[实用新型]一种智能臭氧熏气装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种智能臭氧熏气装置。

背景技术

开顶式气室是研究大气污染物（如O₃、CO₂等）对生态系统影响的重要实验装置，在模拟不同浓度的污染物对植被的影响方面是一种不可或缺的工具。传统的臭氧熏气系统主要是经臭氧发生器发射出来的臭氧通过调节玻璃转子流量计来控制进入气室内臭氧的流量，使之与气室内的空气混合后达到某一特定的浓度。但是，此种方法存在很大的不确定性，大气中臭氧浓度会随时间一直在发生变化，导致当大气中臭氧进入气室内与臭氧发生器发射出来的臭氧进行混合后的臭氧浓度也发生变化，无法使气室内臭氧浓度维持在一个恒定的水平，因此，需要实验人员一天多次调节玻璃钻子流量计使之维持在一个浓度。但是，由于实验人员精力的有限，无法无时无刻地呆在实验场地来调节玻璃钻子流量计维持气室内臭氧恒定浓度，这不仅给实验人员带来困扰，也会给实验带来误差，影响实验的准确性。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷，提供一种能自动调节臭氧浓度的臭氧熏气系统。

为了达到上述目的，本实用新型提供了一种智能臭氧熏气装置，包括臭氧发生器、控制器、数据采集器、电子气体流量计、开顶式气室和臭氧检测仪；控制器分别与数据采集器和电子气体流量计相连；臭氧检测仪设于开顶式气室内，且与数据采集器相连；臭氧发生器通过电子气体流量计与开顶式气室相连通。

其中，开顶式气室内设有布气系统；电子气体流量计通过管道与布气系统相连通；布气系统与开顶式气室相连通。

布气系统包括垂直主供气管和水平布气管；水平布气管为多根，水平分布在开顶式气室中部，且与垂直主供气管相垂直；管道通过垂直主供气管与水平布气管相连通；水平布气管下端设有气孔。该气孔为多个，均匀分布在各水平布气管下端，且与水平面呈45°夹角。

本实用新型智能臭氧熏气装置还包括塑料管、鼓风机；塑料管两端分别连接鼓风机和开顶式气室；塑料管上设有与管道相适配的开口，并通过该开口与管道相连；电子气体流量计依次通过管道、塑料管与开顶式气室相连通。

开顶式气室底面直径为2m，高为1.9m。开顶式气室上方设有收缩口；收缩口与水平面的夹角α为45°，高度h为0.26m。

开顶式气室外部包裹聚乙烯塑料薄膜。

本实用新型相比现有技术具有以下优点：本实用新型通过臭氧检测仪实时监测开顶式气室内的臭氧浓度，反馈给控制器，由控制器控制电子气体流量计调节通入臭氧的流量，从而维持开顶式气室内臭氧浓度水平。本实用新型装置结构简单，能动态、准确地模拟臭氧浓度在一个指定的水平，还能够提高实验的准确性，也能够实验人员带来方便。

附图说明

图1为本实用新型智能臭氧熏气装置的结构示意图。

图中，1-臭氧发生器，2-电子气体流量计，3-管道，4-PVC塑料管，5-鼓风机，6-臭氧监测仪，7-水平布气管，71-垂直主供气管，8-开顶式气室，81-收缩口，9-数据采集器，10-控制器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细说明。

如图1所示，本实用新型智能臭氧熏气装置包括臭氧发生器1、电子气体流量计2、管道3、PVC塑料管4、鼓风机5、臭氧监测仪6、布气系统、开顶式气室8、收缩口81、数据采集器9、控制器10。开顶式气室8由圆形不锈钢框架组装而成，高1.9m，底面直径为2m，顶端为倾角45°（与水平面的夹角α）的收缩口81，收缩口高0.26m，气室外部采用聚乙烯塑料薄膜包裹。布气系统设于开顶式气室8内，包括垂直主供气管71及与之相连的多根水平布气管7。每根水平布气管7的下侧面平均分布有多个气孔，每个气孔与水平面呈45°夹角，水平布气管的高度可以根据作物的高度来调节，以便曝气更加均匀。臭氧监测仪6采用新西兰生产的AeroQualS-200型O₃检测仪监测，数据采集器9采用美国生产的CR3000数据采集器，控制器10采用广州市庆瑞电子科技有限公司生产的TEMI880臭氧试验控制器。从臭氧发生器1中发射臭氧，经过管道进入电子气体流量计2，由电子气体流量计2出来的臭氧经过管道3进入PVC塑料管4，在鼓风机5风力的作用下将臭氧沿着PVC塑料管4经垂直主供气管71、水平布气管7到达开顶式气室8内的作物冠层。此时，通过臭氧监测仪6监测开顶式气室8内臭氧的浓度，并将监测的臭氧浓度数值传输至数据采集器9，数据采集器9反馈至控制器10由控制器10根据设定值控制电子气体流量计2的大小。如需气体浓度的臭氧都可以在控制器10中输入，装置会自动来调节。该装置工作原理为，比如某一实验需要连续控制开顶式气室8内臭氧浓度为100ppb，在控制器10内设定浓度值为100ppb，实验过程中臭氧沉降到开顶式气室内与开顶式气室内通入的臭氧混合后的臭氧浓度不断发生变化，此时臭氧监测仪6会将开顶式气室8内混合后的臭氧浓度数据传到数据采集器9，数据采集器9将与控制器10通信，控制器10根据设定值自动控制电子气体流量计2使臭氧监测仪6的数值维持在100左右。