專利名稱：一種土壤剖面梯度氣體樣本的負(fù)壓同步采集方法及專用裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)、林業(yè)及環(huán)境研究中的土壤氣體樣品采集，具體地說是一種土壤剖面梯度氣體樣本的負(fù)壓同步采集方法及專用裝置。
背景技術(shù)：
土壤剖面氣體樣品的無損采集方法一直倍受關(guān)注。長期以來，人們?cè)诮鉀Q土壤剖面不同位置處氣體采集時(shí)，通常的方法要么是逐個(gè)獲取不同土體剖面的氣體樣本(如圖1所示)，要么是逐個(gè)獲取同一土體剖面不同位置處的氣體樣本(如圖2所示)，其結(jié)果是均難以實(shí)現(xiàn)同一土體剖面、不同梯度的氣體同步采集，均采用注射器手工逐個(gè)采樣。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)中單一采集的不足，本發(fā)明的目的是提供一種能對(duì)同一土壤剖面不同梯度及不同土壤剖面不同梯度的氣體實(shí)現(xiàn)同步采集的土壤剖面梯度氣體樣本的負(fù)壓同步采集方法及專用裝置。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是將一組氣井單元垂直置入待測(cè)土壤同一剖面不同位置處，每個(gè)氣井單元與管件和負(fù)壓裝置相連；氣體采集前，應(yīng)用負(fù)壓裝置除去氣井及管件中的殘留氣體，土壤剖面不同位置處的待測(cè)氣體經(jīng)氣井單元的進(jìn)氣孔擴(kuò)散置管件，在充分平衡之后進(jìn)行氣體同步采集；
將一組氣井單元分別置入待測(cè)土壤不同土體剖面不同位置處，每個(gè)氣井單元與管件和負(fù)壓裝置相連；其專用裝置主要由氣井、負(fù)壓裝置組成，其中氣井由多個(gè)氣井單元組成，每個(gè)單元高度依采樣梯度而定，其上具有進(jìn)氣孔、出氣孔；負(fù)壓裝置由與氣井匹配連接的多個(gè)負(fù)壓引流器、置于負(fù)壓引流器上的施加外力的施力板以及置于負(fù)壓引流器下的支撐板構(gòu)成；所述氣井的氣井單元中出氣孔分別通過與其安裝在一起的管件與負(fù)壓裝置中的負(fù)壓引流器銜接；所述進(jìn)氣孔由鋼網(wǎng)覆蓋；所述出氣孔為一與氣井單元本體固裝在一起的管座；所述施力板上設(shè)有用于安裝負(fù)壓引流器的固定用孔；所述支撐板上設(shè)有用于安裝負(fù)壓引流器、并排除負(fù)壓引流器的空氣死空間的凸起部位；所述負(fù)壓引流器為中部設(shè)有彈簧的塑料圓柱體，或具有褶皺結(jié)構(gòu)的塑料圓柱體，在圓柱體上端分別設(shè)換氣口、進(jìn)氣口及固定部，圓柱體的底座與所述支撐板上凸起部位緊密配合安裝在一起，固定部與施力板上的固定用孔配合安裝，進(jìn)氣口通過管件與各氣井單元的出氣孔連接。
本發(fā)明具有如上優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明由手工操作，方法簡(jiǎn)單，適于同一土壤剖面不同梯度氣體的同步采集或不同土壤剖面不同梯度氣體的同步采集，可方便地應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)及環(huán)境研究等領(lǐng)域。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中不同剖面不同梯度氣體樣本的逐個(gè)采集示意圖。
圖2為現(xiàn)有技術(shù)中同一土體剖面不同梯度氣體樣本的逐個(gè)采集示意圖。
圖3為本發(fā)明專用裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4a為圖3中氣井單元結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4b為圖3中負(fù)壓裝置中施力板結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4c為圖3中負(fù)壓裝置中支撐板結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4d為圖3中負(fù)壓裝置中負(fù)壓引流器另一個(gè)實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5a為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例負(fù)壓裝置位于土壤表面與管件的銜接安裝示意圖。
圖5b為本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例負(fù)壓裝置位于土坑中與管件的銜接安裝示意圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1本發(fā)明一種土壤剖面梯度氣體樣本的負(fù)壓同步采集方法是將一組氣井單元11垂直置入待測(cè)土壤同一剖面不同位置處，每個(gè)氣井單元11與管件3和負(fù)壓裝置2相連實(shí)現(xiàn)同一土體剖面、不同梯度的氣體樣本的同步采集；氣體采集前，應(yīng)用負(fù)壓裝置2除去氣井1及管件3中的殘留氣體，土壤剖面不同位置處的待測(cè)氣體經(jīng)氣井單元11的進(jìn)氣孔12擴(kuò)散置管件3，在充分平衡之后進(jìn)行氣體同步采集；本發(fā)明專用裝置如圖3、圖4a～4d所示，主要由氣井1、負(fù)壓裝置2組成，其中氣井1由10個(gè)氣井單元11(n＝10)串聯(lián)焊接在一起，每個(gè)單元高度依采樣梯度而定，其上具有進(jìn)氣孔12、出氣孔13，所述進(jìn)氣孔12由鋼網(wǎng)覆蓋，所述出氣孔13為一與氣井單元11本體固裝在一起的管座；負(fù)壓裝置2由與氣井1中氣井單元11匹配連接的10個(gè)負(fù)壓引流器21、置于負(fù)壓引流器21上的施加外力的施力板22以及置于負(fù)壓引流器21下的支撐板23構(gòu)成，所述施力板22上設(shè)有用于安裝負(fù)壓引流器21的固定用孔221；所述支撐板23上設(shè)有用于安裝負(fù)壓引流器21、并排除負(fù)壓引流器21的空氣死空間的凸起部位231；所述氣井1的氣井單元11中出氣孔13分別通過與其安裝在一起的管件3與負(fù)壓裝置2中的負(fù)壓引流器21銜接；所述負(fù)壓引流器21為中部設(shè)有彈簧211的塑料圓柱體212，在圓柱體212上端分別設(shè)換氣口213、進(jìn)氣口215及固定部214，圓柱體212的底座與所述支撐板23上凸起部位231緊密配合安裝在一起，固定部214與施力板22上的固定用孔221配合安裝，進(jìn)氣口215通過管件3與各氣井單元11的出氣孔13連接。
如圖5a所示，將焊接在一起的氣井單元11連同PVC管件3一同埋入土壤剖面中(PVC管件3與負(fù)壓引流器21的連接端要暴露在土壤之外)，負(fù)壓裝置2在地上；氣體采集前，應(yīng)用負(fù)壓裝置2除去氣井1及PVC管件3中的殘留氣體，再用一段乳膠管將PVC管件3的暴露端封閉；土壤剖面不同位置處的待測(cè)氣體經(jīng)氣井單元11的進(jìn)氣孔12擴(kuò)散置PVC管件3，在充分平衡之后便可進(jìn)行氣體采集，具體操作步驟如下第一步首先將負(fù)壓引流器21放置在支撐板23的凸起部位231上，再將施力板22放在負(fù)壓引流器21之上，將引流器的固定部214要與施力板22上的固定孔221吻合；第二步用外力作用于施力板22上，負(fù)壓引流器21被壓縮，負(fù)壓引流器21中的空氣逐漸排除并在其中形成負(fù)壓，此時(shí)將負(fù)壓引流器21的進(jìn)氣口215連接到PVC管件3的暴露端，此時(shí)外力作用始終保持；第三步撤除外力在彈簧211的彈性力作用下負(fù)壓引流器21逐漸伸張，負(fù)壓引流器21內(nèi)的負(fù)壓逐漸減少，氣井單元11與PVC管件3中的氣體被自動(dòng)收集；第四步夾注負(fù)壓引流器21的進(jìn)氣口215或?qū)⒇?fù)壓引流器21中的氣體輸入到氣袋之中。
本發(fā)明所述氣井單元11的線度、所需氣井單元11及負(fù)壓引流器21個(gè)數(shù)以及PVC管件3長度，取決于研究目的。
實(shí)施例2與實(shí)施例1不同之處在于本發(fā)明土壤剖面梯度氣體樣本的負(fù)壓同步采集方法是將一組氣井單元11分別置入待測(cè)土壤不同土體剖面不同位置處，每個(gè)氣井單元11與管件3和負(fù)壓裝置2相連，實(shí)現(xiàn)不同土體剖面、不同梯度的氣體樣本的同步采集；氣體采集前，應(yīng)用負(fù)壓裝置2除去氣井1及管件3中的殘留氣體，土壤剖面不同位置處的待測(cè)氣體經(jīng)氣井單元11的進(jìn)氣孔12擴(kuò)散置管件3，在充分平衡之后進(jìn)行氣體同步采集；所述負(fù)壓引流器21為一具有褶皺結(jié)構(gòu)的塑料圓柱體212；操作時(shí)將一組氣井單元11分別置入待測(cè)土壤不同土體剖面不同位置處，每個(gè)氣井單元11與管件3和負(fù)壓裝置2相連，如圖5b所示，本發(fā)明氣井1連同負(fù)壓裝置2與PVC管件3的銜接水平安裝土坑中。
權(quán)利要求
1.一種土壤剖面梯度氣體樣本的負(fù)壓同步采集方法，其特征在于將一組氣井單元垂直置入待測(cè)土壤同一剖面不同位置處，每個(gè)氣井單元與管件和負(fù)壓裝置相連；氣體采集前，應(yīng)用負(fù)壓裝置除去氣井及管件中的殘留氣體，土壤剖面不同位置處的待測(cè)氣體經(jīng)氣井單元的進(jìn)氣孔擴(kuò)散置管件，在充分平衡之后進(jìn)行氣體同步采集。
2.按照權(quán)利要求1所述采集方法，其特征在于將一組氣井單元分別置入待測(cè)土壤不同土體剖面不同位置處，每個(gè)氣井單元與管件和負(fù)壓裝置相連。
3.一種按照權(quán)利要求1所述采集方法的專用裝置，其特征在于主要由氣井(1)、負(fù)壓裝置(2)組成，其中氣井(1)由多個(gè)氣井單元(11)組成，每個(gè)單元高度依采樣梯度而定，其上具有進(jìn)氣孔(12)、出氣孔(13)；負(fù)壓裝置(2)由與氣井(1)匹配連接的多個(gè)負(fù)壓引流器(21)、置于負(fù)壓引流器(21)上的施加外力的施力板(22)以及置于負(fù)壓引流器(21)下的支撐板(23)構(gòu)成；所述氣井(1)的氣井單元(11)中出氣孔(13)分別通過與其安裝在一起的管件(3)與負(fù)壓裝置(2)中的負(fù)壓引流器(21)銜接。
4.按照權(quán)利要求3所述采集方法，其特征在于所述進(jìn)氣孔(12)由鋼網(wǎng)覆蓋。
5.按照權(quán)利要求3所述采集方法，其特征在于所述出氣孔(13)為一與氣井單元(11)本體固裝在一起的管座。
6.按照權(quán)利要求3所述采集方法，其特征在于所述施力板(22)上設(shè)有用于安裝負(fù)壓引流器(21)的固定用孔(221)。
7.按照權(quán)利要求3所述采集方法，其特征在于所述支撐板(23)上設(shè)有用于安裝負(fù)壓引流器(21)、并排除負(fù)壓引流器(21)的空氣死空間的凸起部位(231)。
8.按照權(quán)利要求3所述采集方法，其特征在于所述負(fù)壓引流器(21)為中部設(shè)有彈簧(211)的塑料圓柱體(212)，或具有褶皺結(jié)構(gòu)的塑料圓柱體(212)，在圓柱體(212)上端分別設(shè)換氣口(213)、進(jìn)氣口(215)及固定部(214)，圓柱體(212)的底座與所述支撐板(23)上凸起部位(231)緊密配合安裝在一起，固定部(214)與施力板(22)上的固定用孔(221)配合安裝，進(jìn)氣口(215)通過管件(3)與各氣井單元(11)的出氣孔(13)連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種土壤剖面梯度氣體樣本的負(fù)壓同步采集方法及專用裝置。方法是將一組氣井單元垂直置入待測(cè)土壤同一剖面不同位置處，每個(gè)氣井單元與管件和負(fù)壓裝置相連；氣體采集前，用負(fù)壓裝置除去氣井及管件中的殘留氣體，土壤剖面不同位置處的待測(cè)氣體經(jīng)氣井單元的進(jìn)氣孔擴(kuò)散置管件，在充分平衡之后進(jìn)行氣體同步采集；裝置主要由氣井、負(fù)壓裝置組成，其中氣井由多個(gè)具有進(jìn)出氣孔的氣井單元組成，負(fù)壓裝置由與氣井匹配連接的多個(gè)負(fù)壓引流器、置于其上的施加外力的施力板以及置于其下的支撐板構(gòu)成；氣井單元中出氣孔分別通過與其安裝在一起的管件與負(fù)壓裝置中的負(fù)壓引流器銜接。它對(duì)同一土壤剖面不同梯度及不同土壤剖面不同梯度的氣體實(shí)現(xiàn)同步采集。
文檔編號(hào)G01N1/26GK1414362SQ0113333
公開日2003年4月30日 申請(qǐng)日期2001年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月24日
發(fā)明者韓士杰, 張軍輝, 周玉梅 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院沈陽應(yīng)用生態(tài)研究所