[發明專利]一種應用于銨態氮同位素測定的采樣裝置及其采樣方法

有效

• 申請號: 202010516541.5
• 申請日: 2020-06-09
• 公開（公告）號: CN111579318B
• 公開（公告）日: 2022-12-23
• 發明（設計）人: 章炎麟;王謙;曹芳;孟德友;楊笑影
• 申請（專利權）人: 蘇州方元智能環保科技有限公司
• 主分類號: G01N1/24
• 分類號: G01N1/24
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 王美章

1.一種應用于銨態氮同位素測定的采樣裝置，包括隔絕罩,隔絕罩上安裝有進氣孔和出氣孔，所述進氣孔上安裝有進氣管，所述出氣孔與抽氣管相連接，抽氣管與氣體采樣裝置相連接，其特征在于，所述進氣管與空氣過濾裝置相連接，所述空氣過濾裝置包括依次串接的第一真空泵、第一洗氣瓶和干燥瓶，所述空氣過濾裝置設置在冷卻裝置中，隔絕罩內安裝有面向地面方向設置的第一溫濕度傳感器，隔絕罩的外部設置有面向地面方向設置的第二溫濕度傳感器；

所述第一洗氣瓶入口端通過導管與第一真空泵相連接，且該導管上安裝有第一轉子流量計，第一洗氣瓶的出口端通過導管與干燥瓶相連接，干燥瓶的出口端連接有進氣管；

氣體采樣裝置包括第二洗氣瓶和第二真空泵，第二洗氣瓶的入口端連接有抽氣管，第二洗氣瓶的出口端通過導管與第二真空泵相連接，該導管上安裝有第二轉子流量計，所述氣體采樣裝置設置在另一個冷卻裝置中；

第一洗氣瓶和第二洗氣瓶內具有吸收溶液，吸收溶液為2%磷酸。

2.根據權利要求1所述的一種應用于銨態氮同位素測定的采樣裝置，其特征在于，所述第一洗氣瓶和第二洗氣瓶均為圓底吸收瓶，圓底吸收瓶的瓶高15cm，圓底吸收瓶中的吸收管端部安裝有實心石英起泡球，實心石英起泡球與圓底吸收瓶的半徑差為0.5cm。

3.根據權利要求2所述的一種應用于銨態氮同位素測定的采樣裝置，其特征在于，所述冷卻裝置包括保溫槽，保溫槽的內側壁上設置有半導體制冷片和風扇，所述空氣過濾裝置和氣體采樣裝置分別放置在對應的保溫槽內，所述半導體制冷片和風扇均與溫度控制器通過導線電連接。

4.根據權利要求3所述的一種應用于銨態氮同位素測定的采樣裝置，其特征在于，兩個保溫槽均安裝在底座上，底座中安裝有電源模塊，所述電源模塊分別與時間控制器、溫度控制器和溫度計電連接，所述半導體制冷片和風扇分別與溫度控制器通過導線電連接，所述第一真空泵和第二真空泵分別與時間控制器通過導線電連接。

5.根據權利要求4所述的一種應用于銨態氮同位素測定的采樣裝置，其特征在于，所述第一溫濕度傳感器和第二溫濕度傳感器分別與溫濕度計通過導線電連接，隔絕罩上開設有通過導線的導線孔，溫濕度計分別與溫度控制器和電源模塊通過導線電連接。

6.根據權利要求5所述的一種應用于銨態氮同位素測定的采樣裝置，其特征在于，所述進氣管的管外包裹有保溫材料，進氣管從隔絕罩外部延伸至隔絕罩內的底部位置，進氣管的出口端設置有呈圓錐形結構的噴頭，所述噴頭的底面為密閉結構，噴頭的圓錐面上開設有多個排氣孔。

7.根據權利要求1至6任一所述一種應用于銨態氮同位素測定的采樣裝置的采樣方法，其特征在于，具體采樣步驟如下：

步驟1，隔絕罩罩住待測土壤，并安置好隔絕罩內外的第一溫濕度傳感器和第二溫濕度傳感器；

步驟2，根據第一溫濕度傳感器和第二溫濕度傳感器檢測到的溫度判斷隔絕罩內外是否有溫差，如有溫差則調節空氣過濾裝置所在冷卻裝置的溫度，使冷卻裝置中的溫度低于隔絕罩外溫度，然后打開第一真空泵抽取空氣，空氣經過空氣過濾裝置過濾、干燥，以及經過冷卻裝置的降溫后進入隔絕罩內與土壤揮發的水汽混合稀釋；

步驟3，待隔絕罩內溫度與外部溫度相近時，通過氣體采樣裝置進行氣體采樣工作。

8.根據權利要求7所述應用于銨態氮同位素測定的采樣裝置的采樣方法，其特征在于，所述步驟2中通過調節第一轉子流量計控制第一真空泵傳輸的空氣流速，防止隔絕罩內的濕度到達100%的水汽飽和狀態，避免水汽凝結；

所述步驟3中氣體采樣裝置采樣時，設置第二轉子流量計控制第二真空泵流速與第一真空泵送氣流速保持一致。