[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

说明书

本发明涉及无流量计动态箱法测量二氧化碳通量方法及装置和系统。无流量计动态箱法测量二氧化碳通量方法，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，计算得到二氧化碳通量。相较于现有技术，本发明提供的无流量计动态箱法测量二氧化碳通量方法及装置和系统，相比于传统的动态箱法，去掉了流量计设备，在计算中同样使用无流量变量公式，保证测量精度不变基础上，设备更加简单，成本更低，是本领域的极大进步。

技术领域

本发明涉及二氧化碳测量技术，特别是无流量计动态箱法测量二氧化碳通量方法及装置和系统。

背景技术

大气环境中二氧化碳部分来自土壤中有机物腐烂分解后从土壤表面的析出。动态密闭箱法二氧化碳通量测量是利用外置泵或二氧化碳测量仪的内置泵将外界空气主动引入动态密闭箱，地表析出的二氧化碳与空气混合后，送入二氧化碳测量仪，测量从动态密闭箱引出的空气中二氧化碳的浓度。动态密闭箱法比较客观真实，是目前认为比较理想的一种测量二氧化碳通量的方法，传统的动态密闭箱法都需要一个流量计测量泵的流率，而高精度电子流量计比较昂贵，总的设备主要靠国外进口，一般的科研单位难以承受，需要研发一种设备简单，造价不高，且能够高精度计算二氧化碳通量的方法。

申请号为200610169662.7的专利文献中公开了一中土壤二氧化碳通量原位测定方法，但是静态箱法的一种使用，没有解决动态箱法的需要设备昂贵的根本性问题。

多年来，对于二氧化碳通量的测算一直都是要么购买昂贵的计量设备，要么就要使用诸如上述专利文献中的规避动态箱法的测量方法，造成结果不够客观，也很难把握计算的精度。因此本领域存在极大不足，尤其是对检测设备精简，算法改良方面，亟需发明人进行研发与创新。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供无流量计动态箱法测量二氧化碳通量方法及装置和系统，不用考虑泵的流率这个参数，通过对现有的计算方法进行修正，能够快速通过简单的计算方法得到的较准确的二氧化碳通量。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

无流量计动态箱法测量二氧化碳通量方法，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，计算得到二氧化碳通量。

优选的所述的无流量计动态箱法测量二氧化碳通量方法，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。

优选的所述的无流量计动态箱法测量二氧化碳通量方法，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；

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。

优选的所述的无流量计动态箱法测量二氧化碳通量方法，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；