本实用新型专利技术公开了一种动压平衡装置，包括腔室和气室，气室上开设有第一通风口和第二通风口，气流从第一通风口或第二通风口流入，进入气室后，从第二通风口或第一通风口流出，气室上还开设有通气口，通气口上安装有连接管，连接管的一端通过通气口与气室连通，连接管的另一端与腔室连通，第一通风口的截面积为S1，第二通风口的截面积为S2，通气口处气室内腔的截面积为S3，S1与S3的比值范围为0.1～0.4，S2与S3的比值范围为0.1～0.4。本装置在外部风速较大的情况下也能够保证腔室内部压力和外部压力平衡，同时能够模拟腔室外部自然风导致的动态压力变化。本实用新型专利技术还公开了一种土壤呼吸测量系统。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了一种动压平衡装置，包括腔室和气室，气室上开设有第一通风口和第二通风口，气流从第一通风口或第二通风口流入，进入气室后，从第二通风口或第一通风口流出，气室上还开设有通气口，通气口上安装有连接管，连接管的一端通过通气口与气室连通，连接管的另一端与腔室连通，第一通风口的截面积为S1，第二通风口的截面积为S2，通气口处气室内腔的截面积为S3，S1与S3的比值范围为0.1～0.4，S2与S3的比值范围为0.1～0.4。本装置在外部风速较大的情况下也能够保证腔室内部压力和外部压力平衡，同时能够模拟腔室外部自然风导致的动态压力变化。本技术还公开了一种土壤呼吸测量系统。【专利说明】动压平衡装置及土壤呼吸测量系统
本技术涉及土壤检测领域，尤其涉及一种对于来自土壤的气体进行收集测量的动压平衡装置及使用该平衡装置的土壤呼吸测量系统。
技术介绍
在全球变暖的大背景下，全球碳循环已经成为地球科学、生物科学和社会科学共同关注的主题之一(陈泮勤，2004)，从土壤中释放的气体(例如，二氧化碳和甲烷)在全球气候变化中起到非常重要的作用。由于土壤呼吸作用是土壤碳库向大气层碳库输入的主要途径(Schimel，1995)，同时土壤呼吸速率相对微小的改变都会显著改变大气中CO2的浓度和土壤碳的累积速率，从而加剧或减缓全球气候变暖(Schlesinger&Andrews, 2000)。因此对于科学界来说提供土壤呼吸定量测量技术以及精确的数据是迫切需要的。测量腔室是对来自于土壤的气体进行收集测量应用得最多的方法，但是这种测量方法也存在着许多问题。 土壤呼吸受到压力的影响比较大，对此，科学界建议使用通风口装置使得测量腔室中的压力与外部的压力保持平衡，从而消除土壤呼吸作用下腔室内压力增大从而抑制气体从土壤中溢出的不利效果。上述安装有通风口的土壤呼吸测量装置可以在无风或者微风(lm/s)条件下运行，但是这些安装有通风口的装置不能在风速较大(I?5m/s)情况下运行，同时也不能模拟腔室外部自然风导致的动态压力要素。
技术实现思路
本技术目的是提供一种动压平衡装置，在外部风速较大的情况下也能够保证腔室内部压力和外部压力平衡，同时能够模拟腔室外部自然风导致的动态压力变化。 本技术解决技术问题采用如下技术方案:一种动压平衡装置，包括腔室和气室，所述气室上开设有第一通风口和第二通风口，气流从第一通风口或第二通风口流入，进入气室后，从第二通风口或第一通风口流出，所述气室上还开设有通气口，所述通气口上安装有连接管，所述连接管的一端通过通气口与气室连通，所述连接管的另一端与腔室连通，所述第一通风口的截面积为SI，第二通风口的截面积为S2，所述通气口处气室内腔的截面积为S3，所述SI与S3的比值范围为0.1?0.4，所述S2与S3的比值范围为0.1?0.4。 可选的，所述连接管的长度为5?20厘米。 可选的，所述气室包括上盖和下盖，上盖和下盖通过连接杆固定连接，所述上盖包括外缘、连接部和上顶，所述外缘呈圆环形，所述上顶呈圆形，所述上顶的直径小于外缘的内径，所述上顶位于外缘上方，所述外缘和上顶通过连接部连接，所述下盖呈圆形，所述下盖的边缘位于所述外缘的正下方，所述外缘与下盖边缘之间的间隙构成第一通风口和第二通风口。 可选的，所述通气口开设在下盖上。 可选的，所述下盖的中部向上凸起形成凸台，所述通气口开设在下盖的凸台上。 可选的，所述上盖的上顶与下盖的凸台之间的距离为hl，所述上盖的外缘与下盖的边缘之间的距离为ho，所述hi是ho的4?6倍。 可选的，所述hi为4?48毫米，所述ho为I?8毫米。 可选的，所述连接部与上顶的夹角al为120°?140°，所述凸台的圆周面与顶部的夹角a2为120°?140°。 本技术的另一个目的是提供一种土壤呼吸测量系统，在实现土壤气体成分检测的同时，能够实现测量腔室内压力和外部压力在静态和动态要素变化的界面条件下保持平衡。 本技术一种土壤呼吸测量系统，包括上述的动压平衡装置、抽排气管和气体分析仪，所述气体分析仪通过抽排气管与腔室连通。 可选的，本系统还包括传感器安装腔，所述传感器安装腔固定安装在腔室的顶部，所述传感器安装腔与腔室连通，所述抽排气管通过传感器安装腔与腔室连通，所述连接管的下端固定安装在传感器安装腔上，所述连接管通过传感器安装腔与腔室连通。 本技术具有如下有益效果:现有技术中的测量土壤气体的腔室通过在腔室上开设通气口，实现了无风情况下强室内的压力与腔室外部的压力保持平衡。但是，通过伯努利方程，可以知道静态压力在有风的情况下会下降，因此，如果通风口与腔室顶部的静态压力平衡，其中通风口处于腔室的顶部，在有风的情况下将会降低的腔室压力。风在土壤表面是过渡性流动(介于层流和紊流之间)，在土壤表面过渡性流动接近自由气流(界面层外的风速)的10%?40%。为了使得腔室中的压力与位于腔室本身顶部的通风口处压力保持平衡，本装置通过设置气室和第一、二通风口，并开设通气口，开设通气口处的气室的截面积为第一、第二通风口的截面积的2.5?10倍，根据伯努利方程及质量守恒定律，在有风的情况下，能够实现腔室内土壤表面的压力与腔室外土壤表面的压力相同，从而实现模拟腔室外部自然风导致的动态压力变化。 【专利附图】【附图说明】 图1为本技术实施例2动压平衡装置的结构示意图； 图2为图1中气室和连接管的结构不意图； 图3为本技术动压平衡装置的压力分布图(在通风口处模拟5m/s风速)； 图4为本技术动压平衡装置的流速分布图(在通风口处模拟5m/s风速)； 图5为本技术土壤呼吸测量系统的结构示意图； 图中标记示意为:10_腔室；20_气室；21_通气口 ；22_连接管；23_上盖；24_下盖；25_外缘；26_连接部；27_上顶；28_凸台；30_抽排气管；31_气体分析仪；32_传感器安装腔；33_ 土壤圈。 【具体实施方式】 下面结合实施例及附图对本技术的技术方案作进一步阐述。 实施例1 本实施例提供了一种动压平衡装置，包括腔室和气室。腔室呈上端封闭、下端开口的圆筒装置。 在气室上开设有第一通风口和第二通风口，气流从第一通风口流入，进入气室后，从第二通风口流出。如果风向相反，气流从第二通风口流入，进入气室后，从第一通风口流出。本实施例中，第一通风口和第二通风口左右对称设置。在气室上还开设有通气口，通气口上安装有连接管，连接管的一端通过通气口与气室连通，连接管的另一端与腔室连通，第一通风口的截面积为SI，第二通风口的截面积为S2，通气口处气室内腔的截面积为S3，SI与S3的比值范围为0.1?0.4，S2与S3的比值范围为0.1?0.4。 本装置通过设置气室和第一、二通风口，并开设通气口，开设通气口处的气室的截面积为第一、第二通风口的截面积的2.5?10倍，根据伯努利方程及质量守恒定律，在有风的情况下，能够实现腔室内土壤表面的压力与腔室外土壤表面的压力相同，从而实现模拟腔室外部自然风导致的动态压力变化。 实施例2 如图1所示，本实施例提供了一种动压平衡装置，包括腔室10和气室20。腔室本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种动压平衡装置，包括腔室(10)，其特征在于，还包括气室(20)，所述气室(20)上开设有第一通风口和第二通风口，气流从第一通风口或第二通风口流入，进入气室(20)后，从第二通风口或第一通风口流出，所述气室(20)上还开设有通气口(21)，所述通气口(21)上安装有连接管(22)，所述连接管(22)的一端通过通气口(21)与气室(20)连通，所述连接管(22)的另一端与腔室(10)连通，所述第一通风口的截面积为S1，第二通风口的截面积为S2，所述通气口(21)处气室(20)内腔的截面积为S3，所述S1与S3的比值范围为0.1～0.4，所述S2与S3的比值范围为0.1～0.4。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张光辉，
申请(专利权)人：北京普瑞亿科科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11
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