一种采集土壤温室气体的自动取气装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种采集土壤温室气体的自动取气装置及方法，其中一种采集土壤温室气体的自动取气装置包括下端开口的外套筒、密封设置在外套筒上端的取气盖，以及设置在外套筒中的自动取气部分，自动取气部分的出气口连接有延伸出外套筒的出气管，出气管的出气端连接气袋，外套筒的筒壁或者取气盖上开设有供出气管穿过的通孔，通孔的孔壁与出气管之间密封设置。本发明专利技术可以进行自动取气，工作效率高，无需人工计时，减少了工作人员的工作量，节约了人工成本；利用涡轮风扇的反向转动，对取气箱内的气体起到混匀作用，使取出的气体为内部混合后的实际气体；取气过程在取气箱内进行，避免了内部气体与外界的混合，保证了试验数据的准确性。确性。确性。

【技术实现步骤摘要】
一种采集土壤温室气体的自动取气装置及方法


[0001]本专利技术涉及土壤气体采集
，尤其涉及到一种采集土壤温室气体的自动取气装置及方法。

技术介绍

[0002]研究土壤温室气体（CO2、N2O、CH4）排放需要用静态取气箱取气，传统取气箱包括两个部分，下半部分的气箱底座和上半部分的盖子，盖子上有两个与橡胶塞相吻合的孔。取气前，其中一个孔用实心胶塞封住，另一个孔连接三通的胶塞，三通的另两端分别连接注射器和取气瓶（或者取气袋）。
[0003]1.取气前，将气箱的底座埋进土壤中10cm，作物生育期不再移动。用凡士林涂抹胶塞外壁和气箱盖子孔壁，确保封闭不漏气。
[0004]2.取样时，扣好盖子，在凹槽内加入少量水，将盖子轻轻转动，使其密封，保证气箱内的密闭环境。
[0005]3.取样0min取样：将气箱盖好后，将20ml注射器与三通相连，转动三通的方向，使注射器与气箱中的空间相通，用注射器抽取气箱空间中的气体20ml，转动三通，使气箱保持密闭，将注射器中的气体注入20ml气袋中，密封好气袋，带回实验室待测。
[0006]20min取样：待定时秒表响时，进行20min样品采集，将20ml注射器与三通相连，转动三通的方向，使注射器与气箱中的空间相通，用注射器抽取气箱空间中的气体20ml，转动三通，使气箱保持密闭，将注射器中的气体注入20ml气袋中，密封好气袋，带回实验室待测；40min取样：待定时秒表响时，进行40min样品采集，将20ml注射器与三通相连，转动三通的方向，使注射器与气箱中的空间相通，用注射器抽取气箱空间中的气体20ml，转动三通，使气箱保持密闭，将注射器中的气体注入20ml气袋中，密封好气袋，带回实验室待测。
[0007]但是上述的传统取气箱取气存在以下缺点需要改进：1、取出的气体不纯，注射器中吸取的气体易与空气交换，引起取出的气体不是需要测量的土壤气体，导致试验数据出现偏差。
[0008]2、活塞连接不紧，导致取气箱的气体不能完全被注射器吸取。
[0009]3、三通转换时，容易引起操作失误，导致取气失败。
[0010]4、取气箱内的气体混合不充分，容易导致试验误差较大。
[0011]5、需要人工操作，容易导致取气量误差较大，效率低下，并且需要人工计时，浪费人力。
[0012]6、气箱底座需要埋在土中不能移动，且气箱底座高出土壤水平面10cm，从而影响施肥、除草、机械收获等田间作业。

技术实现思路

[0013]本专利技术针对现有技术的不足，提供一种采集土壤温室气体的自动取气装置及方
法，解决了上述问题，保证了取出气体与所需气体的一致性，提高了试验数据的准确性。
[0014]本专利技术是通过如下技术方案实现的，提供一种采集土壤温室气体的自动取气装置，包括下端开口的外套筒、密封设置在外套筒上端的取气盖，以及设置在外套筒中的自动取气部分，自动取气部分的出气口连接有延伸出外套筒的出气管，所述出气管的出气端连接气袋，外套筒的筒壁或者取气盖上开设有供出气管穿过的通孔，通孔的孔壁与出气管之间密封设置。
[0015]本方案在使用时，将外套筒埋于土壤中，通过自动取气部分的动作将外套筒内的气体吸至气袋中，将自动取气装置放到取样位置并设置好仪器参数后，进行自动取气，取气过程不需要人工参与，而且避免了与外部空气的混合，保证了试验数据的准确，降低了用人成本。
[0016]作为优化，所述出气管上安装有压力感应器和电磁阀，所述压力感应器与电磁阀、自动取气部分均电性连接。本优化方案通过设置压力感应器检测气袋内气体的压力，当压力达到设定值时，电磁阀自动关闭，自动取气部分自动停止，以避免气袋胀破。
[0017]作为优化，取气盖的上表面设有与所述电磁阀电性连接的控制面板，所述控制面板内置时间继电器，时间继电器与取气装置电性连接。本优化方案通过设置控制面板，方便对取气装置和电磁阀进行控制，通过设置时间继电器，便于对自动取气部分的动作进行定时，提高了取气作业的自动化水平。
[0018]作为优化，取气盖上还设有延伸至外套筒内孔的温度湿度实时测量装置，以及显示所述温度湿度实时测量装置所测温度和湿度的显示器。本优化方案的设置，便于工作人员及时获知外套筒内部气体的温度和湿度，增加数据的全面性。
[0019]作为优化，还包括上、下两端均敞口设置的内套筒，内套筒的上端自外套筒的下端沿轴向延伸至外套筒的内孔，内套筒的外壁与外套筒的内壁密封滑接。本优化方案通过设置内套筒，在不进行取气作业时，将外套筒和内套筒收缩，整体埋于土壤下，避免影响施肥、除草等田间作业，在需要取气时，将外套筒向上提升，在管路连接后即可进行取气作业。
[0020]作为优选，自动取气部分为涡轮风扇，涡轮风扇的壳体侧壁开设若干沿周向均匀分布的出气口。本优选方案选用涡轮风扇作为自动取气部分，利用涡轮风扇轴向进气、径向出气的特点，方便提高取气区域的均匀性，并且在涡轮风扇反转时，可对内套筒和外套筒内部的气体起到搅动作用，提高气体混合的均匀性。
[0021]本方案还提供一种采集土壤温室气体的方法，包括如下步骤：设置好取气间隔时间以及取气量，取气间隔时间分别为0min、20min、40min，每次操作取气量为20ml，即可开始取气工作；0分钟：涡轮风扇先反向转动，使内套筒和外套筒所形成的取气箱里的气体充分混合，然后涡轮风扇正转，将取气箱内的气体从进气口沿轴向吸入，并沿径向从第一出气口进入一号出气管，并依次经一号出气管上的压力感应器、电磁阀进入到一号气袋中，待一号气袋中的压力达到规定值时，一号出气管上的电磁阀自动关闭，涡轮风扇的电动机停止转动，即第一次取气完成；20分钟：涡轮风扇先反向转动，使取气箱里的气体充分混合，然后涡轮风扇正转，将取气箱内的气体从进气口沿轴向吸入，并沿径向从第二出气口进入二号出气管，并依次经二号出气管上的压力感应器、电磁阀进入到二号气袋中，待二号气袋中的压力达到规定
值时，二号出气管上的电磁阀自动关闭，涡轮风扇的电动机停止转动，即第二次取气完成。
[0022]40分钟：涡轮风扇先反向转动，使取气箱里的气体充分混合，然后涡轮风扇正转，将取气箱内的气体从进气口沿轴向吸入，并沿径向从第三出气口进入三号出气管，并依次经三号出气管上的压力感应器、电磁阀进入到三号气袋中，待三号气袋中的压力达到规定值时，三号出气管上的电磁阀自动关闭，涡轮风扇的电动机停止转动，即第三次取气完成；每次取气结束后记录取气盖上的显示器所显示的温度和湿度信息，三次取气结束后，打开取气盖，将各气袋取出。
[0023]本专利技术的有益效果为：1、安装好取气装置并设置好参数后，取气过程无需人工操作，并且可以定时自动取气，工作效率高，无需人工计时，节约了人工成本；2、自动取气装置可以设定取气时间，保证每个取气箱内的取气间隔相同，提高了间隔时间的准确性；3、利用涡轮风扇的反向转动，对取气箱内的气体起到搅动混合作用，使取出的气体为内部混合后的实际气体；4、自动取气过程在取气箱内进行，避免了内部气体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种采集土壤温室气体的自动取气装置，其特征在于：包括下端开口的外套筒（2）、密封设置在外套筒上端的取气盖（3），以及设置在取气盖上的自动取气部分（4），所述自动取气部分的出气口连接有延伸出外套筒的出气管（5），所述出气管的出气端连接气袋（9），外套筒的筒壁或者取气盖上开设有供出气管穿过的通孔，通孔的孔壁与出气管之间密封设置。2.根据权利要求1所述的一种采集土壤温室气体的自动取气装置，其特征在于：所述出气管上安装有压力感应器（7）和电磁阀（8），所述压力感应器与电磁阀、自动取气部分均电性连接。3.根据权利要求2所述的一种采集土壤温室气体的自动取气装置，其特征在于：取气盖的上表面设有与所述电磁阀电性连接的控制面板，所述控制面板内置时间继电器，时间继电器与取气装置电性连接。4.根据权利要求3所述的一种采集土壤温室气体的自动取气装置，其特征在于：取气盖上还设有延伸至外套筒内孔的温度湿度实时测量装置，以及显示所述温度湿度实时测量装置所测温度和湿度的显示器。5.根据权利要求1所述的一种采集土壤温室气体的自动取气装置，其特征在于：还包括上、下两端均敞口设置的内套筒（1），内套筒的上端自外套筒的下端沿轴向延伸至外套筒的内孔，外套筒的内壁与内套筒的外壁密封滑接。6.根据权利要求1所述的一种采集土壤温室气体的取气装置，其特征在于：所述自动取气部分为涡轮风扇，涡轮风扇的壳体侧壁开设若干沿周向均匀分布的出气口。7.一种采集土壤温室...

【专利技术属性】
技术研发人员：诸葛玉平，林继彤，潘红，娄燕宏，王会，杨全刚，杨忠臣，
申请(专利权)人：山东农业大学，
类型：发明
国别省市：