一种加快土壤非饱和导水率测量系统水分蒸发速度的装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种加快土壤非饱和导水率测量系统水分蒸发速度的装置。所述装置包括箱体。箱体顶板上设有可调排风管，在排风管内装有排风扇和可调挡板，箱体底板设有开口，侧板置有温度传感器，环形红宝石碳纤维石英加热管穿过侧板位于顶板和底板之间，土样环刀和传感器单元穿过箱体底板开口，居于环形红宝石碳纤维石英加热管的正下方，电子天平位于箱体底板下方，排风扇、温度传感器、环形红宝石碳纤维石英加热管分别通过导线与控制器连接；控制器设有排风扇开关和加热开关。本实用新型通过提高Hyprop土壤水分特征曲线及非饱和导水率测量系统周边空气温度并加快空气流动速度，提高了系统测量效率；同时装置结构简单，生产成本低。
【专利说明】一种加快土壤非饱和导水率测量系统水分蒸发速度的装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种适用于Hyprop 土壤水分特征曲线及非饱和导水率测量系统的加快土样水分蒸发速度的装置，用于缩短Hyprop 土壤水分特征曲线及非饱和导水率测量系统的测量时间。
【背景技术】
[0002]Hyprop 土壤水分特征曲线及非饱和导水率测量系统，依据实验室内自然蒸发的方式分析土壤样品的非饱和导水率和土壤持水特性，运用不同深度的两个微型张力计系统与精确称重系统来测定土壤水分特征曲线。按照传统的实验方法，在实验室内完成一个沙样的数据测量需要约10天的时间，其他类型土壤可能耗时更长。为此，设计一种加快Hyprop土壤水分特征曲线及非饱和导水率测量系统的测量速度的装置很有必要。
【发明内容】
[0003]针对上述情况，本实用新型的目的旨在提供一种加快土壤非饱和导水率测量系统水分蒸发速度的装置通过该装置提高环境温度、土样温度以及湍流扩散强度，加速土壤水分蒸发速度。
[0004]本实用新型的目的是这样实现的:
[0005]一种加快土壤非饱和导水率测量系统水分蒸发速度的装置，包括顶板、底板、侧板、后挡板以及前挡板组合而成的箱体，其中顶板、底板、侧板和后挡板之间采用螺丝固定。前挡板可上下移动。箱体顶板上设有可调排风管，在排风管内装有排风扇和可调挡板，箱体底板设有开口，侧板置有温度传感器，环形红宝石碳纤维石英加热管穿过侧板位于顶板和底板之间，土样环刀和传感器单元穿过箱体底板开口，居于环形红宝石碳纤维石英加热管的正下方，电子天平位于箱体底板下方，排风扇、温度传感器、环形红宝石碳纤维石英加热管分别通过导线与控制器连接；控制器设有排风扇开关和加热开关。
[0006]本实用新型的优点:
[0007]1、箱体四周密闭，置于土样处于一个相对密闭的环境中，可以方便的对箱内温度及湍流扩散强度进行人工控制。
[0008]2、箱体前挡板可以上下移动，便于环形红宝石碳纤维石英加热管和温度传感器的安装及维护，当系统运行时放下挡板，使箱内环境相对封闭，减小箱内热量散失。
[0009]3、土样环刀和传感器单元通过底板开孔伸入箱体内部，电子天平留在箱体外部，箱内温度升高使土样环刀和传感器单元被加热，电子天平可以测量蒸发前后土样的重量。
[0010]4、土样水分蒸发会造成箱内相对湿度的增加，通过箱体顶板的排风管可以及时将水汽排出箱体；排气会增加箱内热量散失，通过排风管中的可调挡板调节排气量，使箱内的温度和相对湿度处于一个稳定的状态。
[0011]5、通过控制器可以控制排风扇和环形红宝石碳纤维石英加热管的开、关，并可调节环形红宝石碳纤维石英加热管的加热功率，箱内实时温度由与控制器相连的温度传感器进行测量；通过控制器设定一个安全温度，但箱内温度高于此安全温度时，控制器将会切断加热电源。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型结构示意图。
[0013]图2为图1的箱体示意图。
[0014]图3为图1控制器、温度传感器和环形红宝石碳纤维石英加热管的电路图。【具体实施方式】
[0015]下面结合附图对本实用新型的技术方案再作进一步说明。
[0016]如图1所示，一种加快土壤非饱和导水率测量系统水分蒸发速度的装置，包括顶板
1、底板11、侧板5、后挡板6以及前挡板16组合成箱体,箱体的体积为30cmX30cmX40cm,其中顶板1、底板11、侧板5和后挡板6之间采用螺丝固定。前挡板16可上下移动。箱体顶板I上设有可调排风管2，在排风管内装有排风扇(M) 4和可调挡板3，箱体底板11设有开口 10，侧板5置有CWF4300型温度传感器(Rl) 12，HCT-HWX1003型环形红宝石碳纤维石英加热管(R3)7穿过侧板5位于顶板I和底板11之间，土样环刀和传感器单元8穿过箱体底板开口 10，居于环形红宝石碳纤维石英加热管(R3) 7的正下方，电子天平9位于箱体底板11下方，排风扇(M) 4、温度传感器(Rl) 12、环形红宝石碳纤维石英加热管(R3) 7分别通过导线与控制器15连接；控制器15设有排风扇开关13和加热开关14。
[0017]工作时，土样环刀和传感器8通过底板开孔10伸入箱体内，电子天平9位于土样环刀和传感器8底部。通过控制器15打开环形红宝石碳纤维石英加热管(R3) 7加热箱内空气及土样，箱内温度通过安装于侧板的温度传感器(Rl) 12，测量并由控制器15实时显示，打开箱体顶板排风管2中的排风扇(M)4，通过排风管2中可调挡板3调节排气量，同时通过控制器15调节可变电阻(R2)改变环形红宝石碳纤维石英加热管(R3) 7的功率，使箱内温度恒定。通过控制器15设定安全温度，当箱内温度超过安全温度后，控制器15控制继电器(Kl)断开加热电路，保证装置安全运行。在装置运行过程中，环形红宝石碳纤维石英加热管(R3) 7提高了箱内提高了箱内环境温度、土样温度，排风扇提高了湍流扩散强度，最终加快了土样水分蒸发速度，大大缩短了 Hyprop 土壤水分特征曲线及非饱和导水率测量系统的测量时间。
【权利要求】
1.一种加快土壤非饱和导水率测量系统水分蒸发速度的装置，包括顶板(I)、底板(11)、侧板(5)、后挡板(6)以及前挡板(16)组合而成的箱体，其中顶板(I)、底板(11)、侧板(5)和后挡板(6)之间采用螺丝固定，前挡板(16)可上下移动；其特征是箱体顶板(I)上设有可调排风管(2 )，在排风管内装有排风扇(4 )和可调挡板(3 )，箱体底板(11)设有开口(10)，侧板(5)置有温度传感器(12)，环形红宝石碳纤维石英加热管(7)穿过侧板(5)位于顶板(I)和底板(11)之间，土样环刀和传感器单元(8 )穿过箱体底板开口( 10 )居于环形红宝石碳纤维石英加热管(7)的正下方，电子天平(9)位于箱体底板(11)下方，排风扇(4)、温度传感器(12)、环形红宝石碳纤维石英加热管(7)分别通过导线与控制器(15)连接；控制器(15)上设有排风扇开关(13)和加热开关(14)。
【文档编号】G01N5/04GK203824879SQ201420257631
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年5月20日 优先权日:2014年5月20日
【发明者】赵力强, 张建明, 江奇达, 程弘毅 申请人:兰州大学