杠杆式土壤蒸渗仪系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供杠杆式土壤蒸渗仪系统，包括由一级平衡杆和一级支撑组成的一级杠杆、由二级平衡杆和二级支撑组成的二级杠杆、由三级平衡杆和三级支撑组成的三级杠杆。本实用新型提供的杠杆式土壤蒸渗仪系统，利用杠杆原理，通过三级杠杆，把直接压在称重平台上的重量缩小约300倍左右，然后通过获取称重平台上的重量来计算出被测土壤的重量变化，通过被测土体重量的变化量及渗漏量来计算出土体的蒸腾蒸发量，从而使测量结果更精确，维护更简单方便。
【专利说明】杠杆式土壤蒸渗仪系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及土壤测量【技术领域】，尤其涉及杠杆式土壤蒸渗仪系统。
【背景技术】
[0002]现有称重式蒸渗仪系统只能测量出整体被测土壤的重量变化量，而不能测量出整体被测土壤的总重量。现有称重式蒸渗仪由于机械结构应用的是整体悬挂方式，长时间大重量悬挂对于所用悬挂材料、传感器精度以及安装方式要求高。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的在提供一种结构简单、测量精确的杠杆式土壤蒸渗仪系统。
[0004]杠杆式土壤蒸渗仪系统，包括由一级平衡杆和一级支撑组成的一级杠杆、由二级平衡杆和二级支撑组成的二级杠杆、由三级平衡杆和三级支撑组成的三级杠杆；所述一级杠杆设置在二级平衡杆的一端，三级杠杆设置在二级平衡杆的另一端，所述二级平衡杆的另一端还设置有用于平衡一级杠杆重量的配重块；所述一级支撑设置在一级平衡杆的两端，一级支撑上放置有装有土壤的容器；所述二级支撑设置在二级平衡杆的三分之一位置处；所述三级支撑固定在二级平衡杆上用于将三级平衡杆支撑起，所述三级平衡杆的一端设置有电子秤，另一端设置有用于平衡电子秤和其上被称重物体重量的砝码；所述平衡电子秤上设置有称重传感器，所述称重传感器通过数据线与上位机连接。
[0005]进一步地，如上所述的杠杆式土壤蒸渗仪系统，所述容器内设置有若干渗漏量传感器，所述渗漏量传感器通过数据线与上位机连接。
[0006]进一步地，如上所述的杠杆式土壤蒸渗仪系统，所述渗漏量传感器在容器内从上到下依次排列设置。
[0007]进一步地，如上所述的杠杆式土壤蒸渗仪系统，所述三级支撑设置在三级平衡杆三分之一位置处。
[0008]本实用新型提供的杠杆式土壤蒸渗仪系统，利用杠杆原理，通过三级杠杆，把直接压在称重平台上(一级杠杆上容器)的重量缩小约300倍左右，然后通过获取称重平台上的重量来计算出被测土壤的重量变化，通过被测土体重量的变化量及渗漏量来计算出土体的蒸腾蒸发量，从而使测量结果更精确，维护更简单方便。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1为本实用新型杠杆式土壤蒸渗仪系统结构示意图。
【具体实施方式】
[0010]为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0011]图1为本实用新型杠杆式土壤蒸渗仪系统结构示意图，如图1所示，本实用新型提供的杠杆式土壤蒸渗仪系统，包括由一级平衡杆12和一级支撑11组成的一级杠杆、由二级平衡杆22和二级支撑21组成的二级杠杆、由三级平衡杆32和三级支撑31组成的三级杠杆；所述一级杠杆设置在二级平衡杆22的一端，三级杠杆设置在二级平衡杆22的另一端，所述二级平衡杆22的另一端还设置有用于平衡一级杠杆重量的配重块23 ;所述一级支撑11设置在一级平衡杆的两端，一级支撑11上放置有装有土壤的容器4 ;所述二级支撑21设置在二级平衡杆22的三分之一位置处；所述三级支撑31固定在二级平衡杆22上用于将三级平衡杆32支撑起，所述三级平衡杆32的一端设置有电子秤33，另一端设置有用于平衡电子秤33和其上被称重物体重量的砝码34 ;所述平衡电子秤33上设置有称重传感器，所述称重传感器通过数据线与上位机6连接。所述三级支撑31设置在三级平衡杆32三分之一位置处。
[0012]本系统是一种装有土壤并限定三维边界条件下测定水分转化的系统。测量装置置于田间地下，以模拟大田生长环境，表面裸露或覆盖植物，用来确定生长作物或参照植物的蒸发蒸腾量、裸土蒸发量。这种装置一般均设在室外空旷的观测场，可单个或成组、成套设置。将测量出来的模拟量信号转换为数字信号，经处理显示并记录在数据采集器内，并可将数据下载到PC机(上位机)中，供使用者分析，研究。
[0013]原理:称重系统采用杠杆原理，将容器和其内装的土壤重量缩小1:300左右，并在杠杆的某一位置设置平衡砝码，该砝码可以平衡掉总重量的绝大部分，未被平衡掉的重量可通过安装在末及杠杆上的高精度电子秤测量出来。
[0014]所述容器4内设置有若干渗漏量传感器5，所述渗漏量传感器5通过数据线与上位机6连接。所述渗漏量传感器5在容器4内从上到下依次排列设置。
[0015]数据采集系统原理:
[0016]前端模块能够采集电子秤和渗漏量传感器的信号，放大处理，再将这些数字信号通过RS485方式传输到数据采集器，数据采集器采用单片机作为CPU控制板，采用FlashROM作为数据记录介质，可以连续记录30000组数据，每组由称重量、渗漏量及对应时间构成，并进行保存。上位计算机可以通过RS-232或USB方式从数据采集器中以实时或历史两种方式获取数据，并由上位机软件进行计算，整理成标准格式的数据、曲线、图表，供实验者分析、存档。
[0017]本系统中，单位时间的蒸散量是这样计算的。总重量变化量减去渗漏量变化量即为蒸散量。系统中的总重量变化量是通过总重量的前值减去后值计算得出。渗漏传感器是累加值，所以渗漏量变化量是用后值减去前值计算得出。
[0018]本实用新型蒸渗仪系统由三套相互连接的杠杆完成测量，安装上快捷方便，运用高精度称重传感器直接测出数字量测量，线性稳定让测量数据更为精确。该杠杆式蒸渗仪利用杠杆原理可以测出蒸渗仪内重量变化量，还可以根据一准确测量出整体土箱的总重量。根据杠杆原理可知:一端重量变化后，另一端重量等比例变化，所以测出电子称端的变化量后通过计算就可以得出蒸渗仪内重量变化量，同样根据杠杆原理，当测得杠杆末端的总重量后通过计算就可以得出蒸渗仪土箱内的总重量。
[0019]最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
【权利要求】
1.杠杆式土壤蒸渗仪系统，其特征在于，包括由一级平衡杆(12)和一级支撑(11)组成的一级杠杆、由二级平衡杆(22)和二级支撑(21)组成的二级杠杆、由三级平衡杆(32)和三级支撑(31)组成的三级杠杆；所述一级杠杆设置在二级平衡杆(22)的一端，三级杠杆设置在二级平衡杆(22)的另一端，所述二级平衡杆(22)的另一端还设置有用于平衡一级杠杆重量的配重块(23);所述一级支撑(11)设置在一级平衡杆的两端，一级支撑(11)上放置有装有土壤的容器(4);所述二级支撑(21)设置在二级平衡杆(22)的三分之一位置处；所述三级支撑(31)固定在二级平衡杆(22)上用于将三级平衡杆(32)支撑起，所述三级平衡杆(32)的一端设置有电子秤(33)，另一端设置有用于平衡电子秤(33)和其上被称重物体重量的砝码(34);所述平衡电子秤(33)上设置有称重传感器，所述称重传感器通过数据线与上位机(6)连接。
2.根据权利要求1所述的杠杆式土壤蒸渗仪系统，其特征在于，所述容器(4)内设置有若干渗漏量传感器(5)，所述渗漏量传感器(5)通过数据线与上位机(6)连接。
3.根据权利要求2所述的杠杆式土壤蒸渗仪系统，其特征在于，所述渗漏量传感器(5)在容器(4)内从上到下依次排列设置。
4.根据权利要求1所述的杠杆式土壤蒸渗仪系统，其特征在于，所述三级支撑(31)设置在三级平衡杆(32)三分之一位置处。
【文档编号】G01N5/04GK204086063SQ201420422739
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年7月29日 优先权日:2014年7月29日
【发明者】李军德, 郭军哲, 卫鹏森, 汪丰奎 申请人:西安清远测控技术有限公司