[实用新型]一种土壤气态水采集测量系统

摘要

本实用新型涉及一种土壤气态水采集测量系统，配合土样采集器实现对于砂性土壤的小扰动原位气态水通量进行测量。基本原理为直接测量。直接测量的原理为利用半导体制冷模块采用冷凝称重的方法。建立了一套热交换及温控、测量系统适合于连续观测。测量过程不需要移动土样，适合于原位观测。可双向测量水汽通量。

主权项

一种土壤气态水采集测量系统，其特征在于：所述系统划分为3大部分；第一部分为土样采集单元；第二部分为气态水测量单元；第三部分为控制器部分；第一部分为一个钢制或者有机玻璃材料的圆柱形土样采集器；将取好的土样分为上下两个部分，分别称为上层土样和下层土样；采样器使用带栅格的结构；在土样的四周分别设置纱网；同时在上层土样的底端和下层土样的顶端设置隔离网；第二部分：气态水测量单元；该部分处于上下土层的中间部分，并留出一定的空腔；其中的冷凝系统由上下保温隔板隔离，内部设置多组半导体制冷模块，进行腔体冷却；各半导体制冷模块之间通过散热器和水管连接，通过水流的强制流动借助于外部的热交换器进行热量交换；分别在两个凝结室底部设置温度传感器单元，并使其与外部的温控仪相连接，通过控制加在半导体制冷模块上的电压，控制腔体内部的温度使其保持恒定；在腔体内部设置两个冷凝室，分别用于对进入和溢出的气态水进行收集；在冷凝室的两端分别设置进气口和单向排气阀，气体受到外界气压变化的作用由进气口进入冷凝室，在冷凝室中凝结失去其中多余的水分，然后由单向排气阀溢出；冷凝室中设置多组弯管结构以保证水汽有足够的凝结时间；在冷凝室的底部引出支架，支架穿过下保温隔离板与下层的高精度称重传感器相连接用于对冷凝室的重量进行实时测量，并通过信号线与外部的数据采集器相连接，进行自动记录存储；第三部分：控制器部分；这一部分包括三个模块，一个是用于对半导体制冷器的冷却水进行循环和热交换的系统，包括水泵、水箱、散热器等；第二个是温控仪，主要是接收腔体内部的温度传感器发送的温度信号，控制半导体制冷器的工作状体，保证腔体内的温度在设定值附近；第三个模块是数据采集器模块，其主要作用是接收高精度称重传感器发送的信号，记录两个凝结室的重量变化即气态水水量的累计值；为了保证内部信号与外部控制器的联系，在外部设置了预埋管线，保证其彼此之间的沟通。