一種用於模擬土柱淋溶及揮發的簡易實驗裝置的製作方法

2023-04-25 01:51:46

專利名稱：一種用於模擬土柱淋溶及揮發的簡易實驗裝置的製作方法
技術領域：
本發明屬於土壤肥料學中的一種試驗裝置，涉及到測定肥料施入土壤後，養分在土柱中淋溶和揮發而發生的遷移與轉化。
二、技術背景人們在研究土壤養分淋溶和養分揮發的過程中，通常在室外布置田間試驗，試驗包括在地下埋設滲漏水收集裝置，將實驗小區使用PVC等材料板隔離防止側滲，設置雨量計或者揮發收集裝置進行雨量和氣體揮發的測定。在降雨條件下的養分揮發收集及測定存在一定的難度。研究周期較長，工作量大，影響因素眾多，實驗結果不理想，還需投入大量的人力物力。為克服田間試驗的困難，人們設計了土壤淋溶模擬裝置，傳統土壤淋溶裝置在淋溶時，是以水柱的形式淋到土壤上，易發生擾動，且不易控制進水量及進水強度，容易發生淋溶液側漏，而且不能同時測定肥料的揮發情況。授權公告號為CN100482349C的土壤淋溶模擬裝置的發明專利雖然提出了部分解決方案，但不能測定養分揮發量，而且不能滿足各個土柱淋溶的同時進行，影響試驗結果的準確性。如果供試土壤較為粘重，水分向下淋溶時間較長，費時而且影響了實驗的準確性。
三、發明內容本實用新型為解決其他普通裝置同時測量肥料施入土壤後養分的淋溶及揮發測定較難且費時費力，不能精確控制澆水量和澆水速度等缺點，提供一種用於模擬土柱淋溶及揮發的簡易實驗裝置，該裝置不僅能夠同時收集土壤淋溶液和吸收揮發的氣體，還能夠精確控制澆水量，調整澆水速度，防止加水時土壤擾動，能夠較好的模擬相關的田間試驗。本發明包括淋溶柱、供氣裝置、加水器、氣體吸收器和淋溶液收集器及支架。所述的加水器安裝在淋溶柱的上方，通過導管與淋溶柱的加水管連接；所述的淋溶液收集器放置在淋溶柱淋出管的正下方；所述的供氣裝置的洗氣瓶出氣管通過導管與淋溶柱的入氣管連接；所述的氣體吸收器的氣體吸收瓶出氣管通過導管與淋溶柱的出氣管連接；淋溶柱和加水器固定於支架上。所述的淋溶柱由三部分組成，第一部分由三個直管組成，分別為入氣管，加水管和出氣管，長度依次變短如

圖1所示，即入氣管長度比加水管長，加水管長度比出氣管長；第二部分為土壤填充部分，該部分柱體內壁為磨砂材質防止淋溶液側漏，第三部分為滲漏水過濾淋出部分，底層填裝小玻璃珠，上層加蓋三層尼龍濾網。安裝淋溶柱時先將其第三部分填裝好，然後將第二部分與第三部分連接，根據實驗要求填充土壤及肥料後與第一部分連接。淋溶柱可置於支架之上。所述的供氣裝置由空氣壓縮機與洗氣瓶組成，洗氣瓶入氣管與空氣壓縮機連接； 洗氣瓶出氣管與淋溶柱入氣管連接。洗氣瓶中裝入氣體吸收液，使其液面高於洗氣瓶入氣管，低於洗氣瓶出氣管，吸收空氣中的待測定氣體，防止試驗結果出現正誤差，影響試驗的準確性；如測定土壤中施入氮肥後的氨揮發時，氣體吸收液為稀硫酸，空氣通過洗氣瓶洗氣後通過導管連接到淋溶柱的入氣管。所述的加水器裝置有能夠控制加水流量的流量控制閥，其加水器蓋上有一排氣孔；所述的氣體吸收器為一氣體吸收瓶，氣體吸收瓶上裝有氣體吸收瓶入氣管、氣體吸收瓶出氣管和氣體吸收瓶密封軟賽；氣體吸收瓶入氣管通過導管與淋溶柱的出氣管相連接。氣體吸收器中可根據需要置入氣體吸收液，如測定土壤中施入氮肥的氨揮發時，氣體吸收液為體積分數為2%的硼酸溶液，使其液面高於氣體吸收瓶入氣管，低於氣體吸收瓶出氣管。試驗完成後使用已知濃度的稀硫酸滴定，計算吸收量。所述的支架分為加水器支架和淋溶柱安置架兩部分，淋溶柱安置架承接淋溶柱， 加水器支架可扣置在淋溶柱之上承載加水器。本實用新型的優點為簡易實驗裝置的淋溶柱部分由可拆卸的三部分組成，便於土柱的填充，及試驗後的清洗；淋溶柱內壁磨砂處理防止加入的水隨管壁側滲影響實驗結果；加水器上有控制流量的閥門，只需加入實驗設計所需的水量，根據實驗需要調整流速對土柱進行加水；通過供氣裝置將實驗進行中揮發的氣體排出，再通過調整氣體吸收器填充的溶液來選擇性吸收氣體組分；單獨設計的支架可以使每一套裝置單獨安裝，可供試驗者根據實驗設計要求安裝擺放，更加人性化。本實用新型安裝方便，拆卸簡單；能夠同時檢測土壤養分的淋溶和揮發情況；能控制加水量及加水速度，淋溶液不易測漏；操作簡單，試驗重複性好，能夠較好的模擬相關田間試驗。
四以下結合附圖對實用新型進一步說明。圖1是本實用新型的整體圖圖2是淋溶柱及淋溶液收集器的平面透視圖圖3是加水器圖4是供氣裝置圖5是氣體吸收器圖6是支架圖中1加水管 2出氣管 3入氣管4密封軟塞 5連接螺紋6過濾砂布 7 為填充的玻璃球8為淋出管9為淋溶液收集器10是排氣孔11是加水器蓋12是流量控制閥13洗氣瓶入氣管14洗氣瓶出氣管15洗氣瓶密封軟塞16空氣壓縮機17 氣體吸收瓶入氣管18氣體吸收瓶出氣管19氣體吸收瓶密封軟塞20加水器支架21 淋溶柱安置架22氣體吸收瓶23洗氣瓶M氣體吸收瓶
五具體實施方式
結合附圖具體實施方法如下首先在淋溶柱的滲漏水過濾淋出部分底層填裝小玻璃珠，再加蓋三層過濾網後與淋溶柱的第二部分通過螺紋連接。按實驗要求填裝土柱後再通過螺紋安裝淋溶柱的第一部分，淋溶柱的各部分連接時螺紋均纏繞膨體聚四氟乙烯密封帶以密封；將安裝完畢的淋溶柱安放到淋溶柱安置架21上；將供氣裝置中空氣壓縮機16的出氣孔連接到預先加入吸收液的洗氣瓶23的洗氣瓶入氣管13上，使用導管將洗氣瓶23的洗氣瓶出氣管14與淋溶柱的入氣管1連接；將加水器支架20放置在淋溶柱上方後，將加水器安置到加水器支架20上； 將加水器通過導管與淋溶柱的加水管1連接；淋溶柱的出氣管2與預先加入吸收液的氣體吸收裝置的氣體吸收瓶入氣口 17連接；將淋溶液收集器放置在淋溶柱正下方，與淋出管8 對齊。設備安裝完畢後，向加水器中加入實驗設計量的蒸餾水，打開空氣壓縮機16，調整加水器的流量控制閥12調整到實驗所需的流量，實驗開始。按照實驗的要求，按時加水，取水樣，滴定吸收的氣體。實驗結束後，拆開裝置清理，方便下次使用。 本實用新型安裝方便，拆卸簡單；能夠同時檢測土壤養分的淋溶和揮發情況；能控制加水量及加水速度，淋溶液不易測漏；操作簡單，試驗重複性好，能夠較好的模擬相關田間試驗。
權利要求1.一種用於模擬土柱淋溶及揮發的簡易實驗裝置，其特徵在於包括淋溶柱、供氣裝置、 加水器、氣體吸收器和淋溶液收集器及支架；所述的加水器安裝在淋溶柱的上方，通過導管與淋溶柱的加水管連接；所述的淋溶液收集器放置在淋溶柱淋出管的正下方；所述的供氣裝置由空氣壓縮機和洗氣瓶組成；所述的空氣壓縮機與洗氣瓶入氣管連接；所述的供氣裝置的洗氣瓶出氣管通過導管與淋溶柱的入氣管連接；所述的氣體吸收器的氣體吸收瓶出氣管通過導管與淋溶柱的出氣管連接；所述的支架分為加水器支架和淋溶柱安置架兩部分， 淋溶柱安置架承接淋溶柱，加水器支架可扣置在淋溶柱之上承載加水器。
2.根據權利要求1所述的用於模擬土柱淋溶及揮發的簡易實驗裝置，其特徵在於所述的淋溶柱由可拆卸的三部分組成第一部分由三個直管組成，分別為入氣管，加水管和出氣管，所述的入氣管長度比加水管長，加水管長度比出氣管長；第二部分為土壤填充部分，該部分柱體內壁為磨砂材質防止淋溶液側漏；第三部分為滲漏水過濾淋出部分，該部分底層填裝小玻璃珠，上層加蓋三層尼龍濾網。
專利摘要本實用新型涉及一種用於模擬土柱淋溶及揮發的簡易實驗裝置，該裝置包括淋溶柱、供氣裝置、加水器、氣體吸收器、淋溶液收集器及支架。加水器安裝在淋溶柱的上方，淋溶液收集器放置在淋溶柱淋出管的正下方；供氣裝置與淋溶柱的入氣管連接；氣體吸收器與淋溶柱的出氣管連接；淋溶柱和加水器放置在支架上。本實用新型安裝方便，拆卸簡單；能夠同時檢測土壤養分的淋溶和揮發情況；能控制加水量及加水速度，淋溶液不易測漏；操作簡單，試驗重複性好，能夠較好的模擬相關田間試驗。
文檔編號G01N31/16GK202033343SQ20112006092
公開日2011年11月9日 申請日期2011年3月4日 優先權日2011年3月4日
發明者劉之廣, 張民, 楊越超, 王慎強, 陳寶成, 馬麗 申請人:山東農業大學