[發明專利]溫室氣體排放量自動檢測裝置和系統及其方法

在審

• 申請號: 201811623515.1
• 申請日: 2018-12-28
• 公開（公告）號: CN109781943A
• 公開（公告）日: 2019-05-21
• 發明（設計）人: 孫宇瑞;單桂林;程強
• 申請（專利權）人: 中國農業大學
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩;吳歡燕

1.一種溫室氣體排放量自動檢測裝置，其特征在于，包括：

箱體，上端為敞口段；下端為進氣端，被測對象釋放的溫室氣體經所述進氣端進入所述箱體的內腔中；

箱蓋，設置在所述敞口端的上方；

驅動模塊，與所述箱蓋連接并能驅動所述箱蓋打開或閉合所述敞口端；

氣體檢測模塊，設置在所述箱體的內腔中，用于檢測內腔中的溫室氣體濃度；

控制模塊，輸出第一控制信號至所述驅動模塊，通過所述驅動模塊驅使所述箱蓋合在所述敞口端處時，所述控制模塊輸出第二控制信號至所述氣體檢測模塊，以促使所述氣體檢測模塊在預設時間內實時地檢測所述內腔中的溫室氣體濃度，并將檢測到的溫室氣體濃度數據反饋至所述控制模塊進行數據處理以獲得溫室氣體的排放量。

2.根據權利要求1所述的溫室氣體排放量自動檢測裝置，其特征在于，所述控制模塊包括：

計時模塊，在到達第一預設時間、第二預設時間后分別輸出提示信號至所述微處理模塊；

微處理模塊，在接收到達第一預設時間的提示信號時，輸出第一控制信號至所述驅動模塊執行所述箱蓋蓋合操作，所述微處理模塊輸出第二控制信號至所述氣體檢測模塊，以促使所述氣體檢測模塊檢測內腔中溫室氣體濃度，并反饋至所述微處理模塊中；

微處理模塊在接收到達第二預設時間的提示信號時，輸出第三控制信號至所述氣體檢測模塊，以促使所述氣體檢測模塊檢測即將開蓋時箱體內腔中的溫室氣體濃度，并反饋至所述微處理模塊中。

3.根據權利要求2所述的溫室氣體排放量自動檢測裝置，其特征在于，所述微處理模塊在接收到達所述第二預設時間的提示信號時，輸出第四控制信號至所述驅動模塊執行所述箱蓋打開操作。

4.根據權利要求1所述的溫室氣體排放量自動檢測裝置，其特征在于，所述驅動模塊包括：

氣缸，所述氣缸包括缸體和設置在所述缸體內的活塞桿，所述箱蓋設置在所述活塞桿上并位于所述敞口端的正上方；

氣泵，向所述氣缸內輸出氣壓動力驅使所述活塞桿帶動所述箱蓋上下移動。

5.根據權利要求4所述的溫室氣體排放量自動檢測裝置，其特征在于，所述驅動模塊還包括：

換向電磁閥，接收所述控制模塊發出的控制信號，控制所述氣泵輸出正向氣壓動力，驅使所述箱蓋向下移動至與所述箱體的敞口端蓋合，或控制所述氣泵輸出反向氣壓動力，驅使所述箱蓋向上移動打開。

6.根據權利要求1所述的溫室氣體排放量自動檢測裝置，其特征在于，所述氣體檢測模塊包括但不限于：二氧化碳傳感器、甲烷傳感器中的一種或多種。

7.一種溫室氣體排放量自動檢測系統，其特征在于，包括權利要求1-6任一項所述的溫室氣體排放量自動檢測裝置，在所述箱體的上端構造有所述敞口端，在所述箱體的底端安裝有底蓋，所述底蓋設有若干所述進氣孔。

8.根據權利要求7所述的溫室氣體排放量自動檢測系統，其特征在于，所述系統還包括：測樣容器，所述底蓋可拆卸地蓋合在所述測樣容器的頂部開口處，所述箱體的內腔通過設置在所述底蓋上的進氣孔與所述測樣容器的內腔連通。

9.一種溫室氣體排放量自動檢測方法，其特征在于，利用權利要求7或8所述的溫室氣體排放量自動檢測系統，所述方法包括：

控制模塊輸出第一控制信號至驅動模塊，驅使所述箱蓋蓋合在所述箱體的敞口端；

控制模塊輸出第二控制信號至所述氣體檢測模塊，檢測箱蓋蓋合時對應的箱體內腔中的溫室氣體濃度，并反饋至所述控制模塊內；

達到預設時間后，所述控制模塊輸出第三控制信號至所述氣體檢測模塊，檢測即將開箱時箱體內腔中的溫室氣體濃度，并反饋至所述控制模塊內；

控制模塊輸出第四控制信號至驅動模塊，驅使所述箱蓋打開；

控制模塊根據箱蓋蓋合時以及箱蓋打開時對應的箱體內腔中的溫室氣體濃度，進行數據處理獲得溫室氣體的排放量。

10.根據權利要求9所述的溫室氣體排放量自動檢測方法，其特征在于，所述控制模塊在進行數據處理時，根據以下計算公式獲得溫室氣體的排放量J：

J＝(c₂-c₁)/(S·t₀)

其中，J為溫室氣體排放通量，單位為mol/m²h；S為箱體內腔的截面面積，單位為m²；c₁為箱蓋蓋合時檢測到的溫室氣體濃度，單位為mol；c₂為t₀時間后檢測到的溫室氣體濃度，單位為mol；t₀為箱蓋閉合時間,單位為h。