土壤氣體通量測定儀的風扇裝置的製作方法

2023-09-17 10:00:10 1

專利名稱：土壤氣體通量測定儀的風扇裝置的製作方法
技術領域：
土壤氣體通量測定儀的風扇裝置技術領域[0001]本發明涉及一種生態學的自動測量裝置領域，具體為一種土壤氣體通量測定儀的 風扇裝置。
背景技術：
[0002]陸地土壤呼吸是氣體從土壤進入大氣的主要途徑，與全球氣候變化密切相關。土 壤呼吸具有明顯的季節和日變化動態，其季節動態與溫度變化特徵密切相關，另外，影響土 壤呼吸的因素很多，除了土壤的通透性等物理特性和土壤微生物特徵外，氣溫、土溫、溼度、 大氣CO2濃度、土壤無機養分和有機質的含量與組成等都會影響土壤呼吸。[0003]溫室氣體含量的日益增加，是造成地球溫室效應的主要原因之一。土地利用部分 所固定的大量碳被保留在土壤有機質和植被中，全球土壤碳貯量約為植被中碳貯量的1.5 倍，對土壤碳庫的庫容及其動態變化進行研究，是當前生態學研究的熱點方向。現在的土壤 碳呼吸是利用CO2分析儀測定氣體交換室中CO2濃度變化來準確反映，使用該方法時需要用 到測量室，目前已經發展到使用自動通量箱測定，在國內已有相關研究人員進行該方面的 研究，如公開號為:CN102288545A、CN101949919A、CN101162225、CN1987421、CN202008480U、 CN2605571，但是在使用這些裝置時容易出現測量結果誤差較大的情況，設備的一體化差， 封裝性差，造成實驗結果的系統誤差和偶然誤差較大。[0004]另一方面，由於土壤呼吸散發的氣體，容易造成氣室內部各氣體的濃度分布不均 勻，進而影響測量的結果，現有的裝置都不能很好的解決該問題。發明內容[0005]本申請的目的在於提供一種土壤氣體通量測定儀的風扇裝置，以解決土壤氣體通 量測定裝置測量時氣室內氣體分布不均勻的問題，另外還可避免傳統的設計存在的依賴於 氣體閉路循環產生的混合效應(即受制於泵速的大小，從而增加了整套系統的耗電)。[0006]為了達到上述目的，本發明採用以下技術方案:[0007]—種土壤氣體通量測定裝置，包括氣室(7)，其特徵在於:所述的氣室(7)內設有 通風裝置，在通風裝置的上方設有進氣管(7-5)和出氣管(7-6)。[0008]進一步，所述的通風裝置包括風扇安裝板(7-1)和風扇(7-2)，所述的風扇安裝板 (7-1)由安裝橫板(7-1-1)和安裝豎板(7-1-2)組成，所述的安裝橫板(7-1-1)與底座(20) 平行，所述的安裝豎板(7-1-2)與安裝橫板(7-1-1)呈垂直。[0009]進一步，所述的安裝豎板(7-1-2)設有安裝風扇(7-2)的溫度傳感器安裝孔 (7-1-4)，在風扇(7-2)到安裝豎板(7-1-2)的投影面上設有風扇外口(7_1_3)。[0010]進一步，所述的風扇(7-2)通過長螺杆(7-2-3)安裝在安裝豎板(7_1_2)上，所述 的長螺杆(7-2-3)有一個風扇安裝管(7-2-4)，長螺杆(7-2-3)通過風扇(7_2)上的安裝 孔，穿過安裝管與安裝豎板(7-1-2)上的溫度傳感器安裝孔(7-1-4)進行旋緊。[0011]進一步，所述的安裝豎板(7-1-2)上還設有安裝溫度傳感器(7-3)的溫度傳感器安裝孔(7-1-4)，溫度傳感器(7-3)安裝在安裝豎板(7-1-2)上。[0012]進一步，所述的安裝橫板(7-1-1)通過PG接頭(7-4)連接在過線軸(9)的延長軸上。[0013]進一步，所述的PG接頭(7-4)內設有三叉頭。[0014]進一步，所述的進氣管(7-5)和出氣管(7-6)為直角彎頭，其朝向為各自相背離， 呈180°，彎頭方向與底座(20)平行。[0015]進一步，所述的風扇外口(7-1-3)與風扇(7-2)上的葉片旋轉面呈同心圓，且風扇 外口(7-1-3)的面積大於或等於風扇(7-2)的葉片旋轉面積。[0016]進一步,所述的風扇安裝板(7-1)由金屬或塑料製成。[0017]進一步，所述的風扇(7-2)的功率為0.1-20W，所述的風扇(7_2)的風向與底座(20)平行。[0018]本發明具有以下優點:[0019]I)在氣室(7)內設有風扇(7-2)，可以提高氣室(7)內各種空氣濃度的均勻度；[0020]2)風扇(7-2)的風向與底座(20)平行，可最大程度的減少風扇對測量的幹擾；[0021]3)在PG接頭(7-4)內設有三叉頭，將氣管和電線路分開，避免當氣室(7)在工 作運動時發生纏繞；[0022]4) 在風扇的投影面上設有通風裝置，可以加大氣室(7)內的空氣流動，提高空 氣混合的效率。


[0023]圖1是土壤氣體通量測定裝置結構示意圖[0024]圖2是土壤氣體通量測定裝置去除氣室(7)和防護罩⑶後的軸側圖[0025]圖3是土壤氣體通量測定裝置去除氣室(7)和防護罩⑶後的斜側圖[0026]圖4是氣室(7)和防護罩⑶內部側視立體圖[0027]圖5是氣室(7)和防護罩⑶內部斜仰視立體圖[0028]圖6是氣室(7)和防護罩⑶內部正視圖[0029]土環I ;支腿2 ;壓制環3 ;螺釘孔4 ;密封圈5 ;緊固螺絲6 ;氣室7 ;防護罩8 ;過線 軸9 ;橫梁10 ;水平球11 ;套管12 ;把手13 ;支腳轉軸14 ;支腳下沿15 ;支腳滑槽16 ;支座長 下沿17 ;底盤下沿18 ;控制箱19 ;底座20 ;風扇安裝板7-1 ;風扇7_2 ;溫度傳感器7-3 ；PG 接頭7-4 ;進氣管7-5 ;出氣管7-6 ;安裝橫板7-1-1 ;安裝豎板7_1_2 ;風扇外口 7_1_3 ;溫度 傳感器安裝孔7-1-4 ;風扇框架7-2-1 ;風扇葉片7-2-2 ;長螺杆7_2_3 ;風扇安裝管7_2_4。
具體實施方式
[0030]如圖1所示，土壤氣體通量測定裝置主要包括土環(I)、支腿(2)、底座(20)、氣室(7)和控制箱(19)。在底座(20)的下面設有土環(I)，在其兩邊各設有兩個支座長下沿(17)和底盤下沿(18)，在支座長下沿(17)和底盤下沿(18)上裝有通過支腳轉軸(14)連 接在一起的支腿(2)，支腿⑵上設有支腳滑槽(16)，支腿⑵的轉動以支腳轉軸(14)為 圓心、支腳滑槽(16)為軌跡進行高度調節，從而土壤氣體通量測定裝置不易發生位移，更 穩固。[0031]當土壤氣體通量測定裝置為非工作狀態，需要打包運輸時，支腿(2)可以沿支腳 滑槽(16)的軌跡摺疊成與底座(20)相平行的狀態，且可以通過支腿(2)上的支腳下沿(15)，同側的支腿⑵可以相互緊搭在一起。[0032]如圖2和3所示，土壤氣體通量測定裝置去除氣室(7)和防護罩⑶後的結構圖， 在氣室(7)的內部設有風扇安裝板(7-1)和風扇(7-2)，為了將氣室(7)固定在過線軸(9) 上，採用PG接頭(7-4)對氣室(7)進行加固，PG接頭(7-4)具有防水功能，密閉性能比常 規接頭好。[0033]如圖4-6所示，風扇安裝板(7-1)由兩塊相互垂直的安裝橫板(7-1-1)和安裝 豎板(7-1-2)組成，在安裝橫板(7-1-1)上設有安裝PG接頭(7-4)的溫度傳感器安裝孔 (7-1-4)，風扇(7-2)裝在豎直方向的安裝豎板(7-1-2)上，風扇(7_2)上設有安裝風扇 (7-2)和溫度傳感器(7-3)的溫度傳感器安裝孔(7-1-4)，為了保證溫度傳感器(7-3)安裝 的靈活性，溫度傳感器(7-3)在風扇(7-2)對稱位置均設有溫度傳感器安裝孔(7-1-4)。在 安裝豎板(7-1-2)正對著風扇(7-2)的位置設有風扇外口(7-1-3)，以便於風扇(7_2)帶動 的氣流在氣室(7)內均勻的流動起來，以達到讓氣室(7)內的各氣體濃度分布均勻。[0034]風扇(7-2)包括風扇框架(7-2-1)和風扇葉片(7_2_2)，為了將風扇(7_2)安裝到 安裝豎板(7-1-2)上，其產生的風向與地面平行，從而在氣室(7)的內部形成空氣流動，達 到氣室(7)內部空氣濃度均勻，且可通過調節風速，在滿足混合效果的前提下，儘可能降低 流速，以最小化對土壤的擾動的目的，採用長螺杆(7-2-3)進行安裝，長螺杆(7-2-3)的外 圍為一個風扇安裝管(7-2-4)，長螺杆(7-2-3)通過風扇(7-2)上的安裝孔，穿過安裝管與 安裝豎板(7-1-2)上的溫度傳感器安裝孔(7-1-4)進行旋緊。[0035]在風扇(7-2)的側面裝有溫度傳感器(7-3)，溫度傳感器(7_3)為豎直方向安裝。[0036]土壤氣體通量測定裝置在氣室(7)內的氣管為進氣管(7-5)和出氣管(7-6)，PG 接頭(7-4)為三叉分頭，其內可以用來通進氣管(7-5)和出氣管(7-6)，還有一個通道可以 讓氣室(7)內帶動風扇(7-2)和溫度傳感器(7-3)的電源線和信號線通過。為了避免進氣 管(7-5)和出氣管(7-6)的管口相隔太近，進氣管(7-5)和出氣管(7-6)採用直角彎頭，以 保持與地面平行，與氣室(7)內氣流方向近似一致。[0037]雖然上面的舉例了一些特定實施例來說明和描述本發明，但並不意味著本發明僅 局限於其中的各種細節。相反地，在等價於權利要求書的範疇和範圍內可以不偏離本發明 精神在各種細節上做出各種修改。說明書中未寫明的氣管安裝、氣體輸送、氣體分析、氣缸 控制和測量主機部分為本領域常用裝置和公知常識，市場上已有相關配套產品，例如理加 聯合的SF-3000測量主機，未詳細描述的部分為本領域的公知常識，在此，不再述說。同時， 本發明中說的自動測定裝置，不局限於土壤二氧化碳通量的測量，本領域人員可以由此聯 想到連接其他類型的氣體分析儀，測量其他氣體通量的，以及穩定同位素。
權利要求1.一種土壤氣體通量測定儀的風扇裝置，包括氣室(7)，其特徵在於:所述的氣室(7) 內設有通風裝置，在通風裝置的上方設有進氣管(7-5)和出氣管(7-6)。
2.根據權利要求1所述的一種土壤氣體通量測定儀的風扇裝置，其特徵在於:所述的通風裝置包括風扇安裝板(7-1)和風扇(7-2),所述的風扇安裝板(7-1)由安裝橫板 (7-1-1)和安裝豎板(7-1-2)組成，所述的安裝橫板(7-1-1)與底座(20)平行，所述的安裝豎板(7-1-2)與安裝橫板(7-1-1)呈垂直。
3.根據權利要求2所述的一種土壤氣體通量測定儀的風扇裝置，其特徵在於:所述的安裝豎板(7-1-2)設有安裝風扇(7-2)的溫度傳感器安裝孔(7-1-4)，在風扇(7_2)到安裝豎板(7-1-2)的投影面上設有風扇外口(7-1-3)。
4.根據權利要求2所述的一種土壤氣體通量測定儀的風扇裝置，其特徵在於:所述的風扇(7-2)通過長螺杆(7-2-3)安裝在安裝豎板(7-1-2)上，所述的長螺杆(7_2_3)有一個風扇安裝管(7-2-4)，長螺杆(7-2-3)通過風扇(7-2)上的安裝孔，穿過安裝管與安裝豎板(7-1-2)上的溫度傳感器安裝孔(7-1-4)進行旋緊。
5.根據權利要求2-4任一所述的一種土壤氣體通量測定儀的風扇裝置，其特徵在於: 所述的安裝豎板(7-1-2)上還設有安裝溫度傳感器(7-3)的溫度傳感器安裝孔(7-1-4)，溫度傳感器(7-3)安裝在安裝豎板(7-1-2)上。
6.根據權利要求2-4任一所述的一種土壤氣體通量測定儀的風扇裝置，其特徵在於: 所述的安裝橫板(7-1-1)通過PG接頭(7-4)連接在過線軸(9)的延長軸上。
7.根據權利要求6所述的一種土壤氣體通量測定儀的風扇裝置，其特徵在於:所述的 PG接頭(7-4)內設有三叉頭。
8.根據權利要求1_4、7任一所述的一種土壤氣體通量測定儀的風扇裝置，其特徵在於:所述的進氣管(7-5)和出氣管(7-6)為直角彎頭，其朝向為各自相背離，呈180°，彎頭方向與底座(20)平行。
9.根據權利要求8所述的一種土壤氣體通量測定儀的風扇裝置，其特徵在於:所述的風扇(7-2)的功率為0.1-20W，所述的風扇(7-2)的風向與底座(20)平行。
10.根據權利要求9所述的一種土壤氣體通量測定儀的風扇裝置，其特徵在於:所述的風扇外口(7-1-3)與風扇(7-2)上的葉片旋轉面呈同心圓，且風扇外口(7- 1-3)的面積大於或等於風扇(7-2)的葉片旋轉面積。
專利摘要一種土壤氣體通量測定裝置，包括氣室(7)，其特徵在於所述的氣室(7)內設有通風裝置，在通風裝置的上方設有進氣管(7-5)和出氣管(7-6)。以解決土壤氣體通量測定裝置測量時氣室內氣體分布不均勻的問題，另外還可避免傳統的設計存在的依賴於氣體閉路循環產生的混合效應。
文檔編號G01N33/24GK203164176SQ20132019335
公開日2013年8月28日 申請日期2013年4月17日 優先權日2013年4月17日
發明者李曉波, 劉亞勇, 邢友武, 朱湘寧 申請人:北京薩維福特貿易有限公司