一种用于原状土柱淋溶试验的装置的制作方法

本实用新型涉及土地整治工程领域，具体为一种适用于原状土柱淋溶试验的室内模拟装置。

背景技术：

土壤是重要的生产资料和环境资源，土壤中物质的淋溶淀积、营养元素的迁移转化和生物有效性、重金属元素的迁移与毒性等是影响土壤与环境质量的重要因素，直接关系到农业的可持续发展和人类健康。随着工业生产的迅猛发展和各种化学产品、农药及化肥的广泛使用，一方面含重金属的污染物通过各种途径进入环境，造成土壤，尤其是农田土壤重金属污染日益严重；另一方面，长期以来化肥施用量大、利用率低不仅造成资源的浪费，同时对生态环境也带来了负面影响。由于土壤污染具有隐蔽性、累积性和不可逆性，开展野外田间试验，需要耗费大量的人力和时间，而且田间试验会受到外在环境的干扰，如若处理不当，也会造成试验区域内土壤污染。有机玻璃土柱，是一种可人为模拟土体淋溶的试验装置，可严格控制试验条件，减少试验误差，根据不同的试验目的，研究不同土体结构下土壤中物质含量变化及运移规律。

现有的技术中，现有土柱淋溶装置只适用于在室内做淋溶试验，需要试验人员先去试验区块取土，再将土搬运回试验室，最后将土加装在试验装置中，上述流程实际上已经破外了土体各层的秩序，同时土体的紧实度也受到影响，该试验已不能真实有效的反应土体自然状况条件下溶质的运移规律，无法真实模拟田间原状土壤渗透过程。

技术实现要素：

为了克服现有技术存在问题，本实用新型的目的是提供一种用于原状土柱淋溶试验的装置，可用于模拟原状土壤中物质运移变化规律，可直接采集田间原状土柱进行淋溶试验，可控性好，可根据不同研究目的开展原状土柱模拟试验。

本实用新型的技术解决方案是：

一种用于原状土柱淋溶试验的装置，其特殊之处：包括采样单元和试验单元，采样单元和试验单元共用工作腔室；所述工作腔室为一有机玻璃筒；

所述采样单元由工作腔室和采样机构组成；所述采样机构为一圆筒，圆筒的一端为刀刃，另一端的端面上均匀设有多根立柱，立柱的顶部与受力盘连接；圆筒能够可拆卸地与工作腔室的下端连接；所述受力盘的顶部和底部都为圆盘，底部的圆盘上设有与立柱对应的孔，顶部和底部之间为圆弧过渡段；

所述试验单元由工作腔室、孔板、支座、漏斗、出水阀和顶盖组成；

所述支座上设有固定座，固定座为一筒体，工作腔室的下端能够可拆卸地连接在固定座上；所述孔板固定在固定座内，漏斗设置在固定座的底部，位于孔板的下方，漏斗的喇叭状外缘尺寸与固定座内径匹配；所述出水阀的数量为多个，多个出水阀可拆卸地安装于工作腔室的侧壁，顶盖设置在工作腔室的上端。

以上为本实用新型的基本结构，以下对其将进行进一步优化：

优选地，上述工作腔室的下端与采样机构通过螺纹进行连接优选地，上述漏斗的上端具有径向外延部，该径向外延部卡在孔板与支座的平板之间，并通过所述螺丝连接固定。

优选地，上述工作腔室的下端通过螺纹固定在固定座上。

优选地，为了保证强度，同时便于观察，上述漏斗是材质为有机玻璃。

优选地，上述孔板为圆形，孔板上均匀分布有多个通孔。

优选地，为了便于安装和取下顶盖，上述顶盖上端设有把手，为了平衡工作腔室的压力，顶盖中心设有通气孔。

优选地，上述出水阀为有机玻璃材质。

优选地，顶盖与工作腔室为过盈配合或螺纹连接。

优选地，上述出水阀的数量为六个。

优选地，为了防止锈蚀，上述支座、采样机构均为不锈钢材质。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型可以模拟原状土壤中物质运移变化规律，利用采样机构直接在试验区块获取原状土，土体层间的秩序和压实程度不受影响，真实模拟田间原状土壤渗透过程。

2、本实用新型结构简单，操作方便，采样取土时，将采样机构安装在工作腔室下端，直接取土，取土完成后，采样机构卸下，直接将工作腔室安装在支座上就可进行试验。

3、本实用新型设有多个出水阀，可在试验过程中随时对不同地质层进行试验。

4、本实用新型可控性好，可根据不同研究目的开展原状土柱模拟试验。

附图说明

图1为本实用新型采样时的装配图；

图2为本实用新型试验时的装配图；

图3为本实用新型的孔板主视图；

图4为本实用新型的顶盖剖视图。

其中附图标记为：1-工作腔室、2-孔板、3-支座、4-漏斗、5-出水阀、6-顶盖、7-采样机构、8-固定座、9-立柱；10、受力盘。

具体实施方式

以下结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步的描述。

参见图1和图2，一种用于原状土柱淋溶试验的装置，包括采样单元和试验单元，采样单元和试验单元共用工作腔室1。

所述工作腔室1为一有机玻璃筒，其底部设有外螺纹。

本实用新型在做试验之前先要在现场取土采样，取土采样时，是工作腔室1与采样机构7配合。

所述采样机构7是一个专门用于在现场取土的机构，采样机构7为一圆筒，圆筒的一端为刀刃，另一端的端面上均匀设有多根立柱9，立柱9的顶部与受力盘10连接；圆筒可拆卸地与工作腔室1的下端连接；所述受力盘10的顶部和底部都为圆盘，底部的圆盘上设有与立柱9对应的孔，顶部和底部之间为圆弧过渡段，方便用手端持。本实施例采用工作腔室1的下端与采样机构7通过螺纹进行连接，工作腔室1的下端为外螺纹，采样机构7上为内螺纹。

本实用新型在做试验时，是工作腔室1与孔板2、支座3、漏斗4、出水阀5、顶盖6配合。

所述支座3上设有固定座8，固定座8为一筒体，工作腔室1的下端可拆卸地固定在固定座8上，本实施例采用工作腔室1的下端通过螺纹固定在固定座8上。孔板2固定在固定座8内，漏斗4设置在固定座8的底部，位于孔板2的下方，漏斗4的喇叭状外缘尺寸与固定座8内径匹配。

工作腔室1侧壁上有6个安装孔，用于安装出水阀5，所述出水阀5的数量可以为多个，本实施例选取六个，六个出水阀5可拆卸地安装于工作腔室1的侧壁，安装孔孔径为15mm，最上端安装孔到工作腔室顶端为200mm，两个安装孔间距均为300mm；出水阀5与工作腔室1为螺纹连接，出水阀5外侧设有防水橡胶套；工作腔室1的上部与顶盖6为过盈配合或螺纹连接；工作腔室高2000mm，外径为220mm，壁厚10mm；孔板2为圆形，外径300mm，厚度为15mm，其上均匀分布直径3mm的通孔，相邻通孔的间距为6mm。顶盖6设置在工作腔室1的上端。

采样机构与工作腔室下端通过螺纹固定连接后，用于在田间直接采集原状土柱，采样机构7的圆筒内径为220mm，高100mm，壁厚10mm，为不锈钢材质。

漏斗4材质为有机玻璃。为了便于安装和取下顶盖6，上述顶盖6上端设有把手，为了平衡工作腔室1内的压力，顶盖6中心设有通气孔。为防止锈蚀，支座3采用不锈钢材质。

本实用新型的工作原理如下：

首先，将出水阀5从工作腔室1卸下，立柱9和刀刃是固定的，将采样机构7的圆筒固定在工作腔室1下端，安装受力盘，可用榔头向下砸受力盘的上端，对刀刃施加压力，采样机构7的刀刃首先进入土中，工作腔室1逐渐进入土中，土壤进入工作腔室1内，采集原状土柱，在取样的同时，还要将工作腔室1外围距刀刃20-30公分以上的土壤挖掉，减小采样机构7向下的阻力，待采集好土柱后，将采样机构7外围的土壤全部挖掉，拿出采样机构和工作腔室1，完成原状土柱采集；进行试验时，卸掉采样机构7，把孔板2装入固定座8，漏斗4安装于固定座8的下端；再工作腔室1安装在固定座8上，然后为出水阀5套上防水橡胶套，并安装在工作腔室1外侧的安装孔上；最后将顶盖6安装在工作腔室1上端后，开始试验。