專利名稱：一種連續(xù)、自動(dòng)測(cè)量疏松固體介質(zhì)中氧氣含量的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種連續(xù)、自動(dòng)氧氣測(cè)量裝置，尤其涉及一種測(cè)量疏松固體介質(zhì)中氧氣含量的裝置。
目前氧氣的測(cè)量多集中于氣體和液體介質(zhì)的測(cè)量。疏松固體介質(zhì)中氧氣的傳統(tǒng)測(cè)量方法是將氣體收集后帶回實(shí)驗(yàn)室測(cè)量；而堆肥中氧氣的另一類測(cè)量方法是間接方法，把堆肥取回做呼吸率試驗(yàn)，以此來(lái)反映堆體的氧氣含量狀況。這種兩種測(cè)量方法由于改變了原始的環(huán)境狀況，均不能準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)地反映原有介質(zhì)中的氧氣含量狀況，同時(shí)也不能實(shí)現(xiàn)氧氣的連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的一種連續(xù)、自動(dòng)測(cè)量疏松固體介質(zhì)中氧氣含量的裝置，主要由探桿、盒體及計(jì)算機(jī)組成，其中探桿由桿體、連接體、探頭套和氣路管構(gòu)成，而其中探桿的桿體為一中空的管，外部涂覆有機(jī)高分子材料保護(hù)層，并標(biāo)有刻度，其上端設(shè)有兩手柄，用于握持操作該裝置，整體呈一T形；桿體內(nèi)插設(shè)一氣路管。
一連接體，為上下有螺紋的中空管，上部與桿體螺合，下部與探頭套螺合；連接體中間插設(shè)一根錐形管狀接頭，該接頭的錐形部朝上，下部伸出段為探頭，設(shè)有若干篩狀小孔；氣路管的下端與連接體的上端錐形接頭插設(shè)相連。
一探頭套，為中空錐形體，該錐形體上設(shè)有若干氣孔，中空部分容置連接體下部伸出段。
一盒體，整體裝設(shè)于探桿桿體的頂端，盒體內(nèi)固置有抽氣泵和采樣室，氣路管的上端與抽氣泵的進(jìn)氣端連接，抽氣泵的出氣端與采樣室的進(jìn)氣端相連，采樣室內(nèi)氧變送器的信號(hào)輸出線連接至計(jì)算機(jī)。
本發(fā)明具有抗腐蝕、抗老化、耐酸堿、經(jīng)久耐用等特點(diǎn)，適用于堆肥堆體和土壤等疏松固體介質(zhì)中氧氣含量的準(zhǔn)確測(cè)定和連續(xù)監(jiān)測(cè)。
圖2為上述實(shí)施例中探桿與手柄及盒體的連接示意圖。
圖3為上述實(shí)施例中連接體的示意圖。
圖4為上述實(shí)施例中探頭套的示意圖。
圖5為上述實(shí)施例中采樣室的示意圖。
圖6為本發(fā)明在空氣中氧氣含量的測(cè)量結(jié)果。
圖7為本發(fā)明在堆肥堆體中，一個(gè)通風(fēng)周期內(nèi)氧氣的補(bǔ)充與消耗過(guò)程。
本實(shí)施例的裝置參見(jiàn)

圖1，其中各部件的形狀、結(jié)構(gòu)及相互之間的連接關(guān)系分別如圖2-圖5所示。
請(qǐng)參閱圖2-圖5，探桿1由桿體5、手柄6、探頭套7、連接體8組成。桿體5為一中空的金屬管，其上端兩側(cè)各螺合一手柄6，用于握持和操作該裝置。為防止導(dǎo)熱和酸堿腐蝕，桿體5的外部涂覆有機(jī)高分子材料保護(hù)層18，本實(shí)施例涂覆的保護(hù)層為聚四氟乙烯，并標(biāo)有刻度19，以方便地控制探頭插入待測(cè)物質(zhì)的深度。桿體5內(nèi)插設(shè)一氣路管9，該氣路管9可用聚四氟乙烯或金屬材料制作，本實(shí)施例采用聚四氟乙烯材料制作，其內(nèi)徑為0.5-1.5mm，本例采用1mm，外徑小于桿體5的內(nèi)徑即可，以方便地插設(shè)于桿體5內(nèi)。氣路管9下端與連接體8的上端錐形接頭12插設(shè)相連，連結(jié)后，將連接體8上端螺紋16與桿體5下部螺合，連接體8下端螺紋17與探頭套7螺合。連接體下部伸出2cm長(zhǎng)的探頭13，上面密布篩狀氣孔15。探頭套7為中空錐形體，長(zhǎng)13cm，其中錐部3cm，管狀部分10cm，管狀部分中間有5cm長(zhǎng)度的管體被挖成窗口，外面包裹一層100目不銹鋼網(wǎng)27，使待測(cè)物體中氣體可以自由進(jìn)入探頭套7和篩狀氣孔15并順利進(jìn)入連接體氣路14，從而進(jìn)入氣路9。
探桿1的頂部的金屬盒23與桿體5上端固定盤24通過(guò)螺桿10固定，采樣室2與金屬盒23通過(guò)螺桿1 1固定，抽氣泵3與金屬盒通過(guò)螺桿25固定，將氣路9上端與抽氣泵3的進(jìn)氣端20相連，抽氣泵3的出氣端21與采樣室2的進(jìn)氣端22相連。采樣室信號(hào)輸出線26與計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)量IO卡28相連。
使用時(shí)，將該裝置的探桿插入被測(cè)物質(zhì)中，接通抽氣泵電源，本發(fā)明中抽氣泵的抽氣速率控制在40-500ml/min就可滿足測(cè)量要求。采集的被測(cè)氣體經(jīng)探頭、氣路管進(jìn)入采樣室，在采樣室內(nèi)經(jīng)氧變送器轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)后輸入計(jì)算機(jī)，經(jīng)COMPOST軟件直接顯示并儲(chǔ)存于計(jì)算機(jī)相應(yīng)路徑下。由于本發(fā)明采用的采樣室構(gòu)造以及與計(jì)算機(jī)的連接均為公知技術(shù)，本發(fā)明對(duì)此不作詳細(xì)描述。
從上述可以看出，本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊，操作方便，由于抽氣量小，避免了抽氣對(duì)堆體內(nèi)氣壓、氧分壓和氣體組分的影響，保證測(cè)量結(jié)果精確，重復(fù)性好且平衡時(shí)間短；測(cè)量裝置在空氣中平衡時(shí)間為15秒鐘，在堆體中平衡時(shí)間為30秒鐘。該系統(tǒng)可以連續(xù)多日實(shí)時(shí)在線地自動(dòng)監(jiān)測(cè)待測(cè)介質(zhì)中氧氣的含量，測(cè)量結(jié)果儲(chǔ)存于計(jì)算機(jī)相應(yīng)路徑下。
下面是本發(fā)明在空氣中和堆肥堆體中的測(cè)量結(jié)果，其中圖6是在空氣中氧氣含量的測(cè)量結(jié)果，圖7是在堆肥堆體中，一個(gè)通風(fēng)周期內(nèi)氧氣的補(bǔ)充與消耗過(guò)程。
權(quán)利要求
1.一種連續(xù)、自動(dòng)測(cè)量疏松固體介質(zhì)中氧氣含量的裝置，主要由探桿、盒體及計(jì)算機(jī)組成，其中探桿由桿體、連接體、探頭套和氣路管構(gòu)成探桿的桿體為一中空的金屬管，其上端設(shè)有兩手柄；桿體內(nèi)插設(shè)一氣路管；一連接體，為上下有螺紋的中空管，上部與桿體的下端螺合，下部與探頭套的上端螺合；連接體中間插設(shè)一根錐形管狀接頭，該接頭的錐形部朝上，下部有一伸出段為探頭，設(shè)有若干篩狀小孔；氣路管的下端與連接體的錐形接頭插設(shè)相連；一探頭套，為中空錐形體，該錐形體上設(shè)有若干氣孔，中空部分容置連接體下部伸出的探頭；一盒體，裝設(shè)于傳感器的探桿桿體的頂端，盒體內(nèi)固置有抽氣泵、采樣室和接線盒，氣路管的上端與抽氣泵的進(jìn)氣端連接，抽氣泵的出氣端與采樣室的進(jìn)氣端相連，采集的氣體經(jīng)采樣室內(nèi)氧變送器轉(zhuǎn)換成電信號(hào)后輸入計(jì)算機(jī)，直接顯示并儲(chǔ)存于計(jì)算機(jī)相應(yīng)路徑下。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述探桿的桿體外部包裹有機(jī)高分子材料保護(hù)層。
3.如權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述探桿的桿體外部包裹聚四氟乙烯保護(hù)層。
4.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述探桿的桿體外部標(biāo)有刻度。
5.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述探桿內(nèi)插設(shè)的氣路管為銅、鋁、不銹鋼或聚四氟乙烯材質(zhì)。
6.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述連接體為金屬、塑料或陶瓷制成。
7.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述的抽氣泵為連續(xù)自動(dòng)抽氣。
8.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述抽氣泵的抽氣速率為40-500ml/min。
9.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)將輸入的標(biāo)準(zhǔn)電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成氧氣含量。
全文摘要
一種連續(xù)、自動(dòng)測(cè)量疏松固體介質(zhì)中氧氣含量的裝置，主要由探桿、盒體及計(jì)算機(jī)組成，其中探桿由桿體、連接體、探頭套和氣路管構(gòu)成探桿的桿體為一中空的金屬管，管內(nèi)插設(shè)一氣路管；連接體為上下有螺紋的中空管，上部與桿體螺合，下部與探頭套螺合；連接體中間插設(shè)一根錐形管狀接頭，下部有一探頭，設(shè)有若干篩狀小孔；氣路管的下端與連接體插設(shè)相連。一探頭套，設(shè)有若干氣孔，容置連接體下部伸出的探頭；一盒體，裝設(shè)于傳感器的探桿桿體的頂端，盒體內(nèi)固置抽氣泵、采樣室和接線盒，采集的氣體經(jīng)采樣室內(nèi)氧變送器轉(zhuǎn)換成電信號(hào)后輸入計(jì)算機(jī)，直接顯示并儲(chǔ)存于計(jì)算機(jī)相應(yīng)路徑下。
文檔編號(hào)G01N27/00GK1397796SQ0213047
公開(kāi)日2003年2月19日 申請(qǐng)日期2002年8月21日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月21日
發(fā)明者陳同斌, 鄭玉琪 申請(qǐng)人:陳同斌, 鄭玉琪