CN218098524U - 便携式温室气体采样装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种便携式温室气体采样装置，包括底部开口的不锈钢采样桶，在不锈钢采样桶外部的壁上左右对称地设有一对不锈钢把手，不锈钢采样桶的顶面设有通气导管和气压平衡导管，通气导管和气压平衡导管的上部均露出于不锈钢采样桶的顶部，下部均位于不锈钢采样桶内；通气导管的首端通过第一塑料软管、塑料二通阀与抽气针筒相连通，尾端接有第二塑料软管，气压平衡导管的尾端与气压平衡塑料袋相连通。本实用新型结构简单，便于携带，可以在田间地头随机取样。

Description

便携式温室气体采样装置

技术领域

本实用新型涉及农田温室气体采集装置技术领域，具体是便携式气体(温室气体)采样装置。

背景技术

随着农业发展，人们需要化肥和有机肥增加粮食产量，以满足人口对粮食的需要，然而肥料的大量使用会增加土向大气排放温室气体，如一氧化氮和甲烷等，农田是大气温室气体甲烷和氧化亚氮的重要来源。通过测量农田排放温室气体，进而开发实用的减少温室气体排放的技术、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。

在农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采样桶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。

现有专利文件专利号：CN108871883A《一种静态箱通量观测装置及采气方法》、专利号：CN210142023U《一种农田温室气体采集装置》和专利号：CN205301015U《农田气体排放量测量取气装置》均提供了利用静态箱法的温室气体采样装置，但是存在缺陷如下：

(1)当前农田系统温室气体采集需要提前在农田装置好相应的底座，因此，每次采样只能在固定地点采集，导致其气体采集不能随机在田块进行；

(2)为保障其气密性，现有技术中或者是采用水封槽并需要水封，或者是利用特定HO型密封圈进行无水密封；这两种方法都比较费工费时，不方便野外操作；

(3)采样桶内气体混合方法，现有技术中多采用两种方法进行：一种是采样桶内安装风扇，并以各种电池进行供电，各个采样桶配备电池，成本较高，同时不宜携带进行野外操作；另一种是在采样桶外装置一气囊，该方法不方便携带，外置气囊容易受损；

(4)采样桶隔热或者采用包裹泡沫聚苯乙烯等隔热材料，但野外操作时容易损坏，或者采样桶外刷一层防晒漆，但各种漆类仍然有一定的吸光吸热能力，其隔热效果仍然欠佳。

因此，需要对现有技术进行改进。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单，便于携带，可以在田间地头随机取样的便携式气体(温室气体)采样装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供便携式气体(温室气体)采样装置，包括不锈钢采样桶，不锈钢采样桶为底部开口、四周和顶部封闭的容器；所述不锈钢采样桶的顶面设有气压平衡孔和抽气孔，在抽气孔中设有通气导管，气压平衡孔中设有气压平衡导管，通气导管的管身和气压平衡导管的管身均与不锈钢采样桶的顶面为密封连接；

所述通气导管的上部露出于不锈钢采样桶的顶部，首端通过第一塑料软管与塑料二通阀的入口相连通，塑料二通阀的出口与抽气针筒相连通；通气导管的下部位于不锈钢采样桶的内部；

所述气压平衡导管的上部露出于不锈钢采样桶的顶部，下部位于不锈钢采样桶的内部，且气压平衡导管的尾端设于位于不锈钢采样桶内的气压平衡塑料袋中。

作为本实用新型的便携式温室气体采样装置的改进：

所述不锈钢采样桶外部的壁上左右对称地设有一对不锈钢把手，不锈钢把手与不锈钢采样桶固定连接；不锈钢把手距离不锈钢采样桶底部4cm。

作为本实用新型的便携式温室气体采样装置的进一步改进：

所述通气导管的管身设于第一硅胶塞中，第一硅胶塞设于抽气孔中，且通气导管、第一硅胶塞和不锈钢采样桶的顶面之间均为密封连接。

作为本实用新型的便携式温室气体采样装置的进一步改进：

所述气压平衡导管设于第二硅胶塞中，第二硅胶塞设于抽气孔中且通气导管、第二硅胶塞和不锈钢采样桶的顶面之间均为密封连接。

作为本实用新型的便携式温室气体采样装置的进一步改进：

所述气压平衡塑料袋的内腔通过气压平衡导管与外界相连通且与不锈钢采样桶的内腔相互隔绝。

作为本实用新型的便携式温室气体采样装置的进一步改进：

所述通气导管的尾端套接有第二塑料软管，第二塑料软管的尾端位于不锈钢采样桶内腔的中部区域。

作为本实用新型的便携式温室气体采样装置的进一步改进：

所述不锈钢采样桶的外部包裹为铝箔隔热棉的隔热层。

作为本实用新型的便携式温室气体采样装置的进一步改进：

所述第一硅胶塞和第二硅胶塞均为上大下小的圆台形；

所述塑料二通阀带有手动开关。

作为本实用新型的便携式温室气体采样装置的进一步改进：

所述第二塑料软管、通气导管、第一塑料软管、塑料二通阀和抽气针筒之间的连接均为密封连接；

所述气压平衡塑料袋与气压平衡导管之间为密封连接。

本实用新型与现有技术相比的有益效果主要体现在：

(1)、本实用新型采用不锈钢采样桶，无需底座，可以在田间地头随机进行采样；

(2)、本实用新型的底部可以直接插入土中，直接依靠土壤与不锈钢采样桶的桶壁接触密封，无需水封或者才用HO密封圈，更便捷方便，可以在田间随机采样；

(3)、本实用新型在不锈钢采样桶内置气压平衡塑料袋即可起到气压平衡的作用，无需风扇或者外置气囊，价格便宜，操作简单，易于携带；

(4)、不锈钢采样桶外设隔热层，隔热效果良好，外型美观，便于野外使用。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明。

图1为本实用新型的便携式温室气体采样装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行进一步描述，但本实用新型的保护范围并不仅限于此：

实施例1、便携式温室气体采样装置，如图1所示，包括不锈钢采样桶100，不锈钢采样桶100为底部开口、四周和顶部封闭的容器，由2mm厚的不锈钢制成，不锈钢采样桶100高30cm，外部包裹有铝箔隔热棉的隔热层200，隔热棉原本就有隔热作用，但隔热棉仍然有一定的吸光吸热能力，而隔热棉外的铝箔的反光作用起到了二次隔热作用。

离底部4cm的高度，在不锈钢采样桶100的侧壁上左右对称地焊接了一对不锈钢把手2，每只不锈钢把手2直径7mm，总长8cm。不锈钢把手2的作用，其一是提供了搬运不锈钢采样桶100的便利性，其二是起到标记高度的效果，采样时，将不锈钢采样桶100的底部开口朝下插入土壤至不锈钢把手2处，直观地实现了插入土壤4cm的采样要求，操作简单且保证了气密性，其三是遇到土质较硬时，用两脚分别踩在两个不锈钢把手2处将不锈钢采样桶100进一步插入土体。与现有技术采用固定底座相比，不锈钢采样桶100使用时无需预先埋设分离的固定底座，方便野外携带，可以在田间随机采样。

不锈钢采样桶100顶面设有气压平衡孔11和抽气孔12，气压平衡孔11和抽气孔12的孔径均为3cm。在抽气孔12中设有通气导管13，通气导管13为不锈钢管；通气导管13的管身通过第一硅胶塞191与抽气孔12密封连接，即在第一硅胶塞191中插入通气导管13，然后将第一硅胶塞191塞入抽气孔12中，从而使得通气导管13、第一硅胶塞191和不锈钢采样桶100的顶面之间均为密封连接。通气导管13为不锈钢管，内径4mm，外径7mm，长度8cm。通气导管13的上部露出于不锈钢采样桶100的顶部，且通气导管13的首端通过内径为6mm的食品级的第一塑料软管181与塑料二通阀14的入口相连通，塑料二通阀14的出口与抽气针筒15相连通。塑料二通阀14带有手动开关，关闭时通气导管13处于截止状态，可以保证不锈钢采样桶100的内部的气密性，塑料二通阀14打开时，通气导管13处于导通状态，抽气针筒15可以通过通气导管13抽取不锈钢采样桶100内部的气体。通气导管13的下部位于不锈钢采样桶100的内部，且通气导管13的尾端套接有一个长度为12cm内径为6mm的食品级的第二塑料软管182，第二塑料软管182挂在通气导管13的下方，尾端正好位于不锈钢采样桶100内腔的中部，以便采气时下部空气和上部空气混合。第二塑料软管182、通气导管13、第一塑料软管181、塑料二通阀14和抽气针筒15之间的连接均为密封连接，从而保证不锈钢采样桶100内部气密性的同时能够抽取不锈钢采样桶100内的气体。抽气针筒15用于收集不锈钢采样桶100内的气体，可以采集气体时再与塑料二通阀14的出口相连接，平时抽气针筒15与不锈钢采样桶100分开放置，方便运输和保存。

气压平衡孔11中设有气压平衡导管17，气压平衡导管17为不锈钢管，内径4mm，外径7mm，长度8cm，气压平衡导管17的管身通过第二硅胶塞192与气压平衡孔11密封连接，即在第二硅胶塞192中插入气压平衡导管17，然后将第二硅胶塞192塞入抽气孔12中，从而使得通气导管13、第二硅胶塞192和不锈钢采样桶100的顶面之间均为密封连接。气压平衡导管17的下部位于不锈钢采样桶100的内腔，气压平衡导管17的上部露出于不锈钢采样桶100的顶部；不锈钢采样桶100的内腔中设有气压平衡塑料袋16，气压平衡塑料袋16可以采用容量100ml左右封闭的容器，容器的壁可以收缩或扩展从而改变容量，例如气压平衡塑料袋16可以采用塑料袋，将气压平衡导管17的尾端伸入气压平衡塑料袋16的开口中，然后用橡皮筋扎紧开口，使得气压平衡塑料袋16的内腔通过气压平衡导管17与外界相连通且与不锈钢采样桶100的内腔隔绝。采用此设计，气压平衡塑料袋16与不锈钢采样桶100的内腔相互隔绝且与外界大气相通，即可以顺利抽取不锈钢采样桶100的内部空气又能使得不锈钢采样桶100的内部空气保持与外界空气的隔离。同时，因气压平衡塑料袋16与外界大气相通，使得在混合或者抽气时都可以保持不锈钢采样桶100内气压不变，避免了因采气导致不锈钢采样桶100内负压的出现。因此，该装置既方便又实用且价格低廉，在农田中可以随处安装使用，为不锈钢采样桶100内气体混合和气体采集提供了较好的气压平衡条件。

第一硅胶塞191和第二硅胶塞192均为上大下小的圆台形，上部大头直径5cm，下部小头直径2cm，高度3cm。

便携式温室气体采样装置的使用方法如下：

1、在需采集温室气体样品的农田里，找到一块平整的土地用于设置不锈钢采样桶100；

2、将不锈钢采样桶100的底部开口朝下插入土壤至不锈钢把手2处，如果土质较硬，用两脚分别踩在两个不锈钢把手2上将不锈钢采样桶100插入土壤至不锈钢把手2处；然后将不锈钢采样桶100底部四周的土壤与不锈钢采样桶100桶壁之间压实，关闭塑料二通阀14，确保不锈钢采样桶100内部的密封性；

3、达到气体采集所需的时长后，在塑料二通阀14的出口处接入抽气针筒15并确保连接的密封性，然后打开塑料二通阀14，反复拉动抽气针筒15的活塞杆3次，即向不锈钢采样桶100内抽取、注入气体3次，使得不锈钢采样桶100内的气体充分混合；

4、抽取第一管气体，然后关闭塑料二通阀14，拔出抽气针筒15并推动活塞杆排空第一管气体用于洗涤抽气针筒15，然后再次将抽气针筒15与塑料二通阀14的出口相连接并确保连接的密封性，抽取第二管气体作为所采集的气体样品。

最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本实用新型的若干个具体实施例。显然，本实用新型不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本实用新型公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.便携式气体采样装置，其特征在于:包括不锈钢采样桶(100)，不锈钢采样桶(100)为底部开口、四周和顶部封闭的容器；所述不锈钢采样桶(100)的顶面设有气压平衡孔(11)和抽气孔(12)，在抽气孔(12)中设有通气导管(13)，气压平衡孔(11)中设有气压平衡导管(17)，通气导管(13)的管身和气压平衡导管(17)的管身均与不锈钢采样桶(100)的顶面为密封连接；

所述通气导管(13)的上部露出于不锈钢采样桶(100)的顶部，首端通过第一塑料软管(181)与塑料二通阀(14)的入口相连通，塑料二通阀(14)的出口与抽气针筒(15)相连通；通气导管(13)的下部位于不锈钢采样桶(100)的内部；

所述气压平衡导管(17)的上部露出于不锈钢采样桶(100)的顶部，下部位于不锈钢采样桶(100)的内部，且气压平衡导管(17)的尾端设于位于不锈钢采样桶(100)内的气压平衡塑料袋(16)中。

2.根据权利要求1所述的便携式气体采样装置，其特征在于：

所述不锈钢采样桶(100)外部的壁上左右对称地设有一对不锈钢把手(2)，不锈钢把手(2)与不锈钢采样桶(100)固定连接；不锈钢把手(2)距离不锈钢采样桶(100)底部4cm。

3.根据权利要求2所述的便携式气体采样装置，其特征在于：

所述通气导管(13)的管身设于第一硅胶塞(191)中，第一硅胶塞(191)设于抽气孔(12)中，且通气导管(13)、第一硅胶塞(191)和不锈钢采样桶(100)的顶面之间均为密封连接。

4.根据权利要求3所述的便携式气体采样装置，其特征在于：

所述气压平衡导管(17)设于第二硅胶塞(192)中，第二硅胶塞(192)设于抽气孔(12)中且通气导管(13)、第二硅胶塞(192)和不锈钢采样桶(100)的顶面之间均为密封连接。

5.根据权利要求4所述的便携式气体采样装置，其特征在于：

所述气压平衡塑料袋(16)的内腔通过气压平衡导管(17)与外界相连通且与不锈钢采样桶(100)的内腔相互隔绝。

6.根据权利要求5所述的便携式气体采样装置，其特征在于：

所述通气导管(13)的尾端套接有第二塑料软管(182)，第二塑料软管(182)的尾端位于不锈钢采样桶(100)内腔的中部区域。

7.根据权利要求6所述的便携式气体采样装置，其特征在于：

所述不锈钢采样桶(100)的外部包裹为铝箔隔热棉的隔热层(200)。

8.根据权利要求7所述的便携式气体采样装置，其特征在于：

所述第一硅胶塞(191)和第二硅胶塞(192)均为上大下小的圆台形；

所述塑料二通阀(14)带有手动开关。

9.根据权利要求8所述的便携式气体采样装置，其特征在于：

所述第二塑料软管(182)、通气导管(13)、第一塑料软管(181)、塑料二通阀(14)和抽气针筒(15)之间的连接均为密封连接；

所述气压平衡塑料袋(16)与气压平衡导管(17)之间为密封连接。

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