[發明專利]一種自動采樣的漂浮式水-氣溫室氣體通量箱

在審

• 申請號: 202211719848.0
• 申請日: 2022-12-30
• 公開（公告）號: CN116298089A
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發明（設計）人: 潘鳳梅;莫莞蕾;溫軍;陳麗涵;郭朋;魯嫣冉;李珊;陳炳江;蘭文港;陳嘯鳴;胡智偉;臧昆鵬
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 王幸祥

本發明公開了一種自動采樣的漂浮式水?氣溫室氣體通量箱，包括用于采集水?氣界面溫室氣體的浮動室、漂浮板、預平衡器、不銹鋼管線、微型真空泵、定時器以及電磁閥。漂浮板漂浮于水面上，浮動板上設置有浮動室與預平衡器，預平衡器內的氣體通過特氟龍軟管向浮動室內補給，以維持浮動室內氣壓穩定。不銹鋼管線貫穿預平衡器并將大氣與水下連接。浮動室的頂部通過特氟龍軟管與微型真空泵的采樣抽氣口連通，微型真空泵的出口處的特氟龍軟管上設置有若干個支管，若干個支管上均設置有電磁閥，其中一個支路與大氣連通，其余支路均與氣袋連接；定時器分別與微型真空泵、電磁閥信號連接，通過定時器控制微型真空泵及電磁閥的運行時間，實現采樣自動化。

技術領域

本發明屬于環境監測技術領域，特別涉及一種自動采樣的漂浮式水-氣溫室氣體通量箱。

背景技術

溫室氣體濃度的不斷上升，將導致其在大氣時空分布新特征。海洋、湖泊、河口等是全球溫室氣體一個重要的來源，已有研究表明海洋對大氣N₂O的貢獻大約占總量的20％，全球CH₄排放的41％或53％可歸因于濕地及水生生態系統。因此，溫室氣體水-氣通量觀測可為水-氣通量溫室氣體的估算提供科學的方法。

目前，現有水-氣通量采樣裝置可對水-氣界面溫室氣體進行自動化采集及測定，但在采樣時存在難以維持浮動室內氣壓恒定，則可能使其內溫室氣體含量發生變化，以及在野外觀測時可能存在電力不足的情況。同時現有技術還可能存在裝置體積較大或結構松散，稍遇風浪則難以維持平衡等缺點，不利于野外采樣的開展。

發明內容

為解決現有采集裝置在采樣中的缺點，如：采樣箱體內部氣壓易變，則致箱體內溫室氣體含量發生變化；或采樣裝置體積較大，結構松散，稍遇風浪則難以維持平衡，不利于開展野外采樣；或缺乏合理集氣方式，致采樣精度差，本發明提供一種自動采樣的漂浮式水-氣溫室氣體通量箱，其在提高采樣效率的同時，保證了采樣精度，進而可為水-氣通量實驗提供科學的方法。

一種自動采樣的漂浮式水-氣溫室氣體通量箱，其特征在于：包括用于采集水-氣界面溫室氣體的浮動室、漂浮板、預平衡器、不銹鋼管線、微型真空泵、定時器以及電磁閥。所述漂浮板漂浮于水面上，所述浮動板上設置有所述浮動室與所述預平衡器，所述預平衡器內的氣體通過特氟龍軟管向浮動室內補給，以維持浮動室內氣壓穩定。所述不銹鋼管線貫穿所述預平衡器并將大氣與水下連接。所述浮動室的頂部通過特氟龍軟管與所述微型真空泵的采樣抽氣口連通。所述微型真空泵的出口處的特氟龍軟管上設置有若干個支管，若干個支管上均設置有電磁閥，其中一個支路與大氣連通，其余支路均與氣袋連接。所述定時器分別與所述微型真空泵、所述電磁閥信號連接，通過所述定時器控制所述微型真空泵以及電磁閥的運行時間，實現自動化。

進一步，所述預平衡器設置有兩個，分別設置在所述浮動室的兩側。

與現有技術相比，本發明的有益效果體現在：

1、本發明通過在浮動室兩側設置預平衡器，可以保證采樣過程中浮動室內溫室氣體含量不變，且可實現自動化采樣，操作更為簡單方便，運行成本低，可適用于海灣、湖泊、河流等水-氣界面的溫室氣體采集。

2、本發明在原有技術基礎上進行改造，更新了水-氣界面采樣裝置，且在采集過程中可維持浮動室內氣壓恒定以保證其內溫室氣體含量不變，進而提高采樣精度。同時實現自動化采樣，以降低人為影響因素。在確保浮動室內氣壓恒定的前提下每一采樣氣袋的采樣時間、體積相同。

附圖說明

圖1是本發明整體結構示意圖。

圖2是本發明電磁閥13為ON，9-12為OFF狀態下，管路沖洗示意圖。

圖3是本發明電磁閥9-12依次為ON，13為OFF狀態下，樣品采集示意圖。

具體實施方式