[实用新型]动压平衡装置及土壤呼吸测量系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及土壤检测领域，尤其涉及一种对于来自土壤的气体进行收集测量的动压平衡装置及使用该平衡装置的土壤呼吸测量系统。

背景技术

在全球变暖的大背景下，全球碳循环已经成为地球科学、生物科学和社会科学共同关注的主题之一(陈泮勤，2004)，从土壤中释放的气体(例如，二氧化碳和甲烷)在全球气候变化中起到非常重要的作用。由于土壤呼吸作用是土壤碳库向大气层碳库输入的主要途径(Schimel,1995)，同时土壤呼吸速率相对微小的改变都会显著改变大气中CO₂的浓度和土壤碳的累积速率，从而加剧或减缓全球气候变暖(Schlesinger&Andrews,2000)。因此对于科学界来说提供土壤呼吸定量测量技术以及精确的数据是迫切需要的。测量腔室是对来自于土壤的气体进行收集测量应用得最多的方法，但是这种测量方法也存在着许多问题。

土壤呼吸受到压力的影响比较大，对此，科学界建议使用通风口装置使得测量腔室中的压力与外部的压力保持平衡，从而消除土壤呼吸作用下腔室内压力增大从而抑制气体从土壤中溢出的不利效果。上述安装有通风口的土壤呼吸测量装置可以在无风或者微风(1m/s)条件下运行，但是这些安装有通风口的装置不能在风速较大(1～5m/s)情况下运行，同时也不能模拟腔室外部自然风导致的动态压力要素。

实用新型内容

本实用新型目的是提供一种动压平衡装置，在外部风速较大的情况下也能够保证腔室内部压力和外部压力平衡，同时能够模拟腔室外部自然风导致的动态压力变化。

本实用新型解决技术问题采用如下技术方案：一种动压平衡装置，包括腔室和气室，所述气室上开设有第一通风口和第二通风口，气流从第一通风口或第二通风口流入，进入气室后，从第二通风口或第一通风口流出，所述气室上还开设有通气口，所述通气口上安装有连接管，所述连接管的一端通过通气口与气室连通，所述连接管的另一端与腔室连通，所述第一通风口的截面积为S1，第二通风口的截面积为S2，所述通气口处气室内腔的截面积为S3，所述S1与S3的比值范围为0.1～0.4，所述S2与S3的比值范围为0.1～0.4。

可选的，所述连接管的长度为5～20厘米。

可选的，所述气室包括上盖和下盖，上盖和下盖通过连接杆固定连接，所述上盖包括外缘、连接部和上顶，所述外缘呈圆环形，所述上顶呈圆形，所述上顶的直径小于外缘的内径，所述上顶位于外缘上方，所述外缘和上顶通过连接部连接，所述下盖呈圆形，所述下盖的边缘位于所述外缘的正下方，所述外缘与下盖边缘之间的间隙构成第一通风口和第二通风口。

可选的，所述通气口开设在下盖上。

可选的，所述下盖的中部向上凸起形成凸台，所述通气口开设在下盖的凸台上。

可选的，所述上盖的上顶与下盖的凸台之间的距离为h1，所述上盖的外缘与下盖的边缘之间的距离为h0，所述h1是h0的4～6倍。

可选的，所述h1为4～48毫米，所述h0为1～8毫米。

可选的，所述连接部与上顶的夹角a1为120°～140°，所述凸台的圆周面与顶部的夹角a2为120°～140°。

本实用新型的另一个目的是提供一种土壤呼吸测量系统，在实现土壤气体成分检测的同时，能够实现测量腔室内压力和外部压力在静态和动态要素变化的界面条件下保持平衡。

本实用新型一种土壤呼吸测量系统，包括上述的动压平衡装置、抽排气管和气体分析仪，所述气体分析仪通过抽排气管与腔室连通。

可选的，本系统还包括传感器安装腔，所述传感器安装腔固定安装在腔室的顶部，所述传感器安装腔与腔室连通，所述抽排气管通过传感器安装腔与腔室连通，所述连接管的下端固定安装在传感器安装腔上，所述连接管通过传感器安装腔与腔室连通。