CN205506485U - 一种水面温室气体自动采样静态箱 - Google Patents
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Abstract
一种水面温室气体自动采样静态箱，由静态箱、自动采样装置、供电系统和控制系统四部分组成，其中静态箱外固定有浮体，箱体内侧安装有风扇，顶部开孔并连接针状采气口；自动采样装置主体部分为圆盘形构造，可自由转动，圆盘周围可放置真空采气袋，袋口中心与水平针状气样出口对准并可在水平滑动槽内往复运动；供电系统由太阳能板和蓄电池组成，太阳能板固定在静态箱外侧，两个蓄电池固定在上述静态箱内部；控制系统控制自动采样装置并存储环境信息，温度探头和气压记录仪与控制系统相连。本实用新型可用于开放水面温室气体的自动、连续、长期采集，并且可同步收集环境信息，可满足不同水体表面采集温室气体采样的需求。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种水面气体采样装置，具体地说是一种水面温室气体自动采样静态箱。
背景技术
河流、湖泊、水库等水体向大气中排放的CO2、CH4和N2O等温室气体是全球气候变暖中的重要因素，其准确、长期的监测对于研究温室气体和气候变暖至关重要。目前监测水面温室气体排放的主要方法是利用漂浮静态箱采样并检测气体含量，然后计算温室气体排放通量。但是已有的漂浮静态箱装置存在以下不足：需要人工手动采集气体样品，不仅费时费力，而且难以在野外进行长期监测，难以获取大样本量；人工采样会影响样品的准确性，如人自身呼吸所产生的CO2会污染样品成分，人为因素扰动气流影响气体排放通量；采样时难以同步获取准确的环境信息，不利于气体通量的准确计算。目前可检索到的关于水面漂浮静态箱的专利，如一种草型湖泊碳通量监测的技术，申请公布号CN102156107A；一种用于开放水体水面及其坡岸气体采集的静态箱，授权公告号CN203069418U；水-气界面气体通量静态箱，授权公告号CN202057528U；确定水体温室气体排放通量的便携式静态箱，授权公告号CN202267677U；可自动升降水面气体取样漂浮箱，授权公告号CN202974729U，均无可连续、自动采样并同时记录环境信息的技术方案，因而需要一种新的技术方案来解决这些问题。
发明内容
针对上述问题，本实用新型提供了一种水面温室气体自动采样静态箱，可用于野外长期自动采集并保存温室气体样品，同时收集并保存采样时的环境信息。
本实用新型提供的技术方案如下：一种水面温室气体自动采样静态箱，包括箱体(6)、自动采样装置、控制系统(8)和供电系统，其特征在于：所述的箱体(6)两侧加装浮体(3)，内侧装有风扇(7)和控制系统(8)，顶部有水平针状气样出口(62)，底部连接固定装置(9)；所述供电系统可为自动采样装置和控制系统(8)提供所需电能；所述控制系统(8)可控制自动采样装置并存储环境信息。
上述箱体两侧加装浮体可使所述的一种水面温室气体自动采样静态箱漂浮于水面，内侧装有风扇和控制系统，顶部有水平针状气样出口，底部连接固定装置。供电系统为自动采样装置、控制系统及风扇提供所需电能，控制系统可控制自动采样装置和风扇，并存储环境信息。
上述真空采气袋通过螺母固定在样品袋固定装置内部之后其袋口中心与水平针状气样出口在一条水平线上。所述自动采样装置包括自动采样盘(1)、电机一(41)、电机二(42)、样品 袋固定装置(11)、真空采气袋(12)和采样盘顶盖(61)；所述自动采样盘(1)安装于箱体(6)顶部；所述自动采样盘(1)为圆盘形构造，并可在电机二(42)的驱动下转动，圆周上安装有样品袋固定装置(11)；所述样品袋固定装置(11)可在电机一(41)、螺纹转子(411)、弹簧(14)和磁铁(413)的驱动下在水平滑动槽(13)内往复运动；所述真空采气袋(12)通过螺母(15)固定在样品袋固定装置(11)内部，真空采气袋(12)放置完成之后其袋口中心与针状气样出口(62)在一条水平线上。
上述控制系统(8)可控制电机一(41)、电机二(42)和风扇(7)的运转并记录空气温度探头(81)、水体温度探头(82)和气压记录仪(83)监测的数据，并可将数据实时显示在数字显示屏(64)上。
上述供电系统包括太阳能板、充电控制器和蓄电池，太阳能板安装在箱体外侧，充电控制器安装在太阳能板背光侧，蓄电池安装在箱体内侧。
与现有技术方案相比，本实用新型具有如下显著优点：安装完成后无需人值守即可自动采集水体表面排放的温室气体，减少人工成本；灵活控制采样时间间隔，可在野外长期、连续采样；采样的同时可以同步记录采样点环境信息，为准确计算温室气体排放通量提供数据支持；无人为干扰，样品可靠性更高。
附图说明
图1是本实用新型俯视图。
图2是图1中沿A-A线的剖面图。
图3是本实用新型中自动采样结构示意图。
图4是本实用新型中真空采气袋固定装置示意图。
附图中标号说明：1-自动采样盘，11-样品袋固定装置，12-真空采气袋，13-滑动槽，14-弹簧，15-螺母，2-太阳能板，21-充电控制器，3-浮体，41-电机一，42-电机二，411-螺纹转子，412-电机一固定装置，413-磁铁，5-蓄电池，6-箱体，61-采样盘顶盖，62-气样出口，63-总开关，64-数字显示屏，7-风扇，8-控制系统，81-空气温度探头，82-水体温度探头，83-气压记录仪，9-箱体固定装置。
具体实施方式
下面结合附图所示对本实用新型作详细描述。
如图1、图2、图3和图4所示，箱体6两侧加装浮体3可使静态箱箱体漂浮于水面；箱体内侧装有风扇7，加快箱体内部气体流通；控制系统8安装在箱体6内侧，可控制电机一41、电机二42和风扇7的运转并记录气温度探头81、水体温度探头82和气压记录仪83监测的数据，并可将数据实时显示在数字显示屏64上；箱体6内侧顶部有水平针状气样出口62；箱体6底部连接固定装置9，防止风、水流等导致箱体6移动；自动采样盘1、电机一41、电机二42、样品袋固定装置11、真空采气袋12和采样盘顶盖61构成自动采样装置；所述自动采样盘1安装于箱体6顶部，为圆形构造，并可在电机二42的驱动下转动，圆周上安 装有30个样品袋固定装置11；所述样品袋固定装置11可在电机一41、螺纹转子411、弹簧14和磁铁413的驱动下在水平滑动槽13内往复运动；所述真空采气袋12通过螺母15固定在样品袋固定装置11内部，真空采气袋12放置完成之后袋口中心与针状气样出口62在一条水平线上；供电系统包括太阳能板2、充电控制器21和蓄电池5，太阳能板2安装在箱体6外侧，充电控制器21安装在太阳能板2背光侧，蓄电池5安装在箱体6内侧，供电系统可为自动采样装置、控制系统8及风扇7提供所需电能。
本实用新型可用于水体表面温室气体的自动采集，安装完成之后其工作流程如下：
(1)将固定装置9沉入水底固定箱体6，将30个真空采气袋12放入样品袋固定装置11，用螺母15固定。
(2)通过控制系统8设定电机二42运转计划，从而控制自动采样盘1的开始转动时刻、转动速度、和停止转动时刻；同时设定电机一41开始转动的时间为电机二42停止运转的时刻，从而控制样品袋固定装置11运动；同时设定风扇7的运转时间为两次采样间隔中间的时间段。
(3)电机二42在真空采气袋12袋口中心与针状气样出口62在一条水平线上时停止转动，此时电机一41开始转动，通过螺纹转子411推动样品袋固定装置11向气样出口62运动，直至水平针状气样出口62穿过真空采气袋12袋口中心位置的橡胶孔，此时电机一41停止转动，真空采气袋12开始采气，采气完成之后电机一41反向转动，依靠弹簧14和磁铁413对样品袋固定装置11的作用力使真空采气袋12脱离气样出口62，完成一个样品的自动采集。
(4)步骤(2)所述采样过程开始的时刻控制系统8记录气温度探头81、水体温度探头82和气压记录仪83监测的气温、水温和气压数据。
(5)重复步骤(3)和(4)直至采样计划完成。
(6)采样计划完成之后取走每个样品袋固定装置11内的样品袋以及控制系统8中的环境数据，重新设定采样计划和放置真空采气袋12即可进行下一轮采样。
本实用新型采集的温室气体样品经温室气体浓度测定仪器等测定浓度之后，根据高洁等2014年5月在《气候与环境研究》上发表的《漂浮通量箱法和扩散模型法测定内陆水体CH4和N2O排放通量的初步比较研究》的文章，可采用下述公式计算水面排放温室气体通量：
式中：ρ为温室气体密度(单位：g L-1)，V为静态箱气室容积(单位：m3)，A为箱体与水面的接触面积(单位：m2)，dC/dt为静态箱气室内温室气体的初始浓度变化率(单位：μL L-1min-1)；Ta为静态箱内的温度(单位：℃)；p为采样时的大气压力(单位：kPa)；T0和p0分别为标准状况下的气温(273K)及大气压力(101.3kPa)；k为量纲换算系数。
Claims (3)
1.一种水面温室气体自动采样静态箱，包括箱体(6)、自动采样装置、控制系统(8)和供电系统，其特征在于：所述的箱体(6)两侧加装浮体(3)，内侧装有风扇(7)和控制系统(8)，顶部有水平针状气样出口(62)，底部连接固定装置(9)；所述供电系统可为自动采样装置和控制系统(8)提供所需电能；所述控制系统(8)可控制自动采样装置并存储环境信息。
2.根据权利要求1所述的一种水面温室气体自动采样静态箱，其特征在于：所述自动采样装置包括自动采样盘(1)、电机一(41)、电机二(42)、样品袋固定装置(11)、真空采气袋(12)和采样盘顶盖(61)；所述自动采样盘(1)安装于箱体(6)顶部；所述自动采样盘(1)为圆盘形构造，并可在电机二(42)的驱动下转动，圆周上安装有样品袋固定装置(11)；所述样品袋固定装置(11)可在电机一(41)、螺纹转子(411)、弹簧(14)和磁铁(413)的驱动下在水平滑动槽(13)内往复运动；所述真空采气袋(12)通过螺母(15)固定在样品袋固定装置(11)内部，真空采气袋(12)放置完成之后其袋口中心与针状气样出口(62)在一条水平线上。
3.根据权利要求1所述的一种水面温室气体自动采样静态箱，其特征在于：所述控制系统(8)可控制电机一(41)、电机二(42)和风扇(7)的运转并记录空气温度探头(81)、水体温度探头(82)和气压记录仪(83)监测的数据，并可将数据实时显示在数字显示屏(64)上。
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Cited By (5)
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|---|---|---|---|---|
| CN105738161A (zh) * | 2016-02-25 | 2016-07-06 | 中国科学院、水利部成都山地灾害与环境研究所 | 一种水面温室气体自动采样静态箱 |
| CN106770976A (zh) * | 2017-01-22 | 2017-05-31 | 环境保护部南京环境科学研究所 | 远程无人值守液面挥发气体自动检测装置及其使用方法 |
| CN108444536A (zh) * | 2018-05-16 | 2018-08-24 | 浙江大学 | 便携式垃圾填埋场含硫气体排放量的测定装置及方法 |
| CN109752213A (zh) * | 2019-01-14 | 2019-05-14 | 南京信息工程大学 | 水气界面痕量气体通量自动测量箱及测量方法 |
| CN114839326A (zh) * | 2022-05-17 | 2022-08-02 | 北控水务(中国)投资有限公司 | 一种曝气水面温室气体排放通量的数据分析方法 |
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Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105738161A (zh) * | 2016-02-25 | 2016-07-06 | 中国科学院、水利部成都山地灾害与环境研究所 | 一种水面温室气体自动采样静态箱 |
| CN105738161B (zh) * | 2016-02-25 | 2019-06-21 | 中国科学院、水利部成都山地灾害与环境研究所 | 一种水面温室气体自动采样静态箱 |
| CN106770976A (zh) * | 2017-01-22 | 2017-05-31 | 环境保护部南京环境科学研究所 | 远程无人值守液面挥发气体自动检测装置及其使用方法 |
| CN106770976B (zh) * | 2017-01-22 | 2023-11-03 | 生态环境部南京环境科学研究所 | 远程无人值守液面挥发气体自动检测装置及其使用方法 |
| CN108444536A (zh) * | 2018-05-16 | 2018-08-24 | 浙江大学 | 便携式垃圾填埋场含硫气体排放量的测定装置及方法 |
| CN108444536B (zh) * | 2018-05-16 | 2024-02-13 | 浙江大学 | 便携式垃圾填埋场含硫气体排放量的测定装置及方法 |
| CN109752213A (zh) * | 2019-01-14 | 2019-05-14 | 南京信息工程大学 | 水气界面痕量气体通量自动测量箱及测量方法 |
| CN114839326A (zh) * | 2022-05-17 | 2022-08-02 | 北控水务(中国)投资有限公司 | 一种曝气水面温室气体排放通量的数据分析方法 |
| CN114839326B (zh) * | 2022-05-17 | 2023-09-26 | 北控水务(中国)投资有限公司 | 一种曝气水面温室气体排放通量的数据分析方法 |
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