一种野外土壤入渗实验实时监测装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及野外土壤入渗试验领域，具体的涉及一种野外土壤入渗实验实时 监测装置。
【背景技术】
[0002] 原位入渗实验是水文地质勘查中评价包气带土层垂向入渗能力的常用方法，通常 采用双环法。这种方法把内环溶液的通过包气带到达潜水面的运动近似看作一维垂向运 动，解出土层的垂向饱和渗透系数。原位入渗实验可以更加准确的测试地层天然入渗能力。 双环法就是在试验地点地表嵌入两个环形件，内、外环直径一般分别为0. 25m和0. 50m。试 验时往两个环形件内同时注入溶液，控制外环和内环液体位都保持同一高度。根据内环所 得的资料计算岩土的垂向渗透系数。外环的液体用于控制侧向入渗，内环液体主要是垂向 入渗。
[0003] 土壤入渗量的监测主要是监测降液体入渗到土壤中的入渗时间、入渗速率以及入 渗量，目前野外测定土壤入渗的方法有：双环实验法、环刀法、渗透仪法等。现有的土壤入渗 方法的测量存在以下一些缺点：
[0004] 现有的装置都是利用马氏瓶内液面的高度变化乘以瓶底截面积来计算瓶内的溶 液量的变化量，但是这种情况下，当瓶底的截面积较大时，瓶内溶液重量的计算误差很大， 有时会达到几百克；
[0005] 现有的装置需要人工守候，无法实现无人值守、连续监测，浪费了大量的人力物 力。 【实用新型内容】
[0006] 本实用新型为了解决上述提到的现有的土壤入渗量测量装置存在的计算误差大， 且无法实现无人值守、连续监测的缺点，提供一种测量精度大的土壤入渗装置，能够准确的 计量土壤入渗量，本实用新型的另一个目的在于能够实现野外土壤入渗试验的无人值守及 连续监测。
[0007] 具体的，本实用新型提供一种野外土壤入渗实验实时监测装置，其包括两根竖直 固定的支架、架设在两根支架之间的水平支撑杆、双环以及马氏瓶，所述支撑杆上设置有 若干个能滑动的环形件，所述环形件能滑动地套设在所述支撑杆上，所述环形件上设置有 第一悬挂装置，所述第一悬挂装置挂设有用于将所测得的马氏瓶中的溶液的重量传输至远 程控制器以获得土壤入渗系数的计重单元，所述马氏瓶通过第二悬挂装置悬挂在所述计重 单元的下方；
[0008] 所述马氏瓶包括瓶体、瓶口、瓶塞、导水管以及导气管，所述导水管的第一端位于 瓶口外部并设置有倾斜的端口，所述导水管第二端穿过所述瓶塞并延伸至瓶体内部，所述 导气管的第一端位于瓶口外部并设置有导气漏斗，所述导气管的第二端穿过所述瓶塞并延 伸至瓶体底部；
[0009] 所述双环包括水平同心套设的第一圆环以及第二圆环，所述第一圆环以及第二圆 环在垂直方向上部分插设在土壤内部；
[0010] 所述第一圆环与所述第二圆环之间的区域垂直设置有带刻度标尺，用于监测双环 内溶液的高度。
[0011] 优选地，所述计重单元包括壳体以及设置在所述壳体内部的无线传输装置，所述 壳体的外表面上设置有液晶显示屏，显示马氏瓶内溶液重量的变化。
[0012] 优选地，所述计重单元通过远程无线传输装置将测得的溶液重量数据传输至用于 计算土壤入渗量的远程控制器。
[0013] 优选地，所述第二悬挂装置为罩设在马氏瓶外部的网罩，所述网罩的端部设置有 圆形端口。
[0014] 优选地，所述圆形端口为金属圈，所述金属圈通过尼龙绳连接有若干个金属环。
[0015] 优选地，所述两根支架均包括第一支架部以及第二支架部，所述第一支架部套设 在所述第二支架部内并通过固定装置固定在一起使支架高度可调。
[0016] 优选地，所述远程控制器设置有中央控制单元、数据存储单元、入渗系数计算单元 以及人机操作界面，所述数据存储单元、入渗系数计算单元以及人机操作界面与所述中央 控制单元通讯连接，所述数据存储单元用于存储计重单元得到的溶液重量数据，所述入渗 系数计算单元根据溶液重量数据及预设的参数计算土壤的渗透系数，人机操作界面用于进 行操作及设置。
[0017] 本实用新型的优点如下所述：
[0018] 计重单元可以自动精确的监测并记录马氏瓶内溶液的变化量，同时还可以通过 GPRS网络传输到远程控制器，为土壤入渗量的计算提供数据基础。无线传输装置可以实现 无人值守，连续监测。
[0019] 导气管顶端的漏斗可以大大的提高空气的吸入量和吸入速度。以往的导气管顶 端无漏斗，当瓶内的溶液流下时，瓶内出现负压，而导气管会在负压作用下吸入一定量的液 体，当导气管中的溶液从导气管上端排出后，瓶外的气体才可以进入瓶中，使瓶中的溶液顺 着导液管流出。这个过程会影响到瓶内溶液的流速。但是当导气管下端为漏斗时，当瓶内 为负压时，漏斗也会吸起一定量的液体，由于漏斗面积较大，在负压作用下吸起液体的重量 也较大，升起一定高度后会很快下落，使空气快速进入瓶中，使瓶中液体快速流出。
[0020] 网罩上下的金属圈可以根据瓶子大小自由改装，架上的尼龙绳也可以根据瓶子的 大小自由调整。尼龙绳上的金属环能够直接挂到计重单元的挂钩上，装卸都比较方便。
[0021] 支架可以自由装卸，还可以根据需要调节高度。同时，支架上的可滑动环形件可以 根据需要自由滑动。本实用新型结构简单，制作材料费用低廉，计重单元大幅提高了数据的 精确度，无线自动监测又节省了大量的人力。
【附图说明】
[0022] 图1为本实用新型的结构示意图；
[0023] 图2为本实用新型的马氏瓶的结构示意图；
[0024] 图3为本实用新型的网罩的结构示意图；
[0025] 图4为本实用新型的双环的结构示意图；
[0026] 图5为本实用新型的工作结构示意图；以及
[0027] 图6为入渗实验获得的数据示例图。
【具体实施方式】
[0028] 下面结合附图对本实用新型的具体结构及具体的工作原理做进一步解释：
[0029] 如图1所示，本实用新型提供一种野外土壤入渗实验实时监测装置，其包括两根 通过底盘3竖直固定的支架1、设置在两根支架1中间的支撑杆2、双环4以及马氏瓶5。双 环4插设在土壤内部，马氏瓶5通过网罩51挂设在双环4的上部。两根支架1通过底盘3 固定在地面上，支撑杆2水平放置在两根支架之间，双环4设置在支撑杆2的下方。
[0030] 支架1包括第一支架部101以及第二支架部102,第一支架部101套设在第二支 架部102内并通过固定装置103固定在一起，固定装置103上设置有销钉104,在使用时，第 一支架部101以及第二支架部102能够自由拆卸，并且可以根据需要调节高度。
[0031] 支撑杆2上设置有若干个可滑动的环形件21，环形件21能滑动的套设在支撑杆2 上，环形件21可以为铁环，环形件21上设置有S形挂钩211，S形挂钩211的一端挂在环形 件21上，另一端挂设有计重单元6,计重单元6的底部设置有挂钩61，网罩51挂设在挂钩 61上。
[0032] 计重单元6包括壳体60以及设置在壳体60内部的无线传输装置62,壳体61的上 表面上设置有圆环611，圆环611挂设在S形挂钩211上。壳体60的外表面上设置有液晶 显示屏63,无线传输装置62通过无线网络连接有远程控制器7,计重单元6实时测量马氏 瓶中的溶液重量，并通过无线传输装置62将计重单元6得到的溶液重量传输至远程控制器 7。在本实施例中，无线传输装置62为无线发射仪，无线发射仪通过无线网络发送数据，包 括溶液重量数据以及与之相对应的时间。无线传输装置62还设置有记录单元，实现数据的 自动记录，通过设定计重单元6的计重间隔时间，无线传输装置62在一定间隔时间下自动 记录马氏瓶中液体的重量并传送至远程控制器7。
[0033] 优选的，如图5所示，远程控制器7设置有中央控制单元71、数据存储单元72、入 渗系数计算单元73以及人机操作界面74。数据存储单元72、入渗系数计算单元73以及人 机操作界面74与中央控制单元71通讯连接。数据存储单元72用于存储计重单元6得到 的溶