[实用新型]一种气筒式土壤剖面气体采集器

说明书

技术领域

本实用新型涉及试验仪器设备技术领域，具体说是一种气筒式土壤剖面气体采集器。

背景技术

众所周知，以气候变暖为主要特征的地球气候系统变化是不争的事实。在气候变暖的背景下，青藏高原地区多年冻土呈现不同程度的退化，可能引起多年冻土区大量的土壤有机碳和氮以温室气体的形式(如CO₂和N₂O等)进入大气，表现出正反馈效应，因此，研究青藏高原多年冻土土壤温室气体的产生机制和影响因素，对于控制温室气体排放和保护冻土区的生态环境具有重要的现实意义。在冻土活动层土壤冻融过程频繁发生时期，定位监测青藏高原不同深度土壤中的温室气体，是土壤学、生态学和冰冻圈科学研究工作者共同关注的热点问题。研究土壤温室气体浓度剖面分布及其与土壤理化性质的关系，有助于揭示土壤中温室气体产生、积累、运输以及向大气排放的生物和物理过程，在全球变化研究中具有重要的意义。

目前，研究者主要集中于地表温室气体的通量监测，而对土壤剖面温室气体的监测研究较少，这主要受到试验仪器的制约。由于青藏高原多年冻土活动层土壤经常发生冻融交替作用，土壤水冻结成冰时经常会堵塞气体采集的进气孔，这给其他多孔土壤气体采集器在该区域的应用带来了很大障碍。目前已有研究者利用单个气孔对不同深度的土壤气体样品进行了监测，但由于它只代表某一深度的土壤气体，很难与具体深度范围的土壤理化性质结合起来分析温室气体的产生机制和影响因素，这给试验结果带来了很大的误差和不确定性。

发明内容

综上所述，本实用新型的目的在于提供一种气筒式土壤剖面气体采集器，该实用新型克服已有的土壤气体采集装置的缺陷，能在各种低温、潮湿或冻融交替频发的野外环境下使用，提高试验的准确度。

本实用新型的目的是通过以下技术来实现的：

一种气筒式土壤剖面气体采集器，包括活塞柄、防尘帽、保护套管、橡胶活塞、抽气管、微型真空泵、采气袋、带针头的出气管、可置换型过滤器、单通道出气阀门和气体采集管，其特征在于：保护套管顶部设有防尘帽，下部管壁设有均匀分布的进气微孔；保护套管中置有橡胶活塞，橡胶活塞顶端固定活塞柄；保护套管外侧位于进气微孔上方设有弧形出气嘴；气体采集管一端与弧形出气嘴连接，另一端与单通道出气阀门连接；抽气管依次连接单通道出气阀门、可置换型过滤器和微型真空泵；带针头的出气管分别连接微型真空泵与采气袋，其上设有阀门。

本实用新型的优点及有益效果：

1、本实用新型可以根据不同试验目的，布设于各种低温、潮湿或冻融交替频发的野外土壤环境，主要是通过反复抽提活塞柄使保护套管中橡胶活塞产生压力及热量，来避免土壤微粒、水和冰对进气微孔的堵塞干扰；此外，弧形出气嘴有利于抽气过程中带出的水分不被贮存，以防止其冻结成冰后对弧形出气嘴堵塞。

2、本实用新型可以根据采集某一土壤深度范围内温室气体的要求加工气筒式土壤剖面气体采集器装置，来采集不同深度范围的土壤温室气体，从而定期监测土壤剖面各深度范围内的温室气体浓度。

3、本实用新型通过在气体采集管上端安装单通道出气阀门，可避免外界大气进入气体采集管所导致的浓度误差；另外，采用的可置换型过滤器能防止抽气过程中带入的水汽进入微型真空泵。

4、本实用新型通过微型真空泵自动抽气来增加所采集的气体量，使其能有足够的量来完全满足不同温室气体浓度的测试需求，以此提高试验精确度；同时，微型真空泵出气口有阀门和带针头的出气管，能很方便地将所抽取的气体样品收集入采气袋。

5、本实用新型由抽气管、可置换型过滤器、微型真空泵、阀门、带针头的出气管和采气袋所组成的可移动式抽气设备，能在完成气体样品采集后拆卸并在它处使用。

6、本实用新型结构简单、操作方便，适用于各种低温、潮湿或冻融交替频发的野外环境(如高寒冻土区)，并且适合多点同时观测。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图中：1-活塞柄 2-防尘帽 3-保护套管 4-地表 5-橡胶活塞 6-进气微孔 7-抽气管 8-微型真空泵 9-阀门 10-采气袋(耐-70℃低温) 11-带针头的出气管 12-可置换型过滤器 13-单通道出气阀门 14-气体采集管15-弧形出气嘴

具体实施方式

下面结合附图1对本实用新型做进一步说明：