[发明专利]无流量计动态箱法测量二氧化碳通量方法及装置和系统

权利要求书

1.无流量计动态箱法测量二氧化碳通量方法，其特征在于，包括步骤：

S1、确定待测区域，将密闭箱扣在待测区域上；

S2、将外界空气通过碱性溶液后，输入所述密闭箱中，混合均匀；

S3、将密闭箱中的气体输入到二氧化碳测量仪中进行测量，并生成测量值数列；

S4、使用无流量变量公式对所述测量值数列进行数据拟合，所述无流量变量公式为：

其中，J为被测介质表面二氧化碳通量；S为密闭箱的底面积；V为集密闭箱体积；t为集二氧化碳的时间；C_V(t)为密闭箱内二氧化碳浓度；C_V(0)为环境中的初始二氧化碳浓度；

利用式(3)对所述测量值数列中的所有测量值数据进行数据拟合，得到二氧化碳通量J和比例常数K。

2.根据权利要求1所述的无流量计动态箱法测量二氧化碳通量方法，其特征在于，所述步骤S2具体为：

泵抽入外界空气通过所述碱性溶液进入密闭箱，再送入所述二氧化碳测量仪中，使得所述二氧化碳测量仪内部的二氧化碳浓度与所述密闭箱内的二氧化碳浓度平衡。

3.根据权利要求1所述的无流量计动态箱法测量二氧化碳通量方法，其特征在于，所述无流量变量公式的推导过程为：

由于泵的流率较大，二氧化碳测量仪内的二氧化碳浓度与密闭箱内的二氧化碳浓度相等，外界环境空气中的二氧化碳进入密闭箱前被碱溶液去除二氧化碳；

密闭箱内二氧化碳浓度C_V(t)变化为：

J为被测介质表面二氧化碳通量；S为密闭箱的底面积；V为集密闭箱体积；L为泵的流率；λ_eff为有效泄漏常数，包括密闭箱内二氧化碳的泄漏系数λ_leak和反扩散系数λ_b；t为集二氧化碳的时间；

K为比例常数：

初始值C_V(0)为环境中的二氧化碳浓度，利用二氧化碳测量仪测量得到，式(1)解为式(3)。

4.根据权利要求1所述的无流量计动态箱法测量二氧化碳通量方法，其特征在于，所述步骤S3具体为：

S31、所述二氧化碳测量仪测量并输出二氧化碳浓度的测量值；

S32、按照时间顺序，生成测量值数列，判断所述测量值数列中的测量值是否趋于恒定值，若是，则执行步骤S4；若否，则预定时间后执行步骤S31。

5.一种用于权利要求1-4任一所述方法的测算二氧化碳通量装置，其特征在于，包括装有碱性溶液的瓶、密闭箱、泵、二氧化碳测量仪，所述瓶出气口与所述密闭箱的进气口连接，所述密闭箱的出气口通过所述泵与所述二氧化碳测量仪的进气口连接。

6.根据权利要求5所述的测算二氧化碳通量装置，其特征在于，所述密闭箱为一端开口的密封容器。

7.一种测算二氧化碳通量系统，其特征在于，包括：测量模块、计算模块；

所述测量模块，包括权利要求5所述的测算二氧化碳通量装置，用于测量二氧化碳浓度，生成并输出所述测量值数列；

所述计算模块，用于对所述测量值数列进行数据拟合，得到二氧化碳通量和比例常数。

8.根据权利要求7所述的测算二氧化碳通量系统，其特征在于，所述测量模块还包括判断单元，所述判断单元用于判断所述测量值数列是否收敛。