便携式田间温室气体采集装置及其操作方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种便携式田间温室气体采集装置，包括基座，所述基座上方由下至上依次密封设置有底环、下端TPR硅胶折叠环、中环、上端TPR硅胶折叠环及顶环，所述上端TPR硅胶折叠环及下端TPR硅胶折叠环侧部均设有硅胶孔，两个硅胶孔之间连接有气体采集管，所述气体采集管中部设有支管，所述支管上设置有三通阀，所述支管端部设有注射针筒，本发明专利技术结构简单，设计合理，箱体上下折叠延伸、密封性强、隔热性能优、操作便携、材质轻便易携带，具有创新性。

Portable greenhouse gas collection device in the field and its operation method

【技术实现步骤摘要】
便携式田间温室气体采集装置及其操作方法
本专利技术涉及一种便携式田间温室气体采集装置及其操作方法。
技术介绍
近年来，全球气候变暖已经引起了各国政府的广泛关注，大气中温室气体的积累被认为是全球气候变暖的主要原因之一，而二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）和氧化亚氮（N2O）等温室气体是造成温室效应的主要气体。为了减缓温室气体的排放，我国对于温室气体通量的观测研究越来越多，其中包括对植物-土壤界面温室气体通量的观测研究。当前温室气体通量监测方法主要有微气象涡度相关法和静态箱-气相色谱法，前者的监测原理是通过测定某一生态系统类型上方特定高度的空气湍流速度和三维速度从而得到温室气体的净交换量，但该方法因为对下垫面的要求较高，且设备费用高，因此难以推广；而静态箱由于相比于其他监测方法具有适应性强、结构与操作十分简单，且成本低廉以及由灵敏度高等优点，使其广泛应用于田间植物等陆地生态系统温室气体的同步监测。静态箱一般由上端箱体和下端底座构成。底座相对固定，但箱体体积较大，且材质较为笨重，不便于对其进行携带运输，且在搬运过程中容易损坏；在气密性方面，多采用水封槽来实现上端箱体与下端底座的密封，在野外取水较为麻烦，且底座长期固定于土中，时间久了容易出现破损导致密闭性较差；此外，箱体密闭期间，由于太阳光的暴晒导致箱体内的密闭空间温度上升很快，在温度的驱动下易导致箱体内的温室气体通量发生变化，影响观测的结果。作为研究田间草本植物温室气体排放的必要手段，优化和改进传统的温室气体采集装置，对于实验的开展和研究具有重要的实际意义。>
技术实现思路
本专利技术对上述问题进行了改进，即本专利技术要解决的技术问题是提供一种便携式田间温室气体采集装置及其操作方法，操作简单且测量相对准确，密闭性强。本专利技术的具体实施方案是：提供一种便携式田间温室气体采集装置，包括基座，所述基座上方由下至上依次密封设置有底环、下端TPR硅胶折叠环、中环、上端TPR硅胶折叠环及顶环，所述上端TPR硅胶折叠环及下端TPR硅胶折叠环侧部均设有硅胶孔，两个硅胶孔之间连接有气体采集管，所述气体采集管中部设有支管，所述支管上设置有三通阀，所述支管端部设有注射针筒。进一步的，所述顶环上表面设有顶端防水气密布盖，顶端防水气密布盖与顶环之间经一防水气密拉链连接。进一步的，所述顶环内侧部具有两个卡槽，其中一卡槽内设置有内置温度检测器，另一卡槽内设置有内置湿度检测器。进一步的，所述顶环内部设有贯穿防水气密布盖延伸至外部的气压平衡管。进一步的，所属顶环上方设有磁石。进一步的，所述基座上侧部设有位于底环与基座之间的HO型密封圈。进一步的，上端TPR硅胶折叠环及下端TPR硅胶折叠环均由三个硅胶环组成，三个硅胶环直径由上至下依次递增。进一步的，一种便携式田间温室气体采集装置的操作方法，包括步骤如下：（1）首先，将基座下部插入土体中，基座上部露出地表8-10cm；（2）将采集装置的底环下方套在基座上方的HO型密封圈上，使上下环连接到位；（3）将顶环向上拉起，带动底环、下端TPR硅胶折叠环、中环、上端TPR硅胶折叠环及顶环全部伸展开来，要保证在整个安装过程中采集装置始终垂直；（4）将内置温度检测器、内置湿度检测器安装在顶环内侧的卡槽内，气压平衡管安装在顶环上；（5）在顶环上盖上顶端防水气密布盖并拉上防水气密拉链，保证采集装置密封；（6）将气体采集管的两端插入两个硅胶孔内并紧密贴合，将注射针筒插进支管内，开启三通阀，用注射针筒吸气打气3次以上，保证采集装置内部气体混合均匀；（7）然后采集所需体积的气体，样品达到需求量，关掉三通阀并拔掉注射针筒，将其迅速注射入气体采样袋完成气体采样。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：材质轻便，只需单人操作，将顶环向上拉起至整体完全伸展开即可；基座为固定式装置，只要初次布置装置时将其插入土体中，无需每次组装耗费人力；基座设有HO型密封圈，该密封圈性能好，可以底环相互套嵌形成一个紧密的双层密封圈，较传统的封水槽，更为简便快捷和耐久性，保证了采集装置内部的气密性；采集装置内部安装了温度检测器和湿度检测器，可实时监测采集装置内部的温度和湿度变化；顶环上部嵌入了气压平衡管，较传统静态箱，可以较好地平衡箱内与外部大气的气压差；采集装置外部均匀涂抹了防水隔热漆，利于控制采集装置的整体温度，提高采样精准度；气体采集管连接着两个硅胶孔，可以实现温室气体上下密封均匀混合采集，提高采样精确性；收纳方便，利用磁石相互吸收原理收纳防水气密布盖，磁石经久耐用；采集装置提供了两种安装方式，既可将其安置于野外原地，也可取卸带走，灵敏度高；采集装置的为简单的圆柱体组成，用公式即可求得体积大小；装置结构简单，材质轻便，造价低廉，容易推广使用。附图说明图1为本专利技术实施例爆炸图；图2为本专利技术实施例结构示意图；图3为本专利技术实施例采集装置叠面示意图；图4为本专利技术实施例顶环位置结构示意图。图中：1-顶环，2-上端TPR硅胶折叠环，3-中环，4-下端TPR硅胶折叠环，5-底环，51-内凹圈，6-HO型密封圈，7-基座，8-内置温度检测器，9-气压平衡管，10-顶端防水气密布盖，11-防水气密拉链，12-磁石，13-内置湿度检测器，14-硅胶孔，15-气体采集管，16-三通阀，17-注射针筒，18-支管。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步详细的说明。实施例：如图1~4所示，提供一种便携式田间温室气体采集装置，包括基座7，所述基座7上方由下至上依次密封设置有底环5、下端TPR硅胶折叠环4、中环3、上端TPR硅胶折叠环2及顶环1，所述上端TPR硅胶折叠环2及下端TPR硅胶折叠环4侧部均设有硅胶孔14，两个硅胶孔之间连接有气体采集管15，所述气体采集管中部设有支管18，所述支管上设置有三通阀16，所述支管18端部设有注射针筒17。本实施例中，气体采集管与支管可以是一体式。本实施例中，气体采集管进气两端分别与两个硅胶孔14相连接，上下两个硅胶孔可均匀地混合上下部分的气体，提高采样精度；支管出气一端用三通阀固定，并用热熔胶密封，保证其气密性。本实施例中，所述顶环1上表面设有顶端防水气密布盖10，顶端防水气密布盖与顶环之间经一防水气密拉链11连接。本实施例中，所述顶环1内侧部具有两个卡槽，其中一卡槽内设置有内置温度检测器8，另一卡槽内设置有内置湿度检测器13。本实施例中，所述顶环内部设有贯穿防水气密布盖延伸至外部的气压平衡管9；气压平衡管9采用透明聚乙烯材质制成的软管，其作用在于平衡采集装置内部与外部大气的气压差，以获得内部温室气体更为真实的数据。本实施例中，所属顶环1上方设有两个吸附在一起的磁石12，采气开始时可将顶端防水气密布盖封住以保证顶部气密性，采气结束后可将布盖收起并用磁石固定，方便将采集装置留在野外原位放置。本实施例中，所述基座上侧部设有位于底环与基座之间的HO型密封圈6，用热溶胶将HO型密封圈进一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种便携式田间温室气体采集装置，其特征在于，包括基座，所述基座上方由下至上依次密封设置有底环、下端TPR硅胶折叠环、中环、上端TPR硅胶折叠环及顶环，所述上端TPR硅胶折叠环及下端TPR硅胶折叠环侧部均设有硅胶孔，两个硅胶孔之间连接有气体采集管，所述气体采集管中部设有支管，所述支管上设置有三通阀，所述支管端部设有注射针筒。/n

【技术特征摘要】
1.一种便携式田间温室气体采集装置，其特征在于，包括基座，所述基座上方由下至上依次密封设置有底环、下端TPR硅胶折叠环、中环、上端TPR硅胶折叠环及顶环，所述上端TPR硅胶折叠环及下端TPR硅胶折叠环侧部均设有硅胶孔，两个硅胶孔之间连接有气体采集管，所述气体采集管中部设有支管，所述支管上设置有三通阀，所述支管端部设有注射针筒。


2.根据权利要求1所述的一种便携式田间温室气体采集装置，其特征在于，所述顶环上表面设有顶端防水气密布盖，顶端防水气密布盖与顶环之间经一防水气密拉链连接。


3.根据权利要求2所述的一种便携式田间温室气体采集装置，其特征在于，所述顶环内侧部具有两个卡槽，其中一卡槽内设置有内置温度检测器，另一卡槽内设置有内置湿度检测器。


4.根据权利要求3所述的一种便携式田间温室气体采集装置，其特征在于，所述顶环内部设有贯穿防水气密布盖延伸至外部的气压平衡管。


5.根据权利要求1所述的一种便携式田间温室气体采集装置，其特征在于，所属顶环上方设有磁石。


6.根据权利要求4所述的一种便携式田间温室气体采集装置，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：林少颖，王维奇，刘旭阳，金强，
申请(专利权)人：福建师范大学，
类型：发明
国别省市：福建;35