[發(fā)明專利]一種水汽再循環(huán)比測(cè)定系統(tǒng)及其測(cè)定方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110212772.1
• 申請(qǐng)日: 2021-02-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113008727B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-01-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張?jiān)?/a>;孔彥龍;王珂;潘晟;任亞倩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所
• 主分類號(hào): G01N7/00
• 分類號(hào): G01N7/00
• 代理公司: 北京金智普華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11401
• 代理人: 巴曉艷

本發(fā)明屬于實(shí)驗(yàn)儀器技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種水汽再循環(huán)比測(cè)定系統(tǒng)及其測(cè)定方法，該再循環(huán)比測(cè)定系統(tǒng)包括：用于模擬水汽再循環(huán)過(guò)程、定量計(jì)算再循環(huán)比，以明確蒸發(fā)和蒸騰分割比例的模擬單元；用于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)部真空狀態(tài)，避免水汽同外界交換，提高實(shí)驗(yàn)可靠度的輔助單元以及用于實(shí)時(shí)采集模擬單元中的模擬數(shù)據(jù)，通過(guò)計(jì)算機(jī)可視化，實(shí)現(xiàn)水汽再循環(huán)比的測(cè)定的采集分析單元。本發(fā)明的系統(tǒng)形成一個(gè)密閉模擬容器，能夠在實(shí)驗(yàn)時(shí)對(duì)容器內(nèi)的溫濕度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，同時(shí)能夠?qū)θ萜鲀?nèi)氣體、土壤水和植物水進(jìn)行采樣處理，得到相關(guān)數(shù)據(jù)，通過(guò)水汽再循環(huán)比計(jì)算方法測(cè)定水汽再循環(huán)比，實(shí)現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)室尺度定量計(jì)算水汽再循環(huán)比，并使計(jì)算同位素所造成的誤差大幅度降低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于實(shí)驗(yàn)儀器技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種適用于實(shí)驗(yàn)室中的水汽再循環(huán)比測(cè)定系統(tǒng)及其測(cè)定方法。

背景技術(shù)

水汽循環(huán)是水循環(huán)中的重要環(huán)節(jié)，區(qū)域背景下的蒸發(fā)與蒸騰共同作用產(chǎn)生蒸散發(fā)水汽是大氣水汽中的重要組成部分；部分本地水汽與外來(lái)水汽混合形成降水后又降回本地，這一過(guò)程通常被稱為“水汽再循環(huán)”，而本地水汽對(duì)于本地降水的貢獻(xiàn)就被稱為“水汽再循環(huán)比”，目前，再循環(huán)比的量化僅將降水劃分為本地水汽與外來(lái)水汽兩個(gè)部分，且存在基于同位素計(jì)算的再循環(huán)比與實(shí)測(cè)再循環(huán)比的誤差未知等問(wèn)題。

由于當(dāng)前實(shí)驗(yàn)室的相關(guān)實(shí)驗(yàn)均采用開(kāi)口容器，無(wú)法對(duì)容器內(nèi)的溫濕度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，也不能對(duì)氣體進(jìn)行采樣，使計(jì)算同位素所造成的誤差大，且無(wú)法進(jìn)行水汽的三元分割。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述情況，為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供一種實(shí)驗(yàn)室測(cè)定水汽再循環(huán)比的儀器，有效的解決了目前實(shí)驗(yàn)室的相關(guān)實(shí)驗(yàn)均采用開(kāi)口容器，無(wú)法對(duì)容器內(nèi)的溫濕度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，也不能對(duì)氣體進(jìn)行采樣，使計(jì)算同位素所造成的誤差大的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種水汽再循環(huán)比測(cè)定系統(tǒng)，所述水汽再循環(huán)比測(cè)定系統(tǒng)包括模擬單元、輔助單元和采集分析單元，

其中，所述模擬單元，用于模擬水汽再循環(huán)過(guò)程的定量計(jì)算再循環(huán)比，以明確蒸發(fā)和蒸騰分割比例；

所述輔助單元，用于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)部真空狀態(tài)，后避免裝置內(nèi)水汽同外界交換，提高實(shí)驗(yàn)可靠度；

所述采集分析單元，用于實(shí)時(shí)采集模擬單元中的模擬數(shù)據(jù)，通過(guò)計(jì)算機(jī)可視化，實(shí)現(xiàn)水汽再循環(huán)比的測(cè)定。

進(jìn)一步，所述測(cè)量單元包括：主體、滑軌、刻度線、注氣口、傳感器安裝口、水位測(cè)量裝置和若干取樣口，

所述主體呈圓柱形，頂部設(shè)有上蓋，上蓋的上設(shè)有通孔，所述上蓋與所述主體之間設(shè)有密封墊，

所述滑軌和刻度線對(duì)稱設(shè)置在所述主體的外側(cè)壁上，外側(cè)壁上的另外兩端分別設(shè)有注氣口、取樣口和傳感器安裝口，

所述水位測(cè)量裝置設(shè)置在所述滑軌上。

進(jìn)一步，所述輔助單元包括真空泵、手套箱、采樣管和惰性氣體瓶，

其中，所述真空泵通過(guò)管路與所述取樣口連接，所述手套箱設(shè)置在所述通孔內(nèi)，所述惰性氣體瓶通過(guò)管路與所述注氣口連接，

所述采樣管的一端通過(guò)卡環(huán)分別與若干所述取樣口連接，另一端設(shè)有止水夾，且所述采樣管上均設(shè)有閥門。

進(jìn)一步，所述采集分析單元包括土壤溫濕度傳感器、環(huán)境監(jiān)測(cè)儀和上位機(jī)，

其中，所述土壤溫濕度傳感器安裝在所述傳感器安裝口上，

所述采樣管分別與所述取樣口連接，

所述環(huán)境監(jiān)測(cè)儀設(shè)置在所述主體內(nèi)部，固定安裝在所述上蓋的下端，

所述上位機(jī)分別與所述真空泵、土壤溫濕度傳感器、水位測(cè)量裝置和環(huán)境監(jiān)測(cè)儀連接。

進(jìn)一步，所述主體采用亞克力制成，