CN206387791U - 一种适用于喀斯特洞穴空气co2浓度垂直剖面测定的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种适用于喀斯特洞穴空气CO₂浓度垂直剖面测定的装置，包括三脚可伸缩式稳定基座（1）、四层套筒伸缩杆（2）、螺旋顶盖环扣（3）、滑轮套件（4）、尼龙绳（5）、镂空塑料盒（6）、绕线手柄（7）、CO₂监测仪（8）、数据传输线（9）和数据记录仪（10）；本实用新型克服了传统的监测方法不能很好地测量喀斯特洞腔中高层位的CO₂浓度问题，能够实现实时精准测量且操作简便、高效实用。

Description

一种适用于喀斯特洞穴空气CO2浓度垂直剖面测定的装置

技术领域

本实用新型涉及一种洞穴CO2浓度测定装置，尤其是一种适用于喀斯特洞穴空气CO₂浓度垂直剖面测定的装置。

背景技术

传统的洞穴CO₂浓度监测方法主要是运用手持式红外CO₂监测仪，例如型号为美国Telaire-7001型便携式红外CO₂仪（以下简称“监测仪”），其具有便于携带，易于操作，反应灵敏等优点，对于常规的洞穴CO₂监测来说非常适宜，但是为了研究洞穴内的CO₂迁移变化机理，需要探究洞内CO₂的垂直剖面和水平剖面两方面的变化特征，水平剖面依靠监测人员手持监测仪即可完成，但是垂直剖面则往往受限于监测人员的身高而无法将仪器送至指定高度；有研究人员设计出将监测仪捆绑在一根竹竿的顶端，然后在洞内举起，等待一段时间后放下来进行读数，但是这种方法存在以下弊端：(1)由于竹竿的长度是固定的，监测人员手持竹竿在狭窄的洞道内行走颇为不便；(2)由于监测仪的灵敏度很高，当竹竿在放下的过程中，其探测器扫过所经过的空气层面，其显示的数值会发生相应的变化；目前对科研用途的洞穴空气CO₂浓度垂直剖面测定的装置和方法国内尚属空白，由于CO₂浓度的时空变化是评价洞穴环境的一项重要指标，对碳源碳汇的研究和旅游洞穴环境承载力的评估具有重要的指示意义，但是目前的测量仪器大都以手持式监测仪为主，因局限于持有装备人员的身高，所以对洞穴中上层空气的CO₂浓度无法做到有效的测定。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种适用于喀斯特洞穴空气CO₂浓度垂直剖面测定的装置，它能够实现实时精准测量，操作简便、高效实用，充分解决了因高度限制及仪器升降过程中产生的数据误差问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：

一种适用于喀斯特洞穴空气CO₂浓度垂直剖面测定的装置，包括三脚可伸缩式稳定基座、四层套筒伸缩杆、螺旋顶盖环扣、滑轮套件、尼龙绳、镂空塑料盒、绕线手柄、CO2监测仪、数据传输线和数据记录仪，四层套筒伸缩杆的底部固定在三脚可伸缩式稳定基座上，螺旋顶盖环扣固定在四层套筒伸缩杆的顶部，滑轮套件固定安装在螺旋顶盖环扣上，CO2监测仪通过数据传输线与数据记录仪连接后固定在镂空塑料盒内，尼龙绳的一端固定在镂空塑料盒上、另一端绕过滑轮套件后连接在绕线手柄上。

上述的适用于喀斯特洞穴空气CO₂浓度垂直剖面测定的装置，优选的，所述的数据记录仪选用美国Onset公司HOBO系列数据记录仪。

本实用新型有益效果：与现有技术相比，本实用新型具有以下的特点：1）它克服了传统的监测方法不能很好地测量洞腔中高层位的CO₂浓度问题。目前国内相关研究者针对中国西南喀斯特洞穴空气CO₂实施精准监测和采样的研究仍处于起步阶段；虽然有研究者提出高效收集洞穴CO₂的方法，但提出的收集装置仅仅关注如何稳定的收集洞穴空气CO₂，对于垂直监测方面几乎没有提及，而这些细节恰恰极大地影响对其进行科学分析的结果；本实用新型可以实现洞穴CO₂的高效与高要求监测，可以通过伸缩杆测量洞穴不同高度的CO₂浓度（洞穴CO₂具有沉底效应）；本实用新型在运用手持式CO₂监测仪的基础上加以改造，解决现有手持式CO₂监测仪由于高度限制不能测量中高层空气CO₂浓度的问题；解决传统装置在读数时受测量人员呼吸作用的影响导致所测得的CO₂浓度偏高的问题；解决传统装置在从高层降到地层时产生的时间差导致仪器显示CO₂浓度出现偏差问题。

2）本实用新型能够实现实时精准测量，操作简便、高效实用，充分解决了因高度限制及仪器升降过程中产生的数据误差问题；本实用新型通过固定的伸缩杆，相对稳定，避免了摇晃的干扰，造成数据的不精确；本实用新型增加了HOBO数据记录仪，避免人为接触导致的数据失真，可以极大的避免这种误差的产生。

3）本实用新型装置操作简便，组装与拆卸简单，方便野外作业，适用于团队作业。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图中：1-三脚可伸缩式稳定基座；2-伸缩杆；3-螺旋顶盖环扣；4-滑轮套件；5-尼龙绳；6-镂空塑料盒；7-绕线手柄；8-CO₂监测仪；9-数据传输线；10-数据记录仪。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。

具体实施方式

实施例1：如图1所示，包括三脚可伸缩式稳定基座1、四层套筒伸缩杆2、螺旋顶盖环扣3、滑轮套件4、尼龙绳5、镂空塑料盒6、绕线手柄7、CO₂监测仪8、数据传输线9、数据记录仪10，四层套筒伸缩杆2的底部固定在三脚可伸缩式稳定基座1上，螺旋顶盖环扣3固定在四层套筒伸缩杆2的顶部，滑轮套件4固定安装在螺旋顶盖环扣3上，CO2监测仪8通过数据传输线9与数据记录仪10连接后固定在镂空塑料盒6内，尼龙绳5的一端固定在镂空塑料盒6上，尼龙绳5的另一端绕过滑轮套件4后连接在绕线手柄7上。

工作原理：使用时，将四层套筒伸缩杆2放置于三脚可伸缩式稳定基座1内，保证在洞穴内较复杂的地形条件下适应地面情况并保持装置稳定，将螺旋顶盖环扣3固定在四层套筒伸缩杆2的顶部，将滑轮套件4固定安装在螺旋顶盖环扣3上；再将CO₂监测仪8通过数据传输线9与数据记录仪10连接后放入镂空塑料盒6内固定，以防止仪器坠落；将尼龙绳5的一端固定在镂空塑料盒6上，另一端绕过滑轮套件4后连接在绕线手柄7上，用手摇动绕线手柄7可以将镂空塑料盒6升高至不同高度，监测4～5分钟，再调整高度直至一个监测点监测完毕，然后将镂空塑料盒6降至地面，进行监测，之后按此操作将装置挪移至下一个点，监测完毕，将数据从HOBO数据记录仪10中导出上传至电脑。

本实用新型的实施方式不限于上述实施例，在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出的各种变化均属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种适用于喀斯特洞穴空气CO₂浓度垂直剖面测定的装置，其特征在于：包括三脚可伸缩式稳定基座（1）、四层套筒伸缩杆（2）、螺旋顶盖环扣（3）、滑轮套件（4）、尼龙绳（5）、镂空塑料盒（6）、绕线手柄（7）、CO₂监测仪（8）、数据传输线（9）和数据记录仪（10），四层套筒伸缩杆（2）的底部固定在三脚可伸缩式稳定基座（1）上，螺旋顶盖环扣（3）固定在四层套筒伸缩杆（2）的顶部，滑轮套件（4）固定安装在螺旋顶盖环扣（3）上，CO₂监测仪（8）通过数据传输线（9）与数据记录仪（10）连接后固定在镂空塑料盒（6）内，尼龙绳（5）的一端固定在镂空塑料盒（6）上、另一端绕过滑轮套件（4）后连接在绕线手柄（7）上。

2.根据权利要求1所述的适用于喀斯特洞穴空气CO₂浓度垂直剖面测定的装置，其特征在于：所述的数据记录仪（10）为美国Onset公司HOBO系列数据记录仪。