研究海-氣氣體交換速度實驗的氣體交換水槽及其使用方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用于研究海-氣氣體交換速度實驗的裝置，具體來說是一種基于懸浮物濃度變化的氣體交換水槽，屬于海-氣氣體交換實驗裝置技術領域。
【背景技術】
[0002]現有技術中有用于探測微生物對海-氣氣體交換控制的密封的氣體交換水槽，以及用于探討海水表面活性劑在海-氣交換中的作用的氣體交換水槽。這些氣體交換水槽在實驗的過程中存在以下問題:
[0003]由于海水中懸浮物濃度的變化會對實驗結果造成一定的影響，而氣體交換水槽工作中采用密閉的形式。現有技術在實驗進行過程中無法在保持密閉的狀態下添加實驗所需的懸浮物和鹽度，進而無法進行懸浮物濃度和鹽度對氣體交換速度的影響的測量;或者添加懸浮物導致實驗數據的不精確，且會浪費昂貴的示蹤氣體。
【發明內容】
[0004]本發明需要解決的技術問題是:現有的研究海-氣氣體交換速度實驗的氣體交換水槽，在實驗進行過程中無法在保持密閉的狀態下添加實驗所需的懸浮物和鹽度，進而無法進行懸浮物濃度和鹽度對氣體交換速度的影響的測量;或者添加懸浮物導致實驗數據的不精確，且會浪費昂貴的示蹤氣體。
[0005]本發明采用以下技術方案:
[0006]—種研究海-氣氣體交換速度實驗的氣體交換水槽，在氣體交換水槽的頂部分別設置泥沙盒a、鹽盒b;所述泥沙盒a與鹽盒b各自設有組合式的分裝盒3，各個分裝盒3上部通過控制線密封柱4與外部控制電路板I連接;各個分裝盒3的側面固定設置舵機2，舵機2的控制導線通過控制線密封柱4與外部控制電路板I連接；所述舵機2的主軸上連接設置檔桿201，檔桿201擋住分裝盒3的可向下自由打開的翻板301;各個分裝盒3內均放置定量的泥沙或鹽;所述外部控制電路板I位于氣體交換水槽外，分裝盒3位于氣體交換水槽內，控制線密封柱4與氣體交換水槽頂板之間呈密封結構;操控外部控制電路板I，根據設定的時間依次打開各個翻板301，對泥沙、鹽進行定時、定量的逐漸添加，記錄對應時間對應定量的泥沙、鹽的條件下的實驗數據。
[0007]進一步的，所述組合式的分裝盒呈矩形體結構，各個分裝盒3也呈矩形體結構。
[0008]更進一步的，所述分裝盒3的設為并列的兩排，每排三個，共六個。
[0009]更進一步的，所述外部控制電路板I與外部的控制系統連接，通過設定程序定時自動實施各個舵機2的轉動開啟。
[0010]—種上述的氣體交換水槽的使用方法，包括以下步驟:
[0011 ] A)泥沙盒a與鹽盒b各自的分裝盒3內裝有定量的泥沙或鹽；
[0012]B)實驗過程中根據實驗需要適時打開對應的舵機2的檔桿201，向水槽內釋放定量的泥沙和/或鹽；
[0013]C)獲取并記錄不同懸浮物濃度、鹽度條件下的氣體交換速度實驗的實驗數據。
[0014]進一步的，步驟A)之前，按照實驗設定的濃度梯度計算每個分裝盒里面該放多少量的泥沙或者鹽。
[0015]本發明的有益效果在于:
[0016]I)在海-氣氣體交換速度實驗的過程中，在全密封狀態下可以定時、定量的添加鹽和泥沙，從而便于測量和研究鹽度和懸浮物濃度對實驗數據的影響。
[0017]2)實驗數據準確。
[0018]3)懸浮物添加是不會浪費昂貴的示蹤氣體。
[0019]4)結構簡單，操控方便。
[0020]5)在現有技術上進行改進實施比較方便。
[0021 ] 6)通過控制線密封柱實現良好的密封結構。
[0022]7)可以在密閉水槽外部對水槽內部的懸浮物、鹽度存儲裝置進行遙控操作，實現在密閉狀態下在水槽內部定量添加泥沙或海鹽的目的。通過計算不同懸浮物濃度與鹽度，以及對示蹤氣體濃度的測量，計算出相應的氣體交換速度，可以探索懸浮物濃度和鹽度對氣體交換速度的影響和與氣體交換速度之間的關系。
[0023]8)基于懸浮物濃度的氣體交換水槽設計的設計能夠加深懸浮物濃度對氣體交換速度影響的理解，從而改進傳統的C02交換速度單參數計算方法，實現C02交換速度算法和理論的創新，為評估我國近海以及全球碳通量格局和總的C02收支提供支持。
【附圖說明】
[0024]圖1是本發明研究海-氣氣體交換速度實驗的氣體交換水槽的主視圖。
[0025]圖2是本發明研究海-氣氣體交換速度實驗的氣體交換水槽的俯視圖。
[0026]圖3是本發明研究海-氣氣體交換速度實驗的氣體交換水槽的左視圖。
[0027]圖4是泥沙盒的立體結構圖。
[0028]圖5是泥沙盒的主視圖。
[0029]圖6是鹽盒的立體結構圖。
[0030]圖7是鹽盒的主視圖，圖中，部分分裝盒的翻板呈打開狀態。
[0031]圖8是鹽盒的俯視圖。
[0032]圖9是鹽盒的左視圖，圖中，部分分裝盒的翻板呈打開狀態。
[0033]圖中，a.泥沙盒，b.鹽盒，1.外部控制電路板，2.舵機，3.分裝盒，4.控制線密封柱，201.檔桿，301.擋板。
【具體實施方式】
[0034]下面結合附圖和具體實施例對本發明進一步說明。
[0035]參見圖1-圖9，一種研究海-氣氣體交換速度實驗的氣體交換水槽，在氣體交換水槽的頂部分別設置泥沙盒a、鹽盒b;所述泥沙盒a與鹽盒b各自設有組合式的分裝盒3，各個分裝盒3上部通過控制線密封柱4與外部控制電路板I連接;各個分裝盒3的側面固定設置舵機2，舵機2的控制導線通過控制線密封柱4與外部控制電路板I連接;所述舵機2的主軸上連接設置檔桿201，檔桿201擋住分裝盒3的可向下自由打開的翻板301;各個分裝盒3內均放置定量的泥沙或鹽;所述外部控制電路板I位于氣體交換水槽外，分裝盒3位于氣體交換水槽內，控制線密封柱4與氣體交換水槽頂板之間呈密封結構;操控外部控制電路板1，根據設定的時間依次打開各個翻板301，對泥沙、鹽進行定時、定量的逐漸添加，記錄對應時間對應定量的泥沙、鹽的條件下的實驗數據。
[0036]參見圖4、6，所述組合式的分裝盒呈矩形體結構，各個分裝盒3也呈矩形體結構。
[0037]參見圖4、6，所述分裝盒3的設為并列的兩排，每排三個，共六個。
[0038]所述外部控制電路板I與外部的控制系統連接，通過設定程序定時自動實施各個舵機2的轉動開啟。
[0039]具體實施時:
[0040]準備階段:
[0041]1、在泥沙盒及鹽度盒中分別裝入實驗所需的泥沙和鹽，關閉頂蓋并密封；
[0042]2、準備好實驗所需的混合氣體，連接到儀器管線上；
[0043]3、儀器及線路的密封性檢查；
[0044]4、線路、開關、電磁閥、電機等原件的功能是否完好
[0045]實驗步驟:
[0046]1、水槽加入適量的實驗用純水；
[0047]2、將密閉管道中充滿實驗用混合氣體，并排出空氣；
[0048]3、依次增加懸浮物濃度，鹽度，通過儀器測得相關數據；
[0049]本發明可以在密閉水槽外部對水槽內部的懸浮物、鹽度存儲裝置進行遙控操作，實現在密閉狀態下在水槽內部定量添加泥沙或海鹽的目的。通過計算不同懸浮物濃度與鹽度，以及對示蹤氣體濃度的測量，計算出相應的氣體交換速度，可以探索懸浮物濃度和鹽度對氣體交換速度的影響和與氣體交換速度之間的關系。
【主權項】
1.一種研究海-氣氣體交換速度實驗的氣體交換水槽，其特征在于: 在氣體交換水槽的頂部分別設置泥沙盒(a)、鹽盒(b); 所述泥沙盒(a)與鹽盒(b)各自設有組合式的分裝盒(3)，各個分裝盒(3)上部通過控制線密封柱(4)與外部控制電路板(I)連接； 各個分裝盒(3)的側面固定設置舵機(2)，舵機(2)的控制導線通過控制線密封柱(4)與外部控制電路板(I)連接； 所述舵機(2)的主軸上連接設置檔桿(201)，檔桿(201)擋住分裝盒(3)的可向下自由打開的翻板(301)； 各個分裝盒(3)內均放置定量的泥沙或鹽； 所述外部控制電路板(I)位于氣體交換水槽外，分裝盒(3)位于氣體交換水槽內，控制線密封柱(4)與氣體交換水槽頂板之間呈密封結構； 操控外部控制電路板(I)，根據設定的時間依次打開各個翻板(301)，對泥沙、鹽進行定時、定量的逐漸添加，記錄對應時間對應定量的泥沙、鹽的條件下的實驗數據。2.如權利要求1所述的氣體交換水槽，其特征在于:所述組合式的分裝盒呈矩形體結構，各個分裝盒(3)也呈矩形體結構。3.如權利要求2所述的氣體交換水槽，其特征在于:所述分裝盒(3)的設為并列的兩排，每排三個，共六個。4.如權利要求2所述的氣體交換水槽，其特征在于:所述外部控制電路板(I)與外部的控制系統連接，通過設定程序定時自動實施各個舵機(2)的轉動開啟。5.—種權利要求1所述的氣體交換水槽的使用方法，其特征在于，包括以下步驟: A)泥沙盒(a)與鹽盒(b)各自的分裝盒(3)內裝有定量的泥沙或鹽； B)實驗過程中根據實驗需要適時打開對應的舵機(2)的檔桿(201)，向水槽內釋放定量的泥沙和/或鹽； C)獲取并記錄不同懸浮物濃度、鹽度條件下的氣體交換速度實驗的實驗數據。6.如權利要求5所述的氣體交換水槽的使用方法，其特征在于:步驟A)之前，按照實驗設定的濃度梯度計算每個分裝盒里面該放多少量的泥沙或者鹽。
【專利摘要】本發明涉及一種研究海-氣氣體交換速度實驗的氣體交換水槽，在氣體交換水槽的頂部分別設置泥沙盒、鹽盒；泥沙盒與鹽盒各自設有組合式的分裝盒，各個分裝盒上部通過控制線密封柱與外部控制電路板連接；各個分裝盒的側面固定設置舵機，舵機的控制導線通過控制線密封柱與外部控制電路板連接；舵機的主軸上連接設置檔桿，檔桿擋住分裝盒的可向下自由打開的翻板；各個分裝盒內均放置定量的泥沙或鹽；外部控制電路板位于氣體交換水槽外，分裝盒位于氣體交換水槽內，控制線密封柱與氣體交換水槽頂板之間呈密封結構；操控外部控制電路板，根據設定的時間依次打開各個翻板，對泥沙、鹽進行定時、定量的逐漸添加，記錄對應時間對應定量的泥沙、鹽的條件下的實驗數據。
【IPC分類】G01N33/00
【公開號】CN105510527
【申請號】CN201510829305
【發明人】于潭, 梁超, 陶邦一
【申請人】上海海洋大學, 上海第二工業大學, 國家海洋局第二海洋研究所
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2015年11月25日