[發明專利]一種森林土壤甲烷收集裝置及其收集方法

有效

• 申請號: 202111119147.9
• 申請日: 2021-09-24
• 公開（公告）號: CN113833983B
• 公開（公告）日: 2022-09-30
• 發明（設計）人: 牟桂婷;張珍明;曾憲平;劉盈盈;張家春;羅文敏;吳先亮;黃先飛
• 申請（專利權）人: 貴州省生物研究所
• 主分類號: G01N1/24
• 分類號: G01N1/24
• 代理公司: 北京東方盛凡知識產權代理事務所(普通合伙) 11562
• 代理人: 李瑞雨

本發明公開一種森林土壤甲烷收集裝置，甲烷收集小車上方固定設置有采集組件以及與采集組件連通的收集組件；采集組件包括不少于兩組的甲烷收集器，甲烷氣體收集腔一端開設有甲烷腔口，甲烷腔口的一端連通有若干組甲烷集氣管，甲烷氣體收集腔內部滑動設置有推板，推板將甲烷氣體收集腔分為兩部分，甲烷氣體收集腔上開設有甲烷出氣口，甲烷出氣口連通有收集組件；推板遠離第一單向閥的一側固定連接有推桿，推桿貫穿甲烷收集器一側固定設置有輪齒和彈簧；輪齒嚙合有半齒輪，半齒輪與推桿的輪齒嚙合，與相鄰推桿上的輪齒相對；本發明通過純機械結構實現了對甲烷的收集，并且該裝置在使用沒有能源消耗，可以根據需要采集的情況長時間的使用。

技術領域

本發明涉及機械工程技術領域，特別是涉及一種森林土壤甲烷收集裝置及其收集方法。

背景技術

目前，甲烷在自然界的分布很廣，甲烷是含碳量最小、最簡單的有機物，是天然氣，沼氣，坑氣等的主要成分，俗稱瓦斯。它可用來作為燃料及制造氫氣、炭黑、一氧化碳、乙炔氫氰酸及甲醛等物質的原料；甲烷是比較活躍的溫室氣體，在最近的100到200年間，大氣中甲烷的濃度正在快速增長，其主要來源于森林土壤中；森林土壤是我國陸地生態系統重要的組成成分，直接影響著我國溫室效應的研究，其次，甲烷還可以用作燃料的使用。

但是，現有的甲烷收集器并不能適用于森林甲烷的采集：

(1)現有收集裝置多為履帶式移動設備，不僅體型笨重，而且行動緩慢；而且收集裝置由于體積大、操作難度高，對采集人員的要求高，不利于實際運用；

(2)現有收集裝置精密儀器較多，電子元件消耗的能耗過大；而且對森林土壤甲烷進行收集時，電能得不到及時的補充，嚴重影響甲烷收集的效率；

(3)現有收集裝置不能根據實時的采集需求切換不同的采集情況，采集甲烷的方式單一，采集甲烷的濃度普遍偏低；

(4)現有收集裝置機及收集的方法均為傳統的一步到位的吸氣式收集，不僅容易使氣體中的雜志進入到甲烷收集器中，也為后續的處理或使用提供了隱患；

(5)現有收集裝置大多采用遙控控制，但森林中信號不穩定，因此亟需一種純機械的甲烷收集裝置。

發明內容

本發明的目的是提供一種森林土壤甲烷收集裝置及其使用方法，以解決上述現有技術存在的問題，使收集裝置可以長時間使用，且沒有能源消耗，并且便于適用于森林土壤收集。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：本發明提供一種森林土壤甲烷收集裝置，包括甲烷收集小車，所述甲烷收集小車上方固定設置有采集組件以及與所述采集組件連通的收集組件；通過純機械的采集裝置進行對甲烷的快速采集，不僅提高了裝置的實用性，而且能夠在不消耗能源的情況下長時間進行采集工作，提高甲烷的收集能力。

所述采集組件包括不少于兩組的甲烷收集器，每組所述甲烷收集器包括甲烷氣體收集腔，所述甲烷氣體收集腔一端開設有甲烷腔口，所述甲烷腔口處可拆卸連接有第一單向閥，所述甲烷腔口的一端連通有若干組甲烷集氣管，所述甲烷氣體收集腔內部滑動設置有推板，所述推板將甲烷氣體收集腔分為兩部分，所述甲烷氣體收集腔上開設有甲烷出氣口，所述甲烷出氣口連通有收集組件；所述推板遠離第一單向閥的一側固定連接有推桿，所述推桿貫穿所述甲烷收集器一側固定設置有輪齒和彈簧；所述輪齒嚙合有半齒輪，所述半齒輪上設置有半圈輪齒；所述半齒輪與所述推桿的輪齒嚙合，與相鄰推桿上的輪齒相對。甲烷收集器為圓筒狀，推板與第一單向閥均為圓形，并且與甲烷收集器的截面相適配；在本裝置中，所有連接口均設置有橡膠密封條，防止裝置在收集氣體的過程中出現漏氣或者漏水現象，提高裝置的實用性；推桿會在半齒輪的帶動下拉回，并在彈簧的作用下快速推出，實現對氣體吸入和排出，方便快捷，防止甲烷氣體不間斷的被吸入到甲烷氣體收集腔中，為甲烷的收集工作提供良好的密封環境。