CN117907579A - 一种持续监测土壤碳通量的测量装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于土壤气体测量技术领域，尤其是一种持续监测土壤碳通量的测量装置及其使用方法，针对现有的测量装置的贮气筒无法将土壤上方的空气与大气进行隔绝，需要人工频繁打开贮气筒的问题，现提出如下方案，其包括工作台以及多个放置台，且多个放置台分别位于工作台的四周，所述放置台靠近工作台的一侧焊接有两个转动臂，且转动臂的一端延伸至工作台内并与工作台转动连接，通过转动臂的转动能够控制放置台转动，本发明中，能够通过转动环的转动时，环型缺口槽、V型滑槽与销杆配合自动完成贮气筒的开启与闭合，无需人工操作，省时省力，且贮气筒闭合时能够使气囊膨胀，进一步保证通孔的密封性，增加后期碳通量的测量的精确性。

Description

一种持续监测土壤碳通量的测量装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及土壤气体测量技术领域，尤其涉及一种持续监测土壤碳通量的测量装置及其使用方法。

背景技术

碳通量是碳循环研究中一个最基本的概念，它表示生态系统通过某一生态断面的碳元素的总量。土壤碳通量能很好地反映土壤呼吸及其相关参数，对于研究陆地生态系统碳循环有重要作用，因此需要对土壤碳通量作长时间、连续、精准的测量，需对一个难以做到密闭要求的环境中，尽量创造封闭的条件，以减小测量误差，从而对测量装置提出了很高的要求。

现有技术中在进行土壤碳通量的测量的过程中仍存在一些不足：

在进行碳通量的测量时，需要将贮气筒放置在指定位置，使贮气筒内土壤上方的空气与外界的大气隔离，接着通过抽气泵抽取贮气筒内的空气，对空气进行碳通量测量，但是在将贮气筒放置在地面上时，由于地面凹凸不平，因此无法将土壤上方的空气与大气进行隔绝，导致后期碳通量测量不够精确；

在进行碳通量测量时，需要多次且往复的进行测量，因此测量时需要频繁打开贮气筒，使土壤接触外界大气进行呼吸，而依靠人工频繁打开贮气筒，费时费力。

针对上述问题，本发明文件提出了一种持续监测土壤碳通量的测量装置及其使用方法。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中贮气筒无法将土壤上方的空气与大气进行隔绝，需要人工频繁打开贮气筒的缺点，而提出的一种持续监测土壤碳通量的测量装置及其使用方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种持续监测土壤碳通量的测量装置，包括工作台以及多个放置台，且多个放置台分别位于工作台的四周，所述放置台靠近工作台的一侧焊接有两个转动臂，且转动臂的一端延伸至工作台内并与工作台转动连接，通过转动臂的转动能够控制放置台转动，用于对放置台进行收纳、展开，降低工作台和放置台占用的空间；

还包括储气箱，所述储气箱通过多个支腿固定在工作台的顶部，通过储气箱能够用于壤碳通量的测量；

还包括多个贮气筒，且贮气筒与放置台相配合，所述贮气筒与放置台的数量至少为四个；

密封结构，设置在放置台内，用于将待测量土壤的与外界进行隔离，以便于后期土壤碳通量的测量；

测量结构，设置在储气箱的底部，用于进行土壤碳通量的测量；

多组转动结构，均设置在工作台内，用于控制放置台的展开与收纳，便于在后期不使用时降低工作台和放置台占用的空间。

在一种可能的设计中，所述密封结构包括设置在放置台内的通孔，所述通孔内焊接有放置板，所述放置板的顶部通过螺栓固定有第一液压筒，所述第一液压筒内密封滑动连接有第一活塞杆，所述贮气筒的内壁通过螺栓固定有多个卡架，多个所述卡架内卡接有同一个十字板，所述十字板的顶部焊接有圆筒，所述第一活塞杆的顶端贯穿十字板并滑动延伸至圆筒内，所述放置台的顶部设有与贮气筒相配合的环形槽，所述第一液压筒的顶端滑动贯穿十字板；第一活塞杆与圆筒的配合，通过第一活塞杆控制十字板和贮气筒进行升降，进而能够控制通孔的开启与封闭，便于后期进行土壤碳通量的测量。

在一种可能的设计中，所述密封结构还包括转动连接在工作台顶部的转动环，所述转动环的外壁固定有齿环，所述工作台内通过螺栓固定有电机，所述电机的输出轴固定有与齿环相啮合的齿轮，所述转动环顶部设有环型缺口槽和V型滑槽，且环型缺口槽、V型滑槽首尾连通，所述工作台的顶部通过螺栓固定有多个第二液压筒，所述第二液压筒内密封滑动连接有第二活塞杆，所述第二活塞杆的一侧底部焊接有销杆，且销杆与环型缺口槽、V型滑槽相配合，所述第二液压筒与第一液压筒之间通过液压管相连通；转动环带动环型缺口槽和V型滑槽转动，销杆沿着环型缺口槽与V型滑槽的轨迹移动，当销杆从环型缺口槽移动至V型滑槽内时，销杆带动第二活塞杆向里侧移动，第二活塞杆将第一液压筒内的液压油抽入至第二液压筒内，第一活塞杆通过磁铁对圆筒的磁吸力带动十字板和贮气筒下移，贮气筒延伸至环形槽内，通过贮气筒与放置台的配合将通孔内的土壤与外界的大气隔离，自动完成隔离作业，无需人工操作。

在一种可能的设计中，所述测量结构包括通过螺栓固定在储气箱底部的抽气泵，所述抽气泵的出气口通过软管与储气箱相连通，所述抽气泵的进气口通过多角通阀固定有多个气管，且气管的一端贯穿放置台并延伸至通孔内，所述储气箱的顶部内壁通过螺栓固定有二氧化碳测量仪，多个所述气管的外壁均设有阀门；启动抽气泵，打开相应气管上的阀门，抽气泵通过气管将贮气筒内的空气抽入储气箱内，通过二氧化碳测量仪测量空气中的碳通量。

在一种可能的设计中，所述转动结构包括设置在工作台顶部的两个凹槽，两个所述凹槽内滑动连接有同一个U型把手，两个所述凹槽的一侧内壁均固定连接有弹簧，两个所述弹簧的一端均与U型把手的一侧固定连接，所述U型把手远离弹簧的一侧通过螺栓固定两个限位板，两个所述限位板均延伸至转动臂的上方，两个所述转动臂内均设有插孔，且插孔与限位板相配合；转动转动臂将多个放置台平放在土壤上，限位板在弹簧的弹力作用下向外侧移动，限位板抵触在转动臂的顶部并对转动臂限制，保证放置台能够始终平放在土壤上，保证放置台的平稳性，避免后期放置台出现倾斜影响通孔的密封性，另外使转动臂和放置台处于竖直状态，通过弹簧的弹力限位板插入插孔内，完成转动臂和放置台的制动，此时能够对转动臂和放置台进行收纳，降低该装置占用的空间。

在一种可能的设计中，所述贮气筒的底部通过螺栓固定有橡胶密封环，且橡胶密封环与环形槽密封滑动连接，所述放置台的底部通过圆槽嵌装有气囊，所述环形槽的底部内壁固定有多个通管，且通管的底端延伸至气囊内；在贮气筒延伸至环形槽内时，贮气筒通过橡胶密封环将环形槽内的空气通过通管排入气囊内，气囊膨胀，通过气囊能够增加放置台与地面的密封性，避免外界的空气通过放置台与地面的缝隙进入通孔内，进而保证碳通量测量的精确性。

在一种可能的设计中，所述贮气筒内设有空腔，所述贮气筒的顶部设有对空腔封闭的橡胶密封塞，所述贮气筒亚克力材质；亚克力材质透光性能好，外界的太阳光能够通过贮气筒照射在通孔内的土壤上，此时抽取通孔和贮气筒内的空气进行碳通量的测量，接着向空腔内注满有颜色液体或气体，用于遮挡太阳光，此时测量无光状态下土壤的碳通量，用于对有光、无光状态下土壤的碳通量进行对比，能够得到精确的数据。

在一种可能的设计中，所述第一活塞杆的顶端通过螺栓固定有磁铁，所述圆筒的顶部内壁固定有铁块，所述磁铁与圆筒顶部内壁的产生磁吸力；在第一活塞杆收缩至第一液压筒内时，通过磁铁能够带动圆筒和贮气筒下移，进而能够使贮气筒与橡胶密封环配合既能够更好的完后隔离密封性，又能够将环形槽内的空气排入气囊内，进一步保证放置台与地面的配合对通孔的密封性，保证碳通量测量的精确性。

在一种可能的设计中，所述储气箱的外壁固定有下环形密封垫，所述贮气筒的内壁通过螺栓固定有上环形密封垫，且上环形密封垫与气囊相配合，所述抽气泵通过多角通阀固定有连接管，且连接管的顶端贯穿储气箱并延伸至储气箱的上方，所述连接管的外壁固定有电磁阀，所述贮气筒的形状为上窄下宽；将其中一个贮气筒套在储气箱上，且下环形密封垫与上环形密封垫相配合，打开电磁阀，抽气泵将储气箱顶部与贮气筒顶部内壁间的空气抽取，使贮气筒能够紧紧套在储气箱上，既能够对储气箱进行防护，又能够收纳贮气筒，此外贮气筒的形状为上窄下宽（类似于厨房用的洗菜盆），因此多个贮气筒能够相互堆叠，以方便对多个贮气筒进行收纳。

本申请中，一种持续监测土壤碳通量的测量装置的使用方法，包括以下步骤：

S1、将工作台放置在指定位置，转动转动臂将多个放置台平放在土壤上，限位板在弹簧的弹力作用下向外侧移动，限位板抵触在转动臂的顶部并对转动臂限制，保证放置台能够始终平放在土壤上；

S2、将十字板放入贮气筒内，并转动十字板，卡架刚好与十字板进行卡接，完成十字板与贮气筒的固定，将圆筒套设在第一活塞杆的外壁，此时贮气筒的底部与环形槽对齐，初步完成贮气筒与放置台的安装；

S3、通过电机驱动转动环转动，转动环带动环型缺口槽和V型滑槽转动，销杆沿着环型缺口槽与V型滑槽的轨迹移动，当销杆从环型缺口槽移动至V型滑槽内时，销杆带动第二活塞杆向里侧移动，第二活塞杆将第一液压筒内的液压油抽入至第二液压筒内，第一活塞杆通过磁铁对圆筒的磁吸力带动十字板和贮气筒下移，贮气筒延伸至环形槽内，通过贮气筒与放置台的配合将通孔内的土壤与外界的大气隔离，常规下气管外壁的阀门均为关闭状态，此时启动抽气泵，打开相应气管上的阀门，抽气泵通过气管将贮气筒内的空气抽入储气箱内，通过二氧化碳测量仪测量空气中的碳通量；

S4、在贮气筒延伸至环形槽内时，贮气筒通过橡胶密封环将环形槽内的空气通过通管排入气囊内，气囊膨胀，通过气囊能够增加放置台与地面的密封性，避免外界的空气通过放置台与地面的缝隙进入通孔内，进而保证碳通量测量的精确性；

S5、随着转动环的转动，销杆从V型滑槽内进入环型缺口槽内，第二活塞杆将第二液压筒的液压油挤入第一液压筒内，此时第一活塞杆推动贮气筒上移，解除对通孔的封闭，此时外界的空气能够与通孔内的土壤接触，使土壤进行呼吸，便于后期再次进行碳通量测量，而环型缺口槽转动一圈能够进行多次碳通量测量，此时持续驱动环型缺口槽转动，进而能够持续进行碳通量测量，保证测量的精确性；

S6、测量完毕后，通过U型把手向里侧移动并挤压弹簧，限位板解除对转动臂的制动，接着能够使转动臂和放置台处于竖直状态，通过弹簧的弹力限位板插入插孔内，完成转动臂和放置台的制动，此时能够对转动臂和放置台进行收纳，降低该装置占用的空间，另外将贮气筒与十字板拆除，并将其中一个贮气筒套在储气箱上，且下环形密封垫与上环形密封垫相配合，打开电磁阀，抽气泵将储气箱顶部与贮气筒顶部内壁间的空气抽取，使贮气筒能够紧紧套在储气箱上，既能够对储气箱进行防护，又能够收纳贮气筒，此外贮气筒的形状为上窄下宽（类似于厨房用的洗菜盆），因此多个贮气筒能够相互堆叠，以方便对多个贮气筒进行收纳。

本发明与现有技术相比，具备如下有益效果：

本发明中，所述环型缺口槽的顶部设有环型缺口槽和V型滑槽，所述第二液压筒内密封滑动连接有第二活塞杆，所述第二活塞杆的一侧底部焊接有销杆，所述第二液压筒与第一液压筒之间通过液压管相连通；销杆沿着环型缺口槽与V型滑槽的轨迹移动，销杆在V型滑槽的作用下带动第二活塞杆向里侧移动，第一活塞杆收缩至第一液压筒内，第一活塞杆带动十字板和贮气筒下移，通过贮气筒与放置台的配合将通孔内的土壤与外界的大气隔离，自动完成隔离作业，反之销杆移动至环型缺口槽内能够打开贮气筒，无需人工频繁打开贮气筒，省时省力；

本发明中，所述贮气筒的底部固定有橡胶密封环，所述放置台的底部嵌装有气囊，所述环形槽的底部内壁固定有多个与气囊相连通的通管；在贮气筒延伸至环形槽内时，贮气筒通过橡胶密封环将环形槽内的空气通过通管排入气囊内，气囊膨胀，通过气囊能够增加放置台与地面的密封性，避免外界的空气通过放置台与地面的缝隙进入通孔内，进而保证碳通量测量的精确性；

本发明中，两个所述凹槽内滑动连接有同一个U型把手，所述U型把手远离弹簧的一侧通过螺栓固定两个限位板，两个所述限位板均延伸至转动臂的上方，两个所述转动臂内均设有与限位板相配合的插孔；转动臂将多个放置台平放在土壤上，限位板抵触在转动臂的顶部并对转动臂限制，保证放置台能够始终平放在土壤上，避免后期放置台出现倾斜影响通孔的密封性，另外转动臂和放置台处于竖直状态，限位板插入插孔内，完成转动臂和放置台的制动，此时能够对转动臂和放置台进行收纳，降低该装置占用的空间；

本发明中，所述贮气筒内设有空腔，所述贮气筒亚克力材质；外界的太阳光能够通过贮气筒照射在通孔内的土壤上，此时抽取通孔和贮气筒内的空气进行碳通量的测量，接着向空腔内注满带有颜色的液体或气体，用于遮挡太阳光，此时测量无光状态下土壤的碳通量，用于对有光、无光状态下土壤的碳通量进行对比，能够得到精确的数据；

本发明中，能够通过转动环的转动时，环型缺口槽、V型滑槽与销杆配合自动完成贮气筒的开启与闭合，无需人工操作，省时省力，且贮气筒闭合时能够使气囊膨胀，进一步保证通孔的密封性，增加后期碳通量的测量的精确性，另外通过转动臂的转动还能够对放置台进行收纳，降低该装置占用的空间。

附图说明

图1为本发明实施例1所提供的一种持续监测土壤碳通量的测量装置的三维结构示意图；

图2为本发明实施例1所提供的一种持续监测土壤碳通量的测量装置的工作台、转动环和第二液压筒的三维爆炸结构示意图；

图3为本发明实施例1所提供的一种持续监测土壤碳通量的测量装置的第二液压筒、销杆和转动环的三维爆炸结构示意图；

图4为本发明实施例1所提供的一种持续监测土壤碳通量的测量装置的转动臂、U型把手和弹簧的三维爆炸结构示意图；

图5为本发明实施例1所提供的一种持续监测土壤碳通量的测量装置的储气箱的三维剖视结构示意图；

图6为本发明实施例1所提供的一种持续监测土壤碳通量的测量装置的放置台与贮气筒的部分三维剖视结构示意图；

图7为图6中A处放大结构示意图；

图8为本发明实施例1所提供的一种持续监测土壤碳通量的测量装置的放置台的三维结构示意图；

图9为本发明实施例1所提供的一种持续监测土壤碳通量的测量装置的十字板、放置板和第一液压筒的三维爆炸结构示意图；

图10为本发明实施例1所提供的一种持续监测土壤碳通量的测量装置的贮气筒、橡胶密封环和气囊的三维爆炸结构示意图；

图11为本发明实施例2所提供的一种持续监测土壤碳通量的测量装置的贮气筒的主视剖视结构示意图。

图中：1、工作台；2、转动臂；3、放置台；4、凹槽；5、U型把手；6、弹簧；7、限位板；8、插孔；9、通孔；10、放置板；11、第一液压筒；12、第一活塞杆；13、磁铁；14、环形槽；15、贮气筒；16、卡架；17、十字板；18、圆筒；19、液压管；20、第二液压筒；21、第二活塞杆；22、销杆；23、转动环；24、齿环；25、电机；26、齿轮；27、环型缺口槽；28、V型滑槽；29、储气箱；30、二氧化碳测量仪；31、抽气泵；32、多角通阀；33、气管；34、橡胶密封环；35、气囊；36、通管；37、空腔；38、橡胶密封塞；39、下环形密封垫；40、上环形密封垫；41、连接管；42、电磁阀。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例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。

实施例1

参照图1-图10，一种持续监测土壤碳通量的测量装置，其运用在土壤气体测量领域内，包括工作台1以及多个放置台3，且多个放置台3分别位于工作台1的四周，放置台3靠近工作台1的一侧焊接有两个转动臂2，且转动臂2的一端延伸至工作台1内并与工作台1转动连接，通过转动臂2的转动能够控制放置台3转动，用于对放置台3进行收纳、展开，降低工作台1和放置台3占用的空间；

还包括储气箱29，储气箱29通过多个支腿固定在工作台1的顶部，通过储气箱29能够用于壤碳通量的测量；

还包括多个贮气筒15，且贮气筒15与放置台3相配合，贮气筒15与放置台3的数量至少为四个。

参照图6和图10，贮气筒15内设有空腔37，贮气筒15的顶部设有对空腔37封闭的橡胶密封塞38，贮气筒15亚克力材质；亚克力材质透光性能好，外界的太阳光能够通过贮气筒15照射在通孔9内的土壤上，此时抽取通孔9和贮气筒15内的空气进行碳通量的测量，接着向空腔37内注满有颜色液体或气体，用于遮挡太阳光，此时测量无光状态下土壤的碳通量，用于对有光、无光状态下土壤的碳通量进行对比，能够得到精确的数据。

参照图6-图9，该装置还包括设置在放置台3内的密封结构，用于将待测量土壤的与外界进行隔离，以便于后期土壤碳通量的测量；密封结构包括设置在放置台3内的通孔9，通孔9内焊接有放置板10，放置板10的顶部通过螺栓固定有第一液压筒11，第一液压筒11内密封滑动连接有第一活塞杆12，贮气筒15的内壁通过螺栓固定有多个卡架16，多个卡架16内卡接有同一个十字板17，十字板17的顶部焊接有圆筒18，第一活塞杆12的顶端贯穿十字板17并滑动延伸至圆筒18内，放置台3的顶部设有与贮气筒15相配合的环形槽14，第一液压筒11的顶端滑动贯穿十字板17；第一活塞杆12与圆筒18的配合，通过第一活塞杆12控制十字板17和贮气筒15进行升降，进而能够控制通孔9的开启与封闭，便于后期进行土壤碳通量的测量。

参照图2、图3和图9，密封结构还包括转动连接在工作台1顶部的转动环23，转动环23的外壁固定有齿环24，工作台1内通过螺栓固定有电机25，电机25的输出轴固定有与齿环24相啮合的齿轮26，转动环23顶部设有环型缺口槽27和V型滑槽28，且环型缺口槽27、V型滑槽28首尾连通，工作台1的顶部通过螺栓固定有多个第二液压筒20，第二液压筒20内密封滑动连接有第二活塞杆21，第二活塞杆21的一侧底部焊接有销杆22，且销杆22与环型缺口槽27、V型滑槽28相配合，第二液压筒20与第一液压筒11之间通过液压管19相连通；转动环23带动环型缺口槽27和V型滑槽28转动，销杆22沿着环型缺口槽27与V型滑槽28的轨迹移动，当销杆22从环型缺口槽27移动至V型滑槽28内时，销杆22带动第二活塞杆21向里侧移动，第二活塞杆21将第一液压筒11内的液压油抽入至第二液压筒20内，第一活塞杆12通过磁铁13对圆筒18的磁吸力带动十字板17和贮气筒15下移，贮气筒15延伸至环形槽14内，通过贮气筒15与放置台3的配合将通孔9内的土壤与外界的大气隔离，自动完成隔离作业，无需人工操作。

参照图9，第一活塞杆12的顶端通过螺栓固定有磁铁13，圆筒18的顶部内壁固定有铁块，磁铁13与圆筒18顶部内壁的产生磁吸力；在第一活塞杆12收缩至第一液压筒11内时，通过磁铁13能够带动圆筒18和贮气筒15下移，进而能够使贮气筒15与橡胶密封环34配合既能够更好的完后隔离密封性，又能够将环形槽14内的空气排入气囊35内，进一步保证放置台3与地面的配合对通孔9的密封性，保证碳通量测量的精确性。

参照图7、图8和图10，贮气筒15的底部通过螺栓固定有橡胶密封环34，且橡胶密封环34与环形槽14密封滑动连接，放置台3的底部通过圆槽嵌装有气囊35，环形槽14的底部内壁固定有多个通管36，且通管36的底端延伸至气囊35内；在贮气筒15延伸至环形槽14内时，贮气筒15通过橡胶密封环34将环形槽14内的空气通过通管36排入气囊35内，气囊35膨胀，通过气囊35能够增加放置台3与地面的密封性，避免外界的空气通过放置台3与地面的缝隙进入通孔9内，进而保证碳通量测量的精确性。

参照图1、图5和图6，该装置还包括设置在储气箱29底部的测量结构，用于进行土壤碳通量的测量；测量结构包括通过螺栓固定在储气箱29底部的抽气泵31，抽气泵31的出气口通过软管与储气箱29相连通，抽气泵31的进气口通过多角通阀32固定有多个气管33，且气管33的一端贯穿放置台3并延伸至通孔9内，储气箱29的顶部内壁通过螺栓固定有二氧化碳测量仪30，多个气管33的外壁均设有阀门；启动抽气泵31，打开相应气管33上的阀门，抽气泵31通过气管33将贮气筒15内的空气抽入储气箱29内，通过二氧化碳测量仪30测量空气中的碳通量。

参照图2和图4，该装置还包括设置在工作台1内的多组转动结构，用于控制放置台3的展开与收纳，便于在后期不使用时降低工作台1和放置台3占用的空间；转动结构包括设置在工作台1顶部的两个凹槽4，两个凹槽4内滑动连接有同一个U型把手5，两个凹槽4的一侧内壁均固定连接有弹簧6，两个弹簧6的一端均与U型把手5的一侧固定连接，U型把手5远离弹簧6的一侧通过螺栓固定两个限位板7，两个限位板7均延伸至转动臂2的上方，两个转动臂2内均设有插孔8，且插孔8与限位板7相配合；转动转动臂2将多个放置台3平放在土壤上，限位板7在弹簧6的弹力作用下向外侧移动，限位板7抵触在转动臂2的顶部并对转动臂2限制，保证放置台3能够始终平放在土壤上，保证放置台3的平稳性，避免后期放置台3出现倾斜影响通孔9的密封性，另外使转动臂2和放置台3处于竖直状态，通过弹簧6的弹力限位板7插入插孔8内，完成转动臂2和放置台3的制动，此时能够对转动臂2和放置台3进行收纳，降低该装置占用的空间。

实施例2

参考图11，在实施例1的基础上改进：储气箱29的外壁固定有下环形密封垫39，贮气筒15的内壁通过螺栓固定有上环形密封垫40，且上环形密封垫40与气囊35相配合，抽气泵31通过多角通阀32固定有连接管41，且连接管41的顶端贯穿储气箱29并延伸至储气箱29的上方，连接管41的外壁固定有电磁阀42，贮气筒15的形状为上窄下宽；将其中一个贮气筒15套在储气箱29上，且下环形密封垫39与上环形密封垫40相配合，打开电磁阀42，抽气泵31将储气箱29顶部与贮气筒15顶部内壁间的空气抽取，使贮气筒15能够紧紧套在储气箱29上，既能够对储气箱29进行防护，又能够收纳贮气筒15，此外贮气筒15的形状为上窄下宽（类似于厨房用的洗菜盆），因此多个贮气筒15能够相互堆叠，以方便对多个贮气筒15进行收纳。

一种持续监测土壤碳通量的测量装置的使用方法，包括以下步骤：

S1、将工作台1放置在指定位置，转动转动臂2将多个放置台3平放在土壤上，限位板7在弹簧6的弹力作用下向外侧移动，限位板7抵触在转动臂2的顶部并对转动臂2限制，保证放置台3能够始终平放在土壤上；

S2、将十字板17放入贮气筒15内，并转动十字板17，卡架16刚好与十字板17进行卡接，完成十字板17与贮气筒15的固定，将圆筒18套设在第一活塞杆12的外壁，此时贮气筒15的底部与环形槽14对齐，初步完成贮气筒15与放置台3的安装；

S3、通过电机25驱动转动环23转动，转动环23带动环型缺口槽27和V型滑槽28转动，销杆22沿着环型缺口槽27与V型滑槽28的轨迹移动，当销杆22从环型缺口槽27移动至V型滑槽28内时，销杆22带动第二活塞杆21向里侧移动，第二活塞杆21将第一液压筒11内的液压油抽入至第二液压筒20内，第一活塞杆12通过磁铁13对圆筒18的磁吸力带动十字板17和贮气筒15下移，贮气筒15延伸至环形槽14内，通过贮气筒15与放置台3的配合将通孔9内的土壤与外界的大气隔离，常规下气管33外壁的阀门均为关闭状态，此时启动抽气泵31，打开相应气管33上的阀门，抽气泵31通过气管33将贮气筒15内的空气抽入储气箱29内，通过二氧化碳测量仪30测量空气中的碳通量；

S4、在贮气筒15延伸至环形槽14内时，贮气筒15通过橡胶密封环34将环形槽14内的空气通过通管36排入气囊35内，气囊35膨胀，通过气囊35能够增加放置台3与地面的密封性，避免外界的空气通过放置台3与地面的缝隙进入通孔9内，进而保证碳通量测量的精确性；

S5、随着转动环23的转动，销杆22从V型滑槽28内进入环型缺口槽27内，第二活塞杆21将第二液压筒20的液压油挤入第一液压筒11内，此时第一活塞杆12推动贮气筒15上移，解除对通孔9的封闭，此时外界的空气能够与通孔9内的土壤接触，使土壤进行呼吸，便于后期再次进行碳通量测量，而环型缺口槽27转动一圈能够进行多次碳通量测量，此时持续驱动环型缺口槽27转动，进而能够持续进行碳通量测量，保证测量的精确性；

S6、测量完毕后，通过U型把手5向里侧移动并挤压弹簧6，限位板7解除对转动臂2的制动，接着能够使转动臂2和放置台3处于竖直状态，通过弹簧6的弹力限位板7插入插孔8内，完成转动臂2和放置台3的制动，此时能够对转动臂2和放置台3进行收纳，降低该装置占用的空间，另外将贮气筒15与十字板17拆除，并将其中一个贮气筒15套在储气箱29上，且下环形密封垫39与上环形密封垫40相配合，打开电磁阀42，抽气泵31将储气箱29顶部与贮气筒15顶部内壁间的空气抽取，使贮气筒15能够紧紧套在储气箱29上，既能够对储气箱29进行防护，又能够收纳贮气筒15，此外贮气筒15的形状为上窄下宽（类似于厨房用的洗菜盆），因此多个贮气筒15能够相互堆叠，以方便对多个贮气筒15进行收纳。

然而，如本领域技术人员所熟知的，抽气泵31、电磁阀42、电机25和二氧化碳测量仪30的工作原理和接线方法是司空见惯的，其均属于常规手段或者公知常识，在此就不再赘述，本领域技术人员可以根据其需要或者便利进行任意的选配。

以上所述，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 (10)

1.一种持续监测土壤碳通量的测量装置，其特征在于，包括工作台（1）以及多个放置台（3），且多个放置台（3）分别位于工作台（1）的四周，所述放置台（3）靠近工作台（1）的一侧焊接有两个转动臂（2），且转动臂（2）的一端延伸至工作台（1）内并与工作台（1）转动连接，通过转动臂（2）的转动能够控制放置台（3）转动，用于对放置台（3）进行收纳、展开，降低工作台（1）和放置台（3）占用的空间；

还包括储气箱（29），所述储气箱（29）通过多个支腿固定在工作台（1）的顶部，通过储气箱（29）能够用于壤碳通量的测量；

还包括多个贮气筒（15），且贮气筒（15）与放置台（3）相配合，所述贮气筒（15）与放置台（3）的数量至少为四个；

密封结构，设置在放置台（3）内，用于将待测量土壤的与外界进行隔离，以便于后期土壤碳通量的测量；

测量结构，设置在储气箱（29）的底部，用于进行土壤碳通量的测量；

多组转动结构，均设置在工作台（1）内，用于控制放置台（3）的展开与收纳，便于在后期不使用时降低工作台（1）和放置台（3）占用的空间。

2.根据权利要求1所述的一种持续监测土壤碳通量的测量装置，其特征在于，所述密封结构包括设置在放置台（3）内的通孔（9），所述通孔（9）内焊接有放置板（10），所述放置板（10）的顶部通过螺栓固定有第一液压筒（11），所述第一液压筒（11）内密封滑动连接有第一活塞杆（12），所述贮气筒（15）的内壁通过螺栓固定有多个卡架（16），多个所述卡架（16）内卡接有同一个十字板（17），所述十字板（17）的顶部焊接有圆筒（18），所述第一活塞杆（12）的顶端贯穿十字板（17）并滑动延伸至圆筒（18）内，所述放置台（3）的顶部设有与贮气筒（15）相配合的环形槽（14），所述第一液压筒（11）的顶端滑动贯穿十字板（17）。

3.根据权利要求2所述的一种持续监测土壤碳通量的测量装置，其特征在于，所述密封结构还包括转动连接在工作台（1）顶部的转动环（23），所述转动环（23）的外壁固定有齿环（24），所述工作台（1）内通过螺栓固定有电机（25），所述电机（25）的输出轴固定有与齿环（24）相啮合的齿轮（26），所述转动环（23）顶部设有环型缺口槽（27）和V型滑槽（28），且环型缺口槽（27）、V型滑槽（28）首尾连通，所述工作台（1）的顶部通过螺栓固定有多个第二液压筒（20），所述第二液压筒（20）内密封滑动连接有第二活塞杆（21），所述第二活塞杆（21）的一侧底部焊接有销杆（22），且销杆（22）与环型缺口槽（27）、V型滑槽（28）相配合，所述第二液压筒（20）与第一液压筒（11）之间通过液压管（19）相连通。

4.根据权利要求3所述的一种持续监测土壤碳通量的测量装置，其特征在于，所述测量结构包括通过螺栓固定在储气箱（29）底部的抽气泵（31），所述抽气泵（31）的出气口通过软管与储气箱（29）相连通，所述抽气泵（31）的进气口通过多角通阀（32）固定有多个气管（33），且气管（33）的一端贯穿放置台（3）并延伸至通孔（9）内，所述储气箱（29）的顶部内壁通过螺栓固定有二氧化碳测量仪（30），多个所述气管（33）的外壁均设有阀门。

5.根据权利要求4所述的一种持续监测土壤碳通量的测量装置，其特征在于，所述转动结构包括设置在工作台（1）顶部的两个凹槽（4），两个所述凹槽（4）内滑动连接有同一个U型把手（5），两个所述凹槽（4）的一侧内壁均固定连接有弹簧（6），两个所述弹簧（6）的一端均与U型把手（5）的一侧固定连接，所述U型把手（5）远离弹簧（6）的一侧通过螺栓固定两个限位板（7），两个所述限位板（7）均延伸至转动臂（2）的上方，两个所述转动臂（2）内均设有插孔（8），且插孔（8）与限位板（7）相配合。

6.根据权利要求5所述的一种持续监测土壤碳通量的测量装置，其特征在于，所述贮气筒（15）的底部通过螺栓固定有橡胶密封环（34），且橡胶密封环（34）与环形槽（14）密封滑动连接，所述放置台（3）的底部通过圆槽嵌装有气囊（35），所述环形槽（14）的底部内壁固定有多个通管（36），且通管（36）的底端延伸至气囊（35）内。

7.根据权利要求6所述的一种持续监测土壤碳通量的测量装置，其特征在于，所述贮气筒（15）内设有空腔（37），所述贮气筒（15）的顶部设有对空腔（37）封闭的橡胶密封塞（38），所述贮气筒（15）亚克力材质。

8.根据权利要求7所述的一种持续监测土壤碳通量的测量装置，其特征在于，所述第一活塞杆（12）的顶端通过螺栓固定有磁铁（13），所述圆筒（18）的顶部内壁固定有铁块，所述磁铁（13）与圆筒（18）顶部内壁的产生磁吸力。

9.根据权利要求8所述的一种持续监测土壤碳通量的测量装置，其特征在于，所述储气箱（29）的外壁固定有下环形密封垫（39），所述贮气筒（15）的内壁通过螺栓固定有上环形密封垫（40），且上环形密封垫（40）与气囊（35）相配合，所述抽气泵（31）通过多角通阀（32）固定有连接管（41），且连接管（41）的顶端贯穿储气箱（29）并延伸至储气箱（29）的上方，所述连接管（41）的外壁固定有电磁阀（42），所述贮气筒（15）的形状为上窄下宽。

10.根据权利要求9所述的一种持续监测土壤碳通量的测量装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将工作台（1）放置在指定位置，转动转动臂（2）将多个放置台（3）平放在土壤上，限位板（7）在弹簧（6）的弹力作用下向外侧移动，限位板（7）抵触在转动臂（2）的顶部并对转动臂（2）限制；

S2、将十字板（17）放入贮气筒（15）内，并转动十字板（17），卡架（16）刚好与十字板（17）进行卡接，完成十字板（17）与贮气筒（15）的固定，将圆筒（18）套设在第一活塞杆（12）的外壁，此时贮气筒（15）的底部与环形槽（14）对齐，初步完成贮气筒（15）与放置台（3）的安装；

S3、通过电机（25）驱动转动环（23）转动，转动环（23）带动环型缺口槽（27）和V型滑槽（28）转动，销杆（22）沿着环型缺口槽（27）与V型滑槽（28）的轨迹移动，当销杆（22）从环型缺口槽（27）移动至V型滑槽（28）内时，销杆（22）带动第二活塞杆（21）向里侧移动，第二活塞杆（21）将第一液压筒（11）内的液压油抽入至第二液压筒（20）内，第一活塞杆（12）通过磁铁（13）对圆筒（18）的磁吸力带动十字板（17）和贮气筒（15）下移，贮气筒（15）延伸至环形槽（14）内，通过贮气筒（15）与放置台（3）的配合将通孔（9）内的土壤与外界的大气隔离，常规下气管（33）外壁的阀门均为关闭状态，此时启动抽气泵（31），打开相应气管（33）上的阀门，抽气泵（31）通过气管（33）将贮气筒（15）内的空气抽入储气箱（29）内，通过二氧化碳测量仪（30）测量空气中的碳通量；

S4、在贮气筒（15）延伸至环形槽（14）内时，贮气筒（15）通过橡胶密封环（34）将环形槽（14）内的空气通过通管（36）排入气囊（35）内，气囊（35）膨胀，通过气囊（35）能够增加放置台（3）与地面的密封性，避免外界的空气通过放置台（3）与地面的缝隙进入通孔（9）内，进而保证碳通量测量的精确性；

S5、随着转动环（23）的转动，销杆（22）从V型滑槽（28）内进入环型缺口槽（27）内，第二活塞杆（21）将第二液压筒（20）的液压油挤入第一液压筒（11）内，此时第一活塞杆（12）推动贮气筒（15）上移，解除对通孔（9）的封闭，此时外界的空气能够与通孔（9）内的土壤接触，使土壤进行呼吸，便于后期再次进行碳通量测量，而环型缺口槽（27）转动一圈能够进行多次碳通量测量，此时持续驱动环型缺口槽（27）转动，进而能够持续进行碳通量测量；

S6、测量完毕后，通过U型把手（5）向里侧移动并挤压弹簧（6），限位板（7）解除对转动臂（2）的制动，接着能够使转动臂（2）和放置台（3）处于竖直状态，通过弹簧（6）的弹力限位板（7）插入插孔（8）内，完成转动臂（2）和放置台（3）的制动，此时能够对转动臂（2）和放置台（3）进行收纳，降低该装置占用的空间，另外将贮气筒（15）与十字板（17）拆除，并将其中一个贮气筒（15）套在储气箱（29）上，且下环形密封垫（39）与上环形密封垫（40）相配合，打开电磁阀（42），抽气泵（31）将储气箱（29）顶部与贮气筒（15）顶部内壁间的空气抽取，使贮气筒（15）能够紧紧套在储气箱（29）上，既能够对储气箱（29）进行防护，又能够收纳贮气筒（15），此外贮气筒（15）的形状为上窄下宽，因此多个贮气筒（15）能够相互堆叠，以方便对多个贮气筒（15）进行收纳。