专利名称：土壤气体通量测定仪的风扇装置的制作方法
技术领域：
土壤气体通量测定仪的风扇装置技术领域[0001]本发明涉及一种生态学的自动测量装置领域，具体为一种土壤气体通量测定仪的 风扇装置。
背景技术：
[0002]陆地土壤呼吸是气体从土壤进入大气的主要途径，与全球气候变化密切相关。土 壤呼吸具有明显的季节和日变化动态，其季节动态与温度变化特征密切相关，另外，影响土 壤呼吸的因素很多，除了土壤的通透性等物理特性和土壤微生物特征外，气温、土温、湿度、 大气CO2浓度、土壤无机养分和有机质的含量与组成等都会影响土壤呼吸。[0003]温室气体含量的日益增加，是造成地球温室效应的主要原因之一。土地利用部分 所固定的大量碳被保留在土壤有机质和植被中，全球土壤碳贮量约为植被中碳贮量的1.5 倍，对土壤碳库的库容及其动态变化进行研究，是当前生态学研究的热点方向。现在的土壤 碳呼吸是利用CO2分析仪测定气体交换室中CO2浓度变化来准确反映，使用该方法时需要用 到测量室，目前已经发展到使用自动通量箱测定，在国内已有相关研究人员进行该方面的 研究，如公开号为:CN102288545A、CN101949919A、CN101162225、CN1987421、CN202008480U、 CN2605571，但是在使用这些装置时容易出现测量结果误差较大的情况，设备的一体化差， 封装性差，造成实验结果的系统误差和偶然误差较大。[0004]另一方面，由于土壤呼吸散发的气体，容易造成气室内部各气体的浓度分布不均 匀，进而影响测量的结果，现有的装置都不能很好的解决该问题。发明内容[0005]本申请的目的在于提供一种土壤气体通量测定仪的风扇装置，以解决土壤气体通 量测定装置测量时气室内气体分布不均匀的问题，另外还可避免传统的设计存在的依赖于 气体闭路循环产生的混合效应(即受制于泵速的大小，从而增加了整套系统的耗电)。[0006]为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案:[0007]—种土壤气体通量测定装置，包括气室(7)，其特征在于:所述的气室(7)内设有 通风装置，在通风装置的上方设有进气管(7-5)和出气管(7-6)。[0008]进一步，所述的通风装置包括风扇安装板(7-1)和风扇(7-2)，所述的风扇安装板 (7-1)由安装横板(7-1-1)和安装竖板(7-1-2)组成，所述的安装横板(7-1-1)与底座(20) 平行，所述的安装竖板(7-1-2)与安装横板(7-1-1)呈垂直。[0009]进一步，所述的安装竖板(7-1-2)设有安装风扇(7-2)的温度传感器安装孔 (7-1-4)，在风扇(7-2)到安装竖板(7-1-2)的投影面上设有风扇外口(7_1_3)。[0010]进一步，所述的风扇(7-2)通过长螺杆(7-2-3)安装在安装竖板(7_1_2)上，所述 的长螺杆(7-2-3)有一个风扇安装管(7-2-4)，长螺杆(7-2-3)通过风扇(7_2)上的安装 孔，穿过安装管与安装竖板(7-1-2)上的温度传感器安装孔(7-1-4)进行旋紧。[0011]进一步，所述的安装竖板(7-1-2)上还设有安装温度传感器(7-3)的温度传感器安装孔(7-1-4)，温度传感器(7-3)安装在安装竖板(7-1-2)上。[0012]进一步，所述的安装横板(7-1-1)通过PG接头(7-4)连接在过线轴(9)的延长轴上。[0013]进一步，所述的PG接头(7-4)内设有三叉头。[0014]进一步，所述的进气管(7-5)和出气管(7-6)为直角弯头，其朝向为各自相背离， 呈180°，弯头方向与底座(20)平行。[0015]进一步，所述的风扇外口(7-1-3)与风扇(7-2)上的叶片旋转面呈同心圆，且风扇 外口(7-1-3)的面积大于或等于风扇(7-2)的叶片旋转面积。[0016]进一步,所述的风扇安装板(7-1)由金属或塑料制成。[0017]进一步，所述的风扇(7-2)的功率为0.1-20W，所述的风扇(7_2)的风向与底座(20)平行。[0018]本发明具有以下优点:[0019]I)在气室(7)内设有风扇(7-2)，可以提高气室(7)内各种空气浓度的均匀度；[0020]2)风扇(7-2)的风向与底座(20)平行，可最大程度的减少风扇对测量的干扰；[0021]3)在PG接头(7-4)内设有三叉头，将气管和电线路分开，避免当气室(7)在工 作运动时发生缠绕；[0022]4) 在风扇的投影面上设有通风装置，可以加大气室(7)内的空气流动，提高空 气混合的效率。
[0023]图1是土壤气体通量测定装置结构示意图[0024]图2是土壤气体通量测定装置去除气室(7)和防护罩⑶后的轴侧图[0025]图3是土壤气体通量测定装置去除气室(7)和防护罩⑶后的斜侧图[0026]图4是气室(7)和防护罩⑶内部侧视立体图[0027]图5是气室(7)和防护罩⑶内部斜仰视立体图[0028]图6是气室(7)和防护罩⑶内部正视图[0029]土环I ;支腿2 ;压制环3 ;螺钉孔4 ;密封圈5 ;紧固螺丝6 ;气室7 ;防护罩8 ;过线 轴9 ;横梁10 ;水平球11 ;套管12 ;把手13 ;支脚转轴14 ;支脚下沿15 ;支脚滑槽16 ;支座长 下沿17 ;底盘下沿18 ;控制箱19 ;底座20 ;风扇安装板7-1 ;风扇7_2 ;温度传感器7-3 ；PG 接头7-4 ;进气管7-5 ;出气管7-6 ;安装横板7-1-1 ;安装竖板7_1_2 ;风扇外口 7_1_3 ;温度 传感器安装孔7-1-4 ;风扇框架7-2-1 ;风扇叶片7-2-2 ;长螺杆7_2_3 ;风扇安装管7_2_4。
具体实施方式
[0030]如图1所示，土壤气体通量测定装置主要包括土环(I)、支腿(2)、底座(20)、气室(7)和控制箱(19)。在底座(20)的下面设有土环(I)，在其两边各设有两个支座长下沿(17)和底盘下沿(18)，在支座长下沿(17)和底盘下沿(18)上装有通过支脚转轴(14)连 接在一起的支腿(2)，支腿⑵上设有支脚滑槽(16)，支腿⑵的转动以支脚转轴(14)为 圆心、支脚滑槽(16)为轨迹进行高度调节，从而土壤气体通量测定装置不易发生位移，更 稳固。[0031]当土壤气体通量测定装置为非工作状态，需要打包运输时，支腿(2)可以沿支脚 滑槽(16)的轨迹折叠成与底座(20)相平行的状态，且可以通过支腿(2)上的支脚下沿(15)，同侧的支腿⑵可以相互紧搭在一起。[0032]如图2和3所示，土壤气体通量测定装置去除气室(7)和防护罩⑶后的结构图， 在气室(7)的内部设有风扇安装板(7-1)和风扇(7-2)，为了将气室(7)固定在过线轴(9) 上，采用PG接头(7-4)对气室(7)进行加固，PG接头(7-4)具有防水功能，密闭性能比常 规接头好。[0033]如图4-6所示，风扇安装板(7-1)由两块相互垂直的安装横板(7-1-1)和安装 竖板(7-1-2)组成，在安装横板(7-1-1)上设有安装PG接头(7-4)的温度传感器安装孔 (7-1-4)，风扇(7-2)装在竖直方向的安装竖板(7-1-2)上，风扇(7_2)上设有安装风扇 (7-2)和温度传感器(7-3)的温度传感器安装孔(7-1-4)，为了保证温度传感器(7-3)安装 的灵活性，温度传感器(7-3)在风扇(7-2)对称位置均设有温度传感器安装孔(7-1-4)。在 安装竖板(7-1-2)正对着风扇(7-2)的位置设有风扇外口(7-1-3)，以便于风扇(7_2)带动 的气流在气室(7)内均匀的流动起来，以达到让气室(7)内的各气体浓度分布均匀。[0034]风扇(7-2)包括风扇框架(7-2-1)和风扇叶片(7_2_2)，为了将风扇(7_2)安装到 安装竖板(7-1-2)上，其产生的风向与地面平行，从而在气室(7)的内部形成空气流动，达 到气室(7)内部空气浓度均匀，且可通过调节风速，在满足混合效果的前提下，尽可能降低 流速，以最小化对土壤的扰动的目的，采用长螺杆(7-2-3)进行安装，长螺杆(7-2-3)的外 围为一个风扇安装管(7-2-4)，长螺杆(7-2-3)通过风扇(7-2)上的安装孔，穿过安装管与 安装竖板(7-1-2)上的温度传感器安装孔(7-1-4)进行旋紧。[0035]在风扇(7-2)的侧面装有温度传感器(7-3)，温度传感器(7_3)为竖直方向安装。[0036]土壤气体通量测定装置在气室(7)内的气管为进气管(7-5)和出气管(7-6)，PG 接头(7-4)为三叉分头，其内可以用来通进气管(7-5)和出气管(7-6)，还有一个通道可以 让气室(7)内带动风扇(7-2)和温度传感器(7-3)的电源线和信号线通过。为了避免进气 管(7-5)和出气管(7-6)的管口相隔太近，进气管(7-5)和出气管(7-6)采用直角弯头，以 保持与地面平行，与气室(7)内气流方向近似一致。[0037]虽然上面的举例了一些特定实施例来说明和描述本发明，但并不意味着本发明仅 局限于其中的各种细节。相反地，在等价于权利要求书的范畴和范围内可以不偏离本发明 精神在各种细节上做出各种修改。说明书中未写明的气管安装、气体输送、气体分析、气缸 控制和测量主机部分为本领域常用装置和公知常识，市场上已有相关配套产品，例如理加 联合的SF-3000测量主机，未详细描述的部分为本领域的公知常识，在此，不再述说。同时， 本发明中说的自动测定装置，不局限于土壤二氧化碳通量的测量，本领域人员可以由此联 想到连接其他类型的气体分析仪，测量其他气体通量的，以及稳定同位素。
权利要求1.一种土壤气体通量测定仪的风扇装置，包括气室(7)，其特征在于:所述的气室(7) 内设有通风装置，在通风装置的上方设有进气管(7-5)和出气管(7-6)。
2.根据权利要求1所述的一种土壤气体通量测定仪的风扇装置，其特征在于:所述的通风装置包括风扇安装板(7-1)和风扇(7-2),所述的风扇安装板(7-1)由安装横板 (7-1-1)和安装竖板(7-1-2)组成，所述的安装横板(7-1-1)与底座(20)平行，所述的安装竖板(7-1-2)与安装横板(7-1-1)呈垂直。
3.根据权利要求2所述的一种土壤气体通量测定仪的风扇装置，其特征在于:所述的安装竖板(7-1-2)设有安装风扇(7-2)的温度传感器安装孔(7-1-4)，在风扇(7_2)到安装竖板(7-1-2)的投影面上设有风扇外口(7-1-3)。
4.根据权利要求2所述的一种土壤气体通量测定仪的风扇装置，其特征在于:所述的风扇(7-2)通过长螺杆(7-2-3)安装在安装竖板(7-1-2)上，所述的长螺杆(7_2_3)有一个风扇安装管(7-2-4)，长螺杆(7-2-3)通过风扇(7-2)上的安装孔，穿过安装管与安装竖板(7-1-2)上的温度传感器安装孔(7-1-4)进行旋紧。
5.根据权利要求2-4任一所述的一种土壤气体通量测定仪的风扇装置，其特征在于: 所述的安装竖板(7-1-2)上还设有安装温度传感器(7-3)的温度传感器安装孔(7-1-4)，温度传感器(7-3)安装在安装竖板(7-1-2)上。
6.根据权利要求2-4任一所述的一种土壤气体通量测定仪的风扇装置，其特征在于: 所述的安装横板(7-1-1)通过PG接头(7-4)连接在过线轴(9)的延长轴上。
7.根据权利要求6所述的一种土壤气体通量测定仪的风扇装置，其特征在于:所述的 PG接头(7-4)内设有三叉头。
8.根据权利要求1_4、7任一所述的一种土壤气体通量测定仪的风扇装置，其特征在于:所述的进气管(7-5)和出气管(7-6)为直角弯头，其朝向为各自相背离，呈180°，弯头方向与底座(20)平行。
9.根据权利要求8所述的一种土壤气体通量测定仪的风扇装置，其特征在于:所述的风扇(7-2)的功率为0.1-20W，所述的风扇(7-2)的风向与底座(20)平行。
10.根据权利要求9所述的一种土壤气体通量测定仪的风扇装置，其特征在于:所述的风扇外口(7-1-3)与风扇(7-2)上的叶片旋转面呈同心圆，且风扇外口(7- 1-3)的面积大于或等于风扇(7-2)的叶片旋转面积。
专利摘要一种土壤气体通量测定装置，包括气室(7)，其特征在于所述的气室(7)内设有通风装置，在通风装置的上方设有进气管(7-5)和出气管(7-6)。以解决土壤气体通量测定装置测量时气室内气体分布不均匀的问题，另外还可避免传统的设计存在的依赖于气体闭路循环产生的混合效应。
文档编号G01N33/24GK203164176SQ20132019335
公开日2013年8月28日 申请日期2013年4月17日 优先权日2013年4月17日
发明者李晓波, 刘亚勇, 邢友武, 朱湘宁 申请人:北京萨维福特贸易有限公司