CN107132339A - 一种支持多种口径不同深度带gps的土壤co2测定仪 - Google Patents

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周忠发
汪炎林
殷超
田衷珲
潘艳喜
张结
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Abstract

本发明公开了一种支持多种口径不同深度带GPS的土壤CO2测定仪，在其外壳（14）上设有20cm CO2测定接口（1）、40cm CO2测定接口（2）、60cm CO2测定接口（3）、80cm CO2测定接口（4）及相应的测定接口固定按键、显示屏（5）、方向模块按键（6）、电源指示灯（7）、调控模块按键（8）、外接充电接口（18）和电源开关（19）；在外壳（14）内装有GPS定位仪（9）、抽气泵箱（10）、电源箱（11）和CO2测定箱（13）。本发明基于“气井法”的土壤CO2测定方法，在GPS与CO2测定相结合的技术上，设多个可同时进行测定的适用于不同管道大小的接口以及内置提高抽气效率的抽气泵，既能节约时间与成本，又能提高测定精度，还便于携带，实用性强。

Description

一种支持多种口径不同深度带GPS的土壤CO2测定仪
技术领域
本发明涉及一种土壤CO2测定仪器，尤其一种支持多种口径不同深度带GPS的土壤CO2测定仪，属于土壤检测设备技术领域。
背景技术
CO2由于所处的环境不同，其边界层容易受到各种水动力等影响，导致其在时间与空间分布，无论是垂直还是水平上出现明显的差异，CO2既是一种温室气体在调控大气CO2浓度和全球气候变化方面产生作用，也是植物光合作用和生物呼吸作用过程的发生的重要基础，随着众多研究的深入，CO2仪器测量的精度日渐增高，其测定方法与技术也日趋成熟，包括气井法、箱法、微气象法等。国外对土壤CO2浓度测定仪器研究都较早，到上世纪50年代，随着气相色谱法、箱法和微气象法的相继诞生并广泛应用，也开发出了大量精密仪器，主要分为单通道系统和多通道系统，各有自己的弊端，而目前普遍采用的测定方法是“气井法”，即沿着土壤垂直剖面，将土壤CO2测定仪器与管道合用，将不同长度的管道埋藏在不同深度的土壤中，在两个或多个深度处取CO2浓度，但在实践过程中，通常要考虑CO2测定仪器的端口大小是否与管道口合适，而现有的土壤CO2测定仪器的接口往往为固定大小，也有部分仪器配备有两个左右的接口供用户交换使用，但实用性不强，较占空间，且存在着漏气的问题。与此同时，现有测定仪器由于本身只有单个接口，需要逐个对埋藏的管道进行测量，其抽气速率也无法实现调控，不能有效的节约时间；因此需要一种实用性强、测量时间较短且方便携带的测定仪器。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种支持多种口径不同深度带GPS的土壤CO2测定仪，该仪器实用性强、测量时间较短，既能节约时间与成本，又能提高测定精度，还便于携带。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种支持多种口径不同深度带GPS的土壤CO2测定仪，它包括外壳，在所述外壳上设有20cm CO2测定接口、40cm CO2测定接口、60cm CO2测定接口、80cm CO2测定接口、屏幕、方向模块按键、调控模块按键、电源指示灯、20cm CO2测定接口固定按键、40cm CO2测定接口固定按键、60cm CO2测定接口固定按键、80cm CO2测定接口固定按键、外接充电接口、电源开关；在外壳内装有GPS定位仪、抽气泵箱、电源箱、CO2测定箱以及连接CO2测定箱与抽气泵箱的通气管；在CO2测定箱中装有 CO2传感器、过滤器以及起防止漏气作用的隔离箱；
上述的支持多种口径不同深度带GPS的土壤CO2测定仪，优选的，20cm CO2测定接口、40cm CO2测定接口、60cm CO2测定接口或80cm CO2测定接口是由4个不同大小的内部带有螺纹的接口组成，通过螺纹可实现接口伸缩，从外到内，接口大小逐渐减小。
前述的支持多种口径不同深度带GPS的土壤CO2测定仪，优选的，在所述电源箱中装有不可拆卸的蓄电池。
前述的支持多种口径不同深度带GPS的土壤CO2测定仪，优选的，GPS定位仪采用微圆型GPS传感器，内置坐标系统和相应的定位功能。
本发明有益效果：与现有技术相比，本发明有以下特点：
1）现有的几种土壤CO2测定仪器由于接口限制，只能逐个测定CO2含量，导致测量时间较长，本仪器在“气井法”的基础上，在仪器前段从左到右分别设置了20cm、40cm、60cm、80cm的抽气接口，可以同时进行4个管道的抽气任务，并同时读取相应数据，无地域及其他条件限制，实用性强，可在一定程度上节约测定消耗的时间。
2）接口可伸缩，且设有多个不同大小口径的接口，可以满足不同环境、不同管道大小的测定需要，方便快捷，也可以在一定程度上提高测定精度。
3）仪器内部有调控抽气速率的设备，可以有效提高抽气速度，并进一步节约测定时间。
4）不同的土壤CO2测定仪器其端口大小不一，需要经过多个口径转化后才可使用，不仅导致成本增加，还可能出现漏气的现象，本仪器在每一个抽气接口中内置有4种不同直径的接口，可供用户使用时进行选择，大大提升了仪器的实用性，每一个接口中有螺纹，一方面可以有效的防止在抽气过程中发生的漏气现象，一方面可以使仪器能更好的固定在管道上。
5）仪器内置多重保护措施，可以有效防止仪器被破坏，提高仪器的使用寿命。
6）现有的土壤CO2仪器往往与GPS定位仪相分离，导致采样点的位置获取不够准确，本仪器内部配置有小型GPS定位仪，用户可在设置中进行配置并进行定位，定位结果将显示在显示屏上，可以提高定位精度。
7）结构简约，使用方法简单，实用性强，操作便捷，便于携带。
附图说明
图1是本发明的外部结构示意图；
图2是本发明的内部结构示意图；
图3是本发明的外接充电接口和电源开关安装位置示意图；
图4是本发明的测定接口固定按键安装位置示意图；
图5是本发明的通气管安装位置示意图；
图6是本发明的测定接口结构示意图；
图7是本发明的CO2测定箱内部结构示意图。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。
具体实施方式
实施例1：如图1-7所示，包括外壳14，在外壳14上设有20cm CO2测定接口1、40cmCO2测定接口2、60cm CO2测定接口3、80cm CO2测定接口4、显示屏5、方向模块按键6、调控模块按键8、电源指示灯7、20cm CO2测定接口固定按键12、40cm CO2测定接口固定按键121、60cm CO2测定接口固定按键122、80cm CO2测定接口固定按键123、外接充电接口18和电源开关19；调控模块按键8主要用于设置传感器的相关参数。显示屏5主要用于显示抽取管道中的不同深度的土壤CO2流量、压力、以及土壤温度等指标。20cm CO2测定接口固定按键12、40cm CO2测定接口固定按键121、60cm CO2测定接口固定按键122、80cm CO2测定接口固定按键123分别用于控制20cm CO2测定接口、40cm CO2测定接口、60cm CO2测定接口、80cm CO2测定接口的伸展与收缩。方向模块按键6可以在显示屏5中选择并打开相应程序。外接充电接口18，经电线与电源相连接，主要是用于为仪器供给电源或补充电力。电源开关19与电源相连接，控制电源是否通电，可控制仪器的工作状态与停止。在外壳14内装有GPS定位仪9、抽气泵箱10、电源箱11、CO2测定箱13以及连接CO2测定箱13与抽气泵箱10的通气管15，在抽气泵箱10中配置有抽气泵，它是由一进一出的抽气嘴、排气嘴组成的，不同的接口配有型号与抽气效率相对应的抽气泵。GPS定位仪9采用微圆型GPS传感器，内置坐标系统和相应的定位功能，可以为用户更精确的定位地位置提供便利。电源箱11中装有不可拆卸的蓄电池，是主要的供电系统，可为整机提供电力。在CO2测定箱13中装有 CO2传感器131、过滤器132以及起防止漏气作用的隔离箱133；20cm CO2测定接口1、40cm CO2测定接口2、60cm CO2测定接口3或80cm CO2测定接口4是由4个不同大小和不同长度的内部带有螺纹17的接口组成，通过螺纹17可实现其伸缩，从外到内，接口大小逐渐减小，以适用于不同大小的管道。
本装置的使用方法如下：
步骤1）在使用该仪器前，若要进行不同深度测量，应注意埋设管道时一定要按照从左到右依次为20cm、40cm、60cm、80cm的顺序，便于用户准确记录数据。
步骤2）打开土壤CO2测定仪器，按“电源”的开机键，预热。
步骤3）根据实际情况，按“设置”中选择流速，按“增加/上”或“减少/下键”调整到所需的流速大小。
步骤4）将不同深度的接口打开，选择适合的接口。若要使用20cm的接口，将左边第一个按钮打开，从出现的端口中选择适合的接口，将剩余接口收回，然后滑下打开的按钮关闭，将接口与管道相连，再按下“启动键”即可开始测定。
步骤5）在显示屏5上，显示以通道号（每个接口的编号，从左到右依次为1-4）为行，以气体流速、压力、土壤CO2含量以及经纬度等指标为列的表格，读取数据即可。
步骤6）读取数据后，拔出CO2测定接口，将CO2测定接口擦净，把测定接口固定按键再次打开，将CO2测定接口挤压进仪器内部，并将测定接口固定按键滑动回锁定状态，即可完成土壤CO2含量测定。
本发明的实施方式不限于上述实施例，在不脱离本发明宗旨的前提下做出的各种变化均属于本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种支持多种口径不同深度带GPS的土壤CO2测定仪，包括外壳（14），其特征在于：在所述外壳（14）上设有20cm CO2测定接口（1）、40cm CO2测定接口（2）、60cm CO2测定接口（3）、80cm CO2测定接口（4）、显示屏（5）、方向模块按键（6）、调控模块按键（8）、电源指示灯（7）、20cm CO2测定接口固定按键（12）、40cm CO2测定接口固定按键（121）、60cm CO2测定接口固定按键（122）、80cm CO2测定接口固定按键（123）、外接充电接口（18）和电源开关（19）；在外壳（14）内装有GPS定位仪（9）、抽气泵箱（10）、电源箱（11）、CO2测定箱（13）以及连接CO2测定箱（13）与抽气泵箱（10）的通气管（15）；在CO2测定箱（13）中装有 CO2传感器（131）、过滤器（132）以及起防止漏气作用的隔离箱（133）。
2.根据权利要求1所述的支持多种口径不同深度带GPS的土壤CO2测定仪，其特征在于：所述20cm CO2测定接口（1）、40cm CO2测定接口（2）、60cm CO2测定接口（3）、80cm CO2测定接口（4）分别由4个不同大小的内部带有螺纹（17）的接口组成，通过螺纹（17）可实现接口伸缩，从外到内，接口大小逐渐减小。
3.根据权利要求1所述的支持多种口径不同深度带GPS的土壤CO2测定仪，其特征在于：所述电源箱（11）中装有不可拆卸的蓄电池。
4.根据权利要求1所述的支持多种口径不同深度带GPS的土壤CO2测定仪，其特征在于：所述GPS定位仪（9）采用微圆型GPS传感器，内置坐标系统和定位功能。
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