一种潜流式人工湿地基质原位呼吸作用实验测试装置的制作方法

本实用新型涉及一种实验测试装置，尤其涉及一种潜流式人工湿地基质原位呼吸作用监测装置，为环境工程技术领域。

背景技术：

人工湿地作为一种节能高效的污水处理生态工程技术，能够用于工业废水，生活用水或污水处理厂尾水深度处理，对其污染物去除机理的研究将有助于湿地构建工艺的优化和运行参数的设计。

基质作为人工湿地的重要组成部分，能固定植物生长，吸附污染物质，为微生物生长提供附着面积。因此对于湿地基质呼吸作用的研究对了解人工湿地内部微生物与其他生物参与污染物去除机理的研究具有重要意义。

目前市面上还没有专用的潜流式人工湿地基质原位呼吸作用监测装置，因此针对人工湿地基质特点，设计一种潜流式人工湿地基质原位呼吸作用实验测试装置用于人工湿地基质的呼吸作用监测十分必要。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种潜流式人工湿地基质原位呼吸作用实验测试装置，利用一种潜流式人工湿地基质原位呼吸作用实验测试装置解决没有专用的潜流式人工湿地基质原位呼吸作用监测装置的问题，用于人工湿地基质的呼吸作用监测。

本实用新型采取的技术方案为：一种潜流式人工湿地基质原位呼吸作用实验测试装置，包括固定装置和呼吸作用测试装置，所述的固定装置为空心柱体，上端开口，下端封闭，上下两端有填充物，侧壁上有开孔；呼吸作用测试装置安装在固定装置内部，所述呼吸作用测试装置与固定装置可套合。

所述的开孔成列均匀分布在空心柱体上，开孔大小为2~10mm。

所述的呼吸作用测试装置包括红外光系统、传感器、数据线和后台系统。

所述的红外光系统包括红外光源、光源电路管、薄膜干涉过滤器和红外光谱检测器；所述的红外光源安装在固定装置底部填充物上方；红外光谱检测器安装在固定装置上端填充物下方；光源电路管安装在固定装置底部填充物与红外光谱检测器之间，光源电路管分别和红外光谱检测器以及红外光源连接；薄膜干涉过滤器安装在红外光谱检测器下方检测口位置。

所述的传感器包括温湿度传感器和PH计。

所述的后台系统通过数据线分别和温湿度传感器、PH计以及红外光系统连接。

利用本实用新型的技术方案，通过检测人工湿地的温湿度以及PH等参数，从而实现人工湿地基质的呼吸作用监测。

与现有技术比较，本实用新型提供一种潜流式人工湿地基质原位呼吸作用实验测试装置，填补了人工湿地基质的呼吸作用监测的空白。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型湿地装置安装侧面图；

图3为本实用新型湿地实验装置顶面观预留外筒装置位置图；

图中标识为：1、数据线，2、上端填充物，3、红外光谱检测器，4、PH计，5、温湿度探头，6、后台系统，7、薄膜干涉过滤器，8、检测光路，9、红外光源，10、光源电路管，11、底部填充物。

具体实施方式

下面结合附图及具体的实施例对实用新型进行进一步介绍。

如图1~2所示，一种潜流式人工湿地基质原位呼吸作用实验测试装置，包括固定装置和呼吸作用测试装置，由数据线1、上端填充物2、红外光谱检测器3、PH计4、温湿度探头5、后台系统6、薄膜干涉过滤器7、检测光路8、红外光源9、光源电路管10和底部填充物11组成，所述的固定装置为空心柱体，上端开口，下端封闭，上下两端有填充物，侧壁上有开孔；呼吸作用测试装置安装在固定装置内部，所述呼吸作用测试装置与固定装置可套合。

进一步的开孔成列均匀分布在空心柱体上，开孔大小为2~10mm，空心柱体可以将测试装置、光源系统以及传感器安装在其内部，从而节省了空间，开孔便于空气的对流，以提高测量精度。

进一步的呼吸作用测试装置包括红外光系统、传感器、数据线和后台系统，可以通过系统将测量参数进行数据分析和处理。

进一步的红外光系统包括红外光源9、光源电路管10、薄膜干涉过滤器7和红外光谱检测器3；所述的红外光源9安装在固定装置底部填充物11上方；红外光谱检测器3安装在固定装置上端填充物2下方；光源电路管10安装在固定装置底部填充物11与红外光谱检测器3之间，光源电路管10分别和红外光谱检测器3以及红外光源9连接；薄膜干涉过滤器7安装在红外光谱检测器3下方检测口位置，在红外光谱检测器3探头位置加装薄膜干涉过滤器7，避免了灰尘附着在探头上，提高了可靠性可长期测量的数据真实性。

进一步的传感器包括温湿度传感器和PH计，通过测量温湿度和PH参数，可以知道人工湿地的环境参数，从而获得准确的信息。

进一步的后台系统通过数据线分别和温湿度传感器5、PH计4以及红外光系统连接。

利用本实用新型的技术方案，通过检测人工湿地的温湿度及PH等参数，从而实现人工湿地基质的呼吸作用监测。

本实用新型的工作步骤为：首先接通光源电路管10，让红外光谱检测器3，后台系统6，薄膜干涉过滤器7，检测光路8，红外光源9开始工作一段时间（<30分钟），待后台系统6读数稳定后，记录CO₂浓度为A₁，之后通过设计一定的人工湿地运行时间T（0-96小时），过程中可以通过后台系统6，记录红外光谱检测器3，PH计4，温湿度探头5反馈的实时信息，可以绘制人工湿地系统的呼吸作用变化图谱，待人工湿地运行结束时，再次记录记录CO₂浓度为A₂，可以计算人工湿地单位体积的呼吸强度A=（A₂-A₁）/T。

与现有技术比较，本实用新型提供一种潜流式人工湿地基质原位呼吸作用实验测试装置，填补了人工湿地基质的呼吸作用监测的空白。