本发明专利技术公开了一种无线遥控的便携式温室气体瓶采样方法。它包括如下步骤，步骤一：采样准备；选取采样点后将无线遥控的便携式温室气体瓶采样装置的采样箱平置，竖起支撑杆，并使进气口朝下，调节支撑杆至完全高度；步骤二：采样瓶冲洗；步骤三：大气样品采集；用通信终端遥控关闭电磁阀，在通信终端上查看压力传感器采集的气路压力信息，此时由于出气口关闭，系统内压力会逐渐上升，待压力达到规定值后，用通信终端遥控关闭抽气泵，观察压力变化情况；步骤四：整理信息。本发明专利技术克服了现有传统的温室气体瓶采样装置只能现场手动操控、易污染采集样品的缺点；具有便于操作、且采样精准的优点。本发明专利技术还公开了无线遥控的便携式温室气体瓶采样装置。
【技术实现步骤摘要】
一种无线遥控的便携式温室气体瓶采样方法及其采样装置
本专利技术涉及温室气体采集设备
，更具体地说它是一种无线遥控的便携式温室气体瓶采样方法。本专利技术还涉及无线遥控的便携式温室气体瓶采样装置。
技术介绍
温室气体浓度的持续增长，对气候和生态系统带来了气候异常、海平面升高、冰川退缩、冻土融化等诸多影响。研究温室气体的时空分布、变化趋势和源汇状况是应对气候变化、制定相关减排政策的基础，其前提和关键在于获取长期、准确的温室气体观测资料。目前对温室气体的观测方法主要有在线观测和离线采样两类。在线观测是将观测设备直接安装在野外台站现场，大气样品通过管路直接引入观测仪器后，对大气成分进行实时、连续观测的方法。离线采样(包括瓶采样、气袋采样、罐采样等)则是利用便携设备，以硬质玻璃瓶、特殊材质的气袋或内壁经过惰性化处理的不锈钢罐为容器，在野外采集特定时间段的大气样品，通过密封装置储存，并在一定储运时间内能保持样品中温室气体成分和浓度不变，送回室内进行温室气体浓度检测的方法。其中瓶采样/气袋采样适用于二氧化碳、甲烷、氧化亚氮等主要温室气体的高精度观测分析，而罐采样适用于氢氟碳化物、全氟化碳等卤代温室气体的高精度观测分析。离线采样法具有设备结构简单、便携易操作、经济可行、适用范围广等优点，作为温室气体大气本底的常规观测方法之一，在世界气象组织全球大气观测网(WMO/GAW)项目框架下的国内外多个大气本底站(如我国青海瓦里关，北京上甸子等)都开展了温室气体的瓶采样和罐采样工作，积累了长时间序列的温室气体高精度浓度观测资料，对我国温室气体研究有重要意义。值得注意的是，由于人呼吸释放出的气体中含有大量二氧化碳，因此在使用瓶采样装置采集大气样品过程中，采样人必须严格按照操作要求屏住呼吸，否则其呼吸活动可能会严重污染大气样品，从而影响观测结果的准确性。由于现有的瓶采样装置只能现场手动控制，利用瓶采样装置采集大气样品时，采样操作人呼吸排放出的二氧化碳会改变大气中温室气体的浓度，使得观测浓度与实际浓度出现一定的偏离，导致较大的测量误差。为确保观测数据的质量，获得高精度、具有可比性的数据，采样操作必须遵循瓶采样操作技术手册中的规定，当采样瓶处于冲洗和采样状态时，采样人应处在采样器下风向大于10m处；当需要靠近采样器以查看流量、压力或者进行拨动控制阀、关掉泵电源等操作时，必须提前屏住呼吸，快速走到采样器旁完成相关操作后，再走回下风方向距采样器10步以外以后才能恢复呼吸。这样增加了温室气体瓶采样观测的技术难度，为采样人带来一定的不便。因此，开发一种便于操作、且采样精准的温室气体瓶采样方法很有必要。
技术实现思路
本专利技术的第一目的是为了提供一种无线遥控的便携式温室气体瓶采样方法，通过无线遥控方式进行温室气体瓶采样远程控制，便于操作且采样精准；克服了现有传统的温室气体瓶采样装置只能现场手动操控、易污染采集样品的局限性。本专利技术的第二目的是为了提供所述的无线遥控的便携式温室气体瓶采样装置，操作灵活方便，在降低采样难度的同时还保证大气样品的真实准确性。为了实现上述本专利技术的第一目的，本专利技术的技术方案为：一种无线遥控的便携式温室气体瓶采样方法，其特征在于：包括如下步骤，步骤一：采样准备；选取采样点后将无线遥控的便携式温室气体瓶采样装置的采样箱平置，打开箱盖，竖起支撑杆，将进气管的自由端夹到支撑杆上端的螺丝孔里，再将过滤网安装在进气管的进气口处，并使进气口朝下，然后逐节向上拉出支撑杆直到升至完全高度；打开蓄电池上的电源开关，使用通信终端经无线通信方式与主控制器建立连接；步骤二：采样瓶冲洗；操作人员扣上采样箱、走到下风方向距采样装置10m以外后，用通信终端遥控开启抽气泵和采样瓶上的四个第一电磁阀，使整个气路畅通；在通信终端上直接或由对应的app应用软件查看流量传感器采集的气路实时流量是否正常；当流量不正常时，排除问题后重新启动；当流量正常时，保持冲洗状态，让空气连续冲洗采样瓶10min；步骤三：大气样品采集；用通信终端遥控关闭第二电磁阀，在通信终端上查看压力传感器采集的气路压力信息，此时由于出气口关闭，系统内压力会逐渐上升，待压力达到规定值后，用通信终端遥控关闭抽气泵，观察压力变化情况；当压力迅速下降，则表明气路或接口处有泄漏，重新连接各管路后再次冲洗及采样；当若压力稳定，则依照如下顺序用通信终端遥控关闭采样瓶上的四个第一电磁阀，使采样瓶密封：先关闭与抽气泵相连的第一电磁阀，再关闭与压力传感器相连的第一电磁阀，最后关闭剩余的两个第一电磁阀；步骤四：整理信息；逐节收下支撑杆，从支撑杆上取下进气管并卷进采样箱中，扣紧采样箱的箱盖后送回室内；将采样箱连接到室内电源为蓄电池充电，从通信终端中导出或下载采样过程中自动记录的时间、压力、流量信息。在上述技术方案中，主控制器包括电路控制模块、信号处理模块、信息存储模块和无线通信模块；电路控制模块控制抽气泵的开启和关闭、第一电磁阀的旋转以及第二电磁阀的通断，并为压力传感器和流量传感器工作供电；信号处理模块将接收到的压力传感器信号和流量传感器信号转换为对应的压力信息和流量信息，或者将接收到通信终端的远程遥控指令转换为信号并传输至对应部件；信息存储模块自动存储接收到的各类信号和转换后的采样信息；无线通信模块接收通信终端的远程遥控指令或将采集到的压力、流量等采样信息发射给通信终端。在上述技术方案中，通信终端采用无线通信方式与主控制器中的无线通信模块建立无线连接；通信终端为手持移动终端。在上述技术方案中，无线通信方式可采用Zigbee、wifi、蓝牙或GPRS。为了实现上述本专利技术的第二目的，本专利技术的技术方案为：所述的无线遥控的便携式温室气体瓶采样方法采用的无线遥控的便携式温室气体瓶采样装置，其特征在于：包括支撑杆、进气管、除湿装置、抽气泵、采样瓶、主控制器、蓄电池和采样箱；所述支撑杆、进气管、除湿装置、抽气泵、采样瓶、主控制器、蓄电池均集成于采样箱中；进气管的进气端安装在支撑杆上；过滤网安装在进气管的进气口处；过滤网、除湿装置、抽气泵和采样瓶通过进气管依次连通；采样瓶上设置第一电磁阀；采样瓶的出气口上设置进气管；进气管上依次设置压力传感器、第二电磁阀和流量传感器；出气口设置在流量传感器后的进气管端部；抽气泵、采样瓶、第一电磁阀、压力传感器、第二电磁阀、流量传感器和蓄电池分别与主控制器连接。在上述技术方案中，采样瓶有二个，分别为第一采样瓶和第二采样瓶，第一采样瓶与第二采样瓶通过进气管串联连接；第一电磁阀共有四个，分别安装在第一采样瓶和第二采样瓶的进气口和出气口。在上述技术方案中，支撑杆为拉伸杆；支撑杆的长度大于或等于5m。在上述技术方案中，过滤网可拆卸地安装在进气管的进气口处。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：(1)本专利技术具有无线遥控功能，可以本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种无线遥控的便携式温室气体瓶采样方法，其特征在于：包括如下步骤，/n步骤一：采样准备；/n选取采样点后将无线遥控的便携式温室气体瓶采样装置的采样箱(16)平置，打开箱盖，竖起支撑杆(1)，将进气管(2)的自由端夹到支撑杆(1)上端的螺丝孔里，再将过滤网(4)安装在进气管(2)的进气口(3)处，并使进气口(3)朝下，然后逐节向上拉出支撑杆(1)直到升至完全高度；/n打开蓄电池(14)上的电源开关，使用通信终端(15)经无线通信方式与主控制器(13)建立连接；/n步骤二：采样瓶冲洗；/n操作人员扣上采样箱(16)、走到下风方向距采样装置10m以外后，用通信终端(15)遥控开启抽气泵(6)和采样瓶(7)上的四个第一电磁阀(8)，使整个气路畅通；/n在通信终端(15)上直接或由对应的app应用软件查看流量传感器(11)采集的气路实时流量是否正常；/n当流量不正常时，排除问题后重新启动；/n当流量正常时，保持冲洗状态，让空气连续冲洗采样瓶10min；/n步骤三：大气样品采集；/n用通信终端(15)遥控关闭第二电磁阀(10)，在通信终端(15)上查看压力传感器(9)采集的气路压力信息，此时由于出气口(12)关闭，系统内压力会逐渐上升，待压力达到规定值后，用通信终端(15)遥控关闭抽气泵(6)，观察压力变化情况；/n当压力迅速下降，则表明气路或接口处有泄漏，重新连接各管路后再次冲洗及采样；/n当若压力稳定，则依照如下顺序用通信终端(15)遥控关闭采样瓶(7)上的四个第一电磁阀(8)，使采样瓶(7)密封：先关闭与抽气泵(6)相连的第一电磁阀(8)，再关闭与压力传感器(9)相连的第一电磁阀(8)，最后关闭剩余的两个第一电磁阀(8)；/n步骤四：整理信息；/n逐节收下支撑杆(1)，从支撑杆(1)上取下进气管(2)并卷进采样箱(16)中，扣紧采样箱(16)的箱盖后送回室内；/n将采样箱(16)连接到室内电源为蓄电池(14)充电，从通信终端(15)中导出或下载采样过程中自动记录的时间、压力、流量信息。/n...
【技术特征摘要】
1.一种无线遥控的便携式温室气体瓶采样方法，其特征在于：包括如下步骤，
步骤一：采样准备；
选取采样点后将无线遥控的便携式温室气体瓶采样装置的采样箱(16)平置，打开箱盖，竖起支撑杆(1)，将进气管(2)的自由端夹到支撑杆(1)上端的螺丝孔里，再将过滤网(4)安装在进气管(2)的进气口(3)处，并使进气口(3)朝下，然后逐节向上拉出支撑杆(1)直到升至完全高度；
打开蓄电池(14)上的电源开关，使用通信终端(15)经无线通信方式与主控制器(13)建立连接；
步骤二：采样瓶冲洗；
操作人员扣上采样箱(16)、走到下风方向距采样装置10m以外后，用通信终端(15)遥控开启抽气泵(6)和采样瓶(7)上的四个第一电磁阀(8)，使整个气路畅通；
在通信终端(15)上直接或由对应的app应用软件查看流量传感器(11)采集的气路实时流量是否正常；
当流量不正常时，排除问题后重新启动；
当流量正常时，保持冲洗状态，让空气连续冲洗采样瓶10min；
步骤三：大气样品采集；
用通信终端(15)遥控关闭第二电磁阀(10)，在通信终端(15)上查看压力传感器(9)采集的气路压力信息，此时由于出气口(12)关闭，系统内压力会逐渐上升，待压力达到规定值后，用通信终端(15)遥控关闭抽气泵(6)，观察压力变化情况；
当压力迅速下降，则表明气路或接口处有泄漏，重新连接各管路后再次冲洗及采样；
当若压力稳定，则依照如下顺序用通信终端(15)遥控关闭采样瓶(7)上的四个第一电磁阀(8)，使采样瓶(7)密封：先关闭与抽气泵(6)相连的第一电磁阀(8)，再关闭与压力传感器(9)相连的第一电磁阀(8)，最后关闭剩余的两个第一电磁阀(8)；
步骤四：整理信息；
逐节收下支撑杆(1)，从支撑杆(1)上取下进气管(2)并卷进采样箱(16)中，扣紧采样箱(16)的箱盖后送回室内；
将采样箱(16)连接到室内电源为蓄电池(14)充电，从通信终端(15)中导出或下载采样过程中自动记录的时间、压力、流量信息。
2.根据权利要求1所述的无线遥控的便携式温室气体瓶采样方法，其特征在于：主控制器(13)包括电路控制模块、信号处理模块、信息存储模块和无线通信模块；
电路控制模块控制抽气泵(6)的开启和关闭、第一电磁阀(8)的旋转以及第二电磁阀(10)的通断，并为压力传感器(9)和流量传感器(11)工作供电；
信号处理模块将接收到的压力传感器(9)信号和流量传感器(11)信号转换为对应的压力信息和流量信息，或者将接收到通信...
【专利技术属性】
技术研发人员：吕桅桅，方双喜，殷先松，
申请(专利权)人：武汉区域气候中心，
类型：发明
国别省市：湖北;42
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