土壤氣體通量測定裝置的壓力平衡裝置的製作方法

2023-10-05 17:44:24 1

專利名稱：土壤氣體通量測定裝置的壓力平衡裝置的製作方法
技術領域：
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裝置的壓力平衡裝置。
背景技術：
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。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，但是在測量室測量的情況下，存在氣室內外壓力平衡的問題，由此而導致的壓力差會嚴重影響到測量的土壤表面排放。從而導致測量誤差過大，重複性差等問題。
發明內容本申請的目的在於提供一種土壤氣體通量測定裝置的壓力平衡裝置，以解決自動通量測定裝置氣室內外壓力平衡的問題。為了達到上述目的，本發明採用以下技術方案:一種土壤氣體通量測定裝置的壓力平衡裝置，包括氣室(7)、防護罩(8)、過線軸
(9)和橫梁(10)，其特徵在於，所述的過線軸(9)通過銜接頭(9-3)與橫梁(10)相連，所述的防護罩(8)通過壓板(8-5)固定在過線軸(9)上，所述的防護罩(8)的內部設有壓力緩衝裝置，在防護罩(8)的底部設有氣室(7)。進一步，所述的壓力緩衝裝置包括軸套(8-1)、上軸套板(8-2)和長螺栓(8-3)至上而下穿過上軸套板(8-2)、彈簧(8-4)和滑塊(9-1)。進一步，所述的長螺栓(8-3)和彈簧(8-4)為兩個或兩個以上。進一步，所述的防護罩⑶通過pg接頭(7-1)與氣室(7)連接在一起。進一步，所述的過線軸(9)上設有長孔(9-2)。進一步，所述的氣室(7)上設有壓力平衡管(8-6)，壓力平衡管(8-6)與氣室(7)的內部相通。進一步，所述的壓力平衡管(8-6)通過兩個m5螺母緊固在氣室(7)外殼上。
進一步，所述的壓力平衡管(8-6)為兩個或兩個以上。進一步，所述的防護罩(8)為鋁合金或不鏽鋼一體成型。[0015]本發明具有以下優點:本裝置可改進土壤氣體通量測定裝置內外壓力平衡的問題；本發明高度一體化，具有防護罩(8)，並多處設有防水裝置，密封性能好，不受風沙灰塵幹擾，在戶外工作不易受風沙灰塵等幹擾；可以有效避免戶外工作時雨水對裝置的破壞；本發明既可減少土壤碳通量測定裝置工作時外部的文氏管效應，又可保證氣室內部壓力正常。

圖1 土壤氣體通量測定裝置結構示意圖圖2是土壤氣體通量測定裝置正面結構圖圖3去除防護罩(8)後的結構圖圖4是圖3A處的局部放大圖圖5是緩衝裝置結構圖圖6是過線軸(9)的 結構圖圖7是軸套(8-1)的結構圖土環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 ;復位開關19 ;通信接口 20 ;溫度傳感器接口 21 ;進氣口 22 ;出氣口 23 ;控制箱24 ;底座25 ;活塞杆26 ;pg接頭7_1 ;軸套8_1 ;上軸套板8_2 ;長螺栓8_3 ;彈簧8-4 ;壓板8-5 ;壓力平衡管8-6 ;滑塊9-1 ;長孔9_2 ;銜接頭9_3 ;凸塊8_1_1 ;軸套滑槽8-1-2 ;軸套銜接部8-1-3 ;軸套管8-1-4。
具體實施方式
如圖1和2所示，土壤氣體通量測定裝置主要包括土環(I)、支腿(2)、底座(25)、氣室(7)和控制箱(24)。在底座(25)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(2)上設有支腳滑槽(16)，支腿(2)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，與現在有通過上下滑軌調節相比，其優點在於，由於土壤氣體通量測定裝置的壓力平衡裝置工作時，容易產生上下振動，如果為上下滑軌時，則滑軌與振動方向相同容易發生位移，如果採用本轉動機構，底座(25)與支腿(2)通過緊固螺絲(6)緊固在一起，其支腳滑槽(16)與振動方向不同，具有較好的穩固性，不會產生偏移，另一方面，上下滑槽式，機身的重力由緊固螺絲與支腳產生的摩擦力來克服；支腳轉軸與半圓滑槽式，機身的重力由轉軸處和緊固螺絲共同克服，需要的緊固螺絲處的摩擦力減少，故不易發生位移，更穩固。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(25)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。底座(25)的左半部分為非測量區設有把手(13)，便於搬運時握持，右半部分為測量區。在底座(25)的測量區其下部設有土環(I)，其上部設有密封圈(5)，在壓制環(3)通過螺釘孔(4)緊扣在密封圈(5)上，將密封圈(5)緊壓固定在底座(25)上。在底座(25)的非測量區上裝有控制箱(24)，控制箱(24)設有活塞杆，底座(25)上有與活塞杆相對應的固定孔。控制箱(24)的頂部設有與橫梁(10)相連活塞杆(26)，橫梁(10)的右邊連有過線軸(9)，過線軸(9)的下方設有防護罩(8)，防護罩(8)與氣室(7)緊扣在一起。氣室(7)的內部為空心，其在測量時或非工作狀態時緊扣在土環(I)上。如圖3所示，其為去除防護罩(8)後的土壤氣體通量測定裝置的結構示意圖，結合圖4-7所示，在防護罩(8)連接在過線軸(9)的下面，在其上部有壓板(8-5)對其進行緊固，將防護罩(8)牢牢的固定在氣室(7)上面，在防護罩(8)的底部通過pg接頭(7-1)與氣室(7)固接在一起。在氣室(7)上還設有壓力平衡管(8-6)，壓力平衡管(8-6)是由兩個M5的螺母將一個錐形管固定在其上，為了保證氣室(7)內部正常壓力，壓力平衡管(8-6)以設兩個為宜，另一方面，由於壓力平衡管(8-6)在防護罩⑶的內部，可以減少外界的文氏管效應，並且，當在戶外有雨水時，防護罩(8)可以起到防護作用，壓力平衡管(8-6)不易被雨水堵上。如圖5所示，土壤氣體通量測定裝置的壓力平衡裝置的緩衝裝置主要由軸套(8-1)和過線軸(9)組成，在過線軸(9)置入軸套(8-1)的軸套管(8-1-4)中，滑塊(9-1)與軸套滑槽(8-1-2)相配合，上軸套板(8-2)套在過線軸(9)上，與軸套銜接部(8-1-3)相配合，再將長螺栓(8-3)自上而下穿過上軸套板(8-2)、滑塊(9-1)、彈簧(8-4)，最後與凸塊(8-1-1)相連接。 如圖6所示，過線軸(9)的頂部設有銜接頭(9-3)，與橫梁(10)相連接，在其中部設有長孔(9-2)，供從氣室(7)中出來的氣管、電路由此傳出，進入橫梁(10)的內部，此處採用長孔(9-2)主要是因為，氣室在工作中會來迴轉動，從而造成土壤氣體通量測定裝置的線路跟著一起動，如果只用圓孔，很容易通過多次摩擦，把其管路和電線磨壞。在過線軸
(9)的底部設有滑塊(9-1)，起著與軸套(8-1)和上軸套板(8-2)相配合的作用。在土壤氣體通量測定裝置工作時，橫梁(10)在活塞杆(26)的作用下，帶動氣室
(7)進行扣壓、提升、旋轉、迴轉、扣壓循環動作，在氣室(7)扣壓時，當氣室(7)抵壓在底座
(25)上時，橫梁(10)將下壓力傳遞給過線軸(9)，過線軸(9)向下運動，當彈簧(8-4)的彈力小於過線軸(9)的下壓力時，此時，氣室(7)、軸套(8-1)、過線軸(9)停止不動，壓板(8-5)和上軸套板(8-2)夾住防護罩(8)向下運動，當彈簧(8-4)的彈力與過線軸(9)的下壓力相等時，氣室(7)與底座(25)處於緊扣狀態，此時可以對其內部的氣進行測量。雖然上面的例舉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裝置的壓力平衡裝置，包括氣室(7)、防護罩(8)、過線軸(9)和橫梁(10)，其特徵在於，所述的過線軸(9)通過銜接頭(9-3)與橫梁(10)相連，所述的防護罩(8)通過壓板(8-5)固定在過線軸(9)上，所述的防護罩(8)的內部設有壓力緩衝裝置，在防護罩(8)的底部設有氣室(7)。
2.根據權利要求1所述的一種土壤氣體通量測定裝置的壓力平衡裝置，其特徵在於:所述的壓力緩衝裝置包括軸套(8-1)、上軸套板(8-2)和長螺栓(8-3)至上而下穿過上軸套板(8-2)、彈簧(8-4)和滑塊(9-1)。
3.根據權利要求1所述的一種土壤氣體通量測定裝置的壓力平衡裝置，其特徵在於:所述的長螺栓(8-3)和彈簧(8-4)為兩個或兩個以上。
4.根據權利要求1-3任一所述的一種土壤氣體通量測定裝置的壓力平衡裝置，其特徵在於:所述的防護罩(8)通過pg接頭(7-1)與氣室(7)連接在一起。
5.根據權利要求4所述的一種土壤氣體通量測定裝置的壓力平衡裝置，其特徵在於:所述的過線軸(9)上設有長孔(9-2)。
6.根據權利要求1_3、5任一所述的一種土壤氣體通量測定裝置的壓力平衡裝置，其特徵在於:所述的氣室(7)上設有壓力平衡管(8-6)，壓力平衡管(8-6)與氣室(7)的內部相通。
7.根據權利要求6所述的一種土壤氣體通量測定裝置的壓力平衡裝置，其特徵在於:所述的壓力平衡管 (8-6)通過兩個m5螺母緊固在氣室(7)外殼上。
8.根據權利要求7所述的一種土壤氣體通量測定裝置的壓力平衡裝置，其特徵在於:所述的壓力平衡管(8-6)為兩個或兩個以上。
9.根據權利要求8所述的一種土壤氣體通量測定裝置的壓力平衡裝置，其特徵在於:所述的防護罩(8)為鋁合金或不鏽鋼一體成型。
專利摘要一種土壤氣體通量測定裝置的壓力平衡裝置，包括氣室(7)、防護罩(8)、過線軸(9)和橫梁(10)，其特徵在於，所述的過線軸(9)通過銜接頭(9-3)與橫梁(10)相連，所述的防護罩(8)通過壓板(8-5)固定在過線軸(9)上，所述的防護罩(8)的內部設有壓力緩衝裝置，在防護罩(8)的底部設有氣室(7)。以解決自動通量測定裝置氣室內外壓力平衡的問題。
文檔編號G01N33/24GK203148933SQ20132019337
公開日2013年8月21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, 王沛沛 申請人:北京薩維福特貿易有限公司