专利名称：一种适用于水体水柱分层的水体释放气体收集装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于环境技术领域，特别是涉及一种适用于水体水柱分层的水体释放气体收集装置。
背景技术：
水体释放气体的成分既包括温室气体如甲烷、氧化亚氮，也包括富营养化脱氮释放的氮气等，还有初级生产的产物氧气等。深入研究和开发水体释放气体的研究方法与装置对于环境技术领域的技术进步和水体气体释放的理论和应用研究均具有重要意义。漂浮箱法是自然水体气体释放的直接收集的常规方法，漂浮箱法在研究水体气体释放时，是将中空且无底的箱体罩子水面上，箱内留存一定量的顶空。然后分时间段频繁采集箱内的气体，对气体的成分进行分析并计算气体释放的通量。由于空气背景的原因，这种方法可以用于水体释放的甲烷、氧化亚氮的研究。但是由于漂浮箱的采集位于水面上，所以采用漂浮箱法开展水体释放气体的研究仅能对整个水柱释放气体进行采集，不能用于分层水体释放气体的采集，也不能用于水柱剖面释放气体特征的研究。本课题组申请的发明专利(CN201110155238. 8)，内容涉及水柱释放气体的直接收集装置，虽然克服了测量准确性的缺陷，但是仍然不能满足水柱剖面或者是分层水体在不同深度位置的直接采集要求。水柱剖面自上而下物理、化学和生物条件均不相同，因此不同水深部位释放的气体的种类和通量各不相同。而水柱剖面释放气体特征的研究对于阐明水体生态系统演化具有重要意义。因此，直接收集不同水柱分层或者不同水柱剖面的气体对于水体研究来说至为重要。
发明内容为了深入研究富营养化水体水柱分层释放气体的特征，本实用新型针对水体水柱分层直接收集释放气体的技术空白，公开了一种适用于水体水柱分层的水体释放气体收集装置，包括一集气系统，所述集气系统包括采集罩和集气瓶，所述采集罩为可阻止气体交换的中空结构，其顶部开设有排气孔并与排气孔相连有通气管，所述通气管上固定有阀门，所述集气瓶为小口玻璃瓶，瓶口的塞子上密封固定有进气管、出水管；—固定系统，所述固定系统包括浮球支架、连接杆及其固定旋钮，以及采集罩固定架，所述浮球支架由浮球底座以及上层支架组成，所述采集罩固定架由采集罩连接部与连接杆连接部组成；所述集气瓶悬挂固定于浮球支架，所述连接杆通过其固定旋钮可上下滑动地固定于浮球支架，所述采集罩通过连接杆连接部固定于连接杆底部，所述集气瓶的进气管与采集罩通气管连通。上述的浮球底座一般是由浮球与PVC管连接组成，从而保证上层支架平衡浮动于水面上。[0010]上述采集罩连接杆连接部可以采用固定旋钮，也可以采用其他与连接杆底部可拆卸固定的其他连接方式。上述所指的连接杆可以通过穿过上层支架顶部的安装通孔实现上下滑动地固定于浮动支架，也可以通过其他可实现此效果的固定方式。本实用新型通过连接杆及其配套组件的使用，实现了分层水体中任意深度的气体采集，为研究分层水体中，不同层面、不同深度的水体释放气体提供了基础。作为一种优选，本实用新型还公开了所述连接杆上还设置有刻度。通过连接杆上的刻度，可以根据需要将采集罩放置到水下确定的某一位置，从而可以增加气体采集位置的精确度。更为优选地，所述采集罩的顶面拱起形成半球形拱形顶，所述排气孔开设于半球形拱顶的顶点处。这样气体通过拱形顶顶面的引导作用，更容易聚集到期顶点处，从而提高收集效率。同时，本实用新型进一步公开了以下的优选方式所述浮球支架的上层支架为方形支架。所述集气罩包括不透气底面、允许水体交换但可以阻止气体交换的圆桶形侧壁以及不透气顶部组成。更为优选地，所述侧壁为纱网侧壁。譬如采用具有165微米孔径的纱网，则此纱网可以允许水体交换，但是能够阻止超过165微米直径的气泡内外交换。同时，本实用新型公开了所述阀门为三通阀。从而可以将通气管与进气管直接连接后，再进行采集罩内空气的排出，方便安装、操作。采用本实用新型所公开的技术方案，通过调节连接杆的长度可以将气体收集装置放至指定水深，从而实现该水层的释放气体的直接收集。本实用新型装置各个组件间连接牢固、组装与拆卸均方便快捷，应用性广，可以实现不同条件下不同水层水柱释放气体的直接收集。尤其适合于水面行船作业，以及野外自然水体分层水柱的气体收集和研究。

图1为水体释放气体收集装置示意图；其中1、固定旋钮；2、硬质板；3、集气瓶；4.、浮球支架；41、浮球底座；42_上层支架；
5、连接杆；6、进气管；7、阀门；8、出水管；10.、通气管；11、采集罩；12、采集罩固定架；121、采集罩连接部；122、连接杆连接部；13、侧壁纱网。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
，进一步阐明本实用新型，应理解下述具体实施方式
仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是幅图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。实施例1[0027]如图1所示一种适用于水体水柱分层的水体释放气体收集装置，包括一集气系统，所述集气系统包括采集罩11和集气瓶3，所述采集罩11为可阻止气体交换的中空结构，其顶部开设有排气孔并与排气孔相连有通气管10，所述通气管10上固定有阀门7，所述集气瓶3为小口玻璃瓶，瓶口的塞子上密封固定有进气管6、出水管8 ;一固定系统，所述固定系统包括浮球支架4、连接杆5及其固定旋钮1，以及采集罩固定架12，所述浮球支架4由浮球底座41以及上层支架42组成，所述连接杆5可移动地通过固定旋钮I固定于上层支架42，所述采集罩固定架12由采集罩连接部121与连接杆连接部122组成；所述集气瓶3固定于浮球支架4，所述连接杆5通过其固定旋钮I可上下滑动地固定于浮球支架4，所述采集罩11通过连接杆连接部122固定于连接杆5底部，所述集气瓶3的进气管6与采集罩通气管10连通。在本实施例中，特别地看图面下方，采集罩固定架12为爪形结构，其与采集罩11连接的三个连接杆构成爪形结构的采集罩连接部121，爪形结构顶端的固定旋钮为连接杆连接部122，将采集罩11与连接杆5固定为一体结构。通过浮球底座41的作用，将整个气体收集装置分为水上部分和水下部分，集气瓶3位于水面上，采集罩11位于水面下，水体通过侧壁网纱13进入采集罩11，并利用侧壁网纱13的作用将纱网以内的特定空间水体产生的气体富集在采集罩11内。在本实施例中，同时具有以下的优选所述连接杆5上还设置有刻度。所述采集罩11的顶面拱起形成半球形拱顶，所述排气孔开设于半球形拱顶的顶点处。所述浮球支架4的上层支架42为方形支架。所述集气罩11包括不透气底面，在本实施例中为不透气的板材作为底面、允许水体交换但可以阻止气体交换的圆桶形侧壁，在本实施例中以具有165微米孔径的纱网围成侧壁纱网13以及不透气顶部组成。所述阀门7为三通阀。气体采集过程如下1、首先确定要采集的水层深度，在采集接近水底的水柱释放气体时，注意保证采气装置的采集罩11底部与底泥之间的距离有5cm，以免装置摇晃对底泥产生干扰。2、按照图1所示连接采气装置，首先将浮球支架4放置于水面上，将连接杆5与浮球支架4连接，连接杆5的上端位于水面上，其下部穿过浮球支架4上部的硬质板2，旋紧固定旋钮I对连接杆进行初步固定。然后将采集罩11放入水下，把采集罩11上方的连接杆连接部122与连接杆5底端连接并旋紧固定。集气罩11上方排气孔连接通气管10，通气管10的另一端连接三通阀门7，并保证三通阀门7—直位于水面上，通气管10的长度与水体深度一致。3、此时，一边将浮球支架4上的固定旋钮I缓慢松开，一边抓紧连接杆5，缓慢向下移动，通过连接杆5上的刻度指示下降到指定深度后，将浮球支架4上的固定旋钮I旋紧，连接杆5不再上下移动。4、最后将集气瓶3悬挂于浮球支架4上，进气管6与通气管10相连，出水管8打开放入水中，检查通气管10，进气管6，出水管8中无残留气泡，最后打开三通阀门7，进行气体收集。在本实施例中采用排水法进行气体收集，所以预先要将集气瓶3中灌满水。当然根据需要还可以采用排空法，如果采用排空法，则不需要对集气瓶做灌水处理。5、随着气体的不断收集，原来充于集气瓶3中的水由出水管8排出，集气瓶3中保存对应水体释放的气体，从而可以连续、定量采集不同深度水体所释放的气体，并对相应的气体进行分析。本实用新型所公开的技术方案不仅限于上述实施例所公开的技术方案，还包括由以上技术特征在允许实施的基础上任意组合所组成的技术方案。以上所述是本实用新型的具体实施方式
，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种适用于水体水柱分层的水体释放气体收集装置，其特征在于包括 一集气系统，所述集气系统包括采集罩和集气瓶，所述采集罩为可阻止气体交换的中空结构，其顶部开设有排气孔并与排气孔相连有通气管，所述通气管上固定有阀门，所述集气瓶为小口玻璃瓶，瓶口的塞子上密封固定有进气管、出水管； 一固定系统，所述固定系统包括浮球支架、连接杆及其固定旋钮，以及采集罩固定架，所述浮球支架由浮球底座以及上层支架组成，所述采集罩固定架由采集罩连接部与连接杆连接部组成； 所述集气瓶悬挂于浮球支架，所述连接杆通过其固定旋钮可上下滑动地固定于浮球支架，所述采集罩通过连接杆连接部固定于连接杆底部，所述集气瓶的进气管与采集罩通气管连通。
2.根据权利要求1所述的水体释放气体收集装置，其特征在于所述连接杆上还设置有刻度。
3.根据权利要求1或2所述的水体释放气体收集装置，其特征在于所述采集罩的顶面拱起形成半球形拱顶，所述排气孔开设于半球形拱顶顶点处。
4.根据权利要求1所述的水体释放气体收集装置，其特征在于所述浮球支架的上层支架为方形支架。
5.根据权利要求4所述的水体释放气体收集装置，其特征在于所述集气罩包括不透气底面、允许水体交换但可以阻止气体交换的圆桶形侧壁以及不透气顶部组成。
6.根据权利要求1所述的水体释放气体收集装置，其特征在于所述阀门为三通阀。
7.根据权利要求5所述的水体释放气体收集装置，其特征在于所述侧壁为纱网侧壁。
专利摘要本实用新型属于环境技术领域，特别是涉及一种适用于水体水柱分层的水体释放气体收集装置。针对水体水柱分层直接收集释放气体的技术空白，公开了一种适用于水体水柱分层的水体释放气体收集装置，由包括采集罩和集气瓶的集气系统和包括浮球支架、连接杆及其固定旋钮，以及采集罩固定架的固定系统等组件组成。本实用新型装置各个组件间连接牢固、组装与拆卸均方便快捷，应用性广，可以实现不同条件下不同水层水柱释放气体的直接收集。尤其适合于水面行船作业，以及野外自然水体分层水柱的气体收集和研究。
文档编号G01N1/22GK202903553SQ201220549040
公开日2013年4月24日 申请日期2012年10月25日 优先权日2012年10月25日
发明者高岩, 严少华, 张志勇, 刘新红, 刘海琴, 涂远璐, 郭俊尧 申请人:江苏省农业科学院