本发明专利技术公开了一种土壤层温室气体采集装置及采集方法，采集装置包括采集支架，所述采集支架沿长度方向设有分层机构，通过分层机构将采集支架沿长度方向分隔为若干采集区，每个采集区内对应设有用于采集相应深度气体的采集筒，所述采集筒固定在分层机构上；所述分层机构包括调节板以及外嵌在调节板外周的密封气环，调节板通过采集支架上的调节杆进行限位，调节板与调节杆之间相互螺接，在采集支架的下方设有用于带动调节杆转动调节采集区分层深度的驱动机构；本发明专利技术的调节板与调节杆螺接，通过驱动机构带动调节杆转动，实现对调节板的高度调节，使装置能够满足不同环境下的温室气体采样需求，提升装置的适应性。提升装置的适应性。提升装置的适应性。
【技术实现步骤摘要】
一种土壤层温室气体采集装置及采集方法
[0001]本专利技术涉及温室气体检测
，具体涉及一种土壤层温室气体采集装置及采集方法。
技术介绍
[0002]土壤是地球最大的陆地碳库，总含量约占全球总量的2/3，研究土壤呼吸在研究陆地生态系统地下碳通量和碳分配格局具有重要意义，现有的土壤层温室气体采集装置使用固定式的采集筒进行采集，无法根据不同的地貌环境，调节自身的采样深度，导致装置使用受限，同时由于对土壤层温室气体逸散有时需要长期连续观测，使用传感器等手段进行监测的方式，对于潮湿或者湿度较大的环境无法适应，容易影响监测结果；直接抽吸取样的方式，会在采集筒内形成负压，扰动气流，同样无法准确的获取当前时间点下的气体浓度，无法实现对土壤呼吸的有效监测。
技术实现思路
[0003]技术目的：针对现有土壤层温室气体采集装置采集筒位置固定，无法灵活根据环境变化调节采样深度，使用传感器直接监测和抽吸取样监测的方式存在局限，容易受环境影响，无法实现对土壤呼吸的有效监测的不足，本专利技术公开了一种能够根据环境需求，灵活调整采样深度区间，并能够有效监测土壤呼吸情况的土壤层温室气体采集装置及采集方法。
[0004]技术方案：为实现上述技术目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种土壤层温室气体采集装置，包括采集支架，所述采集支架沿长度方向设有分层机构，通过分层机构将采集支架沿长度方向分隔为若干采集区，每个采集区内对应设有用于采集相应深度气体的采集筒，所述采集筒固定在分层机构上；所述分层机构包括调节板以及外嵌在调节板外周的密封气环，调节板通过采集支架上的调节杆进行限位，调节板与调节杆之间相互螺接，在采集支架的下方设有用于带动调节杆转动调节采集区分层深度的驱动机构。
[0005]优选地，本专利技术的驱动机构包括底座和动力源，采集支架安装在底座上，调节杆的下端伸入底座内并与底座转动连接，动力源固定在底座上，在动力源的驱动端固定有驱动轮盘，驱动轮盘的轮齿与固定在调节杆上的驱动轮相互啮合，动力源通过驱动轮盘带动驱动轮转动，进行调节板高度的调整。
[0006]优选地，本专利技术的采集筒包括外筒体和内筒体，外筒体固定在调节板上，在外筒体的侧壁设有用于采集气体流通的气孔；内筒体同心设置在外筒体内，在内筒体外部设有防水透气膜。
[0007]优选地，本专利技术的内筒体外周分布有子采样筒，子采样筒底部与外筒体固定连接，上部设置用于进气的开口，内筒体转动设置在外筒体内，通过设置在调节板上的第二驱动机构带动内筒体转动，在内筒体外周设有用于随内筒体转动进行子采样筒封闭的封堵板。
[0008]优选地，本专利技术的子采样筒沿内筒体的外周均匀分布，子采样筒的筒口高度沿圆周方向顺次增加，封堵板按照子采样筒的分布间距沿内筒体的圆周方向排布；所述子采样筒的筒口设有弧形卡槽，所述弧形卡槽的形状为以内筒体轴线为圆心的同心圆弧，封堵板的下表面设有用于与弧形卡槽相配合的卡块。
[0009]优选地，本专利技术的卡块包括位于两端的导向部和位于导向部之间的密封压紧部，所述导向部采用椭圆状的梭型结构，密封压紧部与导向部之间平滑过渡，在密封压紧部外部包覆有弹性伸缩材料。
[0010]优选地，本专利技术的子采样筒、内筒体、外筒体均通过单独的气管与外部的采样装置连接，气管连接在外筒体的底部，端部穿过外筒体后与对应的筒体相连通。
[0011]优选地，本专利技术在子采样筒底部设有用于在子采样筒被封堵板封闭时与气管导通的开闭机构，所述开闭机构包括密封板和T型连接座，密封板位于子采样筒内，T型连接座上端穿过子采样筒与密封板连接，在T型连接座上套接有用于保持密封板压紧在子采样筒底部进行封堵的弹簧，所述T型连接座内设有底端开口的连接孔，气管与连接孔连通，连接孔上部的侧壁开设有通气孔，在子采样筒被封堵板封堵下压时，气管将T型连接座顶起，实现气管与子采样筒的连通。
[0012]本专利技术还提供一种基于上述土壤层温室气体采集装置的采集方法，包括步骤：S01、根据温室气体采集需求选定采集点，并在采集点开设能够容纳温室气体采集装置的采集室，放入采集装置；S02、启动驱动机构，由动力源带动调节杆转动，与调节杆相互螺接的调节板沿调节杆的轴线方向移动，改变所固定的采集筒的高度；S03、在采集筒调整到位后，向调节板外周的密封气环充气，密封气环膨胀，将采集室沿竖向分隔成互不相通的采集区；S04、土壤层逸散的温室气体从采集筒外筒体的气孔进入，实现对温室气体的收集，通过与采集筒连通的气管从采集筒内抽取气体进行取样。
[0013]优选地，本专利技术在步骤S04中，在需要检测气体的逸散速率时，第二驱动机构带动内筒体转动，封堵板按照时间次序进行子采样筒的封堵，将当前时间点的气体密封在子采样筒内，位于子采样筒下方的开闭机构打开，通过检测子采样筒内采集的气体浓度，确定逸散速率。
[0014]有益效果：本专利技术所提供的一种土壤层温室气体采集装置及采集方法具有如下有益效果：1、本专利技术的调节板与调节杆螺接，通过驱动机构带动调节杆转动，实现对调节板的高度调节，使装置能够满足不同环境下的温室气体采样需求，提升装置的适应性。
[0015]2、本专利技术的采集筒分为外筒体和内筒体，并且内筒体外部设置防水透气膜，在需外部环境较为潮湿或者下雨时，能够防止外部水汽进入内筒体内，装置仍能够对温室气体进行采集。
[0016]3、本专利技术的内筒体与外筒体转动连接，在内筒体外部设置若干子采样筒，通过转动内筒体带动封堵板将子采样筒封堵，可以根据采样检测需求，按照时间顺序依次封堵子采样筒，实现对不同时间点内的气体浓度封存检测，并且针对封闭的子采样筒，进行抽吸取样时，可以避免其对外筒体内的气体产生扰动，避免因为抽气对外部气体采样环境造成影
响。
[0017]4、本专利技术的子采样筒下方设置开闭机构，通过封堵板在进行子采样筒开口处的封堵时，将子采样筒下压，开闭机构被下压，T型连接座被顶起，实现气管与子采样筒的连通，可以根据需求，采集不同时间点的温室气体浓度，对土壤呼吸速率进行检测。
[0018]5、本专利技术的开闭机构通过密封板和T型连接座实现子采样筒与气管之间的连通和关闭，可以配合子采样筒上方的卡块，在子采样筒封堵的同时，实现其底部与气管之间的连通。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍。
[0020]图1为本专利技术整体结构图；图2为本专利技术采集筒内部结构图；图3为本专利技术卡块截面图；图4为本专利技术子采样筒内部结构图；其中，1
‑
采集筒、2
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调节板、3
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密封气环、4
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调节杆、5
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底座、6
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动力源、7
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驱动轮盘、8
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驱动轮、9
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外筒体、10
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内筒体、11
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气孔、12
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子采样筒、13
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种土壤层温室气体采集装置，其特征在于，包括采集支架，所述采集支架沿长度方向设有分层机构，通过分层机构将采集支架沿长度方向分隔为若干采集区，每个采集区内对应设有用于采集相应深度气体的采集筒（1），所述采集筒（1）固定在分层机构上；所述分层机构包括调节板（2）以及外嵌在调节板（2）外周的密封气环（3），调节板（2）通过采集支架上的调节杆（4）进行限位，调节板（2）与调节杆（4）之间相互螺接，在采集支架的下方设有用于带动调节杆（4）转动调节采集区分层深度的驱动机构。2.根据权利要求1所述的一种土壤层温室气体采集装置，其特征在于，所述驱动机构包括底座（5）和动力源（6），采集支架安装在底座（5）上，调节杆（4）的下端伸入底座（5）内并与底座（5）转动连接，动力源（6）固定在底座（5）上，在动力源（6）的驱动端固定有驱动轮盘（7），驱动轮盘（7）的轮齿与固定在调节杆（4）上的驱动轮（8）相互啮合，动力源（6）通过驱动轮盘（7）带动驱动轮（8）转动，进行调节板（2）高度的调整。3.根据权利要求1所述的一种土壤层温室气体采集装置，其特征在于，所述采集筒（1）包括外筒体（9）和内筒体（10），外筒体（9）固定在调节板（2）上，在外筒体（9）的侧壁设有用于采集气体流通的气孔（11）；内筒体（10）同心设置在外筒体（9）内，在内筒体（10）外部设有防水透气膜。4.根据权利要求3所述的一种土壤层温室气体采集装置，其特征在于，所述内筒体（10）外周分布有子采样筒（12），子采样筒（12）底部与外筒体（9）固定连接，上部设置用于进气的开口，内筒体（10）转动设置在外筒体（9）内，通过设置在调节板（2）上的第二驱动机构（23）带动内筒体（10）转动，在内筒体（10）外周设有用于随内筒体（10）转动进行子采样筒（12）封闭的封堵板（13）。5.根据权利要求4所述的一种土壤层温室气体采集装置，其特征在于，所述子采样筒（12）沿内筒体（10）的外周均匀分布，子采样筒（12）的筒口高度沿圆周方向顺次增加，封堵板（13）按照子采样筒（12）的分布间距沿内筒体（10）的圆周方向排布；所述子采样筒（12）的筒口设有弧形卡槽（14），所述弧形卡槽（14）的形状为以内筒体（10）轴线为圆心的同心圆弧，封堵板（13）的下表面设有用于与弧形卡槽（14）相配合的卡块（15）。6.根据权利要求5所述的一种土壤层温室气体采集装置...
【专利技术属性】
技术研发人员：齐冰，方双喜，杜荣光，臧昆鹏，刘硕，胡德云，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：
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