一种土壤重力水定深采样装置

1.本实用新型属于土壤水采集设备领域，具体涉及一种土壤重力水定深采样装置。


背景技术：

2.土壤水（soil water）通常指地面以下至地下水面（潜水面）以上土壤层中的水分，是联系地表水、地下水和生物地球循环的纽带，在物质、能量的形成、传输、转化、及消耗中有重要作用。通过分析土壤水研究土壤环境、水环境、植被与生态环境是一门重要的科研活动。现有的土壤水采集器，如公开号为cn102109422a一种手持式土壤孔隙水采样器，该采样器的陶瓷头与土壤接触面积较小，能够采集到的土壤水非常有限，仅能够采集到陶瓷头四周土壤水，对土壤水的主要来源方向不能判别，且陶瓷头需一直保持负压状态才能持续收集土壤水，而土壤中气体也可进入陶瓷头，造成真空抽气泵需一直工作才能维持陶瓷头的负压状态，土壤水采集时间有时很长，造成对真空抽气泵设备的依赖性高。


技术实现要素：

3.本实用新型目的在于提供一种结构简单、土壤水采集便捷且精准的土壤重力水定深采样装置。
4.实现上述目的的技术方案包括如下内容。
5.一种土壤重力水定深采样装置，包括收集瓶，收集瓶的瓶口设有密封塞，密封塞上设有第一通孔和第二通孔，还包括取样器和泄压硬管，
6.所述取样器设置于收集瓶上方，取样器包括盛水盘、凹凸板、滤布和导流管，所述凹凸板的底部设有透水孔，凹凸板适配地设置在盛水盘中，凹凸板的顶面略低于盛水盘的边沿，所述滤布设置在盛水盘的上方，滤布边沿与盛水盘的边沿相连，滤布的底面受凹凸板承托，导流管竖向设置并安装在第二通孔中，导流管上端口与盛水盘的底部相通，且导流管上端口与盛水盘底面平齐，导流管下端与收集瓶相通；
7.所述泄压硬管竖向设置并安装在第一通孔中，泄压硬管上部管壁设有排气孔，泄压硬管上端口设有封闭端口的管帽，泄压硬管下端口与收集瓶相通。
8.进一步，所述滤布为聚酯纤维布。
9.进一步，所述凹凸板为凹凸pvc板。
10.进一步，所述盛水盘、泄压硬管和导流管均为pvc材质。
11.上述土壤重力水定深采样装置使用时，将该装置埋设于土壤中，使盛水盘位于需要的采样深度，并保证泄压硬管上部的排气孔露出在外头空气中，大气降水经土壤入渗至取样器时，首先经过滤布，滤布受凹凸板承托，土壤胶体及黏土矿物等成分被滤布阻挡，而土壤水则可顺利过滤到达凹凸板并通过凹凸板底部的透水孔到达盛水盘中，同时凹凸板可有效防止土壤水在盛水盘流动过程中与土壤接触而产生持续性水-土作用，使采集的水样仅代表在土壤中垂向入渗的重力水；盛水盘内的土壤水经导流管流入收集瓶中，泄压硬管上部的排气孔将收集瓶中的多余空气排出。达到需要的采集时间后，取下管帽，从泄压硬管
上端口朝收集瓶内插入软管，利用真空抽气泵将收集瓶内的土壤水抽出到地面上来进行研究。
12.本实用新型的土壤重力水定深采样装置利用重力自然收集土壤水，不需要保持长期的真空状态，可维护性好；本装置改变盛水盘的接水面积，即可获得不同的地面渗水面积，相对现有的陶瓷头收集器更加灵活，便于更短时间、更高效率采集土壤水；采集的水样仅代表在土壤中垂向入渗的重力水，控制了可变参数，有利于精准研究；前人设计的陶瓷头采集土壤水为陶瓷头四周各方向的土壤水，采集的土壤水的主要来水方向无法判别。采用普通的注射器即可以随时抽取收集瓶中的土壤水。本实用新型结构简单，容易操作，方便长时间采集土壤水。
附图说明
13.图1为实施例的土壤重力水定深采样装置结构示意图；
14.图2为实施例的土壤重力水定深采样装置使用时抽取土壤水的状态图。
15.图中，1.收集瓶；1-1.密封塞；2.取样器；2-1.盛水盘；2-2.凹凸板；2-2-1.透水孔；2-3.滤布；2-4.导流管；3.泄压硬管；3-1.管帽；3-2.排气孔；4.真空抽取器；4-1.软管。
具体实施方式
16.以下结合实施例对本实用新型进行具体的说明，所述实施例并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
17.参见图1和图2，一种土壤重力水定深采样装置，包括收集瓶1，收集瓶1的瓶口设有密封塞1-1，密封塞1-1上设有第一通孔和第二通孔，还包括取样器2和泄压硬管3，
18.取样器2设置于收集瓶1上方，取样器2包括盛水盘2-1、凹凸板2-2、滤布2-3和导流管2-4，凹凸板2-2的底部设有透水孔2-2-1，凹凸板2-2适配地设置在盛水盘2-1中，凹凸板2-2的顶面略低于盛水盘2-1的边沿，防止盛水盘2-1内的土壤水流出，同时阻挡侧流的土壤水进入盛水盘2-1，使采集的土壤水主要为垂向入渗的水；
19.滤布2-3设置在盛水盘2-1的上方，滤布2-3边沿与盛水盘2-1的边沿相连，滤布2-3的底面受凹凸板2-2承托，滤布在凹凸板2-2支承下将土壤承托住，凹凸板2-2起到隔离土壤与盛水盘2-1中的收集的土壤水的作用，从而避免了水分在盛水盘2-1横向流动时与土壤发生化学反应，导流管2-4竖向设置并安装在第二通孔中，导流管2-4上端口与盛水盘2-1的底部相通，且导流管2-4上端口与盛水盘2-1的底面平齐，导流管2-4下端与收集瓶1相通；
20.泄压硬管3竖向设置并安装在第一通孔中，泄压硬管3上部管壁设有排气孔3-2，侧壁开孔，使收集瓶1中气压始终维持在一个大气压水平，同时防止雨水直接进入收集瓶1影响收集的土壤水质量，泄压硬管3上端口设有封闭端口的管帽3-1，管帽3-1阻止雨水直接进入收集瓶1，泄压硬管3下端口与收集瓶1相通；
21.本实施例中，滤布2-3为聚酯纤维布，凹凸板2-2为凹凸pvc板，盛水盘2-1、泄压硬管3和导流管2-4均为pvc材质。采样装置主要部件采用合适的材质，防止污染土壤水样品。
22.上述采样装置使用时，根据需要可选用不同接水面积的盛水盘2-1，参见图2，将该装置埋设于土壤中，使盛水盘2-1位于需要的采样深度，并保证泄压硬管3的排气孔3-2露出
在外头空气中，收集土壤水时盖好管帽3-1，大气降水经土壤入渗至取样器2后，首先经过聚酯纤维布，土壤胶体及黏土矿物等成分被聚酯纤维布阻挡，而土壤水则可顺利通过聚酯纤维布到达凹凸pvc板并通过凹凸pvc板底部透水孔2-2-1流到盛水盘2-1里，盛水盘2-1内的土壤水经pvc导流管2-4流入土壤水收集瓶1中，收集瓶1中多余的空气从排气孔3-2中排出。收集达到需要的时间后，取下管帽3-1，从泄压硬管3上端口朝收集瓶1内插入软管4-1，利用真空抽取器4将收集瓶1内的土壤水抽出到地面上来进行研究。
23.该土壤重力水定深采样装置结构简单，容易操作，且收集地面入渗土壤水的面积可大可小，收集的土壤水为土壤中垂向入渗的水分，极大程度避免了横向测流的土壤水的影响，可以长时间无人照看在野外进行收集土壤水，相对现有土壤水收集装置具有明显的进步。


技术特征：
1.一种土壤重力水定深采样装置，包括收集瓶，收集瓶的瓶口设有密封塞，密封塞上设有第一通孔和第二通孔，其特征为，还包括取样器和泄压硬管，所述取样器设置于收集瓶上方，取样器包括盛水盘、凹凸板、滤布和导流管，所述凹凸板的底部设有透水孔，凹凸板适配地设置在盛水盘中，凹凸板顶面略低于盛水盘的边沿，所述滤布设置在盛水盘的上方，滤布边沿与盛水盘的边沿相连，滤布的底面受凹凸板承托，导流管竖向设置并安装在第二通孔中，导流管上端口与盛水盘底部相通，且导流管上端口与盛水盘底面平齐，导流管下端与收集瓶相通；所述泄压硬管竖向设置并安装在第一通孔中，泄压硬管上部管壁设有排气孔，泄压硬管上端口设有封闭端口的管帽，泄压硬管下端口与收集瓶相通。2.根据权利要求1所述的土壤重力水定深采样装置，其特征为，所述滤布为聚酯纤维布。3.根据权利要求1所述的土壤重力水定深采样装置，其特征为，所述凹凸板为凹凸pvc板。4.根据权利要求1所述的土壤重力水定深采样装置，其特征为，所述盛水盘、泄压硬管和导流管均为pvc材质。

技术总结
本实用新型属于土壤水采集设备领域，具体涉及一种土壤重力水定深采样装置，包括收集瓶，还包括取样器和泄压硬管，所述取样器设置于收集瓶上方，取样器包括盛水盘、凹凸板、滤布和导流管，所述凹凸板的底部设有透水孔，凹凸板适配地设置在盛水盘中，所述滤布设置在盛水盘的上方，滤布边沿与盛水盘的边沿相连，导流管上端口与盛水盘底部相通，导流管下端与收集瓶相通；所述泄压硬管上部管壁设有排气孔，泄压硬管上端口设有封闭端口的管帽，泄压硬管下端口与收集瓶相通。本实用新型结构简单，容易操作，方便长时间采集土壤水。方便长时间采集土壤水。方便长时间采集土壤水。


技术研发人员：赵光帅 徐艺玲 普政功 黄奇波 罗飞 焦友军 吴华英
受保护的技术使用者：中国地质科学院岩溶地质研究所
技术研发日：2022.08.22
技术公布日：2023/1/12