CN101072990A - 压力通风口、检漏以及动态体积确定方法和*** - Google Patents

Abstract

提供一种方法和设备，以便使得密闭腔室中的压力与变化的外部压力保持平衡，对示踪气体流量测量***中的管道设备(即，空气处理***)进行泄漏探测以及估计例如这种***的动态体积。

Description

压力通风口、检漏以及动态体积确定方法和***

相关申请的交叉参考

本申请要求于2004年12月8日提交的美国临时申请US60/634,685的益处，其结合在此作为参考。

技术领域和背景技术

发自于土壤的示踪气体(例如，CO₂和甲烷)在全球气候变化中起到重要的作用。由于存在社会、经济和政治上的压力，因此对于科学界来说提供定量测量技术以及精确的数据是势在必行的。腔室是对发自于土壤的示踪气体进行测量的最为广泛使用的方法。但是存在许多与腔室测量相关的问题。

发自于土壤的发出物受到压力的强烈影响。考虑到此，科学家建议使用一些类型的通风口来使得测量腔室中的压力与外部压力保持平衡。虽然上述装置在存在非常小风的条件下运行，但是这些装置还是不能模拟由腔室外部风导致的动态压力要素。因此对改善的通风口设计存在需求，其允许腔室压力与外部压力在静态和动态要素变化的界面中保持平衡。

而且，在将气体从采样腔室移动到用于分析气体浓度仪器的任何时候，泄露可能是(并且通常是)问题。在这种***中用于探测泄漏的设备和方法需要重大改进，尤其是当使用包括多路器的多个腔室的更复杂***通过一些类型的气体多支管通到单一分析仪时。

此外，在气体交换的任何密封瞬时测量中，必须精确地获知体积。在大多数***中，甚至当腔室放置在水平桌面上时，所获知的体积误差未必好于百分之几。当腔室放置在不平坦的土地表面上和/或放置在具有非常大的充气孔的表面上时，问题就更严重。精确估计任意给定装置的动态体积的技术是对当前技术状态的改进。

发明内容

本发明由所附的权利要求进行限定，并且在该部分中不作为对那些权利要求的限制。

在一个优选实施例中通过介绍的方式公开了用于保持压力平衡的方法和***。在另一个优选实施例中，公开了用于检漏的方法和***。而且在另一个优选实施例中公开了用于确定动态体积的方法和***。还公开了其它优选实施例，并且描述于此的每一优选实施例可单独使用或彼此结合使用。虽然有时这些优选实施例描述用于诸如土壤流量测量***的气体分析***，但是这些***也可用于其它领域。

现在将参照附图对优选实施例进行描述。

附图说明

图1是一个***优选实施例的框图；

图2是示出CO₂流量在不同数值和脉冲持续时间下受到压力扰动影响的曲线图；

图3是一个通风口优选实施例的顶视图；

图4是一个通风口优选实施例的侧视图；

图5是一个通风口优选实施例的横断面视图；

图6是用于测试优选实施例通风口性能的***框图；

图7示出使用一个优选实施例通风口的腔室内部10厘米和20厘米的压力为水平风速的函数；

图8是一个优选实施例的检漏***的框图；

图9是示出一个优选实施例的自动化土壤流量***中的可能探测点的框图；

图10是一个优选实施例的设备示意图，其设计成对发自于土壤的示踪气体流量进行测量；

图11是示出使用一个优选实施例的腔室对示踪气体流量进行测量的程序流程图；

图12是一个优选实施例的土壤流量测量***的框图；

图13是示出一个优选实施例的腔室运动范围的框图；

图14是一个优选实施例的多路器模块的框图；

图15是一个优选实施例的高/低容量流动界面的框图。

本发明优选实施例的详细描述

下述段落对有关压力通风口、在腔室***中进行泄漏探测以及确定动态体积的当前优选实施例进行描述。虽然对这些实施例进行单独描述，但重要的是应该注意到每一这些实施例可单独使用或结合任意其它实施例或结合所有其它实施例使用。而且，虽然这些实施例在上下文中将以测量发自于土壤的CO₂的土壤流量测量***进行描述，但是应该注意到也可对诸如水蒸汽、甲烷、氧化氮以及一氧化碳的其它示踪气体进行探测。而且，上述实施例可用来对封闭腔室应用中的任何气体进行测量，以便测量上述气体流出或流入多孔介质的流量，以及其它应用。

压力通风口的实施例

现在参照附图，图1示出用于测量发自于土壤的示踪气体(诸如CO₂)的***5。***5包括具有通风口15的腔室10，以及安置在土壤25中的环管20。腔室10通过空气入口和出口管道35与气体分析器30进行连接。至于在此所用的术语“管道”用于泛指将气体从一组件传输到另一组件的任意组件。管道的例子包括但不限于塑料、橡胶或金属的管道或管线。术语“管道”(tubing)、“管道设备”(plumbing)、“管线”(piping)以及“管道”(conduits)在此可互换使用。此外，短语“连接”意味着直接连接或通过一个或多于一个的诸如导管的组件间接连接。

在操作过程中，腔室10放置在环管20上，并且气体分析器30对离开土壤的气体测量浓度随时间的改变，其指示气体从土壤25离开到达大气的流动速率。环管20提供气体紧密密封并导致流动在垂直方向上移动。不管时间长度，密闭的土壤流动腔室中的压力平衡一直是一个问题，其中上述腔室用于进行上述测量。小到几个帕斯卡的非常小量的压力可明显改变上述流动(大气压在大约98,000帕斯卡)。上述压力变化可由腔室10中的温度变化和腔室10中的水蒸汽变化导致。将通气口用于腔室，从而允许腔室中的压力与腔室外部的压力保持平衡。但是，当刮风时，不能适当地保持压力平衡。当前，配备有通风口的腔室要么依赖风速(也就是，当风速增加时，压力变化也增加)要么依赖风向(也就是，通风口只对特定方向上的风起作用，这样腔室的取向将不得不进行调整以改变风)。这些问题非常明显，因此一些科学家，诸如Conen和Smith(“Are-examination of closed flux chamber methods for themearsurement of trace gas emissions from soils to theatmosphere”，European Journal of Soil Science，vol.49，pp.701-707(1998))建议采纳根本不用使用压力通风口的推论。其它人，诸如Hutchinson和Livingston(“Yents and seals in non-steady-state chambers used for measuring gas exchange between soil andthe atmosphere”，European Journal of Soil Science，vol.52，pp.675-682(2001))，以及LI-COR Biosciences(本发明的受让人)(Welles，Demetriades-Sbah，and McDermitt，“Cons iderations formeasuring ground CO₂ effluxes with chambers”，Chemical Geology，vol.177，PP.3-13(2000))确定如果不是必要的话，还是高度希望具有适于任合密闭的腔室示踪气体测量的恰当设计的通风口。

土壤流动腔室中压力平衡的重要性由发明人的试验证实，其结果显示在图2中。图2示出不同压力脉冲的持续时间及其值对CO₂流量产生的影响(例如，速率混合测量)。(图2中列出的压力是置于土壤上腔室的压力。在该文献中在其它附图中列出的压力指的是带有密封环管的腔室压力(也就是，腔室不置于土壤上)。图2中的压力明显高于带有密封环管腔室的压力)。已经示出，对于时间长度上的一秒或更少时间的扰动来说，只有4帕的压力扰动可导致自然流出速率的明显改变。而且还示出超过1帕数值之上的任意压力变化将导致流出速率在30秒内的明显变化。因此，土壤流动腔室中的土壤表面压力优选在流量测量之前、当中、之后的所有条件下保持在其周围环境值，这样所测得的流量值代表腔室外部值。土壤流动腔室的当前通风技术在适当的风条件下容易正好导致25％以上的误差。

通过考虑压力和风的关系以及其如何与土壤表面互相影响，用于该优选实施例中的通风口15在密闭的土壤流动腔室中保持周围环境的土壤表面压力。通过使用柏努利等式，可以理解静态压力在有风条件下下降。因此，如果通风口与腔室顶部的静态压力平衡，其中通风口处于腔室的顶部，其在有风条件下将会形成人工降低的腔室压力。这是因为当人们接近土壤表面时风增大；因此存在界面层。不过由于风不是层状流动，因此风在土壤表面处不会到达零值。相反，风更多是过渡性流动(既不是层状也不是紊流)。在表面处过渡性流动接近自由气流速度(界面层外的风速)的10％到40％。为了使得腔室中的压力与位于腔室本身顶部的通风口保持平衡(为了消除方向依赖性)，上述通风口优选类似于土壤表面处的界面层那样降低风速。

图3、图4和图5分别是该优选实施例的通风口15的顶视、侧视以及横断面视图。通风口15包括第一和第二通风表面40，45(或薄板)。如这些图中所示，在该优选实施例中，通风口15形成圆柱形对称形状，其消除风的方向依赖性。由于通风口15具有增加的横断面剖面，当空气接近压力管道开口进入腔室10中时，其风速降低，并且因此将一些动态压力转换成静态压力。如图中所示，第一和第二通风口表面40，45之间的距离从通风口15的中央区域50减小到通风口15的边缘55，其形成入口/出口区域。(由于风向确定边缘开口任意给定部分是否为入口或出口(即，一种风条件下的入口可为另一风条件下的出口)，因此使用术语进口/出口)。更具体的，根据质量守恒，当流动通过通风口15(U_v)时，风的自由气流速度U_fs与横断面面积成比例地减少。在该情况下，对于任何小的任意宽度来说，U_v等于h₁/h₂(U_fs)。通过完成上述，通过生成与土壤表面25在自然条件经历的相同静态压力，通风口15在腔室10中施加合适的压力，而对风向或数值不敏感。因此，在土壤表面25处的压力就像不存在腔室10一样是相同的。

优选中央区域的高度h₂比入口/出口区域的高度h₁高大约5倍，并且通风口15从中央区域50到入口/出口55以大约15度或更小的角度逐渐减少。在本发明的一个优选实施例中，h₂为5/8英寸，h₁为1/8英寸，到腔室10的开孔为1/4英寸。通风口15还优选定位在远离腔室10足够远的地方，以允许空气以自然气流速度进入通风口15。也就是，通风口15处于界面层之外，其施加影响风值的粘滞力(即，通风口15离腔室10的任何表面(或地面)足够远，从而风以自由气流速度进入通风口15)。

通风口15的有效性由图6中示出的测试***进行试验证实。该***包括微分压力变换器60，其高边在腔室10的土壤表面处以及其低边在腔室10外部的土壤表面处。该***还包括测量风速的风速计65以及记录数据的计算机70。该试验结果显示在图7的图表中，其示出腔室10中的压力在各种风速下(甚至相对高的风速下，其导致特定通风口中的压力变化)保持非常接近于周围环境的压力。如前所述，其优选保持在1帕的周围环境压力下(当置于多孔性的土壤上时甚至更小)。这样，通风口15消除了由于在有风条件下的压力扰动导致的测量误差。

存在可用于这些实施例的一些替换形式。例如，在上述的实施例中，两个通风表面40，45同时从中央区域50到边缘55逐渐减小。在一个替换实施例中，通风表面之一逐渐减小，而另一通风表面不变。该替换实施例仍能达到使得第一和第二通风表面从通风口的中央到通风口的边缘减小的目的。在另一替换实施例中，通风口不是圆柱对称形状。虽然不依赖于风向，但是例如，如果用户可以根据风向移动通风口的话，这种替换形式可以使用。此外，虽然腔室用于土壤流量测量***中以便测量发自于土壤的CO₂，但是可以探测诸如水蒸汽和甲烷的其它示踪气体。而且，所公开的通风口可用于除了适用于土壤流量测量之外的那些腔室中。也就是，通风口设计还可用于非土壤流量腔室的应用，其中希望腔室的压力与的压力外部空气或与另一压力容器保持平衡(例如，具有一些密闭体积的任何时候需要与其所安置的那个表面的压力保持平衡)。

检漏实施例

在土壤流量测量***中，优选在管线或***组件中不存在泄漏，以便消除与上述条件相关的测量误差。从管线的缺损、不适当的安装装置、不合格的装置发生泄漏，或者泵中发生泄漏或分析器本身泄漏。此外，在多腔室的装备中，沿着多个装配引入多支管(即多路器)以及阀组件。(由于具有多路器，单一的气体分析器可用于若干腔室。通过使该***自动化，确定一协议，这样仪器以周期性原则自动检漏)。在该情况下，泄漏变得更加普遍，并且因此优选进行探测。

图8是适用于土壤流量测量***S的优选实施例的检漏***75的气体力学图，其是密闭***以便进行测试。检漏***75包括至少一个泵P，两个或多个阀V，以及至少一个压力变换器T(微分或绝对的，依赖于管道设备和协议)。在该设置中，泵P一直运行直到在密闭***S中存在一些所选的压力。在生成所需的压力后，阀V关闭以保护泵P。然后由压力变换器T监视压力一定时间。如果存在泄漏，在上述时间段过后压力会明显改变。密闭***S可以是气体分析器，多路器模块80(见图9)，或者如果恰当密封甚至可以是单一腔室。在图9中示出在土壤流量***中的可能探测点。通过增加关键放置的阀，***可分段测试以便增强更精确的泄漏定位能力。该图示出最简单的装配，其中对***S进行突然测试。

可使用其它设置。例如，虽然检漏***示出为与流量测量***S分离的独立组件，但是检漏***可建立在土壤呼吸测量***中，如图10中所示(在该图中的其它组件将在下述描述)。在该替换的设置中，相同组件可存在于分析器30、多路器80或腔室10中，并且可仅仅是所设计的仪器装置的永久组件。而且，在一些情况下，用于检漏的组件可因为其它原因结合入***中。例如，存在用于流到或流出腔室的泵，并且通过增加硬件和合适的协议可用于检漏的目的。

动态体积测定的实施例

依赖于土壤生态***，动态有效体积实际上非常可能延伸进入土壤一定的距离。在估计动态体积中的任何不精确会对土壤CO₂流量的估计产生直接和相应的影响。判断状况，其中腔室用于在森林土壤上进行土壤流量测量，并且环管穿过土壤表面上的植物落叶几英寸。在该状况下，单一的环管深度测量不能提供精确的体积测量。但是，如果推理获知精确的CO₂流速，那么可动态推出体积。在该优选实施例中，其包括硬件装置和与其结合使用的独特方法，用于在进行瞬时测量之前对CO₂流速立即进行一次规零平衡估计。在该理念中，CO₂流量的规零平衡测量将为：

$F_C\left(\mathrm{ss}\right)=\frac{U\×C}{A}$ 等式1

在瞬时测量中，CO₂的流量将为：

$F_C\left(\mathrm{trans}\right)=\frac{V\×\mathrm{\ρ}\×\mathrm{dC}/\mathrm{dt}}{A}$ 等式2

该等式可重新排列以如下求得体积：

$\mathrm{Volume}=\frac{(F_C\left(\mathrm{ss}\right)\×A/\mathrm{\ρ})}{(\mathrm{dC}/\mathrm{dt})}$ 等式3

在实践过程中，有些个体会始终达不到最适当的稳定状态，甚至是在归零平衡稳定状态的***中。因此希望在稳定状态流量等式中存在瞬态项：

$F_C\left(\mathrm{ss}\right)=\frac{U\×C}{A}+\frac{V\×\mathrm{\ρ}\×\mathrm{dC}/\mathrm{dt}}{A}$ 等式4

其中：

F_c(ss)：在稳定状态条件下测量的土壤CO₂流量

F_c(trans)：在瞬时状态下测量的土壤CO₂流量

U：CO₂在自由空气中的流速

C：CO₂浓度

A：由测量腔室覆盖的面积

V：腔室和测量***中的相关管线体积

ρ：空气密度

t：时间

该概念称为“归零平衡方法”，其中循环通过测量***和腔室的已知量空气为净化的CO₂，以便与发自于土壤的CO₂保持平衡。在该方法中，利用等式1对土壤CO₂流量进行估计，其不需要估计体积。

在对土壤CO₂流量刚进行归零平衡测量之后，科学家将通过瞬时方法对速率进行重新测量，并且使用来自归零平衡方法的流速来求得等式3中的动态体积。然后人们可使用动态确定的体积以便随后的瞬时测量(等式2)。

在一些情况下，归零平衡方法会达不到最适当的稳定状态。适于该设想的模式为等式4。在该情况下，瞬态项会较小但不是零，而且在该项中的体积只是粗估。会进行迭代程序以仔细调整CO₂在自由空气中必要的以便平衡发自于土壤的CO₂的流速，直到该瞬态项可“忽略”，不管其限定的意义。即使该瞬态项不为零，对体积的依赖性会大为降低。总而言之，提供用于确定位于非均匀表面上的腔室有效体积的方法，其中上述表面具有充气孔，而且其有效体积未知。该方法包括测量稳定状态流量的步骤，然后使用所测得的稳定状态流量来确定在瞬时流量测量中的有效体积。(例如，稳定状态和瞬时的流量测量可以是CO₂或甲烷)。返回到图10，组件81示出用于归零平衡模式确定的组件，其包括多级的流量计、CO₂净化器83以及泵84。这些组件用于测量稳定状态的流量，然后从所测得的稳定状态流量在瞬时流量测量中确定有效体积。

再次参照附图，图11是示出使用一个优选实施例的腔室对示踪气体流量进行测量的程序流程图。使用通气口85和其它特性的腔室90，在95选择适于试验和生态***的腔室。然后在100确定是否使用多个腔室。如果使用单一的腔室测量105，不需要多路器。如果存在多个腔室，则需要多路器测量110。然后对管道设备和腔室进行装配115，以及执行检漏120和体积确定125。最后，确定测量协议130，以及启动协议135。

多路器土壤CO₂流量测量***的例子

下述是可用于上述优选实施例的多路器土壤CO₂流量测量***的一个例子。该***称为LI-8100多路器***，其由本发明的受让人制备。

虽然最近的媒体已经关注到有关发自于各种土壤和其它介质的在上下文中涉及全球变暖的CO₂隔离和显现的问题，科学家关注该测量已经许多年了。起初，当科学研究者致力于执行这些测量时，由于场便携分析器的成本和有效性，他们一般都被迫在适于数据收集技术的协议中让步。由于基于红外的CO₂探测***的进步以及用于场便携单元的集成电路(IC)成本连续下降，该问题减轻到一定程度。通过在全世界的更多地方提供具有改进精确度的较低成本的测量装置，上述允许科学研究进展到该领域的研究中。

但是随知识的提高出现了一组全新的问题。为了致力于这些新调查线索，存在市场需求，即当前能得到的***应该在场提高一级，以支持增强的空间分辨。也就是说，一个场分析器可在土壤CO₂流量位置中以自动化的方式对多个位置采样，而不是在每一单独的位置人工采样。上述为研究者提供更多空间的不同位置的附加信息而不增加额外的时间和劳力投资。起初，市场需求场可便携的仪器，其可致力于自动化的土壤CO₂流量测量。现在该仪器可商购到，该需求转换到具有增强空间分辨的仪器。上述形成LI-8100多路器***的基本原理。

LI-8100是致力于土壤CO₂流量分析的场便携***。起初其设计为可手持的并可电池供电的仪器包，允许研究者视察感兴趣的各位置并在每一位置收集土壤CO₂流量测量，即在通常称为“勘察”的应用中。此外，LI-8100还设计为在单一位置展开的设置，以便连续收集数据。上述通常称为“长期”设置设想。图12提供识别各组件的LI-8100***的基本框图。如图所示，LI-8100由三个主要的元件构成：

·CO₂红外气体分析器

·土壤CO₂混合腔室

·辅助输入端口

当前的***支持两种类型的远程致动的腔室。测量腔室是小的腔室(即，4英寸直径)，其由充气风箱致动。上述允许腔室在采样区域之上上升和下降，对采样区域和相应的小气候产生最小限度的扰动。长期的腔室是较大的腔室(即，8英寸直径)，其由齿轮传动、电动链条驱动机构致动，以便提升和下降较大混合腔室使其落入和离开采样区域。在上述两种情况下，对每一腔室的远程致动机构进行专门设计，以降低由于单独的研究者或技师如何应用仪器而将试验误差量引入测量中。更具体的，至于“手动”腔室，技师必须用手将腔室放置在样品区域上。没有两个个体能以正确的相同方式进行上述。而且，同一个体将难于以正确的可重复方式加压来执行上述操作。自然结果是小气候不经意地受到腔室重复放置以记录上述测量的扰动。上述扰动可导致所记录数据的变化，原则上会整体导致误差。使用远程致动的***，不会必然消除试验误差。但是，其将对引入到上述测量中的变化进行校准，生成更均一的因素。上述远程致动是高度一致、可重复的过程。这样，由于腔室放置的变化可降低到更容易管理的水平。除了远程致动腔室以外，LI-8100还提供8个辅助输入线，研究者可利用来将附加的辅助测量***到主要的测量数据组中(例如，土壤温度以及土壤湿含量)。这些附加的因素不直接用于土壤CO₂流量的计算，而是可用于附加的分析和测量修正。

LI-8100***应用瞬时测量技术。瞬时技术对由指定测量协议的研究者收集的数据组进行检查，然后将5次幂的曲线适配到数据。由于该模式，可计算初始的CO₂浓度，然后因此导出初始的CO₂流量。适于土壤CO₂流量测量的附加最佳化的目标落在土壤CO₂混合腔室的操作性封闭上。测量腔室是4英寸直径的“罐”其由充气风箱以垂直方式致动。腔室和风箱由LI-8100***控制。考虑到该腔室设计为最大的便携性，因为其预期用在“勘察”种类的应用，其中研究者可在单一的工作日在150个位置进行采样。因此希望较小的尺寸同时易于处理。长期腔室设计成放置在样品区域上，并且放置在那持续延长的时间段(例如，以月的顺序)。由于便携是较小关心的因素，长期腔室应用8英寸直径的“碗”以及相当复杂的支撑结构，以当其安置在采样位置时确保稳定的非移动位置。为了确保从采样区域获得最多，长期腔室具有增加的益处，即暴露整个封装的采样区域到周围环境，当将碗完全从上述区域平移并允许周围环境因素(例如，风、雨、太阳等)到达采样区域，就像腔室不存在那样。上述允许研究者尽可能以代表周围环境的土壤CO₂流量进行测量。图13中示出上述两个腔室操作性的封闭。

虽然LI-8100为研究者提供在各种环境下获得土壤CO₂流量测量的能力，并致力于进行可能的最精确测量，当前在给定设想中限制每次使用单一腔室。科学界又遇到一个问题，由于现在他们具有额外的需求来使得比单一腔室大的采样区域具有适应性。这存在需求，以便由单一分析器以图14中所示的自动化方式支撑多个腔室。

LI-8100多路器模块的主要目的是允许LI-8100分析器以连续方式进行采样和致动多个腔室。每一腔室可以连续方式单独采样，允许研究者在不需要移动仪器的情况下在单一装置中覆盖更多地面。每一腔室可远离多路器模块高达20米，允许研究者探测到由多路器模块在中心覆盖的半径在20米内的各种位置。虽然腔室本身不从一个位置平移到另一位置，其可容易重新定位在上述封套中，而不需要移动任何附加的仪器。多路器模块本身可具有高容量的流量泵，其允许每一腔室(其包括120英尺的总共气体传输环)以合理的次数量(3-6分钟)进行采样。此外，多路器模块可在每一腔室位置支撑两个土壤温度探测器以及一个土壤湿度探测器。可对多路器模块进行设计，这样现有的LI-8100分析器可在没有变型的情况下连接到多路器模块。这将需要在高容量的流动电路和低容量的流动电路之间建立灵敏界面，如图15所示。

已知为采样互换点的界面可互换体积，气体从其流出，并且所设计的腔室可泵送，然后分析器以明显低的流速进行采样。需要仔细考虑给定的腔室放置，以及他们与多路器模块的相对不同之处。所有腔室应该具有从多路器模块到每一腔室的相同管线长度，以便当盒子从每一腔室切换到另一腔室时提供均一的采样模式。可以预期腔室将以round-robin方式进行采样，虽然不存在对上述采样计划的主要争议或反对意见。还可能对上述设备进行程序化，以便以任何所需的顺序对腔室取样，从而满足进行尝试而采取科学点。

本发明意旨在于上述详细说明应该理解为对本发明可能采取的所选方式的解释说明，并且不作为对本发明的限制。本发明的范围仅由所附的权利要求及其等同物进行限定。

Claims (14)

1.一种***，包括：

腔室；以及

与所述腔室相连接的通风口；

其中所述通风口包括第一和第二通风口表面，以及其中所述第一和第二通风口表面之间的距离从通风口的中央减小到通风口的边缘。

2.如权利要求1所述的***，其中所述通风口定位在远离所述腔室一表面足够远的地方，以允许空气以自由气流速度进入所述通风口。

3.如权利要求1所述的***，其中所述通风口形成圆柱形对称形状。

4.如权利要求1所述的***，其中所述通风口包括中央区域和入口/出口区域，并且其中所述中央区域的高度比所述入口/出口区域的高度高大约5倍。

5.如权利要求1所述的***，其中所述通风口包括中央区域和入口/出口区域，并且其中至少一个通风口表面从所述中央区域到所述入口/出口区域以大约15度或更小的角度逐渐减少。

6.如权利要求5所述的***，其中所述通风口包括中央区域和入口/出口区域，并且其中两个通风口表面都从所述中央区域到所述入口/出口区域以大约15度或更小的角度逐渐减少。

7.如权利要求1所述的***，进一步包括连接到所述腔室的气体分析器。

8.如权利要求7所述的***，其中所述气体分析器用于测量CO₂。

9.如权利要求1所述的***，其中所述腔室包括土壤流量腔室。

10.一种土壤流量测量***，包括：

腔室；

气体分析器；以及

检漏***，其中所述腔室、所述气体分析器以及所述检漏***通过管道连接在一起，所述检漏***包括：

泵；

阀；以及

压力变换器。

11.如权利要求10所述的土壤流量测量***，还包括：

至少一个附加的腔室；以及

多路器，其通过管道与所述第一腔室和至少一附加腔室相连接。

12.一种用于确定位于非均匀表面上的腔室有效体积的方法，其中上述表面具有充气孔，而且其有效体积未知，所述方法包括：

(a)测量稳定状态的流量；

(b)使用所测得的稳定状态流量来确定在瞬时流量测量中的有效体积。

13.如权利要求12所述的方法，其中所述稳定状态和瞬时流量测量适于测量CO₂的浓度。

14.如权利要求12所述的方法，其中所述稳定状态和瞬时流量测量适于测量甲烷的浓度。

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