[發(fā)明專利]河道水氣界面氣體通量在線測(cè)量裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210532302.4
• 申請(qǐng)日: 2012-12-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103018410A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔣定國(guó);戴會(huì)超;劉偉;別玉靜;唐夢(mèng)君
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)長(zhǎng)江三峽集團(tuán)公司
• 主分類號(hào): G01N33/00
• 分類號(hào): G01N33/00
• 代理公司: 北京戈程知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11314
• 代理人: 程偉;王錦陽(yáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及環(huán)境保護(hù)與資源綜合利用領(lǐng)域，尤其涉及一種河道水氣界面氣體通量在線測(cè)量裝置。

背景技術(shù)

為探明全球變暖條件下，水域中溫室氣體吸收及排入作用的變化及其對(duì)環(huán)境的影響，需要對(duì)水氣界面的氣體通量研究進(jìn)行分析和研究。目前對(duì)水域中溫室氣體排放研究大部分是基于經(jīng)過(guò)水面擴(kuò)散到大氣中的通量，長(zhǎng)期以來(lái)，人們根據(jù)地表系統(tǒng)溫室氣體（CO2、CH4、N2O）通量的基本特征和近地層大氣中氣體傳輸機(jī)制發(fā)展了各種溫室氣體通量監(jiān)測(cè)方法，主要大類包括模型估算法（化學(xué)計(jì)量法）、通量箱法、微氣象法、遙感反演法等，其中通量箱法價(jià)位適中，可以快速運(yùn)輸和布置，測(cè)試簡(jiǎn)單、精確，可以連接實(shí)時(shí)測(cè)量系統(tǒng)，是靜水水域氣體通量監(jiān)測(cè)的常用方法。

在河道中，水流紊動(dòng)劇烈，水氣通量受風(fēng)速、行船、人為干擾等影響較大，在時(shí)空分布上并不均勻，已有測(cè)量資料表明，在同一時(shí)刻，相鄰兩點(diǎn)的氣體通量瞬時(shí)值可相差10倍以上，在湍流環(huán)境中，通量箱會(huì)上下、左右浮動(dòng)，改變了氣-水界面的湍動(dòng)，也會(huì)影響單個(gè)箱體進(jìn)行測(cè)量時(shí)的精度。現(xiàn)在有兩種技術(shù)方案可改善該現(xiàn)象，一是增加通量箱的底面積，使其盡可能覆蓋水體運(yùn)動(dòng)的影響范圍；另一方案是使通量箱自由隨湖和河面的水運(yùn)動(dòng)時(shí)進(jìn)行測(cè)量。但若增大通量箱底面積，則攜帶不便，不適合長(zhǎng)期的野外監(jiān)測(cè)，同時(shí)會(huì)增加通量箱體積，造成取樣時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，影響監(jiān)測(cè)效率，再者也會(huì)增加通量箱壁和水表面的摩擦，過(guò)多人為改變湍流，測(cè)得的擴(kuò)散通量會(huì)偏離實(shí)際。通量箱自由隨湖和河面的水運(yùn)動(dòng)時(shí)進(jìn)行測(cè)量則不易實(shí)現(xiàn)，一是實(shí)時(shí)在線測(cè)量的情況下，儀器笨重，不易和通量箱一起漂移，另外對(duì)于人為干擾較多的河道上，漂移方案無(wú)法規(guī)避行船、貨輪等，易對(duì)測(cè)量人員及測(cè)量?jī)x器造成傷害，因此需要采取新的方法及設(shè)備，改善河道中動(dòng)力條件下水氣界面通量測(cè)量精度的問(wèn)題。

公開(kāi)于該發(fā)明背景技術(shù)部分的信息僅僅旨在加深對(duì)本發(fā)明的一般背景技術(shù)的理解，而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種河道水氣界面氣體通量在線測(cè)量裝置，改善測(cè)量精度，提高通量箱測(cè)量方法的適用范圍。

根據(jù)本發(fā)明，提供一種河道水氣界面氣體通量在線測(cè)量裝置，包括：多個(gè)通量箱；通量箱掛載繩，所述多個(gè)通量箱分別固定在所述通量箱掛載繩上；分析儀進(jìn)口混氣裝置，每個(gè)通量箱的出氣口分別連接到所述分析儀進(jìn)口混氣裝置的分支輸入氣路，每個(gè)分支輸入氣路上分別設(shè)置有通量箱出口調(diào)節(jié)閥；分析儀出口分散裝置，每個(gè)通量箱的進(jìn)氣口分別連接到所述分析儀出口分散裝置的分支輸出氣路，每個(gè)分支輸出氣路上分別設(shè)置有通量箱進(jìn)口調(diào)節(jié)閥；氣體分析儀，所述氣體分析儀的進(jìn)氣口和出氣口分別與所述分析儀進(jìn)口混氣裝置的輸出氣路和所述分析儀出口分散裝置的輸入氣路連通。

優(yōu)選地，所述通量箱進(jìn)口調(diào)節(jié)閥和所述通量箱出口調(diào)節(jié)閥為電磁閥。

優(yōu)選地，每個(gè)所述分支輸入氣路和每個(gè)所述分支輸出氣路的通氣口徑相同。

優(yōu)選地，每個(gè)通量箱在所述通量箱掛載繩上的固定位置是能夠調(diào)整的。

優(yōu)選地，每個(gè)通量箱能夠從所述通量箱掛載繩上拆下。

優(yōu)選地，所述通量箱掛載繩上設(shè)有帶夾片的活扣掛鉤，所述掛鉤通過(guò)夾片及螺絲可移動(dòng)地固定在繩上，所述活扣掛鉤可與通量箱通過(guò)活扣連接。

優(yōu)選地，所述分析儀出口分散裝置、所述通量箱進(jìn)口調(diào)節(jié)閥、所述通量箱出口調(diào)節(jié)閥、所述分析儀進(jìn)口混氣裝置與所述氣體分析儀一起置于在監(jiān)測(cè)船中，且置于所述氣體分析儀附近。

本發(fā)明的有益效果是：沿水流方向布置多點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)，可有效減少水體流動(dòng)及波動(dòng)對(duì)單點(diǎn)采樣結(jié)果造成的影響，保證測(cè)量精度，同時(shí)各裝置可模塊化組裝，可根據(jù)實(shí)際需要增減通量箱數(shù)量，方便攜帶，易于在野外實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)時(shí)實(shí)施。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明裝置的模塊連接框圖；

圖2是通量箱連接示意圖；

圖3是通量箱掛載繩結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記說(shuō)明

1：通量箱2：通量箱掛載繩

3：通量箱進(jìn)口電磁閥4-通量箱出口電磁閥

5：氣體分析儀出口分散裝置6：氣體分析儀進(jìn)口混氣裝置

7：通氣軟管8：氣體分析儀

9：通量箱掛鉤環(huán)10：夾片

11：活扣掛鉤12：螺絲。

具體實(shí)施方式