一種改進的土壤水分入滲測定裝置的製作方法
2023-10-05 03:37:34
專利名稱：一種改進的土壤水分入滲測定裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種改進的土壤水分入滲測定裝置，是對現有試驗裝置的改進，具體涉及一種操作方便、測定準確、適用於測定土壤水分入滲的一種改進的土壤水分入滲測定裝置。
背景技術：
入滲是指水分進入土壤形成土壤水的過程，它是降水、地面水、土壤水和地下水相互轉化的一個重要環節。土壤的入滲性能嚴重影響產流量和對土壤水分的補給，是評價土壤水分調節能力的重要指標之一。土壤水分入滲性能、土壤水分入滲過程和滲透能力決定了降雨進程和再分配中的地表徑流水平、土壤儲水性以及地下水的補給。土壤水分入滲對於減少地表徑流、防止土壤侵蝕和搞好生態環境建設等方面具有重要的理論和現實意義。目前這一領域研究中，其測定的方法主要包括雙環法、人工模擬降雨法、圓盤入滲法。人工模擬降雨法所需設備涉及到降雨、徑流觀測設備等，且所需空間大，耗時、耗水量大。圓盤入 滲法測定過程中，易於發生側面滲漏，影響測定結果。雙環法，由於有外環的保護作用，是目前測定土壤水分入滲的主要方法。但從現有這一方法的測定裝置來看，存在以下缺陷現有的裝置僅用於各自研究條件，缺乏普適性；水頭不穩定，對地表破壞嚴重，影響測定結果；測試精度和自動化水平較低；以往裝置測定時，費時、耗水量大。
發明內容本實用新型目的針對現在測定裝置的缺點進行改進的一種測定土壤水分入滲測
定裝置。本實用新型的具體技術方案如下一種改進的土壤水分入滲測定裝置，由內環、外環設備、供水箱系統和恆水輸出設備三部分組成，供水箱系統的流量控制閥下方連接恆水輸出設備的恆水瓶，恆水輸出設備的水頭通過網格盤注入內環、外環設備固定的土壤中。內環、外環設備由內環、外環、千斤頂、千斤頂支架和調節閥五部分組成，內環套置於外環內，正上方設置千斤頂支架，支架下方安放千斤頂，千斤頂正上方設置調節閥。通過千斤頂支架和調節閥以及內環、外環刻度，在千斤頂作用下緩緩將內環、外環壓入土體，可較好地克服對地表的擾動與破壞。供水箱系統由供水箱箱體、水位傳感器、流量控制閥和刻度玻璃管、輸出設備組成，供水箱箱體外側配置刻度玻璃管，正下方設置流量控制閥，供水箱箱體左側正上方位置設置水位傳感器，水位傳感器與輸出設備相連。土壤水分入滲時，可通過水位傳感器、流量控制閥和刻度玻璃管的相關數據，結合輸出設備記錄時間和水位變化的轉化值，可求算不同時間對應的水量的變化，可得到土壤水分入滲情況。恆水輸出設備由支架、液壓按鈕、液壓裝置、恆水瓶、水閥、網格盤組成，液壓裝置安置於支架上，液壓裝置側上方固定恆水瓶，恆水瓶下方設置水閥，水閥連接到網格盤。恆水瓶通過支架支撐，可通過液壓按鈕和液壓裝置實現不同水頭條件下水分入滲過程的測定。恆水瓶出水流量通過水閥調節，通過格網盤緩緩地導入內環和外環，避免水體衝刷和快速溼潤地表引起地表結皮而影響土壤水分入滲的測定。供水箱底部設有流量控制閥，側面安裝有水位傳感器，同時在底部留有小孔，與側面玻璃管相連，並標有不同刻度，以實現不同水量供水和消耗水量的自動測定。恆水瓶通過供水箱的穩定出流，將水通過管道導入恆水瓶中，在恆水瓶中頂部設有刻度線，保證水位穩定在這一刻度，底部通過水閥連接格網盤。支架用於支撐供水箱和恆水瓶，通過小型液壓裝置及液壓按鈕控制，可調節恆水瓶的高度，以滿足不同水分入滲測定條件下供水的需求。格網盤將恆水瓶中的出水量通過格網盤，格網盤是在一個在底部均勻開有直徑為
2.5mm的小孔的封閉容器，目的是將恆水瓶中的水緩慢而均勻地導入內環和外環內，避免水體衝刷和快速溼潤地表引起地表結皮而影響土壤水分入滲的測定。內環和外環內環和外環是不鏽鋼材質，底部設有刃口，為了克服內環和外環入土時對土體結構的破壞，本裝置在上面通過千斤頂裝置，在千斤頂支架、調節閥的共同作用，壓入土體，並在內環、外環上設有 刻度。輸出設備通過水位傳感器獲得的數據和記錄的時間，可得到不同條件下土壤水分入滲情況。實施過程中，先將內環和外環通過千斤頂緩緩地將內環和外環壓入地表以下5cm處，然後通過支架調節供水箱和恆水瓶的高度，達到合適高度後，將供水箱底部的流量控制閥打開，保證恆水瓶中水位處於刻度線處。然後打開恆水瓶下的閥門，在保證恆水瓶水位恆定條件下使水進入格網盤中，通過格網盤將水加到內環和外環的一半的刻度處，調節供水箱的流量控制閥，並開啟水位傳感器，記錄每分鐘水位的變化，以實現土壤水分入滲的測定。本實用新型裝置可克服水體衝刷和快速溼潤地表引起地表結皮以及破壞土體結構等弊端，本試驗裝置與現有設備相比，具有以下優點可滿足室內外土壤水分入滲的測定；可以較好地實現不同條件下土壤水分入滲的測定。水頭穩定，克服對地表的擾動與破壞。同時本裝置結構簡單，操作方便，土壤水分入滲測定過程中，省時、省工、耗水量小。既避免了人力資源的浪費，也克服了精度的影響，精度高，具有一定的自動化程度。
圖I為本測定裝置內環、外環設備結構示意圖。圖2為本測定裝置供水箱系統結構示意圖。圖3為本測定裝置恆水輸出設備結構示意圖。其中，I—內環、2—外環、3—千斤頂、4—千斤頂支架、5——調節閥、6——水位傳感器、7——流量控制閥、8——刻度玻璃管、9——輸出設備、10——支架、
11——液壓按鈕、12——液壓裝置、13---〖亙水瓶、14——水閥、15——網格盤、16——供水
箱箱體。
具體實施方式
下面結合具體實施方式
對本實用新型作進一步說明。一種改進的土壤水分入滲測定裝置，它由內環、外環設備、供水箱系統和恆水輸出設備三部分組成，供水箱系統的流量控制閥7下方連接恆水輸出設備的恆水瓶13，恆水輸出設備的水頭通過網格盤15注入內環、外環設備固定的土壤中。內環、外環設備由內環I、外環2、千斤頂3、千斤頂支架4和調節閥5五部分組成，內環I套置於外環2內，正上方設置千斤頂支架4，支架下方安放千斤頂3，千斤頂3正上方設置調節閥5。通過千斤頂支架4和調節閥5以及內環、外環刻度，在千斤頂3作用下緩緩將內環、外環壓入土體，可較好地克服對地表的擾動與破壞。供水箱系統由供水箱箱體16、水位傳感器6、流量控制閥7和刻度玻璃管8、輸出設備9組成，供水箱箱體16外側配置刻度玻璃管8，正下方設置流量控制閥7，供水箱箱體16左側正上方位置設置水位傳感器6，水位傳感器6與輸出設備9相連。土壤水分入滲時，可通過水位傳感器6、流量控制閥7和刻度玻璃管8的相關數據，結合輸出設備記錄時間和水位變化的轉化值，可求算不同時間對應的水量的變化，可得到土壤水分入滲情況。恆水輸出設備由支架10、液壓按鈕11、液壓裝置12、恆水瓶13、水閥14、網格盤15組成，液壓裝置12安置於支架10上，液壓裝置12側上方固定恆水瓶13，恆水瓶13下方設 置水閥14，水閥14連接到網格盤15。恆水瓶通過支架10支撐，可通過液壓按鈕11和液壓裝置12實現不同水頭條件下水分入滲過程的測定。恆水瓶出水流量通過水閥14調節，通過格網盤15緩緩地導入內環I和外環2，避免水體衝刷和快速溼潤地表引起地表結皮而影響土壤水分入滲的測定。本實用新型裝置可克服水體衝刷和快速溼潤地表引起地表結皮以及破壞土體結構等弊端，本試驗裝置與現有設備相比，具有以下優點可滿足室內外土壤水分入滲的測定；可以較好地實現不同條件下土壤水分入滲的測定。水頭穩定，克服對地表的擾動與破壞。同時本裝置結構簡單，操作方便，土壤水分入滲測定過程中，省時、省工、耗水量小。既避免了人力資源的浪費，也克服了精度的影響，精度高，具有一定的自動化程度。
權利要求1.一種改進的土壤水分入滲測定裝置，由內環、外環設備、供水箱系統和恆水輸出設備三部分組成，其特徵在於；供水箱系統的流量控制閥(7)下方連接恆水輸出設備的恆水瓶(13)，恆水輸出設備的水頭通過網格盤(15)注入內環、外環設備固定的土壤中。
2.根據權利要求I所述的一種改進的土壤水分入滲測定裝置，其特徵在於內環、外環設備由內環(I)、外環(2)、千斤頂(3)、千斤頂支架(4)和調節閥(5)五部分組成，內環(I)套置於外環(2)內，正上方設置千斤頂支架(4)，支架下方安放千斤頂(3)，千斤頂(3)正上方設置調節閥(5)。
3.根據權利要求I所述的一種改進的土壤水分入滲測定裝置，其特徵在於供水箱系統由供水箱箱體(16)、水位傳感器￠)、流量控制閥(7)和刻度玻璃管(8)、輸出設備(9)組成，供水箱箱體(16)外側配置刻度玻璃管(8)，正下方設置流量控制閥(7)，供水箱箱體(16)左側正上方位置設置水位傳感器￠)，水位傳感器(6)與輸出設備(9)相連。
4.根據權利要求I所述的一種改進的土壤水分入滲測定裝置，其特徵在於恆水輸出設備由支架(10)、液壓按鈕(11)、液壓裝置(12)、恆水瓶(13)、水閥(14)、網格盤(15)組成，液壓裝置(12)安置於支架(10)上，液壓裝置(12)側上方固定恆水瓶(13)，恆水瓶(13)下方設置水閥(14)，水閥(14)連接到網格盤(15)。
專利摘要本實用新型涉及一種改進的土壤水分入滲測定裝置，是對現有試驗裝置的改進，具體涉及一種操作方便、測定準確、適用於測定土壤水分入滲的一種改進的土壤水分入滲測定裝置。它由內環、外環設備、供水箱系統和恆水輸出設備三部分組成，供水箱系統的流量控制閥(7)下方連接恆水輸出設備的恆水瓶(13)，恆水輸出設備的水頭通過網格盤(15)注入內環、外環設備固定的土壤中。具有以下優點本裝置結構簡單，操作方便，土壤水分入滲測定過程中，省時、省工、耗水量小。既避免了人力資源的浪費，也克服了精度的影響，精度高，具有一定的自動化程度。
文檔編號G01N15/08GK202661360SQ20122038486
公開日2013年1月9日 申請日期2012年7月27日 優先權日2012年7月27日
發明者何淑勤, 鄭子成, 黃成龍, 宮淵波, 李賢偉 申請人:四川農業大學