一种收集农田土壤壤中流的试验装置的制作方法

本发明涉及土壤环境科学研究技术领域，特别涉及一种收集农田土壤壤中流的试验装置。

背景技术：

农田土壤是人类赖以生存的重要自然资源，矿区周边农田却由于矿业活动遭受严重污染，并且由于土质贫瘠化肥被大量使用，从而对周边环境产生污染，严重危害当地居民农产品安全。

在降雨条件下，地面水极易与农田土壤发生交换，随着地面水形成径流或下渗，从而流失一定组份。而在研究农田土壤氮、磷和污染物的迁移方面，物质的多是通过溶液态和颗粒态流失。目前对土壤中氮、磷运移规律的研究方法主要有室内土柱模拟法、渗漏池法、田间土柱法、陶土吸力杯法和集水槽法。但是这些方法在单位时间取样时都需要将装置从土体挖出来，然后再放入土体继续下一次收集，增加了实验人员的工作强度。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种收集农田土壤壤中流的试验装置，用于收集土壤壤中流，在取样时不必将装置从土体取出，减低实验人员的工作强度，显著提升工作效率。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种收集农田土壤壤中流的试验装置，包括中空上端开口的滤水容器，所述滤水容器内设置有与底部平行的网状过滤层，所述网状过滤层与滤水容器之间形成聚水腔，所述滤水容器远离开口的一端设置有中空的聚水容器，所述滤水容器的底部开设有与聚水容器内部连通的通孔，贯穿所述聚水容器底部的一端设置有吸水管；

所述吸水管远离聚水容器的一端连接有吸水桶，所述吸水桶内设置有负压腔，所述负压腔的一端与吸水管连通，所述负压腔内设置有活塞，所述活塞远离吸水管的一端连接有t型把手，所述t型把手贯穿吸水桶的一端与吸水桶活动连接。

通过采用上述技术方案，收集土壤壤中流时，分别挖掘多个深度不一的坑位，将滤水容器及聚水容器放入坑位内，每一坑位对应一个装置，取坑位前方原位土壤填入滤水容器内并填平坑位，降雨时，雨水渗入土体后变成土壤壤中流，土壤壤中流通过网状过滤层过滤掉杂质后进入聚水腔内，随后通过通孔进入到聚水容器内，需要将土壤壤中流取出时，拉动t型把手，将土壤壤中流从聚水腔内吸出到负压腔内。

本发明的进一步设置为：所述滤水容器为中空上端开口的长方体结构。

本发明的进一步设置为：所述滤水容器为中空上端开口的倒梯台结构。

本发明的进一步设置为：所述聚水容器内靠近滤水容器的一端设置有固定座，所述固定座沿通孔方向转动连接有转动杆，所述转动杆远离限位块的一端设置有泡沫封孔块，所述泡沫封孔块转动至通孔位置时堵住通孔。

通过采用上述技术方案，聚水容器内的水位上升时，泡沫封孔块随着水位的上升而上升，当聚水容器内的水聚满时，泡沫封孔块刚好堵住通孔，水位下降时，泡沫封孔块随着水位下降，通孔再次打开。

本发明的进一步设置为：所述聚水容器内侧壁于泡沫封孔块自由坠落位置设置有限位块，所述限位孔支撑泡沫封孔块使其向内倾斜。

通过采用上述技术方案，使得泡沫封孔块能够随着水位的上升而向通孔的方向上升，而不会向反方向上升而卡住。

本发明的进一步设置为：所述网状过滤层上铺设有两层孔径为1mm的尼龙滤网。

本发明的进一步设置为：所述吸水桶远离t型把手的一端设置有与负压腔连通的进水孔及出水孔，所述进水孔设置内有第一单向瓣膜，所述第一单向瓣膜向负压腔呈柔性，远离负压腔呈刚性，所述出水孔内设置有第二单向瓣膜，所述第二单向瓣膜向负压腔呈刚性，远离负压腔呈柔性；所述进水孔与吸水管连通，所述出水孔连通有出水管。

通过采用上述技术方案，拉动t型把手时，负压腔内气压减小，第一单向瓣膜打开，第二单向瓣膜闭合，溶液从聚水腔内吸出通过第一单向瓣膜进入到负压腔内，推动t型把手时，负压腔内压强增大，第二单向瓣膜打开，第一单向瓣膜闭合，溶液从负压腔内通过第二单向瓣膜及出水管排出。

综上所述，本发明具有以下有益效果：本发明用于收集土壤壤中流，同时在取样时不必将装置从土体取出，减低实验人员的工作强度，显著提升工作效率；在聚水容器装满水后，能够自动堵住通孔，防止外部溶液一直与内部溶液发生溶液交换而影响单位时间的研究结果，提升研究结果的准确性。

附图说明

图1是实施例一的整体结构示意图；

图2是实施例一中滤水容器及聚水容器部分的剖视图；

图3是吸水桶部分的剖视图；

图4是实施例二的整体结构示意图；

图5是实施例二中滤水容器及聚水容器部分的剖视图；

图6是实施例一的使用状态示意图；

图7是实施例二的使用状态示意图。

图中：1、滤水容器；11、网状过滤层；12、聚水腔；13、尼龙滤网；14、通孔；2、聚水容器；21、吸水管；41、固定座；42、转动杆；43、泡沫封孔块；44、限位块；5、吸水桶；51、负压腔；6、活塞；61、t型把手；7、进水孔；71、第一单向瓣膜；8、出水孔；81、第二单向瓣膜；82、出水管。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例一，一种收集农田土壤壤中流的试验装置，参照图1-3，包括滤水容器1，滤水容器1为中空上端开口的长方体结构，滤水容器1内设置有一个与底部平行的网状过滤层11，网状过滤层11上铺设有两层孔径为1mm的尼龙滤网13，增强过滤效果，网状过滤层11与滤水容器1之间形成一个聚水腔12，滤水容器1远离开口的一端设置有一个长方体且中空的聚水容器2，滤水容器1的底部开设有一个与聚水容器2内部连通的通孔14；聚水容器2内靠近滤水容器1的一端设置有两个固定座41，两个固定座41之间沿通孔14方向转动连接有一个t字型的转动杆42，转动杆42远离限位块44的一端设置有一个泡沫封孔块43，聚水容器2内的水位上升时，泡沫封孔块43随着水位的上升而上升，当聚水容器2内的水聚满时，泡沫封孔块43刚好堵住通孔14，水位下降时，泡沫封孔块43随着水位下降，通孔14再次打开；聚水容器2内侧壁于泡沫封孔块43自由坠落位置设置有一个限位块44，限位孔支撑泡沫封孔块43使其向内倾斜，使得泡沫封孔块43能够随着水位的上升而向通孔14的方向上升，而不会向反方向上升而卡住；贯穿所述聚水容器2底部的一端设置有吸水管21。

吸水管21远离聚水容器2的一端连接有一个吸水桶5，吸水桶5内设置有一个负压腔51，负压腔51内设置有一个活塞6，活塞6连接有一个t型把手61，t型把手61贯穿吸水桶5的一端与吸水桶5活动连接，拉动t型把手61将土壤壤中流从聚水腔12吸出到负压腔51内；吸水桶5远离t型把手61的一端设置有与负压腔51连通的一个进水孔7及一个出水孔8，进水孔7内设置有一个第一单向瓣膜71，第一单向瓣膜71向负压腔51呈柔性，远离负压腔51呈刚性，出水孔8内设置一个第二单向瓣膜81，第二单向瓣膜81向负压腔51呈刚性，远离负压腔51呈柔性，进水孔7与吸水管21连通，出水孔8连通有一根出水管82，负压腔51远离t型把手61的一端与吸水管21连通，拉动t型把手61时，负压腔51内气压减小，第一单向瓣膜71打开，第二单向瓣膜81闭合，溶液从聚水腔12内吸出通过第一单向瓣膜71进入到负压腔51内，推动t型把手61时，负压腔51内压强增大，第二单向瓣膜81打开，第一单向瓣膜71闭合，溶液从负压腔51内通过第二单向瓣膜81及出水管82排出。

实施例二，参照图3-5，实施例二与实施例一相同的技术特征不再赘述，不同的特征在于滤水容器1为中空上端开口的倒梯台结构。

使用方式：参照图6、7，在收集土壤壤中流时，分别挖掘多个深度不一的坑位，将滤水容器1及聚水容器2放入坑位内，每一坑位对应一个装置，取坑位前方原位土壤填入滤水容器1内并填平坑位；降雨时，雨水经过土体后经过网格过滤层后进入聚水腔12，最后通过通孔14进入聚水容器2内部，聚水容器2内的土壤壤中流不断增多，带动泡沫封孔块43转动，当聚水容器2内的土壤壤中流聚满时，泡沫封孔块43刚好堵住通孔14，需要将土壤壤中流取出时，拉动t型把手61，将土壤壤中流从聚水腔12内吸出到负压腔51内，推动t型把手61，将土壤壤中流从负压腔51内通过出水管82压出到事先准备好的收集容器内。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。