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原文传递一种钻探式深层土壤呼吸测量装置及其测量方法

专利名称：	一种钻探式深层土壤呼吸测量装置及其测量方法
摘要：	本发明公开了一种钻探式深层土壤呼吸测量装置，包括测量架、钻探组件和测量组件；钻探组件包括钻探管、安装板和钻探电机，安装板与测量架连接，底部设有钻探齿牙，钻探管上套设有限位圈，钻探管通过限位圈与安装板卡接，钻探电机设在安装板上，钻探电机为钻探管提供动力；测量组件包括CO2检测仪、检测管和浮土抓取组件，检测管套设在钻探管内部，检测管与钻探管上端螺纹连接，CO2检测仪设置在安装板上，CO2检测仪的检测探头位于检测管内部靠下位置，浮土抓取组件活动设置在检测管上，浮土抓取组件用于抓取测量地表面浮土；本发明结构设计合理，操作便捷，土壤呼吸测量准确性高，适宜大量推广。
专利类型：	发明专利
申请人：	兰州大学
发明人：	杨倩;沈禹颖;杨惠敏;王先之
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T06:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T15:00:00+0805
申请号：	CN202010010558.3
公开号：	CN111157703A
代理机构：	北京栈桥知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	潘卫锋
分类号：	G01N33/24;G01N1/08;G01N1/22;G;G01;G01N;G01N33;G01N1;G01N33/24;G01N1/08;G01N1/22
申请人地址：	730099 甘肃省兰州市城关区天水南路222号
主权项：	1.一种钻探式深层土壤呼吸测量装置，其特征在于，包括测量架(1)、钻探组件(2)和测量组件(3)；所述测量架(1)底部设置有移动轮(10)；所述钻探组件(2)包括钻探管(20)、安装板(21)和钻探电机(22)，所述安装板(21)通过可调支撑杆(23)与测量架(1)上端面固定连接，所述钻探管(20)为两端开口的空心管，钻探管(20)外壁上设置有刻度标识，钻探管(20)上端设置有连接齿圈(200)，钻探管(20)底部设置有钻探齿牙(201)，钻探管(20)上套设有限位圈(202)，钻探管(20)依次贯穿安装板(21)和测量架(1)，且通过所述限位圈(202)与安装板(21)可旋转卡接，所述钻探电机(22)固定设置在安装板(21)上，钻探电机(22)的输出轴上设置有驱动齿轮(220)，所述驱动齿轮(220)与连接齿圈(200)啮合连接；所述测量组件(3)包括CO2检测仪(30)、检测管(31)和浮土抓取组件(32)，所述检测管(31)顶端封闭，下端开口，检测管(31)活动套设在钻探管(20)内部，且与钻探管(20)密封连接，检测管(31)的外壁与连接齿圈(200)的内壁螺纹连接，所述CO2检测仪(30)设置在安装板(21)上，CO2检测仪(30)的检测探头(300)位于检测管(31)内部靠下位置，所述检测探头(300)与CO2检测仪(30)电性连接，所述浮土抓取组件(32)活动设置在检测管(31)上，浮土抓取组件(32)用于抓取测量地表面浮土。 2.根据权利要求1所述的一种钻探式深层土壤呼吸测量装置，其特征在于，所述测量架(1)底端设置有滑动板(11)，所述滑动板(11)上设置有滑动槽(110)，滑动板(11)设置有4个，4个滑动板(11)两两相对设置，所述移动轮(10)设置有4个，4个移动轮(10)通过固定架(12)两两设置，所述固定架(12)两侧设置有滑动柱(120)，固定架(12)通过所述滑动柱(120)与滑动槽(110)活动卡接，所述测量架(1)上螺纹连接有螺杆(13)，所述螺杆(13)底端与固定架(12)可转动连接，螺杆(13)顶端设置有转盘(130)。 3.根据权利要求1所述的一种钻探式深层土壤呼吸测量装置，其特征在于，所述可调支撑杆(23)包括支撑杆一(230)和支撑杆二(231)，所述支撑杆二(231)为伸缩套管，支撑杆二(231)设置有3个，所述支撑杆一(230)设置有1个，1个支撑杆一(230)和3个支撑杆二(231)分布在安装板(21)四角位置，支撑杆一(230)包括螺纹调节杆(2300)和螺纹套筒(2301)，所述螺纹套筒(2301)与测量架(1)固定连接，所述螺纹调节杆(2300)顶端设置有旋转齿轮(2302)，螺纹调节杆(2300)与螺纹套筒(2301)螺纹连接，且与安装板(21)可转动卡接，螺纹调节杆(2300)通过所述旋转齿轮(2302)与驱动齿轮(220)啮合连接。 4.根据权利要求1所述的一种钻探式深层土壤呼吸测量装置，其特征在于，所述浮土抓取组件(32)包括固定盘(320)、抓取板(321)、导向管(322)和调节套(323)，所述固定盘(320)滑动设置在检测管(31)内部，固定盘(320)上设置有开槽(3200)，所述开槽(3200)内设置有滑动杆(3201)，所述抓取板(321)为弧形板,抓取板(321)通过滑块(3210)套设在所述滑动杆(3201)上，所述导向管(322)与固定盘(320)固定连接，且导向管(322)顶端贯穿检测管(31)，导向管(322)内部下端设置有导向块(3220)，所述调节套(323)可转动卡接在导向管(322)顶端，调节套(323)上螺纹连接有提升柱(3230)，所述提升柱(3230)与导向管(322)的内壁卡接，且提升柱(3230)能够在导向管(322)内部上下滑动，提升柱(3230)设置有牵引丝(3231)，所述牵引丝(3231)穿过导向块(3220)后与滑块(3210)连接。 5.根据权利要求4所述的一种钻探式深层土壤呼吸测量装置，其特征在于，所述抓取板(321)设置有4个，所述开槽(3200)和滑动杆(3201)的数量与抓取板(321)的数量对应一致，4个抓取板(321)分别通过滑块(3210)套设在滑动杆(3201)上，所述滑动杆(3201)上套设有阻尼弹簧(3202)，所述阻尼弹簧(3202)一端与滑块(3210)抵接，另一端与固定盘(320)抵接。 6.根据权利要求4所述的一种钻探式深层土壤呼吸测量装置，其特征在于，所述固定盘(320)边沿处设置有橡胶密封圈(3203)。 7.根据权利要求1所述的一种钻探式深层土壤呼吸测量装置，其特征在于，所述安装板(21)上端通过螺栓连接有防护罩(24)，所述检测管(31)贯穿所述防护罩(24)，所述钻探电机(22)和CO2检测仪(30)均位于防护罩(24)内部。 8.根据权利要求1所述的一种钻探式深层土壤呼吸测量装置，其特征在于，所述固定盘(320)上设置有橡胶密封圈(3203)。 9.利用权利要求1-8任一所述的钻探式深层土壤呼吸测量装置进行土壤呼吸测量的方法，其特征在于，包括以下步骤： S1、通过测量架(1)以及测量架(1)上设置的移动轮(10)将装置移动至测量地点；钻探管(20)和检测管(31)均位于测量架(1)最高处，通过旋转转盘(130)调节螺杆(13)高度，进而使钻探组件(2)和测量组件(3)随测量架(1)一同下降，使钻探管(20)的钻探齿牙(201)正对测量基准点； S2、通过外部电源带动钻探电机(22)开始运行，钻探电机(22)上的驱动齿轮(220)同时啮合连接齿圈(200)和旋转齿轮(2302)，连接齿圈(200)转动过程中，钻探管(20)底部的的钻探齿牙(201)开始对土壤进行钻探，同时旋转齿轮(2302)带动螺纹调节杆(2300)向螺纹套筒(2301)内收缩，安装板(21)、钻探管(20)和测量组件(3)开始下降，根据钻探管(20)上的刻度标识确定测量深度，钻探管(20)内部区域的土样随着钻探管(20)的上升进入钻探管(20)内部； S3、通过下压检测管(31)，使浮土抓取组件(32)与所述土样上层浮土接触，然后旋转调节套(323)，使提升柱(3230)在调节套(323)内上升，牵引丝(3231)拉动滑块(3210)在滑动杆(3201)上移动，使得各个抓取板(321)相互靠近，对土样上层浮土进行抓取，然后提升检测管(31)，通过外部电源带动CO2检测仪(30)开始运行，CO2检测仪(30)的检测探头(300)对钻探管(20)中剩余土样进行呼吸测量，并将测量结果反馈给CO2检测仪(30)； S4、测量完毕后，下压检测管(31)，反向转动调节套(323)，使各个抓取板(321)相互远离，浮土落下，最后移除装置，浮土在重力作用下对采样口进行封堵，实现检测地土壤复原。
所属类别：	发明专利