[发明专利]一种包气带二氧化碳测定装置

说明书

本发明公开了一种包气带二氧化碳测定装置，包括二氧化碳钻取装置和二氧化碳测定装置，二氧化碳钻取装置通过二氧化碳输送气管与二氧化碳测定装置连接；所述二氧化碳钻取装置包括钻杆、钻头、顶盖和转动手柄，所述钻头的上部设置有连接段，连接段与钻杆相连接，连接段与钻杆的内部均中空，且相互连通，形成二氧化碳取气通道；在连接段的侧壁设置有取气口，取气口与二氧化碳取气通道连通，在取气口的外侧设置有活动封堵；当钻头正向转动时，活动封堵将取气口封堵住，当钻头反向转动时，取气口敞开。本发明可在随钻过程中进行二氧化碳浓度的测定，适用于区域包气带不定点、不定深的灵活测定，测定误差小，操作简单方便，制造成本低。

技术领域

本发明涉及一种实验测定装置，具体地说是涉及一种用于包气带中二氧化碳浓度测定的装置。

背景技术

土壤是地球碳循环中的重要节点，全球土壤CO₂浓度的变化对气候变化和碳循环都会产生重要影响。研究地表及浅部包气带(土壤)中CO₂分布，有助于了解陆地生态系统碳循环中土壤环节的特征。现有包气带二氧化碳测定方法可以分为两种：一种是下埋式，即将CO₂检测设备或探头先埋于地下指定位置和深度，一段时间后再进行测量；另一种是凿孔式，即利用钎杆在地面凿入一定深度后拔出，再测量所凿孔内CO₂浓度。两种测定方式均有不便之处，下埋式适用于固定位置和埋深的长期测量，但其布置耗时、耗材，不适用于区域包气带不定点、不定深的灵活测定；凿孔式虽然适用于随机灵活测定，但其先凿孔再测量，导致测定误差较大。

发明内容

基于上述技术问题，本发明提供一种包气带二氧化碳测定装置。

本发明所采用的技术解决方案是：

一种包气带二氧化碳测定装置，包括二氧化碳钻取装置和二氧化碳测定装置，二氧化碳钻取装置通过二氧化碳输送气管与二氧化碳测定装置连接；

所述二氧化碳钻取装置包括钻杆、钻头、顶盖和转动手柄，钻头连接在钻杆的底端，顶盖连接在钻杆的顶端，转动手柄安装在钻杆的上部；

所述钻头的上部设置有连接段，连接段与钻杆相连接，连接段与钻杆的内部均中空，且相互连通，形成二氧化碳取气通道；在连接段的侧壁设置有取气口，取气口与二氧化碳取气通道连通，在取气口的外侧设置有活动封堵；在连接段上对应取气口处设置有弧形槽，所述活动封堵置于弧形槽中，活动封堵与摆杆的一端连接，摆杆的另一端连接在中心杆上，所述中心杆固定在钻头的中心位置处；当钻头正向转动时，活动封堵处于靠近弧形槽的一端处，活动封堵将取气口封堵住，当钻头反向转动时，活动封堵处于靠近弧形槽的另一端处，取气口敞开；

所述顶盖的中心设置有密封轴承，二氧化碳输送气管的进气端穿过密封轴承，并与二氧化碳取气通道相连通。

优选的，所述活动封堵是由金属材料制成的，两端扁平锋利，中间隆起。

优选的，所述钻杆从外至内依次包括外壁、方形嵌杆和圆形嵌杆，在钻杆的底部形成有第一圆形管槽和第一方形管槽，在钻头的连接段的顶端设置有插入第一圆形管槽的第一圆形端头和插入第一方形管槽的第一方形端头，连接段与钻杆通过第一螺钉连接；所述顶盖的下部形成有第二圆形管槽和第二方形管槽，在钻杆的顶端设置有插入第二圆形管槽的第二圆形端头和插入第二方形管槽的第二方形端头，顶盖与钻杆通过第二螺钉连接。

优选的，所述钻杆在安装转动手柄的部位设置有手柄卡槽，所述转动手柄包括第一手柄体和第二手柄体，在第一手柄体的端部设置有第一卡持部，在第二手柄体的端部设置有第二卡持部，第一卡持部的一端和第二卡持部的一端铰接，第一卡持部的另一端设置有卡扣，第二卡持部的另一端设置有与卡扣相配合的卡口，第一卡持部和第二卡持部连接后形成与手柄卡槽相适配的外圈。

优选的，所述二氧化碳测定装置为配有抽气泵的红外CO₂测定仪。

优选的，在钻杆上刻有标尺。