[发明专利]一种森林土壤甲烷收集装置及其收集方法

说明书

本发明公开一种森林土壤甲烷收集装置，甲烷收集小车上方固定设置有采集组件以及与采集组件连通的收集组件；采集组件包括不少于两组的甲烷收集器，甲烷气体收集腔一端开设有甲烷腔口，甲烷腔口的一端连通有若干组甲烷集气管，甲烷气体收集腔内部滑动设置有推板，推板将甲烷气体收集腔分为两部分，甲烷气体收集腔上开设有甲烷出气口，甲烷出气口连通有收集组件；推板远离第一单向阀的一侧固定连接有推杆，推杆贯穿甲烷收集器一侧固定设置有轮齿和弹簧；轮齿啮合有半齿轮，半齿轮与推杆的轮齿啮合，与相邻推杆上的轮齿相对；本发明通过纯机械结构实现了对甲烷的收集，并且该装置在使用没有能源消耗，可以根据需要采集的情况长时间的使用。

技术领域

本发明涉及机械工程技术领域，特别是涉及一种森林土壤甲烷收集装置及其收集方法。

背景技术

目前，甲烷在自然界的分布很广，甲烷是含碳量最小、最简单的有机物，是天然气，沼气，坑气等的主要成分，俗称瓦斯。它可用来作为燃料及制造氢气、炭黑、一氧化碳、乙炔氢氰酸及甲醛等物质的原料；甲烷是比较活跃的温室气体，在最近的100到200年间，大气中甲烷的浓度正在快速增长，其主要来源于森林土壤中；森林土壤是我国陆地生态系统重要的组成成分，直接影响着我国温室效应的研究，其次，甲烷还可以用作燃料的使用。

但是，现有的甲烷收集器并不能适用于森林甲烷的采集：

(1)现有收集装置多为履带式移动设备，不仅体型笨重，而且行动缓慢；而且收集装置由于体积大、操作难度高，对采集人员的要求高，不利于实际运用；

(2)现有收集装置精密仪器较多，电子元件消耗的能耗过大；而且对森林土壤甲烷进行收集时，电能得不到及时的补充，严重影响甲烷收集的效率；

(3)现有收集装置不能根据实时的采集需求切换不同的采集情况，采集甲烷的方式单一，采集甲烷的浓度普遍偏低；

(4)现有收集装置机及收集的方法均为传统的一步到位的吸气式收集，不仅容易使气体中的杂志进入到甲烷收集器中，也为后续的处理或使用提供了隐患；

(5)现有收集装置大多采用遥控控制，但森林中信号不稳定，因此亟需一种纯机械的甲烷收集装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种森林土壤甲烷收集装置及其使用方法，以解决上述现有技术存在的问题，使收集装置可以长时间使用，且没有能源消耗，并且便于适用于森林土壤收集。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种森林土壤甲烷收集装置，包括甲烷收集小车，所述甲烷收集小车上方固定设置有采集组件以及与所述采集组件连通的收集组件；通过纯机械的采集装置进行对甲烷的快速采集，不仅提高了装置的实用性，而且能够在不消耗能源的情况下长时间进行采集工作，提高甲烷的收集能力。

所述采集组件包括不少于两组的甲烷收集器，每组所述甲烷收集器包括甲烷气体收集腔，所述甲烷气体收集腔一端开设有甲烷腔口，所述甲烷腔口处可拆卸连接有第一单向阀，所述甲烷腔口的一端连通有若干组甲烷集气管，所述甲烷气体收集腔内部滑动设置有推板，所述推板将甲烷气体收集腔分为两部分，所述甲烷气体收集腔上开设有甲烷出气口，所述甲烷出气口连通有收集组件；所述推板远离第一单向阀的一侧固定连接有推杆，所述推杆贯穿所述甲烷收集器一侧固定设置有轮齿和弹簧；所述轮齿啮合有半齿轮，所述半齿轮上设置有半圈轮齿；所述半齿轮与所述推杆的轮齿啮合，与相邻推杆上的轮齿相对。甲烷收集器为圆筒状，推板与第一单向阀均为圆形，并且与甲烷收集器的截面相适配；在本装置中，所有连接口均设置有橡胶密封条，防止装置在收集气体的过程中出现漏气或者漏水现象，提高装置的实用性；推杆会在半齿轮的带动下拉回，并在弹簧的作用下快速推出，实现对气体吸入和排出，方便快捷，防止甲烷气体不间断的被吸入到甲烷气体收集腔中，为甲烷的收集工作提供良好的密封环境。