一种农业温室气体浓度监测采样装置

1.本发明涉及气体采样技术领域，更具体地说，本发明涉及一种农业温室气体浓度监测采样装置。


背景技术：

2.农业温室是指通过人为制造农业生长的环境，温室的内部主要用来对农作物、蔬菜等物品进行超季节的培养，农业温室的内部可以进行人工调节温度，虽然可以对农业温室中的气体浓度进行采样，但是目前的空气采样都是对大棚内或测量场地内的多颗农作进行采样，无法对单一植株进行采样分析。因此，有必要提出一种农业温室气体浓度监测采样装置，以至少部分地解决现有技术中存在的问题。


技术实现要素：

3.在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
4.为至少部分地解决上述问题，本发明提供了一种农业温室气体浓度监测采样装置，包括：收集桶和采集箱；所述收集桶插接在农作物外侧的土壤中，使农作物位于所述收集桶内，所述采集箱设置在所述收集桶的顶部并将所述收集桶密封，所述采集箱上设置有采样阀，所述采样阀用于从所述采集箱内采样。
5.优选的是，所述收集桶的顶部开设有安装槽，所述采集箱的底部设置在所述安装槽内。
6.优选的是，所述收集桶的底部设置有斜面。
7.优选的是，所述采集箱的底部设置有贯穿口，所述贯穿口的上方设置有风机壳，所述风机壳位于所述采集箱内。
8.优选的是，所述贯穿口活动连接有插入管，所述插入管延伸至所述收集桶内，并将所述收集桶的内部和所述采集箱的内部连通，所述插入管的侧壁设置有若干个通气孔，所述插入管的底部设置有插入头。
9.优选的是，所述采集箱的外壁上设置有控制器，所述采集箱的内部设置有蓄电池和温度传感器，所述风机壳、所述蓄电池和所述温度传感器均与所述控制器电连接。
10.优选的是，所述风机壳的内部设置有驱动马达，所述驱动马达的输出端安装有扇叶，所述驱动马达与所述控制器电连接。
11.优选的是，所述收集桶的侧壁上设置有安装架，所述安装架的内部安装有收集瓶，所述收集瓶的顶部安装有螺纹连接口，所述螺纹连接口上设置有封闭盖。
12.优选的是，所述采样阀包括内管、排放管、采样管和密封组件；所述密封组件设置在所述采样管内，所述内管与所述采集箱的内部连通，所述采样管和所述排放管均与所述采集箱的外部连通，所述采样管和所述排放管连通，所述采样管和所述排放管的连通处通
过所述密封组件与所述内管连通。
13.优选的是，所述密封组件包括套管、活塞管、活塞头、固定架和封盖；所述套管设置在所述采样管的端口处，所述活塞管设置在所述套管上，并与所述套管活动连接，所述活塞头设置在所述套管内，并且所述活塞头的侧壁与所述套管的内壁密封滑动连接，所述活塞头为弹性中空结构，所述活塞头的一端与所述内管连接，所述活塞头的另一端与所述活塞管的一端连接，所述活塞管的另一端与通过弹性管与所述固定架连接，所述固定架和所述封盖均设置在所述套管上，所述封盖将所述固定架密封在所述套管内，所述固定架上设置有密封垫片，所述活塞头的两端均设置有弹性密封塞。
14.相比现有技术，本发明至少包括以下有益效果：
15.本发明所述的农业温室气体浓度监测采样装置通过上述结构的设计，在对单株农作物进行土壤温度，含水量、氨态氮、可溶性有机碳等指标进行测定的时候，首先将收集桶插入土壤，使单株农作物位于收集桶的内部，然后将采集箱放在收集桶的顶部并将收集桶和采集箱之间密封，之后通过采样阀可以对采集箱内部的气体进行采样，从而使采集箱内采集到的气体数据均为收集桶内的单株农作物的数据，减小农作物间的相互影响。
16.本发明所述的农业温室气体浓度监测采样装置，本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
17.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
18.图1为本发明所述的农业温室气体浓度监测采样装置的结构示意图。
19.图2为本发明所述的农业温室气体浓度监测采样装置中收集桶的剖视图。
20.图3为本发明所述的农业温室气体浓度监测采样装置中安装架的结构示意图。
21.图4为本发明所述的农业温室气体浓度监测采样装置中采集箱的剖视图。
22.图5为本发明所述的农业温室气体浓度监测采样装置中采样阀的剖视图。
23.图6为本发明所述的农业温室气体浓度监测采样装置中采样阀排气的示意图。
24.图7为本发明所述的农业温室气体浓度监测采样装置中采样阀气体采样的示意图。
25.图中：1收集桶；101安装槽；2插入管；201通气孔；202插入头；3安装架；301收集瓶；302螺纹连接口；303封闭盖；4采集箱；401控制器；402贯穿口；403蓄电池；404温度传感器；5风机壳；501驱动马达；502扇叶；6采样阀；601内管；602排放管；603采样管；604套管；605活塞管；606活塞头；607固定架；608封盖；609弹性管；610密封垫片；611弹性密封塞。
具体实施方式
26.下面结合附图以及实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
27.应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
28.如图所示，本发明提供了一种农业温室气体浓度监测采样装置，包括：收集桶1和采集箱4；所述收集桶1插接在农作物外侧的土壤中，使农作物位于所述收集桶1内，所述采集箱4设置在所述收集桶1的顶部并将所述收集桶1密封，所述采集箱4上设置有采样阀6，所述采样阀6用于从所述采集箱4内采样。
29.上述技术方案的工作原理及有益效果：通过上述结构的设计，在对单株农作物进行土壤温度，含水量、氨态氮、可溶性有机碳等指标进行测定的时候，首先将收集桶1插入土壤，使单株农作物位于收集桶1的内部，然后将采集箱4放在收集桶1的顶部并将收集桶1和采集箱4之间密封，之后通过采样阀6可以对采集箱4内部的气体进行采样，从而使采集箱4内采集到的气体数据均为收集桶1内的单株农作物的数据，减小农作物间的相互影响。
30.进一步地，所述收集桶1的顶部开设有安装槽101，所述采集箱4的底部设置在所述安装槽101内。
31.进一步地，所述收集桶1的底部设置有斜面。
32.进一步地，所述采集箱4的底部设置有贯穿口402，所述贯穿口402的上方设置有风机壳5，所述风机壳5位于所述采集箱4内。
33.进一步地，所述贯穿口402活动连接有插入管2，所述插入管2延伸至所述收集桶1内，并将所述收集桶1的内部和所述采集箱4的内部连通，所述插入管2的侧壁设置有若干个通气孔201，所述插入管2的底部设置有插入头202。
34.进一步地，所述采集箱4的外壁上设置有控制器401，所述采集箱4的内部设置有蓄电池403和温度传感器404，所述风机壳5、所述蓄电池403和所述温度传感器404均与所述控制器401电连接。
35.进一步地，所述风机壳5的内部设置有驱动马达501，所述驱动马达501的输出端安装有扇叶502，所述驱动马达501与所述控制器401电连接。
36.进一步地，所述收集桶1的侧壁上设置有安装架3，所述安装架3的内部安装有收集瓶301，所述收集瓶301的顶部安装有螺纹连接口302，所述螺纹连接口302上设置有封闭盖303。
37.上述技术方案的工作原理及有益效果：通过上述结构的设计，在进行采样的时候，将农作物放置于收集桶1的内部，然后将收集桶1用力插入土壤中，通过底部的斜面可以增加收集桶1的插入深度，进而减小外界空气对收集桶1内部气体的影响，之后将采集箱4的底部放置在安装槽101内，并向安装槽101内加水进行密封，放置一段时间之后，通过控制器401开启采集箱4内部的温度传感器404和驱动马达501，使得收集桶1内的气体可以经由插入管2的通气孔201进入至收集箱4内，插入管2的长度可根据测定的植株高度进行调整，当测定的植株较为低矮时，在插入管2的底部设置插入头202用以进行高度限定，避免通气孔201插入至土壤中，气体在进入采集箱4之后首先需要通过采样阀6进行一段时间的气体排放，使的采样箱4内的杂质气体排出，之后用注射器通过采样阀6对采样箱4内的气体进行采集并记录为0min时，之后分别采集0min时、15min时、30min时和45min时的样品，并关闭采样阀6，将样品注射于气体收集瓶内并置于安装架3上的收集瓶301内维持4℃冷藏直至采样结束，由此可以对单颗标的植株的指标进行详细测定，降低误差，同时提高样本的代表性。
38.进一步地，所述采样阀6包括内管601、排放管602、采样管603和密封组件；所述密封组件设置在所述采样管603内，所述内管601与所述采集箱4的内部连通，所述采样管603
和所述排放管602均与所述采集箱4的外部连通，所述采样管603和所述排放管602连通，所述采样管603和所述排放管602的连通处通过所述密封组件与所述内管601连通。
39.进一步地，所述密封组件包括套管604、活塞管605、活塞头606、固定架607和封盖608；所述套管604设置在所述采样管603的端口处，所述活塞管605设置在所述套管604上，并与所述套管604活动连接，所述活塞头606设置在所述套管604内，并且所述活塞头606的侧壁与所述套管604的内壁密封滑动连接，所述活塞头606为弹性中空结构，所述活塞头606的一端与所述内管601连接，所述活塞头606的另一端与所述活塞管605的一端连接，所述活塞管605的另一端与通过弹性管609与所述固定架607连接，所述固定架607和所述封盖608均设置在所述套管604上，所述封盖608将所述固定架607密封在所述套管604内，所述固定架607上设置有密封垫片610，所述活塞头606的两端均设置有弹性密封塞611。
40.上述技术方案的工作原理及有益效果：通过上述结构的设计，在进行采样的时候需要先将采集箱4内的杂质气体排出，不打开采样管603端部的封盖608，使采样管603处于密封状态，随着气体持续进入采集箱4使得其内部的压力逐渐升高，气体会将活塞头606顶入套管604，同时活塞管605滑动挤压弹性管609，弹性管609被压弯处于受力状态，听到有气体从排放管602排出后，稍等一段时间后，打开封盖608，在大气压和弹性管609的弹力作用下，活塞头606回弹封堵住内管601避免杂质气体进入，此时采集箱4内的气体均为待采样的标定气体，取医用注射器进行采样，将针头从固定架607的密封垫片610处插入至与弹性管609相连通，拔动注射器进行抽气操作，采集箱4内的待采样标定气体会从活塞头606的端部顶开弹性密封塞611，首先进入至活塞头606的内部，然后顶开另一端的弹性密封塞611进入活塞管605，之后经由弹性管609到达针头，被抽入至注射器内进行采样收集，之后拔出针头，密封垫片610会快速封闭并保持活塞头606内部的密封，盖好封盖608，由此便完成一次采样，每次采样都需要重复以上步骤，先通过排放管602排气，然后在通过采样管603采集，活塞头606采用弹性中空结构，可以在进行排气步骤的时候，随着气压的增大，采集箱4内部的气体在将活塞头606推动前，能够优先通过弹性密封塞611进入至活塞头606的内部并排放至封盖608的内部，从而保证活塞头606内部的气体均为待采样的标定气体，进而使得通过注射器抽气的时候能够获得纯净的待采样标定空气，保证采样的准确性，减小误差。
41.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
42.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
43.尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限
于特定的细节与这里示出与描述的图例。