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原文传递一种深层土壤温室气体采样装置及采样方法

专利名称：	一种深层土壤温室气体采样装置及采样方法
摘要：	本发明涉及土壤温室气体采集领域，特别涉及一种深层土壤温室气体采样装置及采样方法。包括采样箱，所述采样箱的底部内壁上设有升降机构；所述升降机构的输出端上传动连接有连接机构；所述连接机构远离升降机构的一端设有钻孔采样机构；所述采样箱内设有转移机构。本发明通过控制升降机构带动连接机构和钻孔采样机构下降活动贯穿通过采样孔内，同时启动钻孔采样机构使其钻入土壤内，且每进入设定深度的土壤均停下并快速的进行温室气体的采集工作，采集过程中，转移机构与相应的电磁气阀连通，并打开相应的电磁气阀，利用真空储气罐内的真空负压自动抽取土壤内的温室气体，使得钻孔和采样工作能够同时进行，提高了采样装置的采样效率。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	中国科学院地理科学与资源研究所
发明人：	彭琴
专利状态：	有效
申请日期：	2023-10-23T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-24T00:00:00+0800
申请号：	CN202311375137.0
公开号：	CN117109993A
代理机构：	成都华复知识产权代理有限公司
代理人：	廖大应
分类号：	G01N1/22;G01N1/24;G;G01;G01N;G01N1;G01N1/22;G01N1/24
申请人地址：	100000 北京市朝阳区大屯路甲11号
主权项：	1.一种深层土壤温室气体采样装置，包括采样箱（1），其特征在于：所述采样箱（1）的底部外壁上设有固定机构（2）；所述采样箱（1）的一侧外壁上沿水平方向等间距开设有若干组储藏孔（5）；所述采样箱（1）靠近储藏孔（5）的一侧内壁上沿水平方向等间距设有若干组储藏盒（10）；每组所述储藏盒（10）靠近储藏孔（5）的一侧内壁均为开放式结构，且均与相应的一组储藏孔（5）连通；每组所述储藏盒（10）远离储藏孔（5）的一侧壁上均设有一组电磁气阀（11）；每组所述储藏盒（10）内均活动贯穿有一组真空储气罐（16）；每组所述真空储气罐（16）均与相应的一组电磁气阀（11）连通；所述采样箱（1）的底部内壁上设有升降机构（6）；所述升降机构（6）的输出端上传动连接有连接机构（7）；所述连接机构（7）远离升降机构（6）的一端设有钻孔采样机构（8）；所述采样箱（1）内设有转移机构（9）；所述转移机构（9）位于钻孔采样机构（8）和若干组电磁气阀（11）之间；所述转移机构（9）的一端与钻孔采样机构（8）连通，另一端与任意一组电磁气阀（11）活动连通；所述采样箱（1）的底部内壁上开设有采样孔（13）。 2.根据权利要求1所述的深层土壤温室气体采样装置，其特征在于：所述采样箱（1）的顶部设有箱盖（3）；所述箱盖（3）的顶部中心处设有提手（4）；所述采样箱（1）的底部内壁上设有清洁盒（12）；所述清洁盒（12）的底部内壁为开放式结构，且与采样孔（13）连通；所述钻孔采样机构（8）活动贯穿于清洁盒（12）和采样孔（13）内；所述采样孔（13）的两侧内壁上对称设有两组第一电动推杆（14）；每组所述第一电动推杆（14）的输出端上传动连接有一组刮刀（15）；两组所述刮刀（15）均活动抵触在钻孔采样机构（8）的外壁上。 3.根据权利要求2所述的深层土壤温室气体采样装置，其特征在于：所述升降机构（6）包括支撑柱（601）；所述支撑柱（601）的一侧壁上开设有第一滑槽（602）；所述第一滑槽（602）内沿垂直方向滑动连接有第一滑块（603）；所述第一滑块（603）与连接机构（7）传动连接；所述第一滑槽（602）内设有第一丝杆（604）；所述第一丝杆（604）的两端分别转动连接在第一滑槽（602）的顶部和底部内壁上；所述第一丝杆（604）与第一滑块（603）螺纹连接；所述支撑柱（601）的顶部设有第二电机（605）；所述第二电机（605）的输出端与第一丝杆（604）传动连接。 4.根据权利要求2所述的深层土壤温室气体采样装置，其特征在于：所述固定机构（2）包括固定环（201）和升降环（202）；所述固定环（201）套接在采样箱（1）的外壁上；所述升降环（202）活动套接在采样箱（1）的外壁上，且位于固定环（201）的正上方；所述固定环（201）的顶部边缘处设有若干组第二电动推杆（203）；每组所述第二电动推杆（203）的输出端均与升降环（202）传动连接；所述升降环（202）的顶部拐角处分别设有一组第一电机（204）；每组所述第一电机（204）的输出端均延伸至升降环（202）的下方，且传动连接有一组固定螺杆（205）；每组所述固定螺杆（205）的底部均活动贯穿于固定环（201）内。 5.根据权利要求2所述的深层土壤温室气体采样装置，其特征在于：所述连接机构（7）包括壳体（701）；所述壳体（701）的一侧壁上开设有第二滑槽（702）；所述第二滑槽（702）内滑动连接有两组夹板（703）；两组所述夹板（703）相对的两侧壁上对称设有两组限位块（704）；两组所述夹板（703）和限位块（704）均活动贯穿于钻孔采样机构（8）的两侧外壁上；所述壳体（701）内设有调节腔（706）；所述调节腔（706）与第二滑槽（702）连通。 6.根据权利要求5所述的深层土壤温室气体采样装置，其特征在于：所述调节腔（706）内设有两组第二丝杆（707）；两组所述第二丝杆（707）的一端固定连接，另一端分别转动连接在调节腔（706）的两侧内壁上；两组所述第二丝杆（707）的螺纹方向相反，且中轴线在同一条直线上；所述调节腔（706）远离第二滑槽（702）的一侧内壁上滑动连接有两组第二滑块（708）；两组所述第二滑块（708）分别与一组第二丝杆（707）螺纹连接；两组所述第二滑块（708）分别与一组夹板（703）传动连接；所述壳体（701）的一侧壁上设有第三电机（705）；所述第三电机（705）的输出端与其中一组第二丝杆（707）传动连接。 7.根据权利要求5所述的深层土壤温室气体采样装置，其特征在于：所述钻孔采样机构（8）包括支撑板（801）；所述支撑板（801）的两侧壁的边缘处对称开设有两组第一限位槽（802）；每组所述第一限位槽（802）靠近支撑板（801）的一侧内壁上均开设有一组第二限位槽（803）；每组所述夹板（703）均活动贯穿于相应的一组第一限位槽（802）内；每组所述限位块（704）均活动贯穿于相应的一组第二限位槽（803）内；所述支撑板（801）的一侧壁上开设有第一导气孔（805）；所述支撑板（801）的顶部中心处开设有活动孔（808）；所述支撑板（801）的顶部设有第四电机（804）；所述第四电机（804）的输出端延伸至活动孔（808）内，且传动连接有采样管（806）；所述采样管（806）的底部传动延伸至支撑板（801）的下方，且传动连接有钻头（807）。 8.根据权利要求7所述的深层土壤温室气体采样装置，其特征在于：所述活动孔（808）的内壁上套接有密封环（809）；所述密封环（809）的内壁活动贴合在采样管（806）的外壁上；所述密封环（809）的内壁上开设有第二导气孔（810）；所述第二导气孔（810）与第一导气孔（805）连通；所述采样管（806）的内壁上呈环形阵列分布开设有若干组出气孔（811）；所述第二导气孔（810）与任意一组出气孔（811）均活动连通；所述采样管（806）的底部侧内壁上开设有进气孔（812）；所述采样管（806）的内壁上设有第三电动推杆（813）；所述第三电动推杆（813）的输出端上传动连接有密封块（814）；所述密封块（814）活动封闭进气孔（812）。 9.根据权利要求2所述的深层土壤温室气体采样装置，其特征在于：所述转移机构（9）包括电动滑台（901）；所述电动滑台（901）的两端连接在采样箱（1）的两侧内壁上；所述电动滑台（901）的输出端上传动连接有第一安装板（902）；所述第一安装板（902）的顶部设有第二安装板（904）；所述第二安装板（904）的一侧壁上设有第一伸缩管（905）；所述第一伸缩管（905）远离第二安装板（904）的一端活动贯穿有第二伸缩管（906）；所述第二伸缩管（906）远离第一伸缩管（905）的一端与任意一组电磁气阀（11）活动连通；所述第二安装板（904）靠近第一伸缩管（905）的一侧壁上设有第四电动推杆（907）；所述第四电动推杆（907）的输出端与第二伸缩管（906）传动连接；所述第一安装板（902）的顶部设有自动卷管器（903）；所述自动卷管器（903）的一端与第一导气孔（805）连通，另一端与第一伸缩管（905）连通。 10.一种由权利要求1-9任一所述的深层土壤温室气体采样装置的采样方法，其特征在于：所述采样方法包括：控制固定机构将采样箱固定在地面上；控制升降机构带动钻孔采样机构下降同时启动钻孔采样机构；控制钻孔采样机构进入设定深度的土壤后停止下降；温室气体依次通过钻孔采样机构、转移机构和相应的电磁气阀进入相应的真空出气罐；循环操作采集多组不同深度土壤内的温室气体；控制升降机构带动钻孔采样机构回收至采样箱内；完成采样工作。
所属类别：	发明专利