[發(fā)明專利]一種可調(diào)式頂側(cè)開口的自動靜態(tài)箱

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110027737.2
• 申請日: 2021-01-11
• 公開（公告）號: CN112345313B
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 萬運帆;李玉娥;高清竹;秦曉波;干珠扎布;胡國錚;劉碩;王斌;武建雙;蔡岸冬
• 申請（專利權(quán)）人: 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所
• 主分類號: G01N1/22
• 分類號: G01N1/22
• 代理公司: 北京慕達星云知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 王姝尹

本發(fā)明涉及一種可調(diào)式頂側(cè)開口的自動靜態(tài)箱，包括：主框架，其為豎直布置，且其頂部和底部均為敞口的長方體框架結(jié)構(gòu)；其頂部上鉸接有可開閉的頂蓋；其相對的兩個側(cè)壁上鉸接有可開閉的兩個側(cè)蓋；電動推桿為兩個均豎直固定于主框架側(cè)壁上，且位于側(cè)蓋所在側(cè)壁相鄰的側(cè)壁上；每一個電動推桿輸出端均通過連接件連接有多個拉桿，多個拉桿用于跟隨對應(yīng)的電動推桿運動并帶動頂蓋和側(cè)蓋同時開閉；控制器電性連接電源，電動推桿電性連接控制器；其中頂蓋、側(cè)蓋及主框架對應(yīng)安裝電動推桿的側(cè)壁上均安裝有透明板，并形成內(nèi)部封閉的采樣腔，采樣腔上插入有采樣接頭。本發(fā)明消耗的電力少，能夠適應(yīng)惡劣環(huán)境下的長期采樣需求，并能夠降低采樣成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及氣體排放采集技術(shù)領(lǐng)域，具體為用于溫室氣體排放通量監(jiān)測，更具體的說是涉及一種可調(diào)式頂側(cè)開口的自動靜態(tài)箱。

背景技術(shù)

氣候變化是目前全人類必須面對的最重要的環(huán)境問題之一，其產(chǎn)生的主要原因是人類活動加劇導(dǎo)致溫室氣體排放大幅度增加，導(dǎo)致大氣環(huán)境整體增溫造成的。據(jù)一項報告指出：氣候變暖95%是由于化石燃料燃燒和土地利用變化等人類活動排放的溫室氣體（主要包括二氧化碳、甲烷和氧化亞氮等）導(dǎo)致大氣中溫室氣體濃度增加所引起的。因此溫室氣體排放的監(jiān)測是進行溫室氣體減排的重要前提，而靜態(tài)箱是溫室氣體排放通量監(jiān)測的必要部件之一。其主要的工作原理是將一個只在底部開口的氣密箱體罩于被測下墊面上方（如草地、農(nóng)作物、祼地、濕地、水體等）并保持密閉一段時間，在此段時間內(nèi)再每間隔一小段時間抽取箱體中的氣體，然后使用專門的分析儀器如氣相色譜儀測定被抽取的氣體的濃度，通過不同時間間隔的氣體濃度計算得到靜態(tài)箱內(nèi)氣體排放的通量。

現(xiàn)有的氣體通量測定以手動靜態(tài)箱為主，靜態(tài)箱的形狀主要有圓柱形和四邊形兩種，密封方式主要采用的方式有水槽密封、膠條壓緊密封、土體壓緊密封等三種方式。手動靜態(tài)箱主要缺點有： 1）樣品采集工作量十分巨大，有時單個點樣品的采集就至少需2個人配合去蓋箱、采集、記時等重復(fù)性工作，如果是多個點進行對比采樣研究時，由于需要采樣的時間可比性，每個采樣點需要1人，就需要多人同時對不同點采樣，人力需求更大；2）人工對采樣的干擾大，人工采集樣品時采樣人自身呼吸的CO₂以及腳步活動、蓋箱取氣等工作對土壤的擾動都會對樣品采集產(chǎn)生較大的干擾；3）不便于全天候采樣。當(dāng)天氣狀況不好、時間點不合適或夜晚需要采樣時，人工采樣就受到很大的限制；4）人工采樣個體誤差大，易出錯。采樣會因不同人的操作方式產(chǎn)生差異，而且人工采樣計時不可能很準(zhǔn)確，而氣體通量的計算是嚴格按單位時間來計算的，操作的快慢使得計算的誤差變大，同時人為的可能失誤也會對氣體采集產(chǎn)生一定的影響。

為此，現(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)了自動靜態(tài)箱，自動靜態(tài)箱是采用控制系統(tǒng)在測定時自動密閉箱體，在測定完成后再將箱體自動打開的一種靜態(tài)箱。由于箱體需要自動開閉，箱體不能像手動靜態(tài)箱一樣在測定完后移走，靜態(tài)箱在打開狀態(tài)下要求盡量減少箱體自增溫應(yīng)，從而減少箱體本身對測定的影響，要求箱體盡量打開與周圍環(huán)境通氣。自動靜態(tài)箱的打開方式主要有兩種，一種是整體抬升，另外一種方式是通過“開門”的方式從頂部、側(cè)面或底部打開，絕大多數(shù)由氣動的氣缸來打開。使用氣缸來打開箱體是業(yè)內(nèi)最普遍的做法，依據(jù)大量實際使用經(jīng)驗，這種方法有幾個主要的缺點：一是必須有大功率的空氣壓縮機的支持，能耗較大；二是箱體要處于打開狀態(tài)必須有壓縮空氣支持，一亙碰上停電或氣缸漏氣較嚴重，箱體氣缸得不到壓縮空氣的支持，在重力的作用下箱體就會閉合，嚴重時會導(dǎo)致箱體內(nèi)自增溫嚴重而使箱內(nèi)作物嚴重?zé)岷蛩劳?；三是氣缸和空氣壓縮機在小于0℃的低溫條件下不適宜使用，主要原因是在野外環(huán)境中氣缸、空壓機和切換電磁閥密封圈會凍住損壞。另外如果采用傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)打開箱體，一個開門就至少需要2個氣缸，成本較高，氣路也大幅增加，漏氣風(fēng)險及故障率也會大大增加。

為了克服上述氣動自動靜態(tài)箱體使用中的不利因素，如何提供一種可調(diào)式頂側(cè)開口的自動靜態(tài)箱解決氣驅(qū)動的自動靜態(tài)箱的缺點是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

為此，本發(fā)明的目的在于提出一種可調(diào)式頂側(cè)開口的自動靜態(tài)箱，解決現(xiàn)有技術(shù)中氣動驅(qū)動自動靜態(tài)箱體存在的不足。