湿地甲烷采样装置制造方法及图纸

一种湿地甲烷采样装置，利用气体吞吐装置的推拉杆实现采样气体的吞吐，气体吞吐装置的容置空间作为采样气体中转的容器，该气体吞吐装置和第一阀门、第二阀门之间的开关状态也是联动的，气体收集箱内的气体经过采样通道的第一阀门传输至气体吞吐装置内，在气体吞吐装置的容置空间内进行存储，实现吸气过程，该吸气过程不会影响采气瓶一侧的气路；位于气体吞吐装置的容置空间内的采样气体能够经过采样通道的第二阀门传输至采样瓶，实现吐气过程，该吐气过程不影响气体收集箱一侧的气路，该装置结构巧妙并能提升甲烷监测的准确度；此外，采样装置基于传动机构来进行采样瓶和托盘之间的传送，有助于提升采样自动化程度。有助于提升采样自动化程度。有助于提升采样自动化程度。

【技术实现步骤摘要】
湿地甲烷采样装置


[0001]本公开涉及环保设备
，尤其涉及一种湿地甲烷采样装置。

技术介绍

[0002]甲烷(CH4)是重要的温室气体之一，甲烷的主要排放源有自然湿地、人工湿地(以水稻田为主)、天然气渗出、垃圾填埋场、反刍动物等，其中湿地(包括自然湿地和人工湿地)是甲烷的主要排放源。因此，对湿地甲烷通量的采集和监测，是应对未来气候变化的必然要求。
[0003]目前湿地生态系统测量甲烷排放通量的方法主要有箱法、微气象法、红外光谱法及同位素法，其中最常用的是微气象法和箱法。静态箱法是将特殊材料制成的箱体罩在土壤中，通过测定箱体中待测气体浓度的变化以及通过箱体入口和出口待测气体的浓度差异来计算排放通量。目前的静态箱体大多是一个整体箱体或呈分段的箱体，在密封的箱体内进行采样气体的混合，并通过箱体上设置的采气管连接外部采集装置，然而目前外部采集装置的结构一般比较复杂，大多是利用泵体进行气体抽取，在气体抽取过程中，对于样品收纳容器内收集的气体也会造成扰动，如此导致甲烷监测不准确，此外，进行湿地甲烷采集的自动化程度也有待于提升。

技术实现思路

[0004]为了至少部分地解决相关技术中进行湿地甲烷时外部采集装置结构复杂、基于泵体进行气体抽取对于样品收纳容器内收集的气体也会造成扰动的问题，本公开的实施例提供了一种湿地甲烷采样装置。
[0005]本公开一些实施例提供一种湿地甲烷采样装置，包括：气体收集箱、采样装置、采样通道和气体吞吐装置；所述气体收集箱用于设置于湿地之上并收集挥发的甲烷气体；所述采样装置包括：采样瓶、传送机构和托盘；所述传送机构用于将所述采样瓶传送至所述托盘上；所述采样通道的一端用于接入至所述气体收集箱内部，另一端用于连接所述托盘上的采样瓶；所述采样通道上设置有靠近所述气体收集箱的第一阀门和靠近所述采样瓶的第二阀门；所述气体吞吐装置连接于所述采样通道的所述第一阀门和所述第二阀门之间，所述气体吞吐装置具有容置空间和用于调整所述容置空间大小的推拉杆；其中，在所述推拉杆运动使得所述气体吞吐装置处于吸气状态时，所述第一阀门处于开启状态且所述第二阀门处于关闭状态；在所述推拉杆运动使得气体吞吐装置处于吐气状态时，所述第一阀门处于关闭状态且所述第二阀门处于开启状态。
[0006]在一些实施例中，所述气体吞吐装置还包括：推拉驱动机构。所述推拉驱动机构用于驱动所述推拉杆在第一位置和第二位置之间移动，所述第一位置高于所述第二位置。其中，所述推拉杆、所述第一阀门和所述第二阀门之间连接有机械臂；在所述机械臂随着所述推拉杆从所述第一位置向第二位置变化过程中，所述机械臂用于带动所述第一阀门旋转处于开启状态且带动所述第二阀门旋转处于关闭状态；在所述机械臂随着所述推拉杆从所述
第二位置向第一位置变化过程中，所述机械臂用于带动所述第一阀门旋转处于关闭状态且带动所述第二阀门旋转处于开启状态。
[0007]在一些实施例中，所述推拉驱动机构和自动采样控制器通信连接，所述自动采样控制器用于控制所述推拉驱动机构在所述第一位置和所述第二位置之间运动。
[0008]在一些实施例中，所述采样通道包括：采样管和出样管，所述采样管的一端伸入至所述气体收集箱内部，所述第一阀门和所述第二阀门设置于所述采样管上；所述出样管的一端与所述采样管的另一端连接，所述出样管的另一端用于与所述采样瓶连接。其中，所述出样管包括：沿着轴向设置的出样外管和出样内管，包裹于所述出样外管和所述出样内管外部的密封层；所述出样内管沿着轴向可伸缩移动并能够嵌套至所述出样外管之内，所述出样内管的出口末端连接有封口膜支架，所述封口膜支架的末端呈锥形，所述封口膜支架的末端覆盖有至少一层封口膜；其中，随着所述出样内管的移动，所述封口膜支架的末端呈现：与所述密封层具有间隙的第一状态和与所述密封层之间贴合的第二状态。
[0009]在一些实施例中，所述封口膜支架呈锥形的末端具有弹性，能够沿着径向发生形变，所述呈锥形的末端在覆盖有封口膜的情况下，所述封口膜对应的最大圆周直径大于所述采样瓶的瓶口直径；每层封口膜朝向所述出样内管的一侧涂覆有密封性粘层。
[0010]在一些实施例中，在所述出样内管处于伸长状态下，所述封口膜支架的末端对应呈现所述第一状态且所述封口膜支架末端用于刺穿所述采样瓶的瓶口处的密封膜，使得所述出样管通过所述间隙传输采样气体至所述采样瓶；在所述出样内管处于缩回状态下，所述封口膜支架的末端对应呈现所述第二状态且所述封口膜支架末端的所述封口膜用于覆盖于所述采样瓶的瓶口处。
[0011]在一些实施例中，所述推拉杆在第一位置和第二位置之间移动，所述第一位置高于所述第二位置；所述湿地甲烷采样装置还包括：第一传感器。所述第一传感器设置于所述第二位置处；在所述第一传感器感知到所述推拉杆从所述第一位置变化至所述第二位置的情况下，所述第一传感器向自动采样控制器上报吸气结束信号；所述自动采样控制器用于根据所述吸气结束信号，向所述出样管发出伸长指令，所述伸长指令用于控制所述出样内管从所述出样外管向外伸长，使得所述出样内管的末端伸入至所述采样瓶并提供气体通路；所述自动采样控制器还用于根据所述吸气结束信号，在预设时长后控制所述推拉杆从所述第二位置向所述第一位置进行移动。
[0012]在一些实施例中，所述湿地甲烷采样装置还包括：第二传感器。所述第二传感器位于所述托盘内或所述托盘下方；在所述第二传感器感知到所述采样瓶内的气体量达到设定要求的情况下，所述第二传感器向自动采样控制器上报气体集满信号；所述自动采样控制器用于根据所述气体集满信号，向所述出样管发出缩短指令，所述缩短指令用于控制所述出样内管向所述出样外管内缩回，使得所述出样内管的末端从所述采样瓶拔出并基于所述封口膜对所述采样瓶提供密封。
[0013]在一些实施例中，所述采样瓶的个数为多个且具有各自的编号；所述装置还包括：样品载体，所述样品载体设置于所述托盘的下方，用于承接采样后的采样瓶；所述传送机构用于根据自动采样控制器的传送控制信号来传送目标编号对应的采样瓶至所述托盘上；其中，在所述托盘上放置有采样后的采样瓶的情况下，下一个传送过来的采样瓶将所述采样后的采样瓶推动至所述样品载体内。
[0014]在一些实施例中，所述气体收集箱包括：底座、第一箱体和第二箱体，所述底座与所述第一箱体连接，所述第二箱体与所述第一箱体连接，所述底座或所述第二箱体至少之一能够嵌套至所述第一箱体内。
[0015]在一些实施例中，所述底座为可伸缩底座，所述可伸缩底座上设置有不同高度的锁紧件安装孔，所述锁紧件安装孔用于装配锁紧件，使得所述可伸缩底座适配于所述湿地的水体深度；所述底座的侧壁上设置有用于水分、养分、微生物和水生动物至少一种进行位置交换的孔洞。
[0016]在一些实施例中，所述湿地甲烷采样装置还包括：风扇、第一温度传感器、第二温度传感器、温度显示器和自动采样控制器。所述风扇设置于所述气体收集箱内；所述第一温度传感器设置于所述气体收集箱内部；所述第二温度传感器设置于所述湿地的地面；所述温度显示器与所述第一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种湿地甲烷采样装置，其特征在于，包括：气体收集箱，用于设置于湿地之上并收集挥发的甲烷气体；采样装置，包括：采样瓶、传送机构和托盘；所述传送机构用于将所述采样瓶传送至所述托盘上；采样通道，所述采样通道的一端用于接入至所述气体收集箱内部，另一端用于连接所述托盘上的采样瓶；所述采样通道上设置有靠近所述气体收集箱的第一阀门和靠近所述采样瓶的第二阀门；气体吞吐装置，连接于所述采样通道的所述第一阀门和所述第二阀门之间，所述气体吞吐装置具有容置空间和用于调整所述容置空间大小的推拉杆；其中，在所述推拉杆运动使得所述气体吞吐装置处于吸气状态时，所述第一阀门处于开启状态且所述第二阀门处于关闭状态；在所述推拉杆运动使得气体吞吐装置处于吐气状态时，所述第一阀门处于关闭状态且所述第二阀门处于开启状态。2.根据权利要求1所述的湿地甲烷采样装置，其特征在于，所述气体吞吐装置还包括：推拉驱动机构，所述推拉驱动机构用于驱动所述推拉杆在第一位置和第二位置之间移动，所述第一位置高于所述第二位置；其中，所述推拉杆、所述第一阀门和所述第二阀门之间连接有机械臂；在所述机械臂随着所述推拉杆从所述第一位置向第二位置变化过程中，所述机械臂用于带动所述第一阀门旋转处于开启状态且带动所述第二阀门旋转处于关闭状态；在所述机械臂随着所述推拉杆从所述第二位置向第一位置变化过程中，所述机械臂用于带动所述第一阀门旋转处于关闭状态且带动所述第二阀门旋转处于开启状态。3.根据权利要求2所述的湿地甲烷采样装置，其特征在于，所述推拉驱动机构和自动采样控制器通信连接，所述自动采样控制器用于控制所述推拉驱动机构在所述第一位置和所述第二位置之间运动。4.根据权利要求1所述的湿地甲烷采样装置，其特征在于，所述采样通道包括：采样管，所述采样管的一端伸入至所述气体收集箱内部，所述第一阀门和所述第二阀门设置于所述采样管上；出样管，所述出样管的一端与所述采样管的另一端连接，所述出样管的另一端用于与所述采样瓶连接；其中，所述出样管包括：沿着轴向设置的出样外管和出样内管，包裹于所述出样外管和所述出样内管外部的密封层；所述出样内管沿着轴向可伸缩移动并能够嵌套至所述出样外管之内，所述出样内管的出口末端连接有封口膜支架，所述封口膜支架的末端呈锥形，所述封口膜支架的末端覆盖有至少一层封口膜；其中，随着所述出样内管的移动，所述封口膜支架的末端呈现：与所述密封层具有间隙的第一状态和与所述密封层之间贴合的第二状态。5.根据权利要求4所述的湿地甲烷采样装置，其特征在于，所述封口膜支架呈锥形的末端具有弹性，能够沿着径向发生形变，所述呈锥形的末端在覆盖有封口膜的情况下，所述封口膜对应的最大圆周直径大于所述采样瓶的瓶口直径；每层封口膜朝向所述出样内管的一侧涂覆有密封性粘层。6.根据权利要求4所述的湿地甲烷采样装置，其特征在于，
在所述出样内管处于伸长状态下，所述封口膜支架的末端对应呈现所述第一状态且所述封口膜支架末端用于刺穿所述采样瓶的瓶口处的密封膜，使得所述出样管通过所述间隙传输采样气体至所述采样瓶；在所述出样内管处于缩回状态下，所述封口膜支架的末端对应呈现所述第二状态...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐玉娟，黄山枫，高志文，林克明，周潘，吴思然，彭玉美，黄春镔，
申请(专利权)人：环保桥上海环境技术有限公司，
类型：发明
国别省市：