CN117478062B - 一种用于海洋资源固碳能力测算的监测设备及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于海洋资源固碳能力测算的监测设备及使用方法，属于固碳因子监测设备技术领域，包括太阳能充电板、基座及设置在基座上的封装组件，所述基座顶部对应封装组件外部连接有透光路径调节组件。本发明中，第二单向泄流组件内置单向球阀向远离单向泄流斗方向移动，冷凝流体沿着泄压管道进入底部微通道内，单向循环通道内的低沸点流体由下向上循环流体，太阳能充电板工作产生的热量由上向下单向传递，使得低沸点流体能够更好的以热传导方式吸收太阳能充电板释放的热量，利用低沸点流体吸收太阳能充电板工作释放的热量，吸热后的低沸点流体蒸发汽化，迫使携带热量的流体流动，实现了太阳能充电板水冷散热效果。

Description

一种用于海洋资源固碳能力测算的监测设备及使用方法

技术领域

本发明属于固碳因子监测设备技术领域，尤其涉及一种用于海洋资源固碳能力测算的监测设备及使用方法。

背景技术

海藻的光合固碳不仅是构成海洋初级生产力的基础，也是促进海水碳循环、减少大气中温室气体二氧化碳的重要生物机制。对于沿海大型海藻群落对碳汇和碳循环影响的研究尚处于初级阶段，目前尚无统一的大型海藻群落光合固碳效率测定的方法，更缺少一种简便易行并能实地监测的方法。

现有技术用于海洋资源固碳能力测算的监测设备及使用方法在运用的过程中仍存在一些不足之处，由于海洋资源固碳能力测算的监测过程较为漫长，相关技术人员将太阳能发电技术与监测单元相结合，但太阳能发电单元和监测单元在工作的过程中会产生较多的热量，进而会影响监测单元内部探测元件的精准度。

基于此，本发明设计了一种用于海洋资源固碳能力测算的监测设备及使用方法，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于：为了解决现有技术用于海洋资源固碳能力测算的监测设备及使用方法在运用的过程中仍存在一些不足之处，由于海洋资源固碳能力测算的监测过程较为漫长，相关技术人员将太阳能发电技术与监测单元相结合，但太阳能发电单元和监测单元在工作的过程中会产生较多的热量，进而会影响监测单元内部探测元件的精准度的问题，而提出的一种用于海洋资源固碳能力测算的监测设备及使用方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种用于海洋资源固碳能力测算的监测设备，包括太阳能充电板、基座及设置在基座上的封装组件，所述基座顶部对应封装组件外部连接有透光路径调节组件，所述透光路径调节组件包括下部流体限位环和上部流体限位环，所述封装组件包括金属热沉层、上部导热层、中部陶瓷层、下部导热层以及硅胶导热层，所述下部流体限位环和上部流体限位环与金属热沉层、上部导热层、中部陶瓷层、下部导热层以及硅胶导热层组合形成散热环道，以便于散掉金属热沉层、上部导热层、中部陶瓷层、下部导热层以及硅胶导热层热传导吸收的热量；

所述上部导热层、中部陶瓷层和下部导热层上分别开设有上部微通道、中部微通道和下部微通道，所述上部微通道、中部微通道和下部微通道外接通有散热组件，上部微通道、中部微通道和下部微通道之间通过散热组件组合形成单向循环通道，以便于低沸点流体流动吸热。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述硅胶导热层平铺在基座的顶部，所述下部导热层粘接在硅胶导热层的顶部，所述中部陶瓷层连接在下部导热层的顶部，所述上部导热层连接在中部陶瓷层的顶部，所述金属热沉层连接在上部导热层的顶部，多个所述太阳能充电板设置在金属热沉层的顶部。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述下部流体限位环连接在基座的顶部，所述下部流体限位环套设在硅胶导热层与下部导热层的外围，所述下部流体限位环的上方设置有上部流体限位环，所述上部流体限位环的顶部连接有透镜。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述下部流体限位环的顶部连接有下部螺纹杆，所述下部螺纹杆的螺纹面上螺纹连接有中部螺纹筒，所述中部螺纹筒另一端口内螺纹连接有上部螺纹杆，所述上部螺纹杆的另一端连接在上部流体限位环的底部，所述上部螺纹杆和下部螺纹杆表面的螺纹方向相反。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述散热组件包括上部散热件，所述上部散热件套接在上部导热层上，所述透镜连接在上部散热件的顶部；

所述封装组件的一侧端头上的一组下部微通道与中部微通道通过纵向连接管接通，该组上部微通道通过回流管道与上部散热件接通；其余下部微通道、中部微通道和上部微通道均通过横向连接管首尾接通；另一侧端头上的一组下部微通道与上部散热件通过泄压管道接通，该组中部微通道和上部微通道通过纵向连接管接通，其余下部微通道、中部微通道和上部微通道均通过横向连接管首尾接通。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述回流管道上设置有第一单向泄流组件，所述泄压管道上设置有第二单向泄流组件，所述第二单向泄流组件与第一单向泄流组件的结构相同。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述第一单向泄流组件包括单向泄流管，所述单向泄流管接通在回流管道上，所述单向泄流管内部远离上部散热件的一端卡接有单向泄流斗，所述单向泄流斗内嵌入式连接有单向球阀，所述单向球阀上连接有联动轴，所述联动轴上套接有后支撑网盘，所述后支撑网盘卡接在单向泄流管的另一端口内，所述联动轴上套设有后支撑弹簧，所述联动轴通过后支撑弹簧与后支撑网盘弹性支撑连接。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述基座上安装有探针，所述探针通过金线与太阳能充电板相连接，所述探针设置有若干个。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述散热环道的外围面呈喇叭口状，并形成两个倒钩结构。

一种用于海洋资源固碳能力测算的监测设备的使用方法，包括：

当探针插入蓝碳沉积物碳库，电流通过太阳能充电板产生热量后，热量依次通过金属热沉层、上部导热层、中部陶瓷层、下部导热层以及硅胶导热层向外扩散，在单向循环通道内的低沸点流体以热交换的方式吸收上部导热层、中部陶瓷层和下部导热层传递的热量，上部微通道内的低沸点流体到达回流管道，向第一单向泄流组件方向运动，当流入回流管道内的气压强度大于后支撑弹簧施加在联动轴上的弹性支撑强度时，单向球阀在气压力的作用下向远离单向泄流斗的方向移动，单向球阀推动联动轴在后支撑网的内侧滑动，并挤压后支撑弹簧使其发生弹性形变，后支撑弹簧被压缩，汽化流体沿着回流管道流入上部散热件内，上部散热件将降温后的汽化流体液化冷凝，冷凝流体流向泄压管道，第二单向泄流组件内置单向球阀向远离单向泄流斗方向移动；

透光路径调节组件的下部流体限位环和上部流体限位环与封装组件的金属热沉层、上部导热层、中部陶瓷层、下部导热层以及硅胶导热层组合形成散热环道，而散热环道的外围面呈喇叭口状，并形成两个倒钩结构，使得进入散热环道的气流能够沿着整个环道结构流动。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明中，降温后的汽化流体液化冷凝，冷凝流体在重力的作用下流向泄压管道，第二单向泄流组件内置单向球阀向远离单向泄流斗方向移动，冷凝流体沿着泄压管道进入底部微通道内，单向循环通道内的低沸点流体由下向上循环流体，太阳能充电板工作产生的热量由上向下单向传递，使得低沸点流体能够更好的以热传导方式吸收太阳能充电板释放的热量，利用低沸点流体吸收太阳能充电板工作释放的热量，吸热后的低沸点流体蒸发汽化，迫使携带热量的流体流动，实现了太阳能充电板水冷散热效果，散热效率高，且无需外部能量驱动，因而能够在较高的程度上避免增大太阳能充电板的封装体积。

2、本发明中，散热环道的外围面呈喇叭口状，并形成两个倒钩结构，使得进入散热环道的气流能够沿着整个环道结构流动，以便于更加全面对上部散热件进行热传导，进一步提升了上部散热件的散热效率，从而有利于加快低沸点流体在单向循环通道内的流动速率，能够将太阳能充电板工作所产生的热量快速的导出，大幅提升了太阳能充电板的散热效率。

3、本发明中，太阳能充电板与透镜之间的间距减小时，上部流体限位环与下部流体限位环之间的间距减小，从而有利于更好的反射和捕捉流入的空气，进而能够在减小太阳能充电板与透镜间距的同时，确保散热效果。

附图说明

图1为本发明提出的一种用于海洋资源固碳能力测算的监测设备的整体结构示意图；

图2为本发明提出的一种用于海洋资源固碳能力测算的监测设备中金属热沉层的结构示意图；

图3为本发明提出的一种用于海洋资源固碳能力测算的监测设备正视的结构示意图；

图4为本发明提出的一种用于海洋资源固碳能力测算的监测设备拆分下的结构示意图；

图5为本发明提出的一种用于海洋资源固碳能力测算的监测设备中第二单向泄流组件另一视角下的结构示意图；

图6为本发明提出的一种用于海洋资源固碳能力测算的监测设备中第一单向泄流组件拆分下的结构示意图；

图7为本发明提出的一种用于海洋资源固碳能力测算的监测设备中上部微通道、中部微通道与下部微通道的结构示意图。

图例说明：

1、封装组件；101、金属热沉层；102、上部导热层；103、硅胶导热层；104、下部导热层；105、中部陶瓷层；2、透光路径调节组件；201、下部流体限位环；202、下部螺纹杆；203、中部螺纹筒；204、上部螺纹杆；205、上部流体限位环；206、透镜；3、散热组件；301、上部散热件；302、纵向连接管；303、横向连接管；304、回流管道；305、泄压管道；4、第一单向泄流组件；401、单向泄流管；402、单向泄流斗；403、单向球阀；404、联动轴；405、后支撑网盘；406、后支撑弹簧；5、第二单向泄流组件；6、下部微通道；7、基座；8、探针；9、太阳能充电板；10、中部微通道。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图7，本发明提供一种技术方案：一种用于海洋资源固碳能力测算的监测设备，包括太阳能充电板9、基座7及设置在基座7上的封装组件1，基座7顶部对应封装组件1外部连接有透光路径调节组件2，透光路径调节组件2的下部流体限位环201和上部流体限位环205与封装组件1的金属热沉层101、上部导热层102、中部陶瓷层105、下部导热层104以及硅胶导热层103组合形成散热环道，以便于散掉金属热沉层101、上部导热层102、中部陶瓷层105、下部导热层104以及硅胶导热层103热传导吸收的热量；

上部导热层102、中部陶瓷层105和下部导热层104上分别开设有上部微通道、中部微通道10和下部微通道6，上部微通道、中部微通道10和下部微通道6外接通有散热组件3，上部微通道、中部微通道10和下部微通道6之间通过散热组件3组合形成单向循环通道，以便于低沸点流体流动吸热。

具体的，硅胶导热层103平铺在基座7的顶部，下部导热层104粘接在硅胶导热层103的顶部，中部陶瓷层105连接在下部导热层104的顶部，上部导热层102连接在中部陶瓷层105的顶部，金属热沉层101连接在上部导热层102的顶部，多个太阳能充电板9设置在金属热沉层101的顶部，基座7上安装有探针8，探针8通过金线与太阳能充电板9相连接，探针8设置有若干个。

实施方式具体为：当探针8插入蓝碳沉积物碳库，电流通过太阳能充电板9产生热量后，热量依次通过金属热沉层101、上部导热层102、中部陶瓷层105、下部导热层104以及硅胶导热层103向外扩散，由于上部导热层102、中部陶瓷层105和下部导热层104上分别开设有上部微通道、中部微通道10和下部微通道6，在单向循环通道内的低沸点流体以热交换的方式吸收上部导热层102、中部陶瓷层105和下部导热层104传递的热量，上部微通道内的低沸点流体到达回流管道304，在第一单向泄流组件4的持续作用下，此时位于上部微通道内的低沸点流体温度升高，低沸点流体在热膨胀作用下产生体积变化甚至达到沸点汽化，因此低沸点流体仅能向第一单向泄流组件4方向运动，当流入回流管道304内的气压强度大于后支撑弹簧406施加在联动轴404上的弹性支撑强度时，单向球阀403在气压力的作用下向远离单向泄流斗402的方向移动，单向球阀403推动联动轴404在后支撑网的内侧滑动，并挤压后支撑弹簧406使其发生弹性形变，后支撑弹簧406被压缩，汽化流体沿着回流管道304流入上部散热件301内，上部散热件301通过表面设置的散热翅片将汽化流体携带的热量传递到环境中，降温后的汽化流体液化冷凝，冷凝流体在重力的作用下流向泄压管道305，第二单向泄流组件5内置单向球阀403向远离单向泄流斗402方向移动，冷凝流体沿着泄压管道305进入底部微通道内，单向循环通道内的低沸点流体由下向上循环流体，太阳能充电板9工作产生的热量由上向下单向传递，使得低沸点流体能够更好的以热传导方式吸收太阳能充电板9释放的热量，利用低沸点流体吸收太阳能充电板9工作释放的热量，吸热后的低沸点流体蒸发汽化。

具体的，下部流体限位环201连接在基座7的顶部，下部流体限位环201套设在硅胶导热层103与下部导热层104的外围，下部流体限位环201的上方设置有上部流体限位环205，上部流体限位环205的顶部连接有透镜206，下部流体限位环201的顶部连接有下部螺纹杆202，下部螺纹杆202的螺纹面上螺纹连接有中部螺纹筒203，中部螺纹筒203另一端口内螺纹连接有上部螺纹杆204，上部螺纹杆204的另一端连接在上部流体限位环205的底部，上部螺纹杆204和下部螺纹杆202表面的螺纹方向相反。

实施方式具体为：扭动中部螺纹筒203，中部螺纹筒203同时在上部螺纹杆204和下部螺纹杆202上转动，能够调节透镜206与太阳能充电板9之间的间距，太阳能充电板9与透镜206之间的间距增大时，太阳能充电板9工作空间扩大，散热空间增大，太阳能充电板9与透镜206之间的间距减小时，上部流体限位环205与下部流体限位环201之间的间距减小，从而有利于更好的反射和捕捉流入的空气。

具体的，散热组件3包括上部散热件301，上部散热件301套接在上部导热层102上，透镜206连接在上部散热件301的顶部；

所述封装组件1的一侧端头上的一组下部微通道6与中部微通道10通过纵向连接管302接通，该组上部微通道通过回流管道304与上部散热件301接通；其余下部微通道6、中部微通道10和上部微通道均通过横向连接管303首尾接通；另一侧端头上的一组下部微通道6与上部散热件301通过泄压管道305接通，该组中部微通道10和上部微通道通过纵向连接管302接通，其余下部微通道6、中部微通道10和上部微通道均通过横向连接管303首尾接通。

实施方式具体为：透光路径调节组件2的下部流体限位环201和上部流体限位环205与封装组件1的金属热沉层101、上部导热层102、中部陶瓷层105、下部导热层104以及硅胶导热层103组合形成散热环道，而散热环道的外围面呈喇叭口状，并形成两个倒钩结构，使得进入散热环道的气流能够沿着整个环道结构流动，以便于更加全面对上部散热件301进行热传导。

具体的，回流管道304上设置有第一单向泄流组件4，泄压管道305上设置有第二单向泄流组件5，第二单向泄流组件5与第一单向泄流组件4的结构相同，第一单向泄流组件4包括单向泄流管401，单向泄流管401接通在回流管道304上，单向泄流管401内部远离上部散热件301的一端卡接有单向泄流斗402，单向泄流斗402内嵌入式连接有单向球阀403，单向球阀403上连接有联动轴404，联动轴404上套接有后支撑网盘405，后支撑网盘405卡接在单向泄流管401的另一端口内，联动轴404上套设有后支撑弹簧406，联动轴404通过后支撑弹簧406与后支撑网盘405弹性支撑连接。

实施方式具体为：上部微通道内的低沸点流体到达回流管道304，在第一单向泄流组件4的持续作用下，此时位于上部微通道内的低沸点流体温度升高，低沸点流体在热膨胀作用下产生体积变化甚至达到沸点汽化，因此低沸点流体仅能向第一单向泄流组件4方向运动，当流入回流管道304内的气压强度大于后支撑弹簧406施加在联动轴404上的弹性支撑强度时，单向球阀403在气压力的作用下向远离单向泄流斗402的方向移动，单向球阀403推动联动轴404在后支撑网的内侧滑动，并挤压后支撑弹簧406使其发生弹性形变，后支撑弹簧406被压缩，汽化流体沿着回流管道304流入上部散热件301内。

以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种用于海洋资源固碳能力测算的监测设备，包括太阳能充电板（9）、基座（7）及设置在基座（7）上的封装组件（1），其特征在于，所述基座（7）顶部对应封装组件（1）外部连接有透光路径调节组件（2），所述透光路径调节组件（2）包括下部流体限位环（201）和上部流体限位环（205），所述封装组件（1）包括金属热沉层（101）、上部导热层（102）、中部陶瓷层（105）、下部导热层（104）以及硅胶导热层（103），所述下部流体限位环（201）和上部流体限位环（205）与金属热沉层（101）、上部导热层（102）、中部陶瓷层（105）、下部导热层（104）以及硅胶导热层（103）组合形成散热环道，所述上部导热层（102）、中部陶瓷层（105）和下部导热层（104）上分别开设有上部微通道、中部微通道（10）和下部微通道（6），所述上部微通道、中部微通道（10）和下部微通道（6）外接通有散热组件（3），上部微通道、中部微通道（10）和下部微通道（6）之间通过散热组件（3）组合形成单向循环通道，以便于低沸点流体流动吸热；

所述硅胶导热层（103）平铺在基座（7）的顶部，所述下部导热层（104）粘接在硅胶导热层（103）的顶部，所述中部陶瓷层（105）连接在下部导热层（104）的顶部，所述上部导热层（102）连接在中部陶瓷层（105）的顶部，所述金属热沉层（101）连接在上部导热层（102）的顶部，多个所述太阳能充电板（9）设置在金属热沉层（101）的顶部；

所述下部流体限位环（201）连接在基座（7）的顶部，所述下部流体限位环（201）套设在硅胶导热层（103）与下部导热层（104）的外围，所述下部流体限位环（201）的上方设置有上部流体限位环（205），所述上部流体限位环（205）的顶部连接有透镜（206）；

所述散热组件（3）包括上部散热件（301），所述上部散热件（301）套接在上部导热层（102）上，所述透镜（206）连接在上部散热件（301）的顶部；

所述封装组件（1）的一侧端头上的一组下部微通道（6）与中部微通道（10）通过纵向连接管（302）接通，该组上部微通道通过回流管道（304）与上部散热件（301）接通；另一侧端头上的一组下部微通道（6）与上部散热件（301）通过泄压管道（305）接通，该组中部微通道（10）和上部微通道通过纵向连接管（302）接通，其余下部微通道（6）、中部微通道（10）和上部微通道均通过横向连接管（303）首尾接通；

所述回流管道（304）上设置有第一单向泄流组件（4），所述泄压管道（305）上设置有第二单向泄流组件（5），所述第二单向泄流组件（5）与第一单向泄流组件（4）的结构相同；

所述第一单向泄流组件（4）包括单向泄流管（401），所述单向泄流管（401）接通在回流管道（304）上，所述单向泄流管（401）内部远离上部散热件（301）的一端卡接有单向泄流斗（402），所述单向泄流斗（402）内嵌入式连接有单向球阀（403），所述单向球阀（403）上连接有联动轴（404），所述联动轴（404）上套接有后支撑网盘（405），所述后支撑网盘（405）卡接在单向泄流管（401）的另一端口内，所述联动轴（404）上套设有后支撑弹簧（406），所述联动轴（404）通过后支撑弹簧（406）与后支撑网盘（405）弹性支撑连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于海洋资源固碳能力测算的监测设备，其特征在于，所述下部流体限位环（201）的顶部连接有下部螺纹杆（202），所述下部螺纹杆（202）的螺纹面上螺纹连接有中部螺纹筒（203），所述中部螺纹筒（203）另一端口内螺纹连接有上部螺纹杆（204），所述上部螺纹杆（204）的另一端连接在上部流体限位环（205）的底部，所述上部螺纹杆（204）和下部螺纹杆（202）表面的螺纹方向相反。

3.根据权利要求1所述的一种用于海洋资源固碳能力测算的监测设备，其特征在于，所述基座（7）上安装有探针（8），所述探针（8）通过金线与太阳能充电板（9）相连接，所述探针（8）设置有若干个。

4.根据权利要求1所述的一种用于海洋资源固碳能力测算的监测设备，其特征在于，所述散热环道的外围面呈喇叭口状，并形成两个倒钩结构。

5.一种根据权利要求1-4任意一项所述的用于海洋资源固碳能力测算的监测设备的使用方法，其特征在于，包括：

探针（8）插入蓝碳沉积物碳库，电流通过太阳能充电板（9）产生热量后，热量依次通过金属热沉层（101）、上部导热层（102）、中部陶瓷层（105）、下部导热层（104）以及硅胶导热层（103）向外扩散，在单向循环通道内的低沸点流体以热交换的方式吸收上部导热层（102）、中部陶瓷层（105）和下部导热层（104）传递的热量，上部微通道内的低沸点流体到达回流管道（304），向第一单向泄流组件（4）方向运动，当流入回流管道（304）内的气压强度大于后支撑弹簧（406）施加在联动轴（404）上的弹性支撑强度时，单向球阀（403）在气压力的作用下向远离单向泄流斗（402）的方向移动，单向球阀（403）推动联动轴（404）在后支撑网的内侧滑动，挤压后支撑弹簧（406）使其发生弹性形变，后支撑弹簧（406）被压缩，汽化流体沿着回流管道（304）流入上部散热件（301）内，上部散热件（301）将降温后的汽化流体液化冷凝，冷凝流体流向泄压管道（305），第二单向泄流组件（5）内置单向球阀（403）向远离单向泄流斗（402）方向移动；

透光路径调节组件（2）的下部流体限位环（201）和上部流体限位环（205）与封装组件（1）的金属热沉层（101）、上部导热层（102）、中部陶瓷层（105）、下部导热层（104）以及硅胶导热层（103）组合形成散热环道，散热环道的外围面呈喇叭口状，形成两个倒钩结构。