设置在土壤填充区的不同深度处,且分别通过筒体侧壁上的出线孔与数据采集单元连接。本实用新型能良好的模拟季节性冻土单向冻结双向融化和多年冻土活动层双向冻结单向融化的冻融过程,为探究冻土区土壤地下水中水热盐迁移规律及机理提供了良好的支持。

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