一种土壤气体原位采集装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种土壤气体原位采集装置，其包括底部开设有若干通气孔的集气管和安装于所述集气管的开口端的密封盖，第一导气管的第一端穿过所述密封盖，其第二端通过阀门分别连通有储气袋和气泵；还包括设置于所述集气管内的活塞，以及与所述活塞连接的操作杆，所述活塞在所述集气管内的轴向位置可变，且所述第一导气管的第一端位于所述活塞的上方。这样，当需要采集不同深度的土壤气体时，只需通过操作杆调整活塞在集气管内的轴向位置，即能够选择活塞上方的土壤气体作为采样基础，可以根据使用要求，方便地调节采样深度，从而实现了不同深度土壤气体的采集。
【专利说明】一种土壤气体原位采集装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及土壤环境污染控制与修复领域，特别涉及一种土壤气体原位采集
>J-U ρ?α装直。
【背景技术】
[0002]土壤气体是是土壤重要组成成分之一，对植物生长和土壤形成具有重要意义。土壤对大气中温室气体的产生和消耗起着重要的作用，土壤与大气环境间的气体交换以C O2气体的交换为主，同时也伴随着ch4、N2O等温室气体的排放，这对于全球气候变化具有重要影响。研究土壤温室气体的垂向分布有助于揭不土壤温室气体产生及其与大气环境间的交换过程。然而，准确采集土壤气体样品，提高采样效率的同时减小采样过程中的土壤扰动是土壤气体组分分析研究的重要前提。
[0003]当前，土壤气体原位采样技术虽取得较大进展，但土壤温室气体的研究仍主要集中于地表温室气体的收集和地表温室气体通量的监测，如静态气箱法等，采样过程中一旦混入大气成分，则不能完全真实地反映土壤实际环境。为确保土壤气体样品的真实性和完整性，往往需要利用土壤气体原位采集装置选取垂直方向上不同土层深度的土壤气体。
[0004]请参考图1，图1为一种典型的土壤气体原位采集装置的结构示意图。
[0005]一种典型的土壤气体原位采集装置包括多个不同长度的储气管11，储气管11的下部开设有若干集气孔12，储气管11的开口处具有与其密封的顶盖13，导管14的一端插入储气管11，另一端通过截止阀15连接有取气管16，取气管16通过第一支路与气泵17连通，且通过第二支路与储气袋18连通，在第二支路上设置有正压单向阀19，并在取气管的主路上设置有负压单向阀110。
[0006]在取气过程中，启动气泵，利用气体压力将土壤气体通过集气孔抽入储气管，并通过正压单向阀和负压单向阀的交替启动，将储气管内的气体通过取气管输入储气袋储存。而在不同深度位置取样时，则需更换不同长度的储气管，通过储气管长度的变化，实现采样深度的变化。
[0007]可见，上述土壤气体原位采集装置虽然实现了不同土层深度土壤气体样品的采集，但采样深度受到采样管本身设计高度限制，当取样深度变化时，只能通过改变取样管的长度来适应，结构复杂不易灵活调节，难以满足不同类型土壤气体采集与分析的需要。
[0008]因此，开发一种能够调节采样深度的土壤气体原位采集装置，从而方便不同深度土壤气体的采集，就成为本领域技术人员亟需解决的问题。
实用新型内容
[0009]本实用新型的目的是提供一种土壤气体原位采集装置，其可以根据使用要求，方便地调节采样深度，从而实现了不同深度土壤气体的采集。
[0010]为解决上述技术问题，本实用新型提供一种土壤气体原位采集装置，包括底部开设有若干通气孔的集气管和安装于所述集气管的开口端的密封盖，第一导气管的第一端穿过所述密封盖，其第二端通过阀门分别连通有第一储气袋和气泵；还包括设置于所述集气管内的活塞，以及与所述活塞连接的操作杆，所述活塞在所述集气管内的轴向位置可变，且所述第一导气管的第一端位于所述活塞的上方。
[0011]优选地，所述活塞至少包括沿所述集气管轴向布置的第一活塞和第二活塞，所述土壤气体原位采集装置还包括第二导气管，所述第二导气管的第一端设于所述第一活塞与所述第二活塞之间，且其第二端通过阀门分别与第二储气袋和所述气泵连通。
[0012]优选地，所述活塞通过连接组件与所述操作杆轴向滑动连接。
[0013]优选地，所述连接组件包括轴向安装于所述操作杆的滑动杆，以及安装于所述活塞、并沿所述滑动杆滑动的滑轮。
[0014]优选地，还包括开设有安装孔的定位箱，所述集气管穿过所述安装孔，并设置于所述定位箱的箱体内部。
[0015]优选地，所述安装孔的孔壁开设有内螺纹，所述集气管的管壁开设有与所述内螺纹啮合的外螺纹。
[0016]优选地，所述定位箱的底部设置有楔形切土面。
[0017]本实用新型所提供的土壤气体原位采集装置，包括底部开设有若干通气孔的集气管和安装于所述集气管的开口端的密封盖，第一导气管的第一端穿过所述密封盖，其第二端通过阀门分别连通有储气袋和气泵；还包括设置于所述集气管内的活塞，以及与所述活塞连接的操作杆，所述活塞在所述集气管内的轴向位置可变，且所述第一导气管的第一端位于所述活塞的上方。这样，当需要采集不同深度的土壤气体时，只需通过操作杆调整活塞在集气管内的轴向位置，即能够选择活塞上方的土壤气体作为采样基础，可以根据使用要求，方便地调节采样深度，从而实现了不同深度土壤气体的采集。
[0018]在一种优选的实施方式中，本实用新型所提供的土壤气体原位采集装置，其活塞至少包括沿所述集气管轴向布置的第一活塞和第二活塞，所述土壤气体原位采集装置还包括第二导气管，所述第二导气管的第一端设于所述第一活塞与所述第二活塞之间，且其第二端通过所述阀门分别与第二储气袋和所述气泵连通；这样，可以通过第一导气管、第一储气袋采集第一活塞上部的土壤气体，同时可以通过第二导气管和第二储气管采集第一活塞与第二活塞之间的土壤气体，从而实现了不同深度气体的同时采样，提高了采样效率，扩大了采集装置的适用范围。
[0019]在另一种优选的实施方式中，本实用新型所提供的土壤气体原位采集装置还包括开设有安装孔的定位箱，所述集气管穿过所述安装孔，并设置于所述定位箱的箱体内部，这样，通过定位箱固定采集范围，提高了采样的精确性。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1为一种典型的土壤气体原位采集装置的结构示意图；
[0021]图2为本实用新型所提供的土壤气体原位采集装置一种【具体实施方式】的结构示意图；
[0022]图3为图2所示土壤气体原位采集装置中活塞与操作杆的连接结构示意图。【具体实施方式】
[0023]本实用新型的核心是提供一种土壤气体原位采集装置，其可以根据使用要求，方便地调节采样深度，从而实现了不同深度土壤气体的采集。
[0024]为了使本【技术领域】的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步的详细说明。
[0025]请参考图2和图3，图2为本实用新型所提供的土壤气体原位采集装置一种【具体实施方式】的结构示意图；图3为图2所示土壤气体原位采集装置中活塞与操作杆的连接结构示意图。
[0026]在一种【具体实施方式】中，本实用新型所提供的土壤气体原位采集装置，包括底部开设有若干通气孔的集气管21和安装于所述集气管21的开口端的密封盖22，第一导气管23的第一端穿过所述密封盖22，其第二端通过阀门24分别连通有储气袋和气泵26 ;还包括设置于所述集气管21内的活塞，以及与所述活塞连接的操作杆27，所述活塞在所述集气管21内的轴向位置可变，且所述第一导气管23的第一端位于所述活塞的上方。这样，当需要采集不同深度的土壤气体时，只需通过操作杆27调整活塞在集气管21内的轴向位置，即能够选择活塞上方的土壤气体作为采样基础，可以根据使用要求，方便地调节采样深度，从而实现了不同深度土壤气体的采集。
[0027]具体的，上述集气管21可以呈圆柱体状，主体部分由不锈钢材料制成，内置可移动的橡胶材质的活塞和小型风扇210。集气管21顶部连接有不锈钢螺旋盖216、密封盖22和不锈钢T型手柄211。集气管21的外壁设计为双层光滑不锈钢网状结构。外接蓄电池212供给小型风扇电能，确保其匀速转动以达到均匀混合气室内部气体的目的。
[0028]可以理解的，本实用新型所提供的土壤气体原位采集装置还应包括实现气体采集的其他必需结构，例如设置在导气管上的防尘防水膜213和除尘滤膜214，以便保证通过气泵26吸收入储气袋的气体清洁度；设置在集气管21内的温湿度传感器215，以实时监测土壤的温度和湿度等。
[0029]进一步地，上述活塞至少包括沿所述集气管21轴向布置的第一活塞281和第二活塞282，所述土壤气体原位采集装置还包括第二导气管，所述第二导气管的第一端设于所述第一活塞281与所述第二活塞282之间，且其第二端通过所述阀门24分别与第二储气袋和所述气泵26连通；这样,可以通过第一集气管、第一储气袋25米集第一活塞281上部的土壤气体，同时可以通过第二导气管和第二储气管采集第一活塞281与第二活塞282之间的土壤气体，从而实现了不同深度气体的同时采样，提高了采样效率，扩大了采集装置的适用范围。
[0030]从理论上来讲，上述活塞不局限于包括两活塞的形式，根据实际使用情况，还可以在集气管21轴向布置三个或三个以上的活塞，且相邻两活塞之间可均设置导气系统。
[0031]具体地，上述活塞通过连接组件与所述操作杆27轴向滑动连接，以通过活塞相对于操作杆27的轴向移动，实现活塞相对于集气管21轴向的位置变化，从而提高了活塞位置的可操作性。上述活塞也可以固定安装于操作杆27，从而通过拉出或者伸入操作杆27来实现活塞位置的变化。
[0032]进一步地，上述连接组件包括轴向安装于所述操作杆27的滑动杆271，以及安装于所述活塞、并沿所述滑动杆271滑动的滑轮272，以便改变活塞的位置，并便于定位。从理论上来讲，连接组件不局限于上述具体形式，也可以为其他能够实现轴向运动并定位结构，例如在操作杆27上设置导向槽，并在活塞上设置导向块，通过导向块在导向槽内的滑动实现活塞位置的改变；此时，可以通过活塞与集气管21的过盈配合实现轴向定位。
[0033]在上述【具体实施方式】中，本实用新型提供的土壤气体原位采集装置还包括开设有安装孔的定位箱29，所述集气管21穿过所述安装孔，并设置于所述定位箱29的箱体内部，这样，通过定位箱29固定采集范围，提高了采样的精确性。
[0034]优选地，上述安装孔的孔壁开设有内螺纹，所述集气管21的管壁开设有与所述内螺纹啮合的外螺纹，通过螺纹连接的方式实现集气管21与定位箱29的安装，结构简单，且便于拆分。显然地，两者也可以通过本领域常规使用的固定连接方式安装，例如螺栓连接或者卡接等。
[0035]为了提高切土性能，在定位箱29的底部设置有楔形切土面291。
[0036]上述定位箱29可呈空心圆柱体状，箱体采用不锈钢材料制成，以达到装置稳固的效果，也可以设置为方形柱体等。
[0037]需要指出的是，文中所述“第一、第二”等序数词是为了区分相同名称的不同结构，仅为了描述方便，不表示某种顺序，更不应理解为任何限定。
[0038]以上对本实用新型所提供的不同深度土壤气体原位采集装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。
【权利要求】
1.一种土壤气体原位采集装置，包括底部开设有若干通气孔的集气管(21)和安装于所述集气管(21)的开口端的密封盖(22)，第一导气管(23)的第一端穿过所述密封盖(22)，其第二端通过阀门(24)分别连通有第一储气袋(25)和气泵(26);其特征在于，还包括设置于所述集气管(21)内的活塞，以及与所述活塞连接的操作杆(27)，所述活塞在所述集气管(21)内的轴向位置可变，且所述第一导气管(23)的第一端位于所述活塞的上方。
2.根据权利要求1所述的土壤气体原位采集装置，其特征在于，所述活塞至少包括沿所述集气管(21)轴向布置的第一活塞(281)和第二活塞(282)，所述土壤气体原位采集装置还包括第二导气管，所述第二导气管的第一端设于所述第一活塞(281)与所述第二活塞(282)之间，且其第二端通过阀门(24)分别与第二储气袋和所述气泵(26)连通。
3.根据权利要求2所述的土壤气体原位采集装置，其特征在于，所述活塞通过连接组件与所述操作杆(27)轴向滑动连接。
4.根据权利要求3所述的土壤气体原位采集装置，其特征在于，所述连接组件包括轴向安装于所述操作杆(27)的滑动杆(271)，以及安装于所述活塞、并沿所述滑动杆(271)滑动的滑轮(272)。
5.根据权利要求1至4任一项所述的土壤气体原位采集装置，其特征在于，还包括开设有安装孔的定位箱(29)，所述集气管(21)穿过所述安装孔，并设置于所述定位箱(29)的箱体内部。
6.根据权利要求5所述的土壤气体原位采集装置，其特征在于，所述安装孔的孔壁开设有内螺纹，所述集气管(21)的管壁开设有与所述内螺纹啮合的外螺纹。
7.根据权利要求6所述的土壤气体原位采集装置，其特征在于，所述定位箱(29)的底部设置有楔形切土面(291)。
【文档编号】G01N1/24GK204085965SQ201420362653
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年7月2日 优先权日:2014年7月2日
【发明者】耿晓君, 欧阳威, 郝芳华, 焦伟, 吴斌 申请人:北京师范大学