CN220018585U - 一种水体温室气体检测通量箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于温室气体监测技术领域，涉及一种水面温室气体检测通量箱。该通量箱包括气体收集箱体5、传感器、传输显示模块、监测浮体8；气体收集箱体5是柱状体，顶部安装传感器，下部穿过监测浮体8，底板是密封扣板9，密封扣板9与气体收集箱体5密闭活动连接，监测浮体8采用密度小于水的材质构成，呈中空环状，密封扣板9位于监测浮体8的下平面以下，传感器安装在监测浮体8上平面以上；传感器与传输显示模块连接。本实用新型的水体温室气体检测通量箱，可以对水体温室气体进行长时间的检测，能够在不同的场景下实时观察和获取检测数据，减少因为检测装置不稳定或者不密封导致检测数据的不准确或者不真实。

Description

一种水体温室气体检测通量箱

技术领域

本实用新型属于温室气体监测技术领域，涉及一种水面温室气体检测通量箱。

背景技术

温室气体指的是大气中能吸收地面反射的长波辐射，并重新发射辐射的一些气体，如水蒸气、二氧化碳、大部分制冷剂等。它们的作用是使地球表面变得更暖，类似于温室截留太阳辐射，并加热温室内空气的作用。温室气体对许多地区的自然生态系统已经产生了影响，尤其是全球变暖。

静态箱法进行温室气体通量的测定主要依据是，在一个封闭的空间内，温室气体的浓度会随着时间具有线性的变化，通过监测浓度的变化，得到温室气体排放通量的监测。目前，通过静态箱法监测温室气体通量主要是通过人工间隔特定时间从静态箱内抽气，然后返回实验室内测定温室气体浓度，拟合浓度随时间的变化曲线，计算温室气体通量。测试需要较长时间，也不够准确。

测量温室气体也可以通过连接便携式温室气体测量仪进行。申请号为CN201611077515.7的中国发明专利申请公开了一种密闭式物质通量自动观测箱，包括：基座；箱体，其上部和下部均开口，所述下部放置于基座上；箱盖；以及电动推杆，电动推杆固定于所述箱体上，所述电动推杆与箱盖上的箱盖横臂连接，通过电动推杆控制箱盖的自动开启和关闭。本发明能够实现全或半自动地气交换通量观测，避免或显著减少了对观测生态系统的干扰，对各种陆地生态系全时域和地域适用。但是，该申请也存在耗电量大、仪器重量较重使得无法漂浮，或者压力过大导致结果具有较大的不确定性等问题。

申请号为CN201610102693.4的中国发明专利申请公开了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。该发明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。但是，也存在气体长时间储存在采样瓶中并且在野外暴露会造成漏气、造成结果不准确，以及无法同时满足高时间分辨率和长时间的温室气体数据采集和监测等问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是使用方便移动和放置的装置对水体温室气体进行长时间的检测，能够在不同的场景下实时观察和获取检测数据，减少因为检测装置不稳定或者不密封导致检测数据的不准确或者不真实。

本实用新型提供了一种水体温室气体检测通量箱，包括气体收集箱体5、传感器、传输显示模块、监测浮体8；气体收集箱体5是柱状体，顶部安装传感器，下部穿过监测浮体8，底板是密封扣板9，密封扣板9与气体收集箱体5密闭活动连接，监测浮体8采用密度小于水的材质构成，呈中空环状，中部的孔与气体收集箱体5匹配，密封扣板9位于监测浮体8的下平面以下，传感器安装在监测浮体8上平面以上；所述的传感器选自以下传感器中的一个或者多个：温湿度传感器1、氧气传感器2、二氧化碳传感器3、甲烷传感器4；传感器与传输显示模块连接。

优选地，所述的监测浮体8可以采用各种比水密度小的材质，例如各种塑料或者合成材料，例如本实用新型的一个优选例使用的是挤塑聚苯板浮体。

优选地，气体收集箱体5通过外延限定挑檐7与监测浮体8固定，外延限定挑檐7是气体收集箱体5的箱体中下部向外侧延长的部分，与气体收集箱体5的箱体表面垂直。外延限定挑檐7放置于监测浮体8上表面上，外延限定挑檐7的外侧不超过监测浮体8外围。

优选地，气体收集箱体5的箱体采用轻质材料，为了便于观察水体情况，采用透明材料更好，能够及时调整。例如，本实用新型的一个优选例中，气体收集箱体5或者外延限定挑檐7是亚克力材质的。

优选地，密封扣板9与气体收集箱体5通过铰链或者卡口连接。如果安装和材料的尺寸匹配的情况下，可以依靠水体的力量将气体收集箱体5与密封扣板9吻合。

优选地，所述的水体温室气体检测通量箱包括显示屏6，显示屏6可以固定在气体收集箱体上，例如安置在外延限定挑檐7上或者直接安放在监测浮体8上，并且与温湿度传感器1、氧气传感器2、二氧化碳传感器3、甲烷传感器4分别电连接。

优选地，温湿度传感器1、氧气传感器2、二氧化碳传感器3、甲烷传感器4分别通过数据线与显示屏6连接，可以实时观察水体情况和检测数据。

优选地，所述的水体温室气体检测通量箱包括电源10，电源10与传输显示模块或者传感器连接。

优选地，所述的电源10放置在水体中，电源10及其电线使用防水材质包裹。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

一、小体量、可移动：相较于传统的水体温室气体复杂且固定的收集方式，本次的设备形式采用小体量、可移动浮岛形式的通量箱设计，空间放置灵活，测量使用方便。

二、易观察：通量箱均采用透明实验级亚克力材质，内部变化观察更加清晰。

三、数据即时性：通过传输显示屏实时显示现场数据，并根据数据做定期观测变化记录。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的每一幅附图针对本申请的部分实施例，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的附图。

图1为本实用新型剖面结构示意图。

图2为本实用新型水体温室气体检测通量箱的顶部结构示意图。

图3为使用本实用新型7月22日实地检测的结果图。

附图标记如下：

1、温湿度传感器，2、氧气传感器，3、二氧化碳传感器，4、甲烷传感器，5、气体收集箱体(亚克力，250*260*250mm，厚度为7mm)，6、显示屏，7、外延限定挑檐(亚克力，100mm，厚度5mm)，8、监测浮体(挤塑聚苯板，600*600*120mm)，9、密封扣板，10、电源。

具体实施方式

下面将通过本申请的实施例对技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分优选实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动所获得的所有其他实施例，都属于本申请的保护范围。

实施例1

如附图所示，本实用新型提供了一种水体温室气体检测通量箱，该通量箱主要由传感器、(亚克力)气体收集箱体、传输显示模块、监测浮体8组成。

监测浮体8漂浮在水体上。监测浮体8采用密度小于水的泡沫塑料材料构成，呈中空环状，中部的孔与气体收集箱体5的形状匹配，密封扣板9位于监测浮体8的下平面以下。监测浮体8是挤塑聚苯板浮体，尺寸为600*600*120mm。

气体收集箱体5是长方体，卡在监测浮体8中部的孔内。气体收集箱体5上部密闭，顶部固定安装传感器，传感器伸入气体收集箱体5内部。所述的传感器包括：温湿度传感器1、氧气传感器2、二氧化碳传感器3、甲烷传感器4；传感器与传输显示模块连接。气体收集箱体5的底板是密封扣板9，密封扣板9与气体收集箱体5密闭活动连接。亚克力箱体主体结构的尺寸为250*260*250mm，厚度为7mm。

气体收集箱体5通过外延限定挑檐7与监测浮体8固定，外延限定挑檐7是气体收集箱体5的箱体中下部向外侧延长的部分，与气体收集箱体5的箱体表面垂直；外延限定挑檐7放置于监测浮体8上表面上，外延限定挑檐7的外侧不超过监测浮体8外围。外延亚克力限定挑檐伸出100mm，厚度5mm。

水体温室气体检测通量箱还包括传输显示模块。其中，显示屏6固定在气体收集箱体的挑檐7上，并且与温湿度传感器1、氧气传感器2、二氧化碳传感器3、甲烷传感器4分别电连接。温湿度传感器1、氧气传感器2、二氧化碳传感器3、甲烷传感器4分别通过数据线与显示屏6连接。

检测时，于水面设置包含通量试验箱的监测浮体2套，通过锚点与绳索固定，进行不同测量点位的持续观测。

实施例2

本实用新型的水体温室气体检测通量箱可以精准测量水体温室气体释放，收集水体氧气、二氧化碳、甲烷含量数据及基础空气温湿度数据。

首先，构建好本实用新型的水体温室气体检测通量箱，接通电源，检测传输显示模块显示正常，检测浮体在水体上能够平缓的静止或者略微移动。

其次，将水体温室气体检测通量箱置于待测水体上，开始检测，收集温度、湿度以及氧气、二氧化碳、甲烷等气体的实时数值。

通过固定体积的通量箱中的温室气体变化情况，采用随机抽样评估方法，估算测量区域总体积的温室气体释放情况，从而评估水体碳汇、碳排放强度与生态健康情况。

可对比性：试验箱各布置2组，同时对校园内部封闭水体校园外部公共水体进行测量。并可进行对比实验，以验证不同条件下(如有无根菌)的温室气体排放影响情况。

以上所述的实施例仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域技术的技术人员在本申请公开的技术范围内，可以不通过创造性劳动即能够联想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以本申请中权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种水体温室气体检测通量箱，其特征在于，该水体温室气体检测通量箱包括气体收集箱体(5)、传感器、传输显示模块、监测浮体(8)；

气体收集箱体(5)是柱状体，顶部安装传感器，下部穿过监测浮体(8)，底板是密封扣板(9)，密封扣板(9)与气体收集箱体(5)密闭活动连接，监测浮体(8)采用密度小于水的材质构成，呈中空环状，中部的孔与气体收集箱体(5)匹配，密封扣板(9)位于监测浮体(8)的下平面以下，传感器安装在监测浮体(8)上平面以上；所述的传感器选自以下传感器中的一个或者多个：温湿度传感器(1)、氧气传感器(2)、二氧化碳传感器(3)、甲烷传感器(4)；传感器与传输显示模块连接。

2.根据权利要求1所述的水体温室气体检测通量箱，其特征在于，所述的监测浮体(8)是挤塑聚苯板浮体。

3.根据权利要求1所述的水体温室气体检测通量箱，其特征在于，气体收集箱体(5)通过外延限定挑檐(7)与监测浮体(8)固定，外延限定挑檐(7)是气体收集箱体(5)的箱体中下部向外侧延长的部分，与气体收集箱体(5)的箱体表面垂直；外延限定挑檐(7)放置于监测浮体(8)上表面上，外延限定挑檐(7)的外侧不超过监测浮体(8)外围。

4.根据权利要求3所述的水体温室气体检测通量箱，其特征在于，气体收集箱体(5)的箱体或者外延限定挑檐(7)是亚克力材质的。

5.根据权利要求1所述的水体温室气体检测通量箱，其特征在于，密封扣板(9)与气体收集箱体(5)通过铰链或者卡口连接。

6.根据权利要求1所述的水体温室气体检测通量箱，其特征在于，所述的水体温室气体检测通量箱包括显示屏(6)，显示屏(6)固定在气体收集箱体的外延限定挑檐(7)上，并且与温湿度传感器(1)、氧气传感器(2)、二氧化碳传感器(3)、甲烷传感器(4)分别电连接。

7.根据权利要求6所述的水体温室气体检测通量箱，其特征在于，温湿度传感器(1)、氧气传感器(2)、二氧化碳传感器(3)、甲烷传感器(4)分别通过数据线与显示屏(6)连接。

8.根据权利要求1所述的水体温室气体检测通量箱，其特征在于，所述的水体温室气体检测通量箱包括电源(10)，电源(10)与传输显示模块或者传感器连接。

9.根据权利要求8所述的水体温室气体检测通量箱，其特征在于，所述的电源(10)放置在水体中，电源(10)及其电线使用防水材质包裹。