[发明专利]一种测量稻田排水沟渠温室气体分层通量的实验装置及其方法

摘要

本发明公开了一种测量稻田排水沟渠温室气体分层通量的实验装置及其方法，包括圆柱顶盖箱、圆柱箱体、气体同步采样装置、自动进出水装置以及依次穿过圆柱顶盖箱顶部四个安装孔的温度传感器探头、污染物均匀喷洒装置、压力平衡管、微型气压计；所述圆柱顶盖箱下接圆柱箱体，气体同步采样装置位于圆柱箱体的侧面，自动进出水装置分别与圆柱箱体的顶部和底部相连接。所述污染物均匀喷洒装置上设有定滑轮，当其放线时均匀洒物瓶可沿钢丝绳I滑动同时向圆柱箱体内均匀喷洒污染物。本发明还公开了上述装置的实验方法。本发明实现了硫肥等污染物定量输入以及不同水动力条件控制下排水沟渠中温室气体的分层通量的精确测量，操作简便，成本低廉。

主权项

1.一种测量稻田排水沟渠温室气体分层通量的实验装置，包括温度传感器探头(1)、圆柱顶盖箱(2)、圆柱箱体(4)、气体同步采集装置(5)、污染物均匀喷洒装置(7)、压力平衡管(8)、微型气压计(9)、自动进出水装置；所述圆柱顶盖箱(2)下接圆柱箱体(4)，圆柱顶盖箱(2)盖于圆柱箱体(4)上，圆柱箱体(4)上设有标尺(14)；所述温度传感器探头(1)安装于圆柱顶盖箱(2)顶部的左侧，且穿过圆柱顶盖箱(2)伸于圆柱箱体(4)内；所述压力平衡管(8)、微型气压计(9)均安装于圆柱顶盖箱(2)的右侧，压力平衡管(8)、微型气压计(9)均穿过圆柱顶盖箱(2)伸于圆柱箱体(3)内，且微型气压计(9)位于压力平衡管(8)的右侧，压力平衡管(8)塞有橡胶塞帽；所述污染物均匀喷洒装置(7)包括加物瓶(7‑6)、4个洒物瓶(7‑5)，所述加物瓶(7‑6)的顶部的两侧安装有定滑轮(7‑2)，加物瓶(7‑6)的顶部开口塞有橡胶瓶塞(7‑1)；所述洒物瓶(7‑5)的形状为四分之一圆柱体，4个洒物瓶(7‑5)组成一个整体的圆柱体，所述洒物瓶(7‑5)的顶部设有进孔，底部设有细孔(7‑8)，加物瓶(7‑6)置于4个洒物瓶(7‑5)的顶部，加物瓶(7‑6)的底部设有底部开口，当4个洒物瓶(7‑5)合为一个整体的圆柱体时，4个洒物瓶(7‑5)顶部的进孔与加物瓶(7‑6)的底部开口贯通；所述加物瓶(7‑6)安装于圆柱顶盖箱(2)的中心，且加物瓶(7‑6)的顶部开口位于圆柱顶盖箱(2)外侧，加物瓶(7‑6)的底部开口位于圆柱顶盖箱(2)内侧；圆柱顶盖箱(2)内侧的中心固定有4根钢丝绳I(3)，4根钢丝绳I(3)的一端均与圆柱顶盖箱(2)内侧的中心固定，另一端固定于均匀分布固定于圆柱顶盖箱(2)侧边；4根钢丝绳I(3)从圆柱顶盖箱(2)内侧中心向四周逐渐倾斜降低；4个洒物瓶(7‑5)的顶部均设有吊环(7‑4)、挂钩(7‑7)，4个洒物瓶(7‑5)通过挂钩(7‑7)分别挂于对应的4根钢丝绳I(3)上；所述4个洒物瓶(7‑5)的吊环(7‑4)上均固定有钢丝绳III(7‑3)，同侧2个洒物瓶(7‑5)上的钢丝绳III(7‑3)均绕于同侧的定滑轮(7‑2)上，钢丝绳III的端部与定滑轮(7‑2)固定，每个定滑轮(7‑2)上均绕有2根钢丝绳III(7‑3)；正反旋转定滑轮(7‑2)时，带动钢丝绳III(7‑3)缠绕于定滑轮(7‑2)或从定滑轮(7‑2)旋开；当钢丝绳III(7‑3)从定滑轮(7‑2)旋开，钢丝绳III(7‑3)伸长，4个洒物瓶(7‑5)沿着对应的4根钢丝绳I(3)移动，向圆柱顶盖箱(2)的四周移动，洒物瓶(7‑5)内灌有污染物时，保证4个洒物瓶(7‑5)内污染物能通过细孔(7‑8)均匀洒至下方的圆柱箱体(4)中；所述自动进出水装置包括水路管道(15)，水路管道(15)的两端分别与圆柱箱体(4)的同一侧贯通连接，且一端位于圆柱箱体(4)上侧，一端位于圆柱箱体(4)下侧，位于圆柱箱体(4)上侧的水路管道(15)一端设有进水口(12)，靠近进水口(12)的水路管道(15)上安装有注水口(11)；位于圆柱箱体(4)下侧的水路管道(15)一端处安装有阀门(19)、蠕动泵(20)、排水口(21)，且阀门(19)、蠕动泵(20)、排水口(21)在水路管道(15)上，离水路管道(15)与圆柱箱体(4)下侧贯通处由近至远依次设置；注水口(11)、进水口(12)位于水路管道(15)的上部，阀门(19)、蠕动泵(20)、排水口(21)位于水路管道(15)的下部；所述注水口(11)和排水口(21)塞有橡胶皮塞；所述气体同步采样装置(5)位于圆柱箱体(4)的侧面，所述气体同步采样装置(5)包括不锈钢架(5‑1)、不锈钢轨道(5‑2)、钢丝绳II(5‑3)、滑动抽板(5‑4)、活塞(5‑5)、不锈钢条(5‑7)、底座(5‑8)、三通阀(5‑10)、采样管(5‑11)、注射器(5‑12)、脚轮(5‑9)；所述不锈钢架(5‑1)的底部设有底座(5‑8)，不锈钢架(5‑1)的上下两部均设有不锈钢轨道(5‑2)；所述滑动抽板(5‑4)的上下两端均设有脚轮(5‑9)，滑动抽板(5‑4)上下两端的脚轮(5‑9)分别置于不锈钢架(5‑1)上部的不锈钢轨道(5‑2)、下部的不锈钢轨道(5‑2)内，滑动抽板(5‑4)在脚轮(5‑9)的作用下，可在不锈钢架(5‑1)上滑动；所述不锈钢条(5‑7)设置于不锈钢架(5‑1)上，不锈钢条(5‑7)上等间距安装固定有若干注射器(5‑12)，注射器(5‑12)的一端与三通阀(5‑10)贯通连接，另一端插有活塞(5‑5)，所述活塞(5‑5)一端插于注射器(5‑12)内，另一端与滑动抽板(5‑4)固定连接；所述三通阀(5‑10)的一端与注射器(5‑12)贯通，另一端与采样管(5‑11)贯通连接；所述采样管(5‑11)的一端与三通阀(5‑10)贯通连接，另一端倾斜设置在圆柱箱体(4)的侧面，且采样管(5‑11)与圆柱箱体(4)贯通；若干采样管(5‑11)在圆柱箱体(4)侧面等间距布置；打开三通阀(5‑10)，移动滑动抽板(5‑4)，带动活塞(5‑5)在注射器(5‑12)内移动，活塞(5‑5)往外移动时，经注射器(5‑12)、三通阀(5‑10)、采样管(5‑11)对圆柱箱体(3)内实现抽气。