[发明专利]一种可调式顶侧开口的自动静态箱

说明书

本发明涉及一种可调式顶侧开口的自动静态箱，包括：主框架，其为竖直布置，且其顶部和底部均为敞口的长方体框架结构；其顶部上铰接有可开闭的顶盖；其相对的两个侧壁上铰接有可开闭的两个侧盖；电动推杆为两个均竖直固定于主框架侧壁上，且位于侧盖所在侧壁相邻的侧壁上；每一个电动推杆输出端均通过连接件连接有多个拉杆，多个拉杆用于跟随对应的电动推杆运动并带动顶盖和侧盖同时开闭；控制器电性连接电源，电动推杆电性连接控制器；其中顶盖、侧盖及主框架对应安装电动推杆的侧壁上均安装有透明板，并形成内部封闭的采样腔，采样腔上插入有采样接头。本发明消耗的电力少，能够适应恶劣环境下的长期采样需求，并能够降低采样成本。

技术领域

本发明涉及气体排放采集技术领域，具体为用于温室气体排放通量监测，更具体的说是涉及一种可调式顶侧开口的自动静态箱。

背景技术

气候变化是目前全人类必须面对的最重要的环境问题之一，其产生的主要原因是人类活动加剧导致温室气体排放大幅度增加，导致大气环境整体增温造成的。据一项报告指出：气候变暖95%是由于化石燃料燃烧和土地利用变化等人类活动排放的温室气体（主要包括二氧化碳、甲烷和氧化亚氮等）导致大气中温室气体浓度增加所引起的。因此温室气体排放的监测是进行温室气体减排的重要前提，而静态箱是温室气体排放通量监测的必要部件之一。其主要的工作原理是将一个只在底部开口的气密箱体罩于被测下垫面上方（如草地、农作物、祼地、湿地、水体等）并保持密闭一段时间，在此段时间内再每间隔一小段时间抽取箱体中的气体，然后使用专门的分析仪器如气相色谱仪测定被抽取的气体的浓度，通过不同时间间隔的气体浓度计算得到静态箱内气体排放的通量。

现有的气体通量测定以手动静态箱为主，静态箱的形状主要有圆柱形和四边形两种，密封方式主要采用的方式有水槽密封、胶条压紧密封、土体压紧密封等三种方式。手动静态箱主要缺点有： 1）样品采集工作量十分巨大，有时单个点样品的采集就至少需2个人配合去盖箱、采集、记时等重复性工作，如果是多个点进行对比采样研究时，由于需要采样的时间可比性，每个采样点需要1人，就需要多人同时对不同点采样，人力需求更大；2）人工对采样的干扰大，人工采集样品时采样人自身呼吸的CO₂以及脚步活动、盖箱取气等工作对土壤的扰动都会对样品采集产生较大的干扰；3）不便于全天候采样。当天气状况不好、时间点不合适或夜晚需要采样时，人工采样就受到很大的限制；4）人工采样个体误差大，易出错。采样会因不同人的操作方式产生差异，而且人工采样计时不可能很准确，而气体通量的计算是严格按单位时间来计算的，操作的快慢使得计算的误差变大，同时人为的可能失误也会对气体采集产生一定的影响。

为此，现有技术中出现了自动静态箱，自动静态箱是采用控制系统在测定时自动密闭箱体，在测定完成后再将箱体自动打开的一种静态箱。由于箱体需要自动开闭，箱体不能像手动静态箱一样在测定完后移走，静态箱在打开状态下要求尽量减少箱体自增温应，从而减少箱体本身对测定的影响，要求箱体尽量打开与周围环境通气。自动静态箱的打开方式主要有两种，一种是整体抬升，另外一种方式是通过“开门”的方式从顶部、侧面或底部打开，绝大多数由气动的气缸来打开。使用气缸来打开箱体是业内最普遍的做法，依据大量实际使用经验，这种方法有几个主要的缺点：一是必须有大功率的空气压缩机的支持，能耗较大；二是箱体要处于打开状态必须有压缩空气支持，一亘碰上停电或气缸漏气较严重，箱体气缸得不到压缩空气的支持，在重力的作用下箱体就会闭合，严重时会导致箱体内自增温严重而使箱内作物严重热害或死亡；三是气缸和空气压缩机在小于0℃的低温条件下不适宜使用，主要原因是在野外环境中气缸、空压机和切换电磁阀密封圈会冻住损坏。另外如果采用传统的结构打开箱体，一个开门就至少需要2个气缸，成本较高，气路也大幅增加，漏气风险及故障率也会大大增加。

为了克服上述气动自动静态箱体使用中的不利因素，如何提供一种可调式顶侧开口的自动静态箱解决气驱动的自动静态箱的缺点是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

为此，本发明的目的在于提出一种可调式顶侧开口的自动静态箱，解决现有技术中气动驱动自动静态箱体存在的不足。