一種土壤氣體原位采集裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種土壤氣體原位采集裝置，其包括底部開(kāi)設(shè)有若干通氣孔的集氣管和安裝于所述集氣管的開(kāi)口端的密封蓋，第一導(dǎo)氣管的第一端穿過(guò)所述密封蓋，其第二端通過(guò)閥門(mén)分別連通有儲(chǔ)氣袋和氣泵；還包括設(shè)置于所述集氣管內(nèi)的活塞，以及與所述活塞連接的操作桿，所述活塞在所述集氣管內(nèi)的軸向位置可變，且所述第一導(dǎo)氣管的第一端位于所述活塞的上方。這樣，當(dāng)需要采集不同深度的土壤氣體時(shí)，只需通過(guò)操作桿調(diào)整活塞在集氣管內(nèi)的軸向位置，即能夠選擇活塞上方的土壤氣體作為采樣基礎(chǔ)，可以根據(jù)使用要求，方便地調(diào)節(jié)采樣深度，從而實(shí)現(xiàn)了不同深度土壤氣體的采集。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種土壤氣體原位采集裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及土壤環(huán)境污染控制與修復(fù)領(lǐng)域，特別涉及一種土壤氣體原位采集
>J-U ρ?α裝直。

【背景技術(shù)】
[0002]土壤氣體是是土壤重要組成成分之一，對(duì)植物生長(zhǎng)和土壤形成具有重要意義。土壤對(duì)大氣中溫室氣體的產(chǎn)生和消耗起著重要的作用，土壤與大氣環(huán)境間的氣體交換以C O2氣體的交換為主，同時(shí)也伴隨著ch4、N2O等溫室氣體的排放，這對(duì)于全球氣候變化具有重要影響。研究土壤溫室氣體的垂向分布有助于揭不土壤溫室氣體產(chǎn)生及其與大氣環(huán)境間的交換過(guò)程。然而，準(zhǔn)確采集土壤氣體樣品，提高采樣效率的同時(shí)減小采樣過(guò)程中的土壤擾動(dòng)是土壤氣體組分分析研究的重要前提。
[0003]當(dāng)前，土壤氣體原位采樣技術(shù)雖取得較大進(jìn)展，但土壤溫室氣體的研究仍主要集中于地表溫室氣體的收集和地表溫室氣體通量的監(jiān)測(cè)，如靜態(tài)氣箱法等，采樣過(guò)程中一旦混入大氣成分，則不能完全真實(shí)地反映土壤實(shí)際環(huán)境。為確保土壤氣體樣品的真實(shí)性和完整性，往往需要利用土壤氣體原位采集裝置選取垂直方向上不同土層深度的土壤氣體。
[0004]請(qǐng)參考圖1，圖1為一種典型的土壤氣體原位采集裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0005]一種典型的土壤氣體原位采集裝置包括多個(gè)不同長(zhǎng)度的儲(chǔ)氣管11，儲(chǔ)氣管11的下部開(kāi)設(shè)有若干集氣孔12，儲(chǔ)氣管11的開(kāi)口處具有與其密封的頂蓋13，導(dǎo)管14的一端插入儲(chǔ)氣管11，另一端通過(guò)截止閥15連接有取氣管16，取氣管16通過(guò)第一支路與氣泵17連通，且通過(guò)第二支路與儲(chǔ)氣袋18連通，在第二支路上設(shè)置有正壓?jiǎn)蜗蜷y19，并在取氣管的主路上設(shè)置有負(fù)壓?jiǎn)蜗蜷y110。
[0006]在取氣過(guò)程中，啟動(dòng)氣泵，利用氣體壓力將土壤氣體通過(guò)集氣孔抽入儲(chǔ)氣管，并通過(guò)正壓?jiǎn)蜗蜷y和負(fù)壓?jiǎn)蜗蜷y的交替啟動(dòng)，將儲(chǔ)氣管內(nèi)的氣體通過(guò)取氣管輸入儲(chǔ)氣袋儲(chǔ)存。而在不同深度位置取樣時(shí)，則需更換不同長(zhǎng)度的儲(chǔ)氣管，通過(guò)儲(chǔ)氣管長(zhǎng)度的變化，實(shí)現(xiàn)采樣深度的變化。
[0007]可見(jiàn)，上述土壤氣體原位采集裝置雖然實(shí)現(xiàn)了不同土層深度土壤氣體樣品的采集，但采樣深度受到采樣管本身設(shè)計(jì)高度限制，當(dāng)取樣深度變化時(shí)，只能通過(guò)改變?nèi)庸艿拈L(zhǎng)度來(lái)適應(yīng)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜不易靈活調(diào)節(jié)，難以滿足不同類(lèi)型土壤氣體采集與分析的需要。
[0008]因此，開(kāi)發(fā)一種能夠調(diào)節(jié)采樣深度的土壤氣體原位采集裝置，從而方便不同深度土壤氣體的采集，就成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的問(wèn)題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0009]本實(shí)用新型的目的是提供一種土壤氣體原位采集裝置，其可以根據(jù)使用要求，方便地調(diào)節(jié)采樣深度，從而實(shí)現(xiàn)了不同深度土壤氣體的采集。
[0010]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種土壤氣體原位采集裝置，包括底部開(kāi)設(shè)有若干通氣孔的集氣管和安裝于所述集氣管的開(kāi)口端的密封蓋，第一導(dǎo)氣管的第一端穿過(guò)所述密封蓋，其第二端通過(guò)閥門(mén)分別連通有第一儲(chǔ)氣袋和氣泵；還包括設(shè)置于所述集氣管內(nèi)的活塞，以及與所述活塞連接的操作桿，所述活塞在所述集氣管內(nèi)的軸向位置可變，且所述第一導(dǎo)氣管的第一端位于所述活塞的上方。
[0011]優(yōu)選地，所述活塞至少包括沿所述集氣管軸向布置的第一活塞和第二活塞，所述土壤氣體原位采集裝置還包括第二導(dǎo)氣管，所述第二導(dǎo)氣管的第一端設(shè)于所述第一活塞與所述第二活塞之間，且其第二端通過(guò)閥門(mén)分別與第二儲(chǔ)氣袋和所述氣泵連通。
[0012]優(yōu)選地，所述活塞通過(guò)連接組件與所述操作桿軸向滑動(dòng)連接。
[0013]優(yōu)選地，所述連接組件包括軸向安裝于所述操作桿的滑動(dòng)桿，以及安裝于所述活塞、并沿所述滑動(dòng)桿滑動(dòng)的滑輪。
[0014]優(yōu)選地，還包括開(kāi)設(shè)有安裝孔的定位箱，所述集氣管穿過(guò)所述安裝孔，并設(shè)置于所述定位箱的箱體內(nèi)部。
[0015]優(yōu)選地，所述安裝孔的孔壁開(kāi)設(shè)有內(nèi)螺紋，所述集氣管的管壁開(kāi)設(shè)有與所述內(nèi)螺紋嚙合的外螺紋。
[0016]優(yōu)選地，所述定位箱的底部設(shè)置有楔形切土面。
[0017]本實(shí)用新型所提供的土壤氣體原位采集裝置，包括底部開(kāi)設(shè)有若干通氣孔的集氣管和安裝于所述集氣管的開(kāi)口端的密封蓋，第一導(dǎo)氣管的第一端穿過(guò)所述密封蓋，其第二端通過(guò)閥門(mén)分別連通有儲(chǔ)氣袋和氣泵；還包括設(shè)置于所述集氣管內(nèi)的活塞，以及與所述活塞連接的操作桿，所述活塞在所述集氣管內(nèi)的軸向位置可變，且所述第一導(dǎo)氣管的第一端位于所述活塞的上方。這樣，當(dāng)需要采集不同深度的土壤氣體時(shí)，只需通過(guò)操作桿調(diào)整活塞在集氣管內(nèi)的軸向位置，即能夠選擇活塞上方的土壤氣體作為采樣基礎(chǔ)，可以根據(jù)使用要求，方便地調(diào)節(jié)采樣深度，從而實(shí)現(xiàn)了不同深度土壤氣體的采集。
[0018]在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，本實(shí)用新型所提供的土壤氣體原位采集裝置，其活塞至少包括沿所述集氣管軸向布置的第一活塞和第二活塞，所述土壤氣體原位采集裝置還包括第二導(dǎo)氣管，所述第二導(dǎo)氣管的第一端設(shè)于所述第一活塞與所述第二活塞之間，且其第二端通過(guò)所述閥門(mén)分別與第二儲(chǔ)氣袋和所述氣泵連通；這樣，可以通過(guò)第一導(dǎo)氣管、第一儲(chǔ)氣袋采集第一活塞上部的土壤氣體，同時(shí)可以通過(guò)第二導(dǎo)氣管和第二儲(chǔ)氣管采集第一活塞與第二活塞之間的土壤氣體，從而實(shí)現(xiàn)了不同深度氣體的同時(shí)采樣，提高了采樣效率，擴(kuò)大了采集裝置的適用范圍。
[0019]在另一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，本實(shí)用新型所提供的土壤氣體原位采集裝置還包括開(kāi)設(shè)有安裝孔的定位箱，所述集氣管穿過(guò)所述安裝孔，并設(shè)置于所述定位箱的箱體內(nèi)部，這樣，通過(guò)定位箱固定采集范圍，提高了采樣的精確性。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1為一種典型的土壤氣體原位采集裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2為本實(shí)用新型所提供的土壤氣體原位采集裝置一種【具體實(shí)施方式】的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖3為圖2所示土壤氣體原位采集裝置中活塞與操作桿的連接結(jié)構(gòu)示意圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0023]本實(shí)用新型的核心是提供一種土壤氣體原位采集裝置，其可以根據(jù)使用要求，方便地調(diào)節(jié)采樣深度，從而實(shí)現(xiàn)了不同深度土壤氣體的采集。
[0024]為了使本【技術(shù)領(lǐng)域】的人員更好地理解本實(shí)用新型方案，下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0025]請(qǐng)參考圖2和圖3，圖2為本實(shí)用新型所提供的土壤氣體原位采集裝置一種【具體實(shí)施方式】的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖2所示土壤氣體原位采集裝置中活塞與操作桿的連接結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]在一種【具體實(shí)施方式】中，本實(shí)用新型所提供的土壤氣體原位采集裝置，包括底部開(kāi)設(shè)有若干通氣孔的集氣管21和安裝于所述集氣管21的開(kāi)口端的密封蓋22，第一導(dǎo)氣管23的第一端穿過(guò)所述密封蓋22，其第二端通過(guò)閥門(mén)24分別連通有儲(chǔ)氣袋和氣泵26 ;還包括設(shè)置于所述集氣管21內(nèi)的活塞，以及與所述活塞連接的操作桿27，所述活塞在所述集氣管21內(nèi)的軸向位置可變，且所述第一導(dǎo)氣管23的第一端位于所述活塞的上方。這樣，當(dāng)需要采集不同深度的土壤氣體時(shí)，只需通過(guò)操作桿27調(diào)整活塞在集氣管21內(nèi)的軸向位置，即能夠選擇活塞上方的土壤氣體作為采樣基礎(chǔ)，可以根據(jù)使用要求，方便地調(diào)節(jié)采樣深度，從而實(shí)現(xiàn)了不同深度土壤氣體的采集。
[0027]具體的，上述集氣管21可以呈圓柱體狀，主體部分由不銹鋼材料制成，內(nèi)置可移動(dòng)的橡膠材質(zhì)的活塞和小型風(fēng)扇210。集氣管21頂部連接有不銹鋼螺旋蓋216、密封蓋22和不銹鋼T型手柄211。集氣管21的外壁設(shè)計(jì)為雙層光滑不銹鋼網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。外接蓄電池212供給小型風(fēng)扇電能，確保其勻速轉(zhuǎn)動(dòng)以達(dá)到均勻混合氣室內(nèi)部氣體的目的。
[0028]可以理解的，本實(shí)用新型所提供的土壤氣體原位采集裝置還應(yīng)包括實(shí)現(xiàn)氣體采集的其他必需結(jié)構(gòu)，例如設(shè)置在導(dǎo)氣管上的防塵防水膜213和除塵濾膜214，以便保證通過(guò)氣泵26吸收入儲(chǔ)氣袋的氣體清潔度；設(shè)置在集氣管21內(nèi)的溫濕度傳感器215，以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)土壤的溫度和濕度等。
[0029]進(jìn)一步地，上述活塞至少包括沿所述集氣管21軸向布置的第一活塞281和第二活塞282，所述土壤氣體原位采集裝置還包括第二導(dǎo)氣管，所述第二導(dǎo)氣管的第一端設(shè)于所述第一活塞281與所述第二活塞282之間，且其第二端通過(guò)所述閥門(mén)24分別與第二儲(chǔ)氣袋和所述氣泵26連通；這樣,可以通過(guò)第一集氣管、第一儲(chǔ)氣袋25米集第一活塞281上部的土壤氣體，同時(shí)可以通過(guò)第二導(dǎo)氣管和第二儲(chǔ)氣管采集第一活塞281與第二活塞282之間的土壤氣體，從而實(shí)現(xiàn)了不同深度氣體的同時(shí)采樣，提高了采樣效率，擴(kuò)大了采集裝置的適用范圍。
[0030]從理論上來(lái)講，上述活塞不局限于包括兩活塞的形式，根據(jù)實(shí)際使用情況，還可以在集氣管21軸向布置三個(gè)或三個(gè)以上的活塞，且相鄰兩活塞之間可均設(shè)置導(dǎo)氣系統(tǒng)。
[0031]具體地，上述活塞通過(guò)連接組件與所述操作桿27軸向滑動(dòng)連接，以通過(guò)活塞相對(duì)于操作桿27的軸向移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)活塞相對(duì)于集氣管21軸向的位置變化，從而提高了活塞位置的可操作性。上述活塞也可以固定安裝于操作桿27，從而通過(guò)拉出或者伸入操作桿27來(lái)實(shí)現(xiàn)活塞位置的變化。
[0032]進(jìn)一步地，上述連接組件包括軸向安裝于所述操作桿27的滑動(dòng)桿271，以及安裝于所述活塞、并沿所述滑動(dòng)桿271滑動(dòng)的滑輪272，以便改變活塞的位置，并便于定位。從理論上來(lái)講，連接組件不局限于上述具體形式，也可以為其他能夠?qū)崿F(xiàn)軸向運(yùn)動(dòng)并定位結(jié)構(gòu)，例如在操作桿27上設(shè)置導(dǎo)向槽，并在活塞上設(shè)置導(dǎo)向塊，通過(guò)導(dǎo)向塊在導(dǎo)向槽內(nèi)的滑動(dòng)實(shí)現(xiàn)活塞位置的改變；此時(shí)，可以通過(guò)活塞與集氣管21的過(guò)盈配合實(shí)現(xiàn)軸向定位。
[0033]在上述【具體實(shí)施方式】中，本實(shí)用新型提供的土壤氣體原位采集裝置還包括開(kāi)設(shè)有安裝孔的定位箱29，所述集氣管21穿過(guò)所述安裝孔，并設(shè)置于所述定位箱29的箱體內(nèi)部，這樣，通過(guò)定位箱29固定采集范圍，提高了采樣的精確性。
[0034]優(yōu)選地，上述安裝孔的孔壁開(kāi)設(shè)有內(nèi)螺紋，所述集氣管21的管壁開(kāi)設(shè)有與所述內(nèi)螺紋嚙合的外螺紋，通過(guò)螺紋連接的方式實(shí)現(xiàn)集氣管21與定位箱29的安裝，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，且便于拆分。顯然地，兩者也可以通過(guò)本領(lǐng)域常規(guī)使用的固定連接方式安裝，例如螺栓連接或者卡接等。
[0035]為了提高切土性能，在定位箱29的底部設(shè)置有楔形切土面291。
[0036]上述定位箱29可呈空心圓柱體狀，箱體采用不銹鋼材料制成，以達(dá)到裝置穩(wěn)固的效果，也可以設(shè)置為方形柱體等。
[0037]需要指出的是，文中所述“第一、第二”等序數(shù)詞是為了區(qū)分相同名稱(chēng)的不同結(jié)構(gòu)，僅為了描述方便，不表示某種順序，更不應(yīng)理解為任何限定。
[0038]以上對(duì)本實(shí)用新型所提供的不同深度土壤氣體原位采集裝置進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本實(shí)用新型的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本實(shí)用新型的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種土壤氣體原位采集裝置，包括底部開(kāi)設(shè)有若干通氣孔的集氣管(21)和安裝于所述集氣管(21)的開(kāi)口端的密封蓋(22)，第一導(dǎo)氣管(23)的第一端穿過(guò)所述密封蓋(22)，其第二端通過(guò)閥門(mén)(24)分別連通有第一儲(chǔ)氣袋(25)和氣泵(26);其特征在于，還包括設(shè)置于所述集氣管(21)內(nèi)的活塞，以及與所述活塞連接的操作桿(27)，所述活塞在所述集氣管(21)內(nèi)的軸向位置可變，且所述第一導(dǎo)氣管(23)的第一端位于所述活塞的上方。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的土壤氣體原位采集裝置，其特征在于，所述活塞至少包括沿所述集氣管(21)軸向布置的第一活塞(281)和第二活塞(282)，所述土壤氣體原位采集裝置還包括第二導(dǎo)氣管，所述第二導(dǎo)氣管的第一端設(shè)于所述第一活塞(281)與所述第二活塞(282)之間，且其第二端通過(guò)閥門(mén)(24)分別與第二儲(chǔ)氣袋和所述氣泵(26)連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的土壤氣體原位采集裝置，其特征在于，所述活塞通過(guò)連接組件與所述操作桿(27)軸向滑動(dòng)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的土壤氣體原位采集裝置，其特征在于，所述連接組件包括軸向安裝于所述操作桿(27)的滑動(dòng)桿(271)，以及安裝于所述活塞、并沿所述滑動(dòng)桿(271)滑動(dòng)的滑輪(272)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的土壤氣體原位采集裝置，其特征在于，還包括開(kāi)設(shè)有安裝孔的定位箱(29)，所述集氣管(21)穿過(guò)所述安裝孔，并設(shè)置于所述定位箱(29)的箱體內(nèi)部。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的土壤氣體原位采集裝置，其特征在于，所述安裝孔的孔壁開(kāi)設(shè)有內(nèi)螺紋，所述集氣管(21)的管壁開(kāi)設(shè)有與所述內(nèi)螺紋嚙合的外螺紋。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的土壤氣體原位采集裝置，其特征在于，所述定位箱(29)的底部設(shè)置有楔形切土面(291)。
【文檔編號(hào)】G01N1/24GK204085965SQ201420362653
【公開(kāi)日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年7月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月2日
【發(fā)明者】耿曉君, 歐陽(yáng)威, 郝芳華, 焦偉, 吳斌 申請(qǐng)人:北京師范大學(xué)