CN210142023U

CN210142023U - 一种农田温室气体采集装置

Info

Publication number: CN210142023U
Application number: CN201920840289.6U
Authority: CN
Inventors: 陈琨; 上官宇先; 周子军; 曾祥忠; 喻华; 郭松; 秦鱼生; 江云; 熊忠伟; 肖光莉
Original assignee: Soil and Fertilizer Research Institute SAAS
Current assignee: Soil and Fertilizer Research Institute SAAS
Priority date: 2019-06-04
Filing date: 2019-06-04
Publication date: 2020-03-13
Anticipated expiration: 2029-06-04

Abstract

本实用新型涉及测量领域领域，公开了一种农田温室气体采集装置。该农田温室气体采集装置包括：气体收集装置和气体导入装置；气体收集装置包括采气箱、锂电池、风扇、温度计、隔热布；采气箱包括上箱体、中箱体和下箱体；隔热布包覆于采气箱；上箱体开设有穿线孔和插入孔；锂电池设置于上箱体，风扇连接于上箱体；上箱体开设有导气孔；气体导入装置包括硅胶管、三通阀、注射器和气体袋。该采集装置具有便携、分段、水旱两用的优点，能够收集土壤和植物排放的温室气体装置；并且能提高收集温室气体效率，保证收集气体的均匀性，且能够采集植物生长各个阶段的温室气体，减少光照、环境温度对所收集温室气体的影响。

Description

一种农田温室气体采集装置

技术领域

本实用新型涉及测量领域，具体而言，涉及一种农田温室气体采集装置。

背景技术

中国是世界上最大的水稻生产国，水稻种植面积占全球种植面积的30％。水稻生产在粮食安全方面起着至关重要的作用。然而水稻种植也产生了大量的温室气体。现有大量研究发现稻田生态系统是大气温室气体甲烷和氧化亚氮的重要来源，并且甲烷和氧化亚氮的温室效应要远远大于二氧化碳。因此，探究影响稻田温室气体排放关键因素、时空排放规律以及估算温室气体排放总量，对于制定减排措施，发展低碳绿色农业和预测气候变化具有重要意义。

在稻田温室气体研究过程中，一般采用静态箱法。其基本原理是用已知容积和底面积的密闭无底箱体将要测定的地表罩起来，每隔一段时间抽取箱内气体，用气相色谱仪测定其中目标微量气体的浓度，然后根据气体浓度随时间的变化率，计算被罩表面地-大气间微量气体的交换速率。

现有的静态箱主要包括箱体、导气管、气体收集装置和蓄电池。箱体上设置有进气口和出气口，在出气口的位置设置有安装筒。导气管设置在箱体外面，其一端与箱体的出气口连接，另一端与气体收集装置连接。安装筒内设置有排风扇，用于将箱体内的气体排出到气体收集装置中；排风扇与蓄电池电连接。具体操作时，将箱体扣在土壤上，使得进气口与土壤连接；开启排风扇，将箱体内的废气排出。从土壤中逸出的气体会进入到箱体中，最终填满整个箱体。然后利用气体收集装置将箱体中的气体收集起来，供研究人员带到实验室研究。

现有静态箱具有如下缺点：(1)单个箱体仅能收集土壤排放温室气体，不能采集植物排放的温室气体；(2)采气装置箱体无避光、保温措施，温室气体受光照、温度影响较大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种农田温室气体采集装置，该采集装置具有便携、分段、水旱两用的优点，能够收集土壤和植物排放的温室气体装置；并且能提高收集温室气体效率，保证收集气体的均匀性，且能够采集植物生长各个阶段的温室气体，减少光照、环境温度对所收集温室气体的影响。

本实用新型的实施例是这样实现的：

一种农田温室气体采集装置，包括：气体收集装置和气体导入装置；气体收集装置包括采气箱、锂电池、风扇、温度计、隔热布；采气箱包括连通并可拆卸连接的上箱体、中箱体和下箱体；上箱体的顶部密封，下箱体的底部开设有用于收集土壤和植物排出的温室气体的集气口；隔热布包覆于采气箱；上箱体的顶部开设有穿线孔和用于插入温度计的插入孔；锂电池设置于上箱体的外顶壁，风扇连接于上箱体的内顶壁；风扇和锂电池通过电线电连接，电线的一端与风扇连接，另一端穿过穿线孔与锂电池连接；上箱体的侧壁开设有导气孔；气体导入装置包括硅胶管、三通阀、注射器和气体袋；硅胶管的一端与导气孔连接并连通，另一端与三通阀的第一端连接并连通；注射器与三通阀的第二端连接并连通，气体袋与三通阀的第三端连接并连通。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，采气箱还包括两个第一连接件；其中一个第一连接件与下箱体的顶部连接，另一个第一连接件与中箱体的顶部连接；下箱体的顶部开设有第一连通口；中箱体的顶部开设有第二连通口；第一连接件包括内板、外板和底板；内板的相对两端闭合以形成连通空间，连通空间与第一连通口或第二连通口连通；外板围设于内板，底板连接于内板和外板；外板、内板和底板之间形成容纳间隙；底板与第一连通口或第二连通口的边沿固定连接；中箱体的底部开设有第三连通口；上箱体的底部开设有第四连通口；第三连通口的边沿或第四连通口的边沿嵌设于容纳间隙。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，采气箱还包括第二连接件；第二连接件包括多根连接柱；连接柱的一端与上箱体的内顶壁连接，另一端朝向下箱体延伸；风扇固定连接于连接柱。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，隔热布粘结于采气箱。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，上箱体和中箱体的侧壁设置有把手。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，硅胶管的外直径大于导气孔的孔径。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型提供了一种农田温室气体采集装置，包括：收集装置、导气装置和储气装置；根据上述各零部件各自的结构设计，以及相互之间的连接关系的设计，设计得到的农田温室气体采集装置，能够适用于水田或旱地，可应用于多种作物，并且可全生育期采集作物排放温室气体，同时该技术方案具有操作简便、装置便携、避光保温等优点，大大提高收集温室气体效率，保证收集气体的均匀性和准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的农田温室气体采集装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的采气箱的爆炸结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的气体收集装置未包覆隔热布的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的气体收集装置未包覆隔热布的部分截面示意图；

图5为本实用新型实施例提供的上箱体的俯视图。

图标：100-农田温室气体采集装置，110-气体收集装置，120-气体导入装置，111-采气箱，112-锂电池，113-风扇，114-温度计，115-隔热布，1111-上箱体，1112-中箱体，1113-下箱体，117-第二连接件，116-第一连接件，1114-集气口，1161-内板，1162-外板，1163-底板，1164-连通空间，1165-容纳间隙，1166-第三连通口，1167-第四连通口，1168-第四连通口的边沿，118-把手，1115-穿线孔，1116-插入孔，1171-连接柱，119-电线，1117-导气孔，121-硅胶管，122-三通阀，123-注射器，124-气体袋。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

实施例

请参照图1-5，本实施例提供了一种农田温室气体采集装置100，包括：气体收集装置110和气体导入装置120。

请参阅图1-4，其中，气体收集装置110包括采气箱111、锂电池112、风扇113、温度计114、隔热布115。

请参阅图1和3，隔热布115包覆于采气箱111。在本实施例中，隔热布115采用铝膜制得，隔热布115设置有胶条(图未示)以使隔热布115能够粘结于采气箱111。进一步地，隔热布115包覆于采气箱111的顶壁(图中未标注)和侧壁(图中未标注)。

请参阅图2-4，采气箱111包括连通并可拆卸连接的上箱体1111、中箱体1112、下箱体1113、第二连接件117和两个第一连接件116。其中，上箱体1111的顶部密封，下箱体1113的底部开设有用于收集土壤和植物排出的温室气体的集气口1114。

需要说明的是，在本实施例中，采气箱111采用不锈钢制作得到。上箱体1111的规格为长50cm×宽50cm×高50cm，中箱体1112的规格为长50cm×宽50cm×高53cm，下箱体1113的规格为长50cm×宽50cm×高13cm。中箱体1112在本实施例中主要起到延长箱体的作用。当植株超过上箱体1111和下箱体1113的高度和时，可加装中箱体1112以延长箱体。

在本实施例中，上箱体1111与中箱体1112，中箱体1112与下箱体1113之间的可拆卸连接方式不做具体限制，进一步地，一个第一连接件116与下箱体1113的顶部(图中未标注)连接，另一个第一连接件116与中箱体1112的顶部(图中未标注)连接。请参阅图2和4，下箱体1113的顶部开设有第一连通口(图中未标注)，中箱体1112的顶部开设有第二连通口(图中未标注)。

第一连接件116包括内板1161、外板1162和底板1163。内板1161的相对两端闭合以形成连通空间1164，连通空间1164与第一连通口或第二连通口连通。外板1162围设于内板1161，底板1163连接于内板1161和外板1162，外板1162、内板1161和底板1163之间形成容纳间隙1165。底板1163与第一连通口或第二连通口的边沿固定连接。中箱体1112的底部开设有第三连通口1166，上箱体1111的底部开设有第四连通口1167，第三连通口1166的边沿(图未示)或第四连通口的边沿1168嵌设于容纳间隙1165。需要说明的是，在本实施例中，底板1163的宽为3cm，外板1162和内板1161的高为3cm。

在本实施例中，上箱体1111和中箱体1112的侧壁均设置有把手118，以方便上箱体1111和中箱体1112的拆卸和安装。

在本实施例中，请参阅图4和5，上箱体1111的顶部开设有穿线孔1115和用于插入温度计114的插入孔1116。在本实施例中，进一步地，穿线孔1115的孔径为6mm，插入孔1116的孔径为20mm。锂电池112设置于上箱体1111的外顶壁(图中未标注)，风扇113连接于上箱体1111的内顶壁(图中未标注)。具体地，在本实施例中，第二连接件117包括多根连接柱1171。连接柱1171的一端与上箱体1111的内顶壁连接，另一端朝向下箱体1113延伸，风扇113固定连接于连接柱1171。在本实施例中，进一步地，连接柱1171为4根，连接柱1171的直径为12mm。风扇113和锂电池112通过电线119电连接，电线119的一端与风扇113连接，另一端穿过穿线孔1115与锂电池112连接。

在本实施例中，上箱体1111的侧壁(图中未标注)开设有导气孔1117。导气孔1117的直径为6mm。

请参阅图4，气体导入装置120包括硅胶管121、三通阀122、注射器123和气体袋124。其中，硅胶管121的一端与导气孔1117连接并连通，另一端与三通阀122的第一端连接并连通。具体地，硅胶管121的外直径大于导气孔1117的孔径，硅胶管121的一端可插入导气孔1117中。注射器123与三通阀122的第二端连接并连通，气体袋124与三通阀122的第三端连接并连通。在本实施例中，注射器123的容量为60ml，气体袋124采用50ml的铝膜袋。

本实施例提供的农田温室气体采集装置100是这样工作的：将下箱体1113预埋至土壤中作为采气箱111的基座，将上箱体1111安装在下箱体1113上，若植株超过上箱体1111和下箱体1113的高度和，则可加装中箱体1112以延长箱体。一段时间后，打开风扇113，并通过注射器123抽取采气箱111内的温室气体，抽取的温室气体被储存于气体袋124中，带回实验室分析即可。

综上所述，本实施例提供的农田温室气体采集装置100，该采集装置具有便携、分段、水旱两用的优点，能够收集土壤和植物排放的温室气体装置；并且能提高收集温室气体效率，保证收集气体的均匀性，且能够采集植物生长各个阶段的温室气体，减少光照、环境温度对所收集温室气体的影响。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种农田温室气体采集装置，其特征在于，包括：气体收集装置和气体导入装置；

所述气体收集装置包括采气箱、锂电池、风扇、温度计、隔热布；所述采气箱包括连通并可拆卸连接的上箱体、中箱体和下箱体；所述上箱体的顶部密封，所述下箱体的底部开设有用于收集土壤和植物排出的温室气体的集气口；所述隔热布包覆于所述采气箱；所述上箱体的顶部开设有穿线孔和用于插入所述温度计的插入孔；所述锂电池设置于所述上箱体的外顶壁，所述风扇连接于所述上箱体的内顶壁；所述风扇和所述锂电池通过电线电连接，所述电线的一端与所述风扇连接，另一端穿过所述穿线孔与所述锂电池连接；所述上箱体的侧壁开设有导气孔；

所述气体导入装置包括硅胶管、三通阀、注射器和气体袋；所述硅胶管的一端与所述导气孔连接并连通，另一端与所述三通阀的第一端连接并连通；所述注射器与所述三通阀的第二端连接并连通，所述气体袋与所述三通阀的第三端连接并连通。

2.根据权利要求1所述的农田温室气体采集装置，其特征在于，所述采气箱还包括两个第一连接件；其中一个所述第一连接件与所述下箱体的顶部连接，另一个所述第一连接件与所述中箱体的顶部连接；所述下箱体的顶部开设有第一连通口；所述中箱体的顶部开设有第二连通口；所述第一连接件包括内板、外板和底板；所述内板的相对两端闭合以形成连通空间，所述连通空间与所述第一连通口或所述第二连通口连通；所述外板围设于所述内板，所述底板连接于所述内板和所述外板；所述外板、所述内板和所述底板之间形成容纳间隙；所述底板与所述第一连通口或所述第二连通口的边沿固定连接；所述中箱体的底部开设有第三连通口；所述上箱体的底部开设有第四连通口；所述第三连通口的边沿或所述第四连通口的边沿嵌设于所述容纳间隙。

3.根据权利要求1所述的农田温室气体采集装置，其特征在于，所述采气箱还包括第二连接件；所述第二连接件包括多根连接柱；所述连接柱的一端与所述上箱体的内顶壁连接，另一端朝向所述下箱体延伸；所述风扇固定连接于所述连接柱。

4.根据权利要求1所述的农田温室气体采集装置，其特征在于，所述隔热布粘结于所述采气箱。

5.根据权利要求1所述的农田温室气体采集装置，其特征在于，所述上箱体和所述中箱体的侧壁设置有把手。

6.根据权利要求1所述的农田温室气体采集装置，其特征在于，所述硅胶管的外直径大于所述导气孔的孔径。