[发明专利]一种可变容积的土壤气体采集装置及其使用方法有效

专利信息
申请号: 201811322994.3 申请日: 2018-11-07
公开(公告)号: CN109374366B 公开(公告)日: 2022-02-15
发明(设计)人: 刘晓辉;王锡钢;姜明 申请(专利权)人: 中国科学院东北地理与农业生态研究所
主分类号: G01N1/24 分类号: G01N1/24;G01N33/24
代理公司: 哈尔滨市松花江专利商标事务所 23109 代理人: 岳泉清
地址: 130102 吉林省*** 国省代码: 吉林;22
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摘要:
搜索关键词: 一种 可变 容积 土壤 气体 采集 装置 及其 使用方法
【说明书】:

一种可变容积的土壤气体采集装置及其使用方法,它涉及一种土壤气体采集装置及其使用方法。本发明的目的是要解决现有测量土壤呼吸作用改变测量容积时,需要配置多个分路单元,导致花费巨大的问题。可变容积的土壤气体采集装置由硬体舱、软体舱、气体导管和阀门组成。方法:一、土壤装载及装置组装;二、平衡气体环境;三、注入空气;四、气体反应过程;五、抽取气体样本;六、气体样本分析。优点:在最大容积范围限制内,连续改变舱内容积。解决了体积切换的花费资金,降低实验成本。本发明主要用于土壤气体采集。

技术领域

本发明涉及一种土壤气体采集装置及其使用方法。

背景技术

目前湿地科学在测量土壤呼吸作用时,经常采用的是固定容积的箱体和柱体采集单元。采集土壤环境的气体,采集后再进行实验分析得出相关数据和结论。即便目前最先进的进口仪器(如某品牌温室气体分析DLT-100),采用固定体积的方式采集测试气体,也只是在采集气体和测量分析气体过程中,使用了高度自动化的作业过程,提高了各个环节的速度,效率得到显著提升,但仍必须用固定体积来采集气体,在测试前,需要将容积数据事先设置于软件程序当中,而且当测量环境变化,需要改变测量容积时,需要配置多个分路单元,且花费巨大。

发明内容

本发明的目的是要解决现有测量土壤呼吸作用改变测量容积时,需要配置多个分路单元,导致花费巨大的问题,而提供一种可变容积的土壤气体采集装置及其使用方法。

一种可变容积的土壤气体采集装置,它由硬体舱、软体舱、气体导管和阀门组成,所述硬体舱为一端开口的腔体结构,软体舱为两端开口的软体结构,软体舱的一端与硬体舱开口一端密封连接,软体舱的另一端与气体导管密封连接,阀门设置在气体导管上。

本发明原理:

由于日常所处的环境处于地球大气状态,大气状态有稳定的组份比。如果不采取隔离密封的方式,土壤气体所产生的微量变化,就会被环境大气所平衡,失去实验意义。因此本发明可变容积的土壤气体采集装置提供封闭的实验环境,不仅硬体舱部分保留了原有设备的功能,还设置软体舱,软体舱为软体结构。可以根据实验目的的不同,在其最大容积范围限制内,连续改变舱内容积;因此软体舱弹性结构弥补了硬体舱固定容积采样的限制,使得采集装置内的容积调整得以实现,减少仪器测量误差和人工操作误差,因而降低试验失败的风险。

一种可变容积的土壤气体采集装置的使用方法,具体是按以下步骤完成的:

一、土壤装载及装置组装:按照实验土壤的质量确定硬体舱的高度,然后将实验土壤装入硬体舱中,再将软体舱的一端与硬体舱开口一端密封连接,软体舱的另一端与气体导管密封连接,阀门设置在气体导管上;

二、平衡气体环境:打开阀门,将可变容积的土壤气体采集装置的密闭空间内的气体全部吸出,再注入外界环境空气,使可变容积的土壤气体采集装置的密闭空间内的空气组份与外界环境空气组份一致,关闭阀门;

三、注入空气:根据实验设计目标,打开阀门,向可变容积的土壤气体采集装置的密闭空间内注入预设体积的外界环境空气,关闭阀门;

四、气体反应过程:根据土壤和实验目的,设计实验温度、水位、光线和循环周期确,确定环境对土壤气体的影响,所述水位为淹水、半淹水或不淹水,所述光线为透光、不透光或半透光;

五、抽取气体样本:当步骤四中环境条件满足预设的实验目的后,打开阀门,根据实验需求抽取可变容积的土壤气体采集装置的密闭空间内的气体样本;

六、气体样本分析:对步骤五采集的气体样本进行指标检测。

本发明的优点:

一、本发明的设置软体舱,软体舱为软体结构。可以根据实验目的的不同,在其最大容积范围限制内,连续改变舱内容积。解决了体积切换的花费资金,降低实验成本。

二、装置简单,造价成本低,与进口设备相比大大节约实验成本。

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