Камера статическая: Камера статического давления (КСД) для вентиляции: решетка, диффузоры, воздухораспределители

Пользуясь нашим сайтом, вы соглашаетесь с тем, что мы используем cookies и даете согласие на обработку Ваших персональных данных в соответствии с Пользовательским соглашением.

Хорошо

– Потоки парниковых газов

Сельскохозяйственные почвы могут служить как источниками, так и поглотителями парниковых газов (ПГ). Для измерения потока биогенных ПГ (CO ₂ , CH ₄ и N ₂ O) из почвы мы используем камеры статического потока и отбираем четыре пробы газа в течение часа для определения изменений в газовой камере. концентрации за этот промежуток времени. CH ₄ и N ₂ O определяют газовой хроматографией; CO ₂ либо инфракрасным газовым анализом, либо спектроскопией. Потоки выражаются в граммах или килограммах элементарного газа на гектар в сутки.

Частота отбора проб: Зависит от эксперимента, времени года и цели исследования. В рамках нашей программы отбора проб в рамках Эксперимента по основной системе земледелия LTER (MCSE) потоки ПГ измеряются от еженедельной до ежемесячной в течение вегетационного периода (с 1991 г.) и ежемесячно в течение зимы (с 2013 г.). Потоки часто носят эпизодический характер и связаны с крупными агротехническими мероприятиями, такими как обработка почвы и внесение удобрений.

Статические (с закрытой крышкой) флюсовые камеры in situ состоят из цилиндрического металлического основания и герметичной пластиковой крышки. Базы полустационарно устанавливаются в поле, снимаются только для проведения агротехнических работ или ремонта. Потоки газа измеряют, прикрепляя крышку камеры к основанию, а затем извлекая образцы свободного пространства примерно через 10-20-минутные интервалы в течение часа.

Материалы

Подготовка (за 1 день до отбора проб)

• Круглое дно камеры (металлическое, 28 см в диаметре и 26 см в высоту), полупостоянно устанавливаемое и выровненное на каждом деляночном участке не менее чем за один день до отбора проб
• Резиновый молоток для установки и выравнивания основания
• Деревянный брусок (~2″ × 4″ × 18″) или фанерный квадрат (~16 × 16″) или устойчивая плоская поверхность для защиты основания во время ударов молотком во время установки и выравнивания основания
• Машинки для стрижки растений, при необходимости, для обрезки растений до базовой высоты

Отбор проб

• Крышки камер с перегородками (не менее 1 на камеру на раунд отбора проб; очистить перед отправкой в ​​поле)
• Банки для образцов почвы (1 на камеру)
• Почвенный зонд, для отбора проб почвы
• Почвенный термометр (термометры Тейлора с маленькой шкалой и стержнем 13 см)
• Линейка, 30 см, для измерения внутренней высоты камеры от поверхности почвы
• Шприцы, 10 мл (не менее 2 на человека)
• Иглы № 25 (не менее 10 на человека)
• Дополнительные перегородки для крышек
• Промаркированные флаконы для проб газа (по 4 на камеру, плюс контроль окружающей среды и контроль, плюс пара запасных)
• Секундомер
• Тележка для переноски принадлежностей
• Карандаши
• Технический паспорт
• Блокноты

Процедура

1.

1. Поместите дно камеры в землю, нижний край заглубит примерно на 2 дюйма ниже поверхности почвы. Основания должны быть ровными. Если она не ровная, поместите доску поверх основания и с помощью молотка осторожно забейте доску в том месте, где основание выше, пока доска не станет горизонтальной. Основания остаются на месте и не снимаются между периодами отбора проб, за исключением агрономических операций и ремонта. Выбирая место для передислокации баз камер, имейте в виду, что область внутри базы должна быть как можно более репрезентативной для области вне базы.
2. Перед отбором проб подстригите растения в основании камеры до высоты основания, не нарушая почвы. Выбросьте обрезки растений за пределы основания камеры. Не прикрепляйте к поверхности почвы и не оставляйте подстилку на месте.
3. Проверьте основания и крышки камер на наличие повреждений. При необходимости замените перегородку на крышке камеры. Происходит повреждение при повторном введении иглы. Осмотрите уплотнительное кольцо на каждой крышке на предмет правильного размещения и/или повреждения.
4. Крышки камеры должны содержаться в чистоте; очистите внутреннюю часть только водой (не капайте в камеру).
5. Подготовьте пробирки для проб газа, заменив перегородку в крышке пробирки с пробой и присвоив каждой пробирке уникальный номер для идентификации пробы газа. Для отбора проб LTER MCSE необходимое количество флаконов = (количество камер * 4 раунда отбора проб (T0–T3)) + 4 флакона для окружающей среды + 4 дублирующих флакона.

2. Отбор проб:

1. Отбор проб производится последовательно по несколько камер за раз. Обычно мы берем четыре образца (T0, T1, T2, T3) из каждой камеры в течение приблизительно 1-часового периода отбора проб (т. е. возвращаясь в ту же камеру примерно каждые 20 минут). Таким образом, пробы отбираются из нескольких камер каждые 20 минут вместо того, чтобы проводить 1 час рядом с каждой камерой.
2. Измерьте высоту основания: измерьте внутреннюю высоту основания от поверхности почвы в 3 или 4 точках вокруг основания и запишите с точностью до сантиметра в листе технических данных.
3. Поместите крышку камеры и 4 флакона для проб рядом с каждой камерой в последовательности отбора проб.
4. Вставьте иглу 25G в перегородку крышки первой камеры, чтобы уравновесить давление в камере во время установки крышки. Защелкните крышку на установленном основании камеры; убедитесь, что крышка надежно закреплена; затем удалите иглу из перегородки крышки камеры. Запишите время развертывания крышки первой камеры в таблице данных. НЕМЕДЛЕННО ВКЛЮЧИТЕ СЕКУНДОМЕР ПОСЛЕ ВВОДА ОБРАЗЦА ВО ВЛАСТИ И ПОДДЕРЖИВАЙТЕ СЕКУНДОМЕР НЕПРЕРЫВНО РАБОТАЮЩИМ В ТЕЧЕНИЕ КАМПАНИИ ПО ОТБОРУ ПРОБ.
   
5. Вставьте одиночную иглу, не присоединенную к шприцу, в первую пробирку с образцом, чтобы она действовала как вентиляционное отверстие. Затем вставьте иглу, прикрепленную к шприцу на 10 мл, в перегородку крышки камеры и, удерживая иглу вставленной, осторожно вытащите поршень шприца и вставьте его обратно, вытягивая/повторно вводя около 10 мл воздуха из камеры. Повторите три раза. Затем возьмите образец объемом 10 мл и введите его во флакон с образцом, установив вентиляционную иглу. Вы должны услышать, как воздух выходит из вентиляционной иглы во время промывки флакона. Удалите вентиляционную иглу из флакона. Снова вставьте иглу шприца в перегородку крышки и смешайте воздух в камере еще три раза, прежде чем набирать второй образец объемом 10 мл. Снимите шприц с септы крышки и введите весь образец объемом 10 мл в промытый флакон для образца. Произойдет избыточное давление газов в пробирке с образцом; он защищает от загрязнения образца и корректируется во время анализа.
6. В листе данных запишите номер камеры, идентификатор флакона, номер делянки, время раскрытия крышки по часам и время на секундомере. Первое время выборки — это выборка T0.
7. Измерьте температуру почвы и возьмите пробу почвы на влажность почвы в какой-то момент во время кампании отбора проб. Измерьте температуру почвы, вставив почвенный термометр на один дюйм в почву рядом с камерой в тени, если это возможно. Подождите не менее 1 минуты, прежде чем считывать и записывать температуру в градусах Цельсия. Используйте почвенный зонд для отбора проб поверхностных почв (0-25 см) на расстоянии не менее 1 метра от камеры (1 образец почвы на камеру). Храните керны почвы в маркированных банках и записывайте номер банки в техпаспорте. Этот шаг может оказаться невозможным, если земля промерзла.
8. Повторите описанную выше процедуру отбора проб для всех камер вашей кампании отбора проб. Обязательно запишите время на часах (время дня) раскрытия крышки и время секундомера для всех начальных образцов T0. Если назначены флаконы для окружающей среды, отбирайте пробы окружающего воздуха на одной и той же стадии в каждом раунде отбора проб. Если назначены дубликаты флаконов, используйте ту же процедуру отбора проб газа, чтобы дважды взять пробы воздуха в камере для выбранной камеры в вашей кампании отбора проб.
9. Вернитесь в первую камеру для отбора проб и повторите процедуру отбора проб для следующего раунда отбора проб (T1) и пройдите через все камеры в той же последовательности, что и раунд отбора проб T0. Повторите процесс для количества раундов в вашей выборочной кампании.

3. Полезные советы:

• Проще всего отслеживать, где вы находитесь в последовательности флаконов, помещая вентиляционную иглу в следующий флакон, который будет использоваться, и переворачивая «использованные» флаконы вверх дном в лотке.
• Если септы/пробирки протекают (что определяется по шипящему звуку), либо затяните крышку, либо повторите отбор проб с запасной пробиркой.
• В качестве рекомендации отводите около 1 минуты на каждую процедуру отбора проб после T0.
• Если ожидается дождь, листы данных следует распечатать на непромокаемой бумаге.

Расчет потока:

1. Определите линейную зависимость (αv) между концентрацией каждого ПГ в пробирках для отбора проб и временем отбора проб (наклон концентраций T0-T3 во времени), в частях на миллион по объему в минуту (ppmv/ мин), что эквивалентно микролитрам на литр в минуту (мкл/л/мин).
2. Преобразуйте αv с единицами, основанными на объеме, в αm с единицами, основанными на массе, в микрограммах на литр в минуту, и скорректируйте полевой температурой, используя следующее применение закона идеального газа:

α _м = (α _v x M x P) / (R x T)

где:
α _m выражено в мкг N или C/л/мин
M = молекулярная масса ПГ (28 мкг N/мкмоль N ₂ O или 12 мкг C/мкмоль CO ₂ или CH ₄ )
P = условное атмосферное давление = 1 атм
R = универсальная газовая постоянная = 0,0821 л-атм/моль-K = 0,0821 мкл-атм/мкмоль-K
T = температура поля, в °K = °C + 273

3. Рассчитайте поток (f _м ) ПГ в микрограммах элемента (N для N ₂ О; C для CO ₂ и CH ₄ ) на квадратный метр в час), используя уравнение:

f _м = (α _м x V x 60 мин/ч) / A


где:
f _m выражается в мкг N или C/м ² /ч
α _m = как указано выше, в мкг/л/мин
V = объем газа в камере, в л
A = площадь поверхности почвы покрытой камерой, в м ²
4. Преобразуйте часовой поток в квадратных метрах в суточный поток в квадратных метрах, умножив fm на 24 ч/день.


5. Преобразовать дневной поток (f _м ) в квадратных метрах в граммы элемента на гектар (га) в день (f _га ) путем умножения потока на 1 грамм/1 000 000 микрограмм и 10 000 м ² /га, или:

f _га = f _м x 0,01


где:
f _га = выражается в г N или C/га/день
6. Потоки CO ₂ -C обычно намного выше, чем потоки N ₂ O-N и CH ₄ -C и могут быть преобразованы в килограммы CO ₂ -C путем умножения преобразованного потока на 1 кг/1000 грамм.

Дополнительную информацию о конструкции камеры, размещении и отборе проб см.:
Kahmark, K., N. Millar, and G. P. Robertson. 2020. Метод статической камеры для измерения потоков парниковых газов. Специальная публикация KBS LTER, Zenodo. http://doi.org/10.5281/zenodo.3629774.

Статическая камера

• Обзор
• Технические характеристики
• Аксессуары
• Изображения и видео
• Загрузки

Статическая трубчатая камера была разработана для удержания каркасов цилиндрической формы с переменными отверстиями и длиной и подвергания их воздействию условий потока. Это позволяет пользователю создать внутренний контур потока для прокачки потока через просвет сосуда и внешний контур для подачи культуральной среды вокруг его внешней поверхности. Камера состоит из двух основных частей, которыми можно манипулировать по отдельности, чтобы облегчить позиционирование лесов. Кроме того, полезная длина камеры может быть адаптирована к длине лесов.

• Формовочные детали

  Камера состоит из двух частей, образующих соответственно внутренний и внешний контуры потока. Зазор во внутреннем контуре заполнен каркасом сосуда, что позволяет прокачивать жидкие среды внутрь просвета каркаса.

  Внешний контур предназначен для циркуляции питательной среды по внешней поверхности каркаса, чтобы питательные вещества доставлялись на внешнюю поверхность.

• Адаптируемая рабочая длина

  Для соответствия различным размерам каркасов рабочая длина между краями труб внутреннего контура может быть отрегулирована, что всегда гарантирует отсутствие утечки жидкости.