濕地甲烷采樣裝置制造方法及圖紙

一種濕地甲烷采樣裝置，利用氣體吞吐裝置的推拉桿實現采樣氣體的吞吐，氣體吞吐裝置的容置空間作為采樣氣體中轉的容器，該氣體吞吐裝置和第一閥門、第二閥門之間的開關狀態也是聯動的，氣體收集箱內的氣體經過采樣通道的第一閥門傳輸至氣體吞吐裝置內，在氣體吞吐裝置的容置空間內進行存儲，實現吸氣過程，該吸氣過程不會影響采氣瓶一側的氣路；位于氣體吞吐裝置的容置空間內的采樣氣體能夠經過采樣通道的第二閥門傳輸至采樣瓶，實現吐氣過程，該吐氣過程不影響氣體收集箱一側的氣路，該裝置結構巧妙并能提升甲烷監測的準確度；此外，采樣裝置基于傳動機構來進行采樣瓶和托盤之間的傳送，有助于提升采樣自動化程度。有助于提升采樣自動化程度。有助于提升采樣自動化程度。

【技術實現步驟摘要】
濕地甲烷采樣裝置


[0001]本公開涉及環保設備
，尤其涉及一種濕地甲烷采樣裝置。

技術介紹

[0002]甲烷(CH4)是重要的溫室氣體之一，甲烷的主要排放源有自然濕地、人工濕地(以水稻田為主)、天然氣滲出、垃圾填埋場、反芻動物等，其中濕地(包括自然濕地和人工濕地)是甲烷的主要排放源。因此，對濕地甲烷通量的采集和監測，是應對未來氣候變化的必然要求。
[0003]目前濕地生態系統測量甲烷排放通量的方法主要有箱法、微氣象法、紅外光譜法及同位素法，其中最常用的是微氣象法和箱法。靜態箱法是將特殊材料制成的箱體罩在土壤中，通過測定箱體中待測氣體濃度的變化以及通過箱體入口和出口待測氣體的濃度差異來計算排放通量。目前的靜態箱體大多是一個整體箱體或呈分段的箱體，在密封的箱體內進行采樣氣體的混合，并通過箱體上設置的采氣管連接外部采集裝置，然而目前外部采集裝置的結構一般比較復雜，大多是利用泵體進行氣體抽取，在氣體抽取過程中，對于樣品收納容器內收集的氣體也會造成擾動，如此導致甲烷監測不準確，此外，進行濕地甲烷采集的自動化程度也有待于提升。

技術實現思路

[0004]為了至少部分地解決相關技術中進行濕地甲烷時外部采集裝置結構復雜、基于泵體進行氣體抽取對于樣品收納容器內收集的氣體也會造成擾動的問題，本公開的實施例提供了一種濕地甲烷采樣裝置。
[0005]本公開一些實施例提供一種濕地甲烷采樣裝置，包括：氣體收集箱、采樣裝置、采樣通道和氣體吞吐裝置；所述氣體收集箱用于設置于濕地之上并收集揮發的甲烷氣體；所述采樣裝置包括：采樣瓶、傳送機構和托盤；所述傳送機構用于將所述采樣瓶傳送至所述托盤上；所述采樣通道的一端用于接入至所述氣體收集箱內部，另一端用于連接所述托盤上的采樣瓶；所述采樣通道上設置有靠近所述氣體收集箱的第一閥門和靠近所述采樣瓶的第二閥門；所述氣體吞吐裝置連接于所述采樣通道的所述第一閥門和所述第二閥門之間，所述氣體吞吐裝置具有容置空間和用于調整所述容置空間大小的推拉桿；其中，在所述推拉桿運動使得所述氣體吞吐裝置處于吸氣狀態時，所述第一閥門處于開啟狀態且所述第二閥門處于關閉狀態；在所述推拉桿運動使得氣體吞吐裝置處于吐氣狀態時，所述第一閥門處于關閉狀態且所述第二閥門處于開啟狀態。
[0006]在一些實施例中，所述氣體吞吐裝置還包括：推拉驅動機構。所述推拉驅動機構用于驅動所述推拉桿在第一位置和第二位置之間移動，所述第一位置高于所述第二位置。其中，所述推拉桿、所述第一閥門和所述第二閥門之間連接有機械臂；在所述機械臂隨著所述推拉桿從所述第一位置向第二位置變化過程中，所述機械臂用于帶動所述第一閥門旋轉處于開啟狀態且帶動所述第二閥門旋轉處于關閉狀態；在所述機械臂隨著所述推拉桿從所述
第二位置向第一位置變化過程中，所述機械臂用于帶動所述第一閥門旋轉處于關閉狀態且帶動所述第二閥門旋轉處于開啟狀態。
[0007]在一些實施例中，所述推拉驅動機構和自動采樣控制器通信連接，所述自動采樣控制器用于控制所述推拉驅動機構在所述第一位置和所述第二位置之間運動。
[0008]在一些實施例中，所述采樣通道包括：采樣管和出樣管，所述采樣管的一端伸入至所述氣體收集箱內部，所述第一閥門和所述第二閥門設置于所述采樣管上；所述出樣管的一端與所述采樣管的另一端連接，所述出樣管的另一端用于與所述采樣瓶連接。其中，所述出樣管包括：沿著軸向設置的出樣外管和出樣內管，包裹于所述出樣外管和所述出樣內管外部的密封層；所述出樣內管沿著軸向可伸縮移動并能夠嵌套至所述出樣外管之內，所述出樣內管的出口末端連接有封口膜支架，所述封口膜支架的末端呈錐形，所述封口膜支架的末端覆蓋有至少一層封口膜；其中，隨著所述出樣內管的移動，所述封口膜支架的末端呈現：與所述密封層具有間隙的第一狀態和與所述密封層之間貼合的第二狀態。
[0009]在一些實施例中，所述封口膜支架呈錐形的末端具有彈性，能夠沿著徑向發生形變，所述呈錐形的末端在覆蓋有封口膜的情況下，所述封口膜對應的最大圓周直徑大于所述采樣瓶的瓶口直徑；每層封口膜朝向所述出樣內管的一側涂覆有密封性粘層。
[0010]在一些實施例中，在所述出樣內管處于伸長狀態下，所述封口膜支架的末端對應呈現所述第一狀態且所述封口膜支架末端用于刺穿所述采樣瓶的瓶口處的密封膜，使得所述出樣管通過所述間隙傳輸采樣氣體至所述采樣瓶；在所述出樣內管處于縮回狀態下，所述封口膜支架的末端對應呈現所述第二狀態且所述封口膜支架末端的所述封口膜用于覆蓋于所述采樣瓶的瓶口處。
[0011]在一些實施例中，所述推拉桿在第一位置和第二位置之間移動，所述第一位置高于所述第二位置；所述濕地甲烷采樣裝置還包括：第一傳感器。所述第一傳感器設置于所述第二位置處；在所述第一傳感器感知到所述推拉桿從所述第一位置變化至所述第二位置的情況下，所述第一傳感器向自動采樣控制器上報吸氣結束信號；所述自動采樣控制器用于根據所述吸氣結束信號，向所述出樣管發出伸長指令，所述伸長指令用于控制所述出樣內管從所述出樣外管向外伸長，使得所述出樣內管的末端伸入至所述采樣瓶并提供氣體通路；所述自動采樣控制器還用于根據所述吸氣結束信號，在預設時長后控制所述推拉桿從所述第二位置向所述第一位置進行移動。
[0012]在一些實施例中，所述濕地甲烷采樣裝置還包括：第二傳感器。所述第二傳感器位于所述托盤內或所述托盤下方；在所述第二傳感器感知到所述采樣瓶內的氣體量達到設定要求的情況下，所述第二傳感器向自動采樣控制器上報氣體集滿信號；所述自動采樣控制器用于根據所述氣體集滿信號，向所述出樣管發出縮短指令，所述縮短指令用于控制所述出樣內管向所述出樣外管內縮回，使得所述出樣內管的末端從所述采樣瓶拔出并基于所述封口膜對所述采樣瓶提供密封。
[0013]在一些實施例中，所述采樣瓶的個數為多個且具有各自的編號；所述裝置還包括：樣品載體，所述樣品載體設置于所述托盤的下方，用于承接采樣后的采樣瓶；所述傳送機構用于根據自動采樣控制器的傳送控制信號來傳送目標編號對應的采樣瓶至所述托盤上；其中，在所述托盤上放置有采樣后的采樣瓶的情況下，下一個傳送過來的采樣瓶將所述采樣后的采樣瓶推動至所述樣品載體內。
[0014]在一些實施例中，所述氣體收集箱包括：底座、第一箱體和第二箱體，所述底座與所述第一箱體連接，所述第二箱體與所述第一箱體連接，所述底座或所述第二箱體至少之一能夠嵌套至所述第一箱體內。
[0015]在一些實施例中，所述底座為可伸縮底座，所述可伸縮底座上設置有不同高度的鎖緊件安裝孔，所述鎖緊件安裝孔用于裝配鎖緊件，使得所述可伸縮底座適配于所述濕地的水體深度；所述底座的側壁上設置有用于水分、養分、微生物和水生動物至少一種進行位置交換的孔洞。
[0016]在一些實施例中，所述濕地甲烷采樣裝置還包括：風扇、第一溫度傳感器、第二溫度傳感器、溫度顯示器和自動采樣控制器。所述風扇設置于所述氣體收集箱內；所述第一溫度傳感器設置于所述氣體收集箱內部；所述第二溫度傳感器設置于所述濕地的地面；所述溫度顯示器與所述第一本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種濕地甲烷采樣裝置，其特征在于，包括：氣體收集箱，用于設置于濕地之上并收集揮發的甲烷氣體；采樣裝置，包括：采樣瓶、傳送機構和托盤；所述傳送機構用于將所述采樣瓶傳送至所述托盤上；采樣通道，所述采樣通道的一端用于接入至所述氣體收集箱內部，另一端用于連接所述托盤上的采樣瓶；所述采樣通道上設置有靠近所述氣體收集箱的第一閥門和靠近所述采樣瓶的第二閥門；氣體吞吐裝置，連接于所述采樣通道的所述第一閥門和所述第二閥門之間，所述氣體吞吐裝置具有容置空間和用于調整所述容置空間大小的推拉桿；其中，在所述推拉桿運動使得所述氣體吞吐裝置處于吸氣狀態時，所述第一閥門處于開啟狀態且所述第二閥門處于關閉狀態；在所述推拉桿運動使得氣體吞吐裝置處于吐氣狀態時，所述第一閥門處于關閉狀態且所述第二閥門處于開啟狀態。2.根據權利要求1所述的濕地甲烷采樣裝置，其特征在于，所述氣體吞吐裝置還包括：推拉驅動機構，所述推拉驅動機構用于驅動所述推拉桿在第一位置和第二位置之間移動，所述第一位置高于所述第二位置；其中，所述推拉桿、所述第一閥門和所述第二閥門之間連接有機械臂；在所述機械臂隨著所述推拉桿從所述第一位置向第二位置變化過程中，所述機械臂用于帶動所述第一閥門旋轉處于開啟狀態且帶動所述第二閥門旋轉處于關閉狀態；在所述機械臂隨著所述推拉桿從所述第二位置向第一位置變化過程中，所述機械臂用于帶動所述第一閥門旋轉處于關閉狀態且帶動所述第二閥門旋轉處于開啟狀態。3.根據權利要求2所述的濕地甲烷采樣裝置，其特征在于，所述推拉驅動機構和自動采樣控制器通信連接，所述自動采樣控制器用于控制所述推拉驅動機構在所述第一位置和所述第二位置之間運動。4.根據權利要求1所述的濕地甲烷采樣裝置，其特征在于，所述采樣通道包括：采樣管，所述采樣管的一端伸入至所述氣體收集箱內部，所述第一閥門和所述第二閥門設置于所述采樣管上；出樣管，所述出樣管的一端與所述采樣管的另一端連接，所述出樣管的另一端用于與所述采樣瓶連接；其中，所述出樣管包括：沿著軸向設置的出樣外管和出樣內管，包裹于所述出樣外管和所述出樣內管外部的密封層；所述出樣內管沿著軸向可伸縮移動并能夠嵌套至所述出樣外管之內，所述出樣內管的出口末端連接有封口膜支架，所述封口膜支架的末端呈錐形，所述封口膜支架的末端覆蓋有至少一層封口膜；其中，隨著所述出樣內管的移動，所述封口膜支架的末端呈現：與所述密封層具有間隙的第一狀態和與所述密封層之間貼合的第二狀態。5.根據權利要求4所述的濕地甲烷采樣裝置，其特征在于，所述封口膜支架呈錐形的末端具有彈性，能夠沿著徑向發生形變，所述呈錐形的末端在覆蓋有封口膜的情況下，所述封口膜對應的最大圓周直徑大于所述采樣瓶的瓶口直徑；每層封口膜朝向所述出樣內管的一側涂覆有密封性粘層。6.根據權利要求4所述的濕地甲烷采樣裝置，其特征在于，
在所述出樣內管處于伸長狀態下，所述封口膜支架的末端對應呈現所述第一狀態且所述封口膜支架末端用于刺穿所述采樣瓶的瓶口處的密封膜，使得所述出樣管通過所述間隙傳輸采樣氣體至所述采樣瓶；在所述出樣內管處于縮回狀態下，所述封口膜支架的末端對應呈現所述第二狀態...

【專利技術屬性】
技術研發人員：徐玉娟，黃山楓，高志文，林克明，周潘，吳思然，彭玉美，黃春鑌，
申請(專利權)人：環保橋上海環境技術有限公司，
類型：發明
國別省市：