(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210841607.7 (22)申请日 2022.07.18 (71)申请人 河南农业大 学 地址 450000 河南省郑州市郑东 新区平安 大道218号 申请人 中国科学院生态 环境研究中心 　 长三角 （义乌） 生态 环境研究中心 (72)发明人 马双龙　徐圣君　王靖霖　王聪　 秦玉　何怡　郑效旭　黄振华　 王东升　庄绪亮　 (74)专利代理 机构 无锡苏元专利代理事务所 (普通合伙) 32471 专利代理师 吴忠义 (51)Int.Cl. G01N 1/24(2006.01)G01N 30/02(2006.01) (54)发明名称 一种温室气体原位采集装置及采集方法 (57)摘要 本发明提供了一种温室气体原位采集装置， 包括原位收集装置和采样留样装置， 原位收集装 置包括集气箱， 集气箱的下端设置有开口， 集气 箱的上端或侧面连接有导气管， 导气管与采样留 样装置连接； 集气箱上端面对称 两端或任意两个 对称侧面的外侧分别连接有一个伸缩套杆， 伸缩 套杆的外套管下端与集气箱连接， 伸缩套杆的内 管向集气箱的上端方向延伸， 外套管和内管的连 接处设置有紧固螺套。 同时提供了一种温室气体 原位采集方法。 本发明提供的种温室气体原位采 集装置及采集方法， 适用于多种复杂工况条件下 的温室气体原位采集， 能够实现自动化采集， 采 集数据精 准， 便于计算得到准确的温室气体的排 放通量。 权利要求书2页 说明书5页 附图3页 CN 115165482 A 2022.10.11 CN 115165482 A 1.一种温室气体原位采集装置， 其特征在于： 包括原位收集装置和采样留样装置， 所述 原位收集装置包括集气箱， 所述集气箱的下端设置有开口， 所述集气箱的上端或侧 面连接 有导气管， 所述 导气管与所述采样留样装置连接； 所述集气箱上端面对称两端或任意两个对称侧面的外侧分别连接有一个伸缩套杆， 所 述伸缩套杆的外套管下端与所述集气箱连接， 所述伸缩套杆的内管向所述集气箱的上端方 向延伸， 所述外套管和内管的连接处设置有紧 固螺套。 2.根据权利要求1所述的一种温室气体原位采集装置， 其特征在于： 所述集气箱的内部 设置有电动小风扇， 数量 为两个， 任意两个对称侧面上 各设置有一个。 3.根据权利要求1所述的一种温室气体原位采集装置， 其特征在于： 所述外套管下端通 过旋转连接座与所述 集气箱连接， 所述外套管 下端与所述旋转连接座之间为可拆卸连接 。 4.根据权利要求1所述的一种温室气体原位采集装置， 其特征在于： 所述集气箱上端面 的四角各设置有一个悬挂绳卡环， 每个所述悬挂绳卡环连接有一条悬挂绳， 四条所述悬挂 绳的上端共同连接有一个缆绳， 所述悬挂绳卡环与所述悬挂绳之间为可拆卸连接 。 5.根据权利要求4所述的一种温室气体原位采集装置， 其特征在于： 所述集气箱任意两 个对称侧面的外 部分别设置有一个泡沫漂浮板； 所述集气箱任意两个对称侧面的内部分别设置有一个 配重块。 6.根据权利要求1所述的一种温室气体原位采集装置， 其特征在于： 所述采样留样装置 包括底座， 所述底座上端面设置有控制系统和循环输送系统， 所述循环输送系统上设置有 若干集气瓶； 所述底座侧面设置有升降机构， 所述升降机构连接有气体注入装置， 所述气体注入装 置与所述 导气管连接， 所述气体注入 装置位于任一所述 集气瓶的正上 方。 7.根据权利要求6所述的一种温室气体原位采集装置， 其特征在于： 所述循环输送系统 包括轨道槽， 所述轨道槽内设置有若干限位座， 每个所述限位座上设置有一个所述集气瓶， 各所述限位座的外 围共同套设有摩擦传动带， 所述摩擦传动带配套设置有驱动带轮， 所述 驱动带轮通过传动轴连接有步进电机， 所述 步进电机与所述控制系统连接 。 8.根据权利要求6所述的一种温室气体原位采集装置， 其特征在于： 所述升降机构包括 升降气缸， 所述升降气缸与所述控制系统连接， 所述升降气缸的升降杆上端连接有竖直连 杆， 所述竖直连杆的下端与所述升降杆连接， 所述竖直连杆的上端垂 直连接有 水平连杆， 所 述水平连 杆的下端面连接有所述气体注入 装置。 9.根据权利要求8所述的一种温室气体原位采集装置， 其特征在于： 所述集气瓶为带有 橡胶塞的真空集气瓶， 所述气体注入装置为针头朝下 的注射器， 所述注射器上设置有电控 阀， 所述电控阀与所述控制系统连接， 所述竖直连杆和水平连杆内部 设置有输气管， 所述注 射器的上端与所述水平连杆连接且与所述输气管连通， 所述输气管的另一端由所述竖直连 杆侧面穿出且与所述 导气管连接。 10.采用如权利要求6 ‑9任一项所述的一种温室气体原位采集装置的温室气体原位采 集方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： (1)根据环境情况调整伸缩套杆的长度， 然后将集气箱放置在水气界面上， 使集气箱浮 于水面上且吃水3 ‑4cm， 此时集气箱和导气管保持密封状态； (2)开启采样留样装置， 升降机构带动气体注入装置下降， 采集气体经由气体注入装置权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115165482 A 2注入到集气瓶当中， 而后升降机构带动气体注入装置复位， 循环输送系统将已注入气体的 集气瓶移走， 并将新的集气瓶送到气体注入装置的下方， 按照预先设置好的时间间隔， 重复 上述过程完成指定数量样品的采样留样工作； (3)将样品送回实验室， 使用气相色谱仪测定收集气体中的温室气体浓度， 然后绘制 “浓度‑时间”散点图， 拟合直线得到线性方程及斜率K， 通过以下计算公式得到水气界面温 室气体的通 量： 式中， F——温室气体通 量， ( μg·m‑2·d‑1)； K——拟合“浓度‑时间”直线的斜 率； F1——ppm与 μg·m3的单位转换系数； F2——min与day的转 化系数(14 40)； V——气体收集装置的有效容积(m3)； A——气体收集装置与水/泥 ‑气交界面的面积(m2)； F3—— μg与mg的单位 转化系数(10 00)。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115165482 A 3