土壤饱和含水量的测定装置的制造方法_3

文档序号:9920967阅读:来源:国知局
发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0060]图1为本发明实施例提供的环刀装置的上盖体、本体、下盖体的组合示意图;图2为本发明实施例提供的环刀装置的挡水环、本体、下盖体的组合示意图;图3为本发明实施例提供的土壤饱和含水量的测定装置在浸水程序中的示意图;参照图1至图3所示,本发明实施例提供的土壤饱和含水量的测定装置,包括:
[0061 ]多个环刀装置I;
[0062]内装设所述环刀装置I的恒定水位水箱2,所述恒定水位水箱2的侧面上开设有出水口 21,所述出水口 21与所述环刀装置I的顶端平齐;
[0063]循环水箱3,其水位液面低于所述出水口21,所述循环水箱3连接有进水管道23,所述进水管道23的末端沿所述恒定水位水箱2与所述环刀装置I之间的间隙进入所述恒定水位水箱2的箱体内,且所述进水管道23的末端低于所述环刀装置I。
[0064]装设在所述进水管道23上的驱动栗体4,使用时,通过所述驱动栗体4驱动所述循环水箱3中的循环水,进入所述恒定水位水箱2中的循环水由所述环刀装置I的底部进入所述环刀装置I,当所述恒定水位水箱2的水位到达所述出水口21时,循环水通过所述出水口21返回所述循环水箱3。
[0065]本发明提供的土壤饱和含水量的测定装置,用于土壤饱和含水量测定过程中的浸水程序,使用本发明提供的土壤饱和含水量的测定装置,需先使用环刀装置在户外进行土壤摄取后,使环刀装置内装设按要求摄取的土壤,将环刀装置装设在恒定水位水箱的箱体内,环刀装置的顶端与恒定水位水箱的出水口平齐,启动驱动栗体,栗体将循环水箱中的循环水驱动至恒定水位水箱,恒定水位水箱中的水由环刀装置的底部进入环刀装置,由下至上逐渐渗透环刀装置内的土壤,浸水过程中,在环刀装置的内部水位与外部水位平齐之前,环刀装置内部的水位低于环刀装置外部的水位,待内部水位到达装置顶端时,外部水位相应到达出水口的位置,驱动栗体持续驱动,循环水继续进入恒定水位水箱,由于出水口的存在,恒定水位水箱的水位便不再改变,环刀装置的内部水位与外部水位保持一致,在此基础上,土壤的浸水过程持续进行,环刀装置内的土壤逐渐饱和,直至整个浸水过程完成。
[0066]现有技术中,环刀内土壤水逐渐饱和的过程中,如果环刀外部的水位下降,环刀内部的水位也会随之下降,重力水流失;在实际操作中,浸水过程仅加水一两次,毛管水的不断上升导致水位的下降。另外,整个浸水过程耗时24小时或更长时间,期间水箱内水的蒸发同样会导致水位下降;在多个环刀同时浸泡的容器中,取出环刀亦会使水位下降,最终导致剩余环刀中的重力水流出。因此,浸水过程需要始终确保环刀外部的水位始终处于环刀顶部边缘的位置。依靠人工浇水需要不时地观察水位,加水过程难以控制,即难以始终保持环刀土面与水位一致。
[0067]相比于现有技术,本发明提供的土壤饱和含水量的测定装置,可通过选用不同功率的栗体灵活控制进水管道的进水量,以替代人工浇水及人工控制水位的方式,实现在环刀装置的内部水位与外部水位保持一致的条件下完成土壤的浸水过程,防止位于环刀装置内上部区域的土壤的重力水的流失,保证整个浸水过程的加水操作持续不间断地进行,防止毛管水的不断上升而导致水位下降的问题出现;浸水过程完成后提取待测定土壤样品时,保持驱动栗体的开启,当从多个环刀装置的若干个中提取土壤样品时,本发明亦可保证提取过程中,恒定水位水箱的水位保持不变,最终防止提取过程中剩余环刀装置的土壤重力水的流失。综上,本发明通过设置具有恒定水位的水箱,有效解决了土壤浸水过程中由于水位下降而导致的一系列问题,使环刀装置内土壤的浸水过程在恒定水位条件下进行,饱和过程持续稳定,所获得的土壤样品的饱和含水量稳定,最终所测得的饱和含水量的数值更加趋近于真实值,即精度更高。
[0068]具体地,恒定水位水箱的材质为塑料、有机玻璃或不锈钢,规格为:长、宽分别40-60厘米,优选为50厘米,高度为20-30厘米,优选为25厘米,循环水箱的材质为塑料,长为50厘米,宽为40厘米,高度为15厘米。并且,所述循环水箱位于所述出水口的下方,所述循环水箱与所述出水口通过出水管道连接,进一步地,所述出水管道的横截面形状与所述出水口的形状相同,以进一步保证恒定水位水箱的水位恒定,出水口可为长方形,出水口的长度为10厘米,宽度为I厘米,距离水箱底面高度为11厘米(此高度是放置搁置板高度与环刀本体高度之和,忽略了环刀下盖体的厚度);进水管道的横截面可以为方形或圆形,截面面积为100平方厘米,高度为20厘米,且其末端离开水箱底面5厘米,使水从水箱底面缓慢进入环刀装置内,减少水流对环刀装置的冲击。
[0069]针对驱动栗体而言,可选用微型驱动栗体,可选用成都气海机电制造有限公司的微型真空水栗WJY1802,流量为每分钟2升水或更小的流量。也可选择上海光正栗阀制造有限公司的DP-60A,DP-100等,栗体的进水口与出水口连接相应管道,进水口所接的硅胶管插入水缸底部,出水口所接的娃胶管插入恒定水位水箱的进水管道中。
[0070]另外,现有技术中,环刀下表面的黏土的切除过程,存在切除不平整的现象,导致整个环刀放置于容器中之后,环刀土壤的上表面倾斜;或者,由于环刀下盖与环刀的接触并不紧密,粘土质土壤夹设在下盖与环刀下缘之间,导致环刀放置于容器中处于不平衡状态,最终影响土壤的浸水过程。
[0071]基于上述现有技术,继续参照图1至图3所示,本发明中,作为上述技术方案的进一步改进,设置所述恒定水位水箱2的底部装设有水平放置的搁置板5,所述搁置板5上开设有多个第一穿水孔51,所述环刀装置I装设在所述搁置板5上,进一步地,所述进水管道23的末端低于所述搁置板5。如此,通过水平式搁置板可调整环刀装置的放置状态,使环刀装置的上表面为水平面,而不是倾斜面,利于环刀装置的浸水过程;另外,现有技术中,人工向水箱加水过程中,过快或角度不好都会造成水飞溅入环刀,存在将环刀中土样冲出的现象,而本发明中,进水管道的末端低于搁置板,加水的过程中,不会发生水飞溅入环刀而导致环刀装置中土样被冲出的现象。进一步地,所述恒定水位水箱2的底部装设有多个定位脚架6,所述搁置板5固定在多个所述定位脚架6上,单个所述定位脚架6的支撑点位于相邻的所述第一穿水孔51构成区域的中心。
[0072]具体地,搁置板的长和宽规格较恒定水位水箱的内壁小1-2厘米,厚0.5厘米。搁置板上的第一穿水孔的直径为4.8厘米,第一穿水孔构成的区域的边缘较环刀装置的下端边缘稍小0.2厘米,相邻第一穿水孔的中心之间的间距为10厘米,其数目为25个;上述定位脚架为16个,界面面积为I平方厘米,可以为圆形、方形,高度5.5厘米。定位脚架的支撑点位于四个第一穿水孔的中心,材质可为有机玻璃或不锈钢。
[0073]现有技术中,由于环刀下盖与环刀的接触并不紧密,粘土质土壤会在浸泡过程中从下盖与环刀的缝隙中部分流出,继续参照图1和图3所示,本发明中,设置所述环刀装置I为多个,单个所述环刀装置I包括:本体11,为圆筒型结构,所述本体11的轴线垂直所述搁置板5,使用时,将所述环刀装置I装设于所述恒定水位水箱2中后,所述本体11的顶端与所述出水口 21平齐;;上盖体12,装设在所述本体11的上端,所述上盖体12与所述本体11之间装设有第一密封件14,使上盖体与本体之间为密封状态;下盖体13,装设在所述本体11的下端,所述下盖体13与所述本体11之间装设有第二密封件15,所述下盖体13上开设有多个第二穿水孔132,所述下盖体13与所述第二密封件15之间装设有过滤件16,所述过滤件16覆盖多个所述第二穿水孔132,如此下盖体与本体之间为密封状态,浸水过程中,防
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