[發(fā)明專利]箱式法物質(zhì)通量自動(dòng)觀測(cè)的系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611077565.5
• 申請(qǐng)日: 2016-11-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106770933B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉春巖;鄭循華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院大氣物理研究所
• 主分類號(hào): G01N33/00
• 分類號(hào): G01N33/00;G01N30/02;G01D21/02
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 任巖

1.一種箱式法物質(zhì)通量自動(dòng)觀測(cè)的系統(tǒng)，其特征在于，包括：

主管路；

N個(gè)測(cè)量通路，對(duì)于每一測(cè)量通路，包括：

觀測(cè)箱，放置在待測(cè)區(qū)域，其中，N≥1，通過(guò)管路連接至測(cè)量主管路中；

主控單元，包括：

N個(gè)第一兩位兩通電磁閥，分別設(shè)置于所述N個(gè)測(cè)量通路中；

分析單元，與所述主控單元相連接，用于對(duì)氣體樣品組分含量進(jìn)行測(cè)定；以及

信息單元，控制主控單元執(zhí)行以下操作：

控制選定測(cè)量通路的觀測(cè)箱關(guān)閉；

控制所述選定測(cè)量通路中的第一兩位兩通電磁閥打開(kāi)；以及

控制所述選定測(cè)量通路的氣體樣品輸送至分析單元，分析單元測(cè)定氣態(tài)組分含量；

環(huán)境因子測(cè)量單元，與所述信息單元相連接，以設(shè)定時(shí)間和頻率測(cè)量周圍環(huán)境參數(shù)，該環(huán)境因子測(cè)量單元包括：

多個(gè)土壤溫度傳感器，設(shè)置于所述系統(tǒng)周圍的田間；

多個(gè)土壤濕度傳感器，設(shè)置于所述系統(tǒng)周圍的田間；

多個(gè)空氣溫度傳感器，部分設(shè)置于箱體內(nèi)，另一部分設(shè)置于周圍環(huán)境；

防輻射罩，安裝在空氣溫度傳感器上；

多個(gè)光合有效輻射傳感器，部分設(shè)置于箱體內(nèi)，另一部分設(shè)置于周圍環(huán)境；和

雨量計(jì)，用于檢測(cè)降雨信息，降雨期所述系統(tǒng)自動(dòng)停止觀測(cè)，箱蓋打開(kāi)，密閉式箱體內(nèi)接受自然降水，降雨結(jié)束后，所述系統(tǒng)自動(dòng)恢復(fù)觀測(cè)；其中，

所述觀測(cè)箱包括：

箱體，其上部和下部開(kāi)口；

箱蓋，設(shè)置于所述箱體上方；

電動(dòng)推桿，與所述密閉式箱體和箱蓋固定連接；

壓力平衡裝置，設(shè)置于所述箱蓋上，用于平衡關(guān)箱和采樣過(guò)程中箱內(nèi)外大氣壓力；所述箱體的上、下邊框和箱蓋的外緣為有機(jī)玻璃，所述箱體和箱蓋的主體為高透過(guò)率材料，所述高透過(guò)率材料為聚碳酸酯或聚酯；

所述主控單元還包括：

2N個(gè)直流中間繼電器，電性連接于所述電動(dòng)推桿；

所述信息單元與所述2N個(gè)直流中間繼電器電性連接，用于執(zhí)行以下操作：

控制所述直流中間繼電器對(duì)電動(dòng)推桿正向供電，令所述電動(dòng)推桿工作，使所述箱蓋蓋合于所述箱體上，實(shí)現(xiàn)所述箱體的密閉；或

控制所述直流中間繼電器對(duì)電動(dòng)推桿反向供電，令所述電動(dòng)推桿工作，使所述箱蓋從所述箱體上打開(kāi)，實(shí)現(xiàn)所述箱體的開(kāi)放。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述觀測(cè)箱還包括：多個(gè)基座；

其中，該多個(gè)基座固定于不同位置，所述箱體在不同基座位置上定期進(jìn)行輪換。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于：

所述主控單元還包括：

隔膜泵，用于采集氣體樣品；

游標(biāo)刻度針閥，用于調(diào)節(jié)樣品氣體采集流速滿足儀器進(jìn)樣量要求；

第一兩位三通電磁閥，其第一端連接至所述主管路，其第二端連接環(huán)境空氣，其第三端連接至隔膜泵進(jìn)氣口；

第二兩位三通電磁閥，其第一端經(jīng)過(guò)游標(biāo)刻度針閥連接至所述隔膜泵出氣口；

所述分析單元包括：

第一分析模塊，與所述第二兩位三通電磁閥的第二端連接；

第二分析模塊，與所述第二兩位三通電磁閥的第三端連接；

所述信息單元，與所述第一兩位三通電磁閥、第二兩位三通電磁閥、第一分析模塊和第二分析模塊電性連接，用于執(zhí)行以下操作：

在執(zhí)行第一分析模塊進(jìn)行分析時(shí)：控制第一兩位三通電磁閥的第一和第三端聯(lián)通，第二兩位三通電磁閥的第一和第二端聯(lián)通；

在執(zhí)行第二分析模塊進(jìn)行分析時(shí)：控制第一兩位三通電磁閥的第一和第三端聯(lián)通，第二兩位三通電磁閥的第一和第三端聯(lián)通；

所述第一分析模塊和第二分析模塊對(duì)箱體內(nèi)氣體濃度隨時(shí)間的變化進(jìn)行至少五輪次以上的測(cè)定。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述系統(tǒng)，其特征在于，所述主控單元還包括：

標(biāo)準(zhǔn)氣體鋼瓶；

減壓閥，一端與標(biāo)準(zhǔn)氣體鋼瓶連接，另一端與第二兩位兩通電磁閥的第一端連接；

電子除水器，一端與第二兩位三通電磁閥的第三端連接，另一端與第三兩位兩通電磁閥和第三兩位三通電磁閥的第一端分別連接，第三兩位三通電磁閥的第二端與第二分析模塊連接；

第三兩位三通電磁閥的第三端與第二兩位兩通電磁閥的第二端連接。