[實用新型]一種新型模擬增溫及降水變化的實驗裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202220953481.8
• 申請日: 2022-04-22
• 公開（公告）號: CN217238003U
• 公開（公告）日: 2022-08-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 白煒;商光烈;徐磊;房佳辰;曾紅麗;王子龍
• 申請（專利權(quán)）人: 蘭州交通大學(xué)
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00
• 代理公司: 青島致嘉知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 37236
• 代理人: 王巧麗

本實用新型公開了一種新型模擬增溫及降水變化的實驗裝置，包括氣室、儲水箱、加壓泵和控制裝置，氣室的頂部開口，開口的上方一定高度處支撐有遮雨板，氣室與遮雨板均采用透光材質(zhì)制成；開口的外周設(shè)置有第一接水斗，第一接水斗的尺寸大于遮雨板的尺寸；第一接水斗通過第一出水管與儲水箱連接，儲水箱與氣室內(nèi)的布水管之間連接有進(jìn)水管，布水管上設(shè)有噴頭，進(jìn)水管的進(jìn)水端與加壓泵連接；儲水箱內(nèi)設(shè)有水量計量傳感器，控制裝置分別通過線路與水量計量傳感器和加壓泵連接。本實用新型通過降低空氣湍流交換、吸收太陽輻射能的方式模擬氣溫升高，通過對降水擋除、收集的方式模擬降水變化，實現(xiàn)多種氣候要素變化的控制實驗。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于開頂式氣室技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種新型模擬增溫及降水變化的實驗裝置。

背景技術(shù)

在溫室效應(yīng)方面，人工控制環(huán)境下的氣候變化研究目前主要為開頂式氣室(open-top chamber,OTC)試驗和開放式氣體增濃(free-air enrichment)試驗，開放式氣體增濃試驗如有關(guān)CO₂濃度控制的FACE試驗，但開放式氣體增濃試驗設(shè)備造價昂貴，耗能多，且其加溫系統(tǒng)不利于對自然條件的模擬。相對來說，OTC裝置更為經(jīng)濟(jì)可控，多為直筒柱形或多邊形框架，室壁利用高透光材質(zhì)(如有機玻璃等)，頂部呈平口或錐形收口敞開，自然采光，保持氣室內(nèi)外空氣流通，達(dá)到自然光照下被動增溫的效果。

但現(xiàn)有的開頂式增溫裝置構(gòu)成復(fù)雜，安裝較為不便，且體積較大，建造困難，成本較高；且大多只能進(jìn)行單一的增溫實驗處理，無法進(jìn)行其他氣候要素變化(降水變化、氮沉降增加等)的實驗處理；此外，現(xiàn)有的開頂式增溫裝置對降水變化現(xiàn)象無法進(jìn)行多種條件的模擬，影響實驗效果。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于提供一種新型模擬增溫及降水變化的實驗裝置，旨在解決上述背景技術(shù)中現(xiàn)有開頂式增溫裝置存在的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是：

一種新型模擬增溫及降水變化的實驗裝置，包括氣室、儲水箱、加壓泵和控制裝置，所述氣室的頂部為開口，開口的上方一定高度處支撐有遮雨板，氣室與遮雨板的高度差可使得氣室內(nèi)外空氣流動如常，所述遮雨板的尺寸大于開口的尺寸，氣室與遮雨板均采用透光材質(zhì)制成；所述開口的外周設(shè)置有與氣室外壁連接的第一接水斗，第一接水斗的尺寸大于遮雨板的尺寸；所述第一接水斗的底部通過第一出水管與所述儲水箱連接，所述儲水箱上連接有進(jìn)水管，進(jìn)水管的進(jìn)水端與加壓泵連接，進(jìn)水管的出水端與氣室內(nèi)的布水管連接，布水管上設(shè)有噴頭；所述儲水箱內(nèi)設(shè)有水量計量傳感器，所述控制裝置分別通過線路與水量計量傳感器和加壓泵連接。

通過降低空氣湍流交換、吸收太陽輻射能的方式模擬氣溫升高，通過在開頂式氣室的頂部一定高度處加裝遮雨板，保持氣室內(nèi)外除溫度、降水外其它環(huán)境因素一致，使植物生長條件基本接近自然狀態(tài)；同時，通過擋除外界降水并采用接水斗收集降水的結(jié)構(gòu)，能夠解決現(xiàn)有的開頂式氣室在野外使用時降雨不均勻的問題；此外，利用頂部的遮雨板擋雨可模擬干旱，也可將收集的降水通過氣室內(nèi)的噴頭噴灑來模擬降水增加，從而在氣室內(nèi)模擬降水變化場景，實現(xiàn)更豐富的實驗控制條件。

優(yōu)選地，所述氣室的底部外周設(shè)有與氣室外壁連接的第二接水斗，第二接水斗的尺寸大于第一接水斗的尺寸，第二接水斗的底部通過第二出水管與儲水箱連接。通過第二接水斗進(jìn)一步增加承接降水的面積，通過氣室上部和底部設(shè)置的兩個接水斗有效收集降雨，用于氣室內(nèi)模擬降水變化場景。

優(yōu)選地，所述第一接水斗的內(nèi)側(cè)周向設(shè)有多個支撐柱，所述支撐柱的頂部固定于遮雨板底面。

優(yōu)選地，所述布水管呈“井”字型排布，布水管上設(shè)有多個噴頭。

優(yōu)選地，所述遮雨板的外周傾斜向下。既可擋除降水，又可使降水自然滑落進(jìn)入第一接水斗中進(jìn)行收集、儲存。

優(yōu)選地，所述第一接水斗和第二接水斗均采用透光疏水材質(zhì)制成。避免接水斗的透光性對氣室自然光的照射造成一定的影響，同時也可實現(xiàn)對降水的有效排出。