专利名称：一种连续、自动测量疏松固体介质中氧气含量的装置的制作方法
技术领域：
本发明属于一种连续、自动氧气测量装置，尤其涉及一种测量疏松固体介质中氧气含量的装置。
目前氧气的测量多集中于气体和液体介质的测量。疏松固体介质中氧气的传统测量方法是将气体收集后带回实验室测量；而堆肥中氧气的另一类测量方法是间接方法，把堆肥取回做呼吸率试验，以此来反映堆体的氧气含量状况。这种两种测量方法由于改变了原始的环境状况，均不能准确、实时地反映原有介质中的氧气含量状况，同时也不能实现氧气的连续自动监测。
为实现上述目的，本发明提供的一种连续、自动测量疏松固体介质中氧气含量的装置，主要由探杆、盒体及计算机组成，其中探杆由杆体、连接体、探头套和气路管构成，而其中探杆的杆体为一中空的管，外部涂覆有机高分子材料保护层，并标有刻度，其上端设有两手柄，用于握持操作该装置，整体呈一T形；杆体内插设一气路管。
一连接体，为上下有螺纹的中空管，上部与杆体螺合，下部与探头套螺合；连接体中间插设一根锥形管状接头，该接头的锥形部朝上，下部伸出段为探头，设有若干筛状小孔；气路管的下端与连接体的上端锥形接头插设相连。
一探头套，为中空锥形体，该锥形体上设有若干气孔，中空部分容置连接体下部伸出段。
一盒体，整体装设于探杆杆体的顶端，盒体内固置有抽气泵和采样室，气路管的上端与抽气泵的进气端连接，抽气泵的出气端与采样室的进气端相连，采样室内氧变送器的信号输出线连接至计算机。
本发明具有抗腐蚀、抗老化、耐酸碱、经久耐用等特点，适用于堆肥堆体和土壤等疏松固体介质中氧气含量的准确测定和连续监测。
图2为上述实施例中探杆与手柄及盒体的连接示意图。
图3为上述实施例中连接体的示意图。
图4为上述实施例中探头套的示意图。
图5为上述实施例中采样室的示意图。
图6为本发明在空气中氧气含量的测量结果。
图7为本发明在堆肥堆体中，一个通风周期内氧气的补充与消耗过程。
本实施例的装置参见
图1，其中各部件的形状、结构及相互之间的连接关系分别如图2-图5所示。
请参阅图2-图5，探杆1由杆体5、手柄6、探头套7、连接体8组成。杆体5为一中空的金属管，其上端两侧各螺合一手柄6，用于握持和操作该装置。为防止导热和酸碱腐蚀，杆体5的外部涂覆有机高分子材料保护层18，本实施例涂覆的保护层为聚四氟乙烯，并标有刻度19，以方便地控制探头插入待测物质的深度。杆体5内插设一气路管9，该气路管9可用聚四氟乙烯或金属材料制作，本实施例采用聚四氟乙烯材料制作，其内径为0.5-1.5mm，本例采用1mm，外径小于杆体5的内径即可，以方便地插设于杆体5内。气路管9下端与连接体8的上端锥形接头12插设相连，连结后，将连接体8上端螺纹16与杆体5下部螺合，连接体8下端螺纹17与探头套7螺合。连接体下部伸出2cm长的探头13，上面密布筛状气孔15。探头套7为中空锥形体，长13cm，其中锥部3cm，管状部分10cm，管状部分中间有5cm长度的管体被挖成窗口，外面包裹一层100目不锈钢网27，使待测物体中气体可以自由进入探头套7和筛状气孔15并顺利进入连接体气路14，从而进入气路9。
探杆1的顶部的金属盒23与杆体5上端固定盘24通过螺杆10固定，采样室2与金属盒23通过螺杆1 1固定，抽气泵3与金属盒通过螺杆25固定，将气路9上端与抽气泵3的进气端20相连，抽气泵3的出气端21与采样室2的进气端22相连。采样室信号输出线26与计算机数据量IO卡28相连。
使用时，将该装置的探杆插入被测物质中，接通抽气泵电源，本发明中抽气泵的抽气速率控制在40-500ml/min就可满足测量要求。采集的被测气体经探头、气路管进入采样室，在采样室内经氧变送器转变为电信号后输入计算机，经COMPOST软件直接显示并储存于计算机相应路径下。由于本发明采用的采样室构造以及与计算机的连接均为公知技术，本发明对此不作详细描述。
从上述可以看出，本发明结构紧凑，操作方便，由于抽气量小，避免了抽气对堆体内气压、氧分压和气体组分的影响，保证测量结果精确，重复性好且平衡时间短；测量装置在空气中平衡时间为15秒钟，在堆体中平衡时间为30秒钟。该系统可以连续多日实时在线地自动监测待测介质中氧气的含量，测量结果储存于计算机相应路径下。
下面是本发明在空气中和堆肥堆体中的测量结果，其中图6是在空气中氧气含量的测量结果，图7是在堆肥堆体中，一个通风周期内氧气的补充与消耗过程。
权利要求
1.一种连续、自动测量疏松固体介质中氧气含量的装置，主要由探杆、盒体及计算机组成，其中探杆由杆体、连接体、探头套和气路管构成探杆的杆体为一中空的金属管，其上端设有两手柄；杆体内插设一气路管；一连接体，为上下有螺纹的中空管，上部与杆体的下端螺合，下部与探头套的上端螺合；连接体中间插设一根锥形管状接头，该接头的锥形部朝上，下部有一伸出段为探头，设有若干筛状小孔；气路管的下端与连接体的锥形接头插设相连；一探头套，为中空锥形体，该锥形体上设有若干气孔，中空部分容置连接体下部伸出的探头；一盒体，装设于传感器的探杆杆体的顶端，盒体内固置有抽气泵、采样室和接线盒，气路管的上端与抽气泵的进气端连接，抽气泵的出气端与采样室的进气端相连，采集的气体经采样室内氧变送器转换成电信号后输入计算机，直接显示并储存于计算机相应路径下。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述探杆的杆体外部包裹有机高分子材料保护层。
3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述探杆的杆体外部包裹聚四氟乙烯保护层。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述探杆的杆体外部标有刻度。
5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述探杆内插设的气路管为铜、铝、不锈钢或聚四氟乙烯材质。
6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述连接体为金属、塑料或陶瓷制成。
7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的抽气泵为连续自动抽气。
8.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述抽气泵的抽气速率为40-500ml/min。
9.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述计算机将输入的标准电压信号转换成氧气含量。
全文摘要
一种连续、自动测量疏松固体介质中氧气含量的装置，主要由探杆、盒体及计算机组成，其中探杆由杆体、连接体、探头套和气路管构成探杆的杆体为一中空的金属管，管内插设一气路管；连接体为上下有螺纹的中空管，上部与杆体螺合，下部与探头套螺合；连接体中间插设一根锥形管状接头，下部有一探头，设有若干筛状小孔；气路管的下端与连接体插设相连。一探头套，设有若干气孔，容置连接体下部伸出的探头；一盒体，装设于传感器的探杆杆体的顶端，盒体内固置抽气泵、采样室和接线盒，采集的气体经采样室内氧变送器转换成电信号后输入计算机，直接显示并储存于计算机相应路径下。
文档编号G01N27/00GK1397796SQ0213047
公开日2003年2月19日 申请日期2002年8月21日 优先权日2002年8月21日
发明者陈同斌, 郑玉琪 申请人:陈同斌, 郑玉琪