专利名称：一种土壤水分采集装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于水样采集测试领域，尤其涉及一种土壤水分采集的装置，定位定时提取土壤水来监测土壤溶质变化规律和分析土壤水分中各成分和含量。
背景技术：
土壤水采集装置是定点定位连续采集土壤水的仪器。水是可溶物质迁移的载体。当降雨或灌溉时，水将地表可溶物质淋失到土壤中，也可随地表径流载入河、湖，使土壤、河湖受到污染。在湖泊、河流、湿地研究中，尤其在化学物质地分布特征中，河湖的污染，可采集水样进行分析，对于淋失到土壤深层的溶质，以前多采用实地采集土样，利用浸泡的溶液进行分析。
现有技术中存在如下技术问题(1)现有技术中实地采样多采用浸泡地方法，然而，一方面这种方法不能准确定点研究溶质的动态变化。另一方面，浸泡的方法无法使溶质完全浸泡出来，从而影响了精确度。
(2)在室内研究中，采取厌氧离心法获得土壤水份标样，但厌氧的操作条件要求苛刻，不易实施。
(3)现有技术装置中测头固定在硬杆体的底端，测头随着杆体共同埋入土壤中，由于杆体是硬杆结构，将其整体安装在土壤中，水会沿硬管壁快速入渗，容易造成壁效应，影响测量精度。
(4)现有技术中采用在硬塑料管顶端装有陶土管，埋设在土壤中，再从硬塑料管上端深入一根细塑料管抽取土壤水。
(5)同时，现有技术中均采用只有吸水管，没有放气管，不能将残留在陶土管和吸水管内的溶液一次吸净，不能保证下次采集水样的纯度。
因此，需要研制一种土壤水分采集装置，一方面有效精确的对土壤水分进行采集，同时需要避免壁效应，提高测量的精确度，整体采集装置结构简单，容易实施。
实用新型内容发明人针对以上现有技术中存在的技术问题，发明了一种土壤水分采集装置，其可以针对土壤各层进行采集，同时还避免了壁效应带来的技术问题，另外，根据实地需要设计了几种埋设测头的方式。
具体的技术方案如下一种土壤水分采集装置，包括测头、采样瓶6、连接部件和抽气泵7；所述测头通过连接部件与采样瓶6连通，抽气泵7与所述的测头和采样瓶6连接；所述的测头中包括单个微孔陶土管1或一组微孔陶土管1，所述的微孔陶土管1顶端设置有放气管3和吸水管4。所述的微孔陶土管1上端有封口2，所述的放气管3和吸水管4通过封口2探进微孔陶土管1内部；所述的放气管3和吸水管4分别由不锈钢管和软管两部分组成；所述不锈钢管一端通过封口2伸进微孔陶土管1，另一端与软管连接。
所述吸水管4的不锈钢管探进微孔陶土管1内部，设置在距离陶土管1底端3-5毫米处；吸水管4的软管与所述的采样瓶6连接；在所述放气管3的软管顶端设置由一封堵栓5。
所述的抽气泵7通过导管与采样瓶6连接，所述的抽气泵7使采样瓶(6)和吸水管(4)产生-40～-80kPa的负压；所述的采样瓶6包括有封口和两根不锈钢管，所述两根不锈钢管通过封口探进采样瓶6中，其中一根不锈钢管与所述吸水管4的软管连接，另一根不锈钢管通过导管与抽气泵7连接。
在具体的应用中，所述的一组微孔陶土管1包含有1-20个微孔陶土管1，所述各微孔陶土管1分别通过连接部件与采样瓶6连接；各微孔陶土管1设置在不同深度的土壤层面上。
所述微孔陶土管1的封口2为有机玻璃封口；所述采样瓶6的封口为胶塞封口；软管为聚乙烯软管。
本实用新型土壤水采集器的陶土管上边装有两根软管，一根是吸水管直伸到陶土管底部3～5mm，另一根是放气管，当陶土管和采样瓶抽成一定负压后，陶土管周围的溶液就会透过陶土管壁进入陶土管和采样瓶，取水样时先将放气管封堵栓打开，放进空气压迫陶土管内的水全部由抽水管进入取水瓶。这样保证了与下一次采集水样不混。保证了下次采集水样的精确度。同时，土壤水采集器采用聚乙稀软管，埋设在土壤部分的软管可弯曲，避免降雨或灌溉时水沿硬管壁快速入渗的壁效应。采集装置的结构简单，使用方便，可定点定位连续采集水样。陶土管埋设的地表部分加套了保护套管，避免了太阳晒和软管的老化，延长土壤水采样器的使用寿命。
图1为本实用新型土壤水分采集装置的结构示意图。
图2为本实用新型多个微孔陶土管的埋设方式示意图。
下面将具体结合实施方式对各幅附图进行详细说明。
具体实施方式
图1为本实用新型土壤水分采集装置的结构示意图。
一种土壤水分采集装置，包括测头、采样瓶6、连接部件和抽气泵7；所述测头通过连接部件与采样瓶6连通，抽气泵7与所述测头和采样瓶6连接；所述的测头中包括一个微孔陶土管1，所述的微孔陶土管1顶端设置有放气管3和吸水管4。所述的微孔陶土管1上端有封口2，所述的放气管3和吸水管4通过封口2探进微孔陶土管1内部；所述的放气管3和吸水管4分别由直径1.6毫米和3毫米不锈钢管和软管两部分组成；所述不锈钢管一端通过封口2伸进微孔陶土管1，另一端与软管连接。
所述吸水管4的不锈钢管探进微孔陶土管1内部，设置在距离陶土管1底端3-5毫米处；吸水管4的软管与所述的采样瓶6连接；在所述放气管3的软管顶端设置由一封堵栓5。
所述的抽气泵7通过导管与采样瓶6连接，所述的抽气泵7使采样瓶(6)和吸水管(4)产生-40～-80kPa的负压；所述的采样瓶6包括有封口和两根不锈钢管，所述两根不锈钢管通过封口探进采样瓶6中，其中一根不锈钢管与所述吸水管4的软管连接，另一根不锈钢管通过导管与抽气泵7连接。
所述微孔陶土管1的封口2为有机玻璃封口；所述采样瓶6的封口为胶塞封口；软管为聚乙烯软管。
图2为本实用新型多个微孔陶土管的埋设方式示意图。
其中，在埋设陶土管前，先将陶土管浸泡在水中，排除陶土管空隙的空气。埋设陶土管时，打孔的孔径要略大于陶土管的直径，打孔后取出的土搅成泥浆，作为埋设陶土管时的灌浆。陶土管深入预定深度后，再把泥浆灌入孔中，待泥浆沉实后再填土，填土要分层，并分层注入水，使松散土体沉实，避免降雨或灌溉时水顺间隙快速流入，同时保证了陶土管与土壤接触良好。埋设好的土壤水采集器的地表部分加套塑料套管。
图中所示，(A)为垂直式埋设方式；(B)为斜插式埋设方式；(C)为弯曲式埋设方式。陶土管的埋设方式，陶土管可采用垂直式、斜插式和弯曲式三种方式进行埋设。但不能将陶土管口朝下埋设。
权利要求1.一种土壤水分采集装置，包括测头、采样瓶(6)、连接部件和抽气泵(7)；所述测头通过连接部件与采样瓶(6)连通，抽气泵(7)与所述的测头和采样瓶(6)连接；其特征在于所述的测头中包括单个微孔陶土管(1)或一组微孔陶土管(1)，所述的微孔陶土管(1)顶端设置有放气管(3)和吸水管(4)，所述的放气管(3)和吸水管(4)为硬导管或软导管。
2.根据权利要求1所述的一种土壤水分采集装置，其特征在于所述的微孔陶土管(1)上包含有封口(2)，所述的放气管(3)和吸水管(4)通过封口(2)探进微孔陶土管(1)内部；所述的放气管(3)和吸水管(4)分别由不锈钢管和软管两部分组成；所述不锈钢管一端通过封口(2)伸进微孔陶土管(1)，另一端与软管连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种土壤水分采集装置，其特征在于所述吸水管(4)的不锈钢管探进微孔陶土管(1)内部，设置在距离陶土管(1)底端3-5毫米处；吸水管(4)的软管与所述的采样瓶(6)连接；在所述放气管(3)的软管顶端设置由一封堵栓(5)。
4.根据权利要求1所述的一种土壤水分采集装置，其特征在于所述的一组微孔陶土管(1)包含有1-20个微孔陶土管(1)，所述各微孔陶土管(1)分别通过连接部件与采样瓶(6)连接；各微孔陶土管(1)设置在不同深度的土壤层面上。
5.根据权利要求1所述的一种土壤水分采集装置，其特征在于所述的抽气泵(7)通过导管与采样瓶(6)连接，所述的抽气泵(7)使采样瓶(6)和吸水管(4)产生-40～-80kPa的负压；所述的采样瓶(6)包括有封口和两根不锈钢管，所述两根不锈钢管通过封口探进采样瓶(6)中，其中一根不锈钢管与所述吸水管(4)的软管连接，另一根不锈钢管通过导管与抽气泵(7)连接。
6.根据权利要求1所述的一种土壤水分采集装置，其特征在于所述微孔陶土管(1)的封口(2)为有机玻璃封口；所述采样瓶(6)的封口为胶塞封口；软管为聚乙烯软管。
专利摘要本实用新型属于水样采集测试领域，尤其涉及一种土壤水分采集的装置。其包括测头、采样瓶、连接部件和抽气泵；所述测头通过连接部件与采样瓶连通，抽气泵与所述测头和采样瓶连接。所述的测头中包括一个微孔陶土管，所述的微孔陶土管顶端设置有放气管和吸水管。本实用新型有效精确地对土壤水分进行采集，同时对土壤各层进行采集，解决了壁效应，提高测量的精确度，且整体采集装置结构简单，容易实施。
文档编号G01N1/14GK2809625SQ200520110649
公开日2006年8月23日 申请日期2005年6月24日 优先权日2005年6月24日
发明者刘彩堂, 宋献方, 于静洁 申请人:中国科学院地理科学与资源研究所