一种土壤环境检测装置的制作方法

本实用新型涉及检测装置技术领域，尤其是涉及一种土壤环境检测装置。

背景技术：

大量污染物经排放进入表层土壤中，随后表层土壤中的污染物随着间隙水运动向更深层渗漏迁移，进而对地下水体造成污染，对生态环境和人类健康造成潜在威胁。同时土壤间隙水中含有多种化学物质，养分元素、微生物菌种以及可溶性有机物等，而且土壤间隙水的理化性质随土壤深度的增加具有明显的变化，故采集不同地区和不同深度的土壤间隙水样在生态学、水文学和环境学中具有重要的指导意义；对土壤间隙水进行收集并检测，也是研究土壤最为重要的途径。

目前常用的实验方法是将采集到的、待检测的土壤带回实验室内进行检测，但是由于土壤中的间隙水成分受环境因素影响较大，这种方式不能得到较为准确的检测结果。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种土壤环境检测装置，以解决现有技术中存在的检测装置检测结果不够准确的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种土壤环境检测装置，包括：

土壤水收集装置，包括收集器和支架，所述收集器在所述支架的支撑作用下悬空，所述收集器为顶部开口的圆柱形空腔，所述收集器的底面上沿所述收集器的高度方向设置有一环形内壁，所述内壁将该空腔分隔为第一收集区和环绕在所述第一收集区周侧的第二收集区，所述内壁上设有间隙水进水口，所述第二收集区的底部设有排水口；

检测箱，所述检测箱上设有检测传感器组和显示装置，所述检测传感器组的信息采集端位于所述检测箱内，所述检测传感器组的信息输出端与所述显示装置连接；

所述排水口通过软管与所述检测箱相连。

由于收集器内分别设置有第一收集区和第二收集区，且用于分隔两个区域的内壁上还设置有间隙水进水口，因此将待测土壤放入第一收集区后，土壤中的间隙水可以经间隙水进水口流入第二收集区内，第二收集区收集到的间隙水可以经排水口处的软管流入检测箱内，并经检测箱中的检测传感器组检测，相应的数据可以经位于检测箱上的显示装置显示出来。

在上述技术方案中，优选的，所述内壁朝向所述第二收集区一侧设有螺纹。

通过在内壁上设置螺纹，可以避免间隙水在下渗的过程中出现短流现象。

在上述技术方案中，优选的，所述间隙水进水口处设置有纱布。

该纱布可以防止放置在第一收集区内的土壤颗粒经间隙水进水口流入第二收集区内。

在上述技术方案中，优选的，所述间隙水进水口的数量有多个。

设置多个间隙水进水口可以使位于第一收集区内的土壤中的间隙水能同时经多个进水口流入第二收集区内，大大提高间隙水的流出速度。

在上述技术方案中，优选的，多个所述间隙水进水口的高度不同。

位于间隙水进水口下方的土壤中的间隙水很难流到第二收集区内，因此设置不同高度的间隙水进水口可以收集到不同高度内的土壤中的间隙水。

在上述技术方案中，优选的，所述检测传感器组包括酸碱度传感器、微生物传感器、土壤养分传感器和温度传感器。

在上述技术方案中，优选的，所述显示装置包括主控制器、信号转换器和显示屏，所述检测传感器组的信息输出端与主控制器连接，所述信号转换器连接在显示屏与主控制器之间。

在上述技术方案中，优选的，所述排水口处设有阀门。

在上述技术方案中，优选的，所述收集器的外侧壁沿垂直方向设置有刻度。

由于排水口处设置有阀门，收集器的外侧壁上沿垂直方向设置有刻度，因此当关闭该阀门时，可以通过该刻度以及第二收集区的底面面积计算得出收集到的间隙水的体积。

在上述技术方案中，优选的，所述检测箱内设置有样品盛放器，经所述排水口排出的水经所述软管流入所述样品盛放器内，所述检测传感器组的信息采集端插入所述样品盛放器内。

在上述技术方案中，优选的，所述检测箱还包括气体检测仪，所述气体检测仪位于所述检测箱外侧，并与所述显示装置相连。

该气体检测仪可以用于检测土壤取样环境外侧的空气数据，作为后续土壤数据分析时的参考，能够帮助科研工作者更好的分析土壤数据。

在上述技术方案中，优选的，所述支架包括支撑台，所述支撑台包括底托和侧挡，所述底托为环形结构，其外周侧沿收集器的高度方向向上延伸形成侧挡，所述收集器放置在由底托和侧挡围成的空间内，所述软管穿过所述底托与所述收集器的排水口相连。

上述设置的支撑台能够将该收集器悬空托举起来，以便于使用者将软管连接在位于收集器底面的出水口上。

在上述技术方案中，优选的，所述支架还包括支撑脚，所述支撑脚的数量为多个，多个支撑脚环形排列、固定设置在所述底托的下表面上。

在上述技术方案中，优选的，所述支撑脚的数量为四个。

在上述技术方案中，优选的，所述支撑脚与地面接触的一端设置有吸盘。

吸盘可以增大支撑脚底面与土壤之间的接触面积，当土壤湿度较大时，该吸盘可以防止支撑脚陷入土壤内，进而避免装置失衡。

相比于现有技术，本实用新型提供了一种土壤环境检测装置，该装置包括土壤水收集装置和检测箱，通过土壤水收集装置收集土壤中的间隙水并利用该间隙水分析土壤的各项理化指标，从而进行土壤学研究；其中，用于收集土壤水的收集器为顶部开口的双层圆柱体结构，通过将新鲜采集的土壤放置在收集器的第一收集区内，土壤中的间隙水就会经位于内壁上的间隙水进水口流入第二收集区内，由于收集器的侧壁上设置有刻度，因此，根据设置在侧壁上的刻度以及已知的第二收集区的底面面积就可以知道一定量的土壤中所含的间隙水的含量；另外，检测箱的外侧还设置有气体检测仪，该气体检测仪用于检测土壤所处环境的空气成分，从而帮助研究人员更好、更精确的对土壤进行研究。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型土壤环境检测装置的主视图；

图2是图1中收集器的结构示意图；

图3是图1中支撑台的结构示意图。

图中：1、收集器；11、内壁；12、第一收集区；13、第二收集区；14、间隙水进水口；15、阀门；16、刻度；2、支架；21、支撑台；211、底托；212、侧挡；22、支撑脚；221、吸盘；3、检测箱；31、检测传感器组；32、显示装置；33、气体检测仪。

具体实施方式

根据现有技术的需要，本实用新型提供了一种土壤环境检测装置。

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅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做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图1所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

附图1是本实用新型土壤环境检测装置的主视图；从图中可以看出，该装置主要由土壤收集装置和检测箱两部分构成，收集器收集到的土壤间隙水经软管软管输送至检测箱内，供相关的检测传感器进行检测，其检测结果会显示在显示装置上。

附图2是图1中收集器的结构示意图；该收集器为顶部开口的双层圆柱体结构，其内层用于盛放土壤，外层用于收集间隙水，间隙水经内外层之间的间隙水进水口流入外层第二收集区内。

附图3是图1中支撑台的结构示意图；从图中可以看出，该支撑台主要由底托和侧挡构成，其中底托为环形结构，收集器底面的直径介于底托内径和外径之间。

本实用新型提供了一种土壤环境检测装置，该装置包括土壤水收集装置和检测箱3，如图1所示，土壤水收集装置收集到的土壤间隙水经经软管输送至检测箱3内并由检测箱3进行检测。

土壤水收集装置包括收集器1和支架2，其中收集器1的形状分别如图2所示。

该收集器1为具有底面的双层圆柱形结构，其内层为第一收集区12，外层为第二收集区13，内外两层由内壁11隔开，该内壁11垂直方向的投影为中空圆形结构，沿收集器1的底面向垂直方向延伸，内壁11的高度决定了第一收集区12内可能放置的土壤的最大值。内壁11上设有间隙水进水口14，土壤中的间隙水经间隙水进水口14由第一收集区12移动至第二收集区13内。第二收集区13的底面上设有排水口，第二收集区13收集到的水经该排水口排出，经软管输送至检测箱3内。

第二收集区13的排水口处也可以设置有阀门15，由于收集器1的侧壁上设有刻度16，因此当该阀门15关闭时，盛放在第二收集区13内的间隙水可以经该刻度16与已知的第二收集区13的底面面积计算出收集到的间隙水的体积。

具体的，该排水口可以位于收集器1的底面上，也可以位于收集器1的侧壁底部。

支架2包括支撑台21和支撑脚22，其中支撑脚22的形状图1中已经公开，支撑台21的具体结构如图3所示，该支撑台21包括环形底托211和沿底托211外周朝向与底托211所在平面垂直的方向延伸形成的侧挡212，因此该侧挡212垂直于底托211设置。

另外，该底托211也可以是具有一通孔的圆形板状结构，软管穿过该通孔与收集器1的排水口相连。

此时将收集器1放置在支架2上，即可实现收集器1悬空。

另外，由于侧挡212和收集器1可能会影响使用者观察间隙水收集情况，因此可以设置该支撑台21和收集器1均由透明材料制成，该透明材料可以是亚克力材料，最好不要选用玻璃材料。

该支架2的支撑脚22一端固定设置在底托211的下表面，另一端朝向底托211下侧的外部斜向伸出，且端部设置有吸盘221。该吸盘221可以增大支撑脚22底面与土壤之间的接触面积，当土壤湿度较大时，该吸盘221可以防止支撑脚22陷入土壤内，进而避免装置失衡。

为了保证使用时的稳定性，需要有多个支撑脚22，优选的数量为三个、四个或六个，多个支撑脚22呈环形阵列排布在底托211下方，且所有的支撑脚22的末端均朝向底托211的下方外周侧伸出。或者说，所有的支撑脚22的长度延伸线均汇于一点，该点为底托211的圆心位置。

另外，该支架2的支撑脚22还可以只有一个，当支撑脚22的数量为一时，此时的支撑脚22一端固定设置在底托211下方，另一端垂直于底托211设置。为了保证该支架2的稳定性，此时支撑脚22的重心与底托211的重心位于同一条垂直线上。

该检测箱3内设置有传感器组，检测箱3外侧设有显示装置32，检测传感器组31的信息采集端位于检测箱3内，检测传感器组31的信息输出端与显示装置32连接。

作为可选地实施方式，检测箱3内设置有样品盛放器，经排水口排出的水经软管流入样品盛放器内，检测传感器组31的信息采集端插入样品盛放器内。

显示装置32包括主控制器、信号转换器和显示屏，信号转换器连接在显示屏与主控制器之间，检测传感器组31包括酸碱度传感器、微生物传感器、土壤养分传感器以及温度传感器，检测传感器组31的信息采集端位于检测箱3内，检测传感器组31的信息输出端与显示装置32的主控制器连接，当主控制器接收到检测传感器组31传来的数字信号，再通过信号转换器将数字信号转换为图像信号并反映到显示屏上，可便于直观观测土壤间隙水成分的检测结果。

作为可选地实施方式，该主控制器还可以连接热敏纸打印机，当主控制器接收到检测传感器组31传来的数字信号，再通过信号转换器将数字信号转换为打印信息并将该信息通过热敏纸打印机(如佳博GP-9025T)实时打印出来，便于研究人员进行记录。

具体的，主控制器可以选用普通的51单片机。

作为可选地实施方式，检测箱3还包括气体检测仪33，气体检测仪33位于检测箱3外侧，并与显示装置32相连。该气体检测仪33可以用于检测土壤取样环境外侧的空气数据，作为后续土壤数据分析时的参考，能够帮助科研工作者更好的分析土壤数据。

另外，为了更好的收集土壤间隙水，实现对土壤更加精准的研究，可以设置内壁11朝向第二收集区13一侧设有螺纹。

通过在内壁11上设置螺纹，可以避免间隙水在下渗的过程中出现短流现象。

为了防止土壤颗粒经间隙水进水口14流入第二收集区13内，需要在间隙水进水口14处设置纱布，以保证收集到的土壤间隙水的清澈度，避免过于浑浊的水影响实验结果。

当第一收集区12内承装的土壤量过多时，为了提高间隙水的收集效率，可以在内壁11上设置多个间隙水进水口14，从而使位于第一收集区12内的土壤中的间隙水能同时经多个进水口流入第二收集区13内，大大提高间隙水的流出速度。

多个间隙水进水口14沿内壁11的周侧方向均匀分布，为了避免间隙水返渗，设置某一处垂直方向上仅有一个间隙水进水口14。

另外，不同的间隙水进水口14的高度可以不同，最低的间隙水进水口14位于该收集器1内壁11底部，最高的间隙水进水口14位于内壁11顶部。

所有的间隙水进水口14沿高度不同依次排列。

另外，为了保证间隙水的收集效果，可以设置第一收集区12的底面高度不低于第二收集区13的底面高度，也就是说，第一收集区12的底面高度可以高于第二收集区13的底面高度。

作为可选地实施方式，为了进一步提高检测的精确度，可以设置第二收集区13内设置有沿垂直方向设置的隔板，该隔板将第二收集区13分隔为多个条状的间隙水收集区，每一个条状间隙水收集区内设置有一个间隙水进水口14，且所有的间隙水进水口14的高度均不相同。因此，条状间隙水收集区内收集的间隙水为不同高度下的间隙水，此时每一个条状间隙水收集区底部均设置有单独的排水口和阀门15，通过控制该阀门15的开关来分别选择不同高度的土壤层的间隙水进行研究。

此时，为了与该收集器1相配合，此时的支撑台21的底托211结构也需要做相应的调整，第一种可以设置该底托211的内径大于收集器1底部阀门15所处的环形结构，但同时又必须小于该收集器1的底面直径，以免收集器1从底托211上掉落；另一种就是在底托211上设置多个通孔，通孔的数量与阀门15的数量相同且位置也一一对应，因此该阀门15可以穿过通孔，此时收集器1也可以稳定的放置在支架2上，同时也不影响排水口与软管连接。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。