專利名稱：一種氣體采集裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用于收集氣體，特別是用于收集自然生態(tài)系統(tǒng)中，如植物-土壤產生的氣體所使用的密閉式靜態(tài)的集氣裝置。
背景技術：
近年來對氣候變化的研究已成為一個熱點，聯合國政府間氣候變化專門委員會 (IPCC)報告指出，農業(yè)溫室氣體排放約占全球總排放量的14%，高于運輸業(yè)所占的比例， 農業(yè)領域排放的溫室氣體主要成分是甲烷(CH4)和氧化亞氮(N2O),占75%以上，隊0雖在大氣中成分痕量，其潛在增溫作用約為(X)2的190 270倍，，因此對農業(yè)系統(tǒng)中產生的溫室氣體進行檢測，特別是對不同作物及相關系統(tǒng)的隊0釋放進行準確測定，可以更好地理解作物系統(tǒng)對全球變化的影響，可為政府部門的相關決策與全球碳貿易提供依據，因此，準確全面的收集氣體是實現檢測工作的重要步驟。目前，廣泛使用的氣體收集裝置共同存在一個不足，即所采集的氣體只能是被采集系統(tǒng)中某一位置的局部的氣體，但這部分的氣體無法代表系統(tǒng)內整體的真實情況，這種取樣的誤差走近影響檢測的客觀性。另一方面現使用的氣體收集裝置通常采用有機玻璃或金屬材質制造，用有機玻璃靜態(tài)箱或金屬材料制造的氣體采集裝置其箱內溫度易隨外界溫度變化?，F有的無底座直插式氣體采集裝置在使用中易對土壤環(huán)境造成擾動，會破壞土壤結構和植被，甚至會傷害植物的根系，造成實驗誤差；另一方面，現有的氣體采集裝置的密閉性及操作是否方便也存在問題。
發(fā)明內容本實用新型提供一種盡可能從被采集系統(tǒng)中采集到具有代表性的氣體樣品的氣體采集裝置。同時，本實用新型的最佳實施例提供一種可克服現有技術存在的不足，能使其內的溫度相對穩(wěn)定，基本上不對環(huán)境產生擾動，采氣更為均勻，裝置密閉性更好，操作更加方便的氣體采集裝置。本實用新型的氣體采集裝置是由可拆卸的底座和集氣箱構成，其中底座為一個其上帶有可與集氣箱結合的結構、其兩端均為開口的筒狀物，制造時可采用金屬材料制成， 也可使用高分材料制造；集氣箱為一個一端開口另一端封閉的筒狀物，集氣箱內設置有其一端經集氣箱封閉端穿出、另一端位于集氣箱內且靠近下端開口位置的采氣管，在采氣管的壁上沿其軸向設置有多個進氣孔。本實用新型的采氣管可采用金屬材料，也可采用高分子材料，甚至可以采用帆布的管子。本實用新型的這種結構中由于采氣管自集氣箱的上部至下部設置，而且沿采氣管的軸向設置有進氣孔，因此可以從采氣管中采集到被采集系統(tǒng)自上部到下部的不同位置的氣體，因此其采樣的代表性明顯優(yōu)于現有技術。另外這種分為可拆卸的底座與上部了集氣箱的結構也可方便使用，特別是可事先將底座設置于采氣位置，在需要進行采氣作業(yè)時將其上的集氣箱直接扣上，這樣集氣箱箱不會直接作用在土壤上，因此也這樣就不會對土壤及植物造成的擾動或傷害，這就從根本上避免了現有技術中直接將采氣裝置插于采氣位置而對土壤或植物造成的擾動或傷害。本實用新型的氣體采集裝置中其采氣管設置最好是沿著集氣箱內壁盤旋固定。當本實用新型的采氣管以這種類似蛇形的形狀固定于集氣箱的壁上，一方面在罩于植物外時可不影響植物生長，不傷害其枝葉；另一方面它可以比前述技術方案更均勻、更全面采集到系統(tǒng)內各相應位置的氣體，使所采集的氣體樣品更具代表性，最大程度地減少農業(yè)科學研究試驗中存在的誤差。本實用新型的氣體采集裝置的集氣箱采用絕熱材料制造。例如采用帶有保溫層的金屬材料，或者具有絕熱性的高分子材料。本實用新型優(yōu)選的集氣箱材料為PI3R材料，這種材料的優(yōu)點是隔熱保溫。本實用新型的采氣管可采用高分子的硬管或者軟管制造，在本實用新型中優(yōu)選的采氣管采用了特氟龍管，選用特氟龍管的優(yōu)點是這種材料對氣體的吸附及滲透最少，可將由此帶來的檢測至。當本實用新型采用這些材料制造時可以將溫度的影響減到最低，而且整個裝置更為輕便，易于使用。本實用新型的氣體采集裝置的集氣箱上可設置有一個低轉速風扇，在使用中可利用風扇的攪拌作用使被采集系統(tǒng)內的氣體混合均勻，進一步提高從本實用新型裝置中采集的氣體的代表性。本實用新型的氣體采集裝置中，在采氣管的穿出集氣箱的端部設置有三通閥，這樣可以大大方便采氣作業(yè)。本實用新型的氣體采集裝置中，底座上的有可與集氣箱結合結構最好為一 U形槽，當集氣箱的開口端插入U形槽后可在其中注水進行密封，而這一簡單的結構與做法可以使裝置的密封性更為可靠，最大程度減少由于密封不好造成的誤差。

附圖為本實用新型的一個最佳實施例的示意圖，其中圖1為本實用新型最佳實施例的剖面示意圖，圖2為本實用新型的采氣管局部放大示意圖，圖3為本實用新型的設有三通閥的采氣管的端部示意圖。圖中1為采氣管伸出集氣箱的部分；2為設置于集氣箱頂部的低壓風扇；3為采氣管；且為位于集氣箱內的部分；4為采氣管上的進氣孔5為集氣箱， 6底座，在其上設置有一個可與集氣箱相結合的U形槽。
具體實施方式
本實用新型以下結合實施例進行解說由圖1可見，本實用新型的裝置由相互可以結合與拆卸的集氣箱5和底座6構成。 本實用新型用于采集三齡紫花苜蓿的具體裝置中底座6采用了 0. 7mm厚的鍍鋅鐵皮材料制造，其形狀為兩端均為開口的筒狀物，其筒狀的部分內徑為^Omm,其中間設置有一個U 形的槽，U形槽的下底距底座下端50mm，使用時這一部分全部插入土地中，U形槽下底距底座上端為100mm，U形槽的寬度為50mm;集氣箱5采用壁厚為IOmm的PI3R材料制造，其形狀為一端開口的筒狀物，其內徑為300mm，高度為500mm，其開口端在使用時可插入底座上的U 形槽內，通過這種方式與底座結合。在集氣箱5內沿其內壁盤旋固定有一個用特氟龍管制成的采氣管3，管3的一端從集氣箱封閉端上開設的一個孔中穿出，同時用密封材料將管3 與集氣箱上的孔間空隙密封，管3的另一端位于集氣箱5與底座相結合部分的附近，參見圖1。沿管3的軸向開設有多個進氣孔4，參見附圖2，特氟龍管管壁開孔，直徑1. 5mm，每間隔 60mm開一進氣孔4。采氣管3伸出集氣箱部分的端部固定一個三通閥，最好是一個醫(yī)用的三通閥，參見附圖3，以方便采氣作業(yè)。另外在集氣箱5上設置一個低速風扇2，風扇的葉片轉動直徑為50mm 80mm，風扇2的動力可用電池帶動的電機提供，也可用外接電源驅動的電機提供，這些內容在附圖中省略未畫出來。需特別說明的本實用新型中的風扇應當是低速風扇，其轉速最大不應在于IOOOrmp，如果其轉速過高會引起系統(tǒng)內的擾動，還可能影響到植物的生長。本實用新型在使用時是事先將座6插入擬采集氣體的適當位置，并保持此位置不動。在需要進行氣體采集時，將集氣箱5的下緣插入底座6上的U形槽內，再在U形槽內注水，使注水面位于U形槽內高于集氣箱6的下緣位置，這樣就很簡單且方便地實現了底座與集氣箱間的密封。由于所采用的PI3R材料的原因，可使外部環(huán)境對采氣系統(tǒng)溫度影響減到最低小，同時由于水密封的作用完全切斷了外部環(huán)境與采氣系統(tǒng)間的氣體交換，使系統(tǒng)內僅存在植物的呼吸以及土壤逸出的氣體。開啟設置于集氣箱5內的低速風扇，使其低速轉動，這樣就可將系統(tǒng)內的氣體進行適度地攪拌，以使系統(tǒng)內的氣體盡可能均勻。在采氣作業(yè)時將集氣袋套于管3上所設的三通閥上，開啟閥門即可使集氣箱內的氣體經管3上所設的各進氣孔4中進入到集氣袋內，供檢測使用，顯然這時進入集氣袋的氣體是位于系統(tǒng)上下各位置的氣體，特別是沿植物高度方向的各位置的氣體，它可在最大程度上反映出植物不同高度的葉片呼吸的情況。采用本實用新型的裝置收集旱區(qū)紫花苜蓿在不同施氮條件下釋放出的氣體，再進行檢測，結果如下紫花苜蓿在三個施N水平N-0 (未施氮)、N-50 (施氮量為50kg/hm2)和 N-100 (施氮量為100kg/hm2)下土壤-植被系統(tǒng)隊0氣體釋放通量分別為N-50 :8. 95kg. hnT2· Cf1N-100 :8. 06kg. hnT2· Cf1N-O :4. 51kg. hnT2· Cf1。
權利要求1.一種氣體采集裝置，其特征是由可拆卸的底座和集氣箱構成，其中底座為一個其上帶有可與集氣箱結合的結構、其兩端均為開口的筒狀物；集氣箱為一個一端開口另一端封閉的筒狀物，集氣箱內設置有其一端經集氣箱封閉端穿出、另一端位于集氣箱內且靠近下端開口位置的采氣管，在采氣管的壁上沿其軸向設置有多個進氣孔。
2.根據權利要求1所述的氣體采集裝置，其特征在于采氣管沿集氣箱內壁盤旋固定。
3.根據權利要求2所述的氣體采集裝置，其特征在于集氣箱采用絕熱材料制造。
4.根據權利要求3所述的氣體采集裝置，其特征在于集氣箱采用Pra材料制造，采氣管采用特氟龍管。
5.根據權利要求1至4所述的任一氣體采集裝置，其特征在于集氣箱上設置有一個低轉速風扇。
6.權利要求5所述的氣體采集裝置，其特征在于采氣管穿出集氣箱的端部設置有三通閥。
7.權利要求6所述的氣體采集裝置，其特征在于底座上的有可與集氣箱結合結構為一 U形槽，當集氣箱的下開口端插入U形槽后可在其中注水密封。
專利摘要本實用新型涉及一種用于收集氣體，特別是用于收集自然生態(tài)系統(tǒng)中植物-土壤產生的氣體所使用的密閉式靜態(tài)的氣體采集裝置。本實用新型的氣體采集裝置是由可拆卸的底座和集氣箱構成，其中底座為一個其上帶有可與集氣箱結合的結構、其兩端均為開口的筒狀物；集氣箱為一個一端開口另一端封閉的筒狀物。在集氣箱內設置有其一端經集氣箱封閉端穿出、另一端位于集氣箱內且靠近下端開口位置的采氣管，在采氣管的壁上沿其軸向設置有多個進氣孔。
文檔編號G01N1/26GK202024911SQ20112009635
公開日2011年11月2日 申請日期2011年4月3日 優(yōu)先權日2011年4月3日
發(fā)明者周瑩, 沈禹穎, 王濤 申請人:蘭州大學