一種適應于砂性土壤的自動微型蒸滲儀的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種適應于砂性土壤的自動微型蒸滲儀，包括土壤取樣器和自動測量記錄系統。該土壤取樣器由外套管，內套管，鋼絲網夾層等構成。其中外套管內部開有若干個導向槽，槽內放置有鋼絲拉繩以及導向環。外套管的下部留有刀環，以利于取樣器順利進入土壤，同時刀環的上邊沿與內套管的內壁齊平，避免內套管受土壤阻力作用。本裝置的自動測量記錄系統由精密天平，外支架，內支架，鋼絲吊繩，滑輪系統，吊架等部分組成。本實用新型提出了適合于砂性土壤的，小擾動的取土方法。測量時不需要將土樣取出稱量，可以原位觀測。整體上采用了自動計量的方式，可連續觀測。取樣器外層采用了柵格結構，減弱了傳統小型蒸滲儀的邊界效應。
【專利說明】一種適應于砂性土壤的自動微型蒸滲儀
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種適應于砂性土壤的自動微型蒸滲儀。
【背景技術】
[0002]蒸滲儀(簡稱Lysimeter)是在電子技術，土壤物理學和微氣候等研究領域，為了方便有效地測定植物的蒸散，為農田水文研究開發研制的一種系統、簡單易用的先進的自動觀測儀器。該儀器主要用于測試農田土壤水分蒸發和作物蒸騰所散失的總水量及土壤滲漏水量、降雨量、凌結水及沙塵天氣干濕沉降。目前，國內外對于蒸滲儀的研制主要有液體浮力平衡蒸滲儀、機械杠桿蒸滲儀、壓力傳感器稱重式蒸滲儀等。其共同特點是利用傳感器測定盛土容器中土壤因蒸發、蒸散、滲漏、降水或灌溉而引起的土壤水分重量變化，及時掌握土壤水分干旱測定值，為農業生態灌溉及節約用水提供科學依據。現有的壓力傳感器稱重式蒸滲儀是由內桶體、外桶體、高精度彈簧、傳感器、大型地下室、自動補水裝置、可調支架、滲漏管及滲漏自記傳感器等組成，這種內外雙桶體壓力傳感器稱重式蒸滲儀，由于其雙桶結構設計原因，內桶直徑為2米，高度為2米，桶體中裝載原狀土，在桶體下面等距離互成120度安裝三根高強度彈簧在內桶體正下方支撐，以及高精度懸掛傳感器，利用傳感器把桶體中土壤重量轉化為電信號，再由數據采集系統處理儲存、并轉化為土壤中水的蒸散量，前后兩次測值之差即為當時段的土壤中水的蒸散量，壓力傳感器稱重式蒸滲儀的造價較高，需要修建大型地下室用于維護和更換彈簧及壓力傳感器，土建工程費用較高。
[0003]目前存在的微型蒸滲儀，結構復雜，價格昂貴。
[0004]目前，大型蒸滲儀精度高，邊界效應小，可連續測量。但是投資大，不方便移動，配套設備復雜。另外，小型蒸滲儀布設容易，方便移動，可多點測量，投資少，安裝方便，但是其精度低，易受到外界環境干擾，邊界效應較為明顯，不可連續測量。現有微型蒸滲儀的取土方式比較落后，對土壤的擾動較大。尤其是對于干旱半干旱地區的砂性土壤，土壤水分含量本身較低，且土壤質地松散，在較為干燥的情況下有時很難取樣。并且，現有微型蒸滲儀不適合于原位連續觀測。
實用新型內容
[0005]本實用新型提出了一種適合于砂性土壤的，小擾動的取土方法。測量時不需要將土樣取出稱量，可以原位觀測，這對于砂性土壤是必須的。整體上采用了自動計量的方式，可連續觀測。取樣器外層采用了柵格結構，減弱了過去小型蒸滲儀的邊界效應。
[0006]本實用新型涉及一種適應于砂性土壤的自動微型蒸滲儀，包括土壤取樣器和自動測量記錄系統。該土壤取樣器由外套管，內套管，鋼絲網夾層構成。其中外套管內部開有若干個導向槽，槽內放置有鋼絲拉繩以及導向環。外套管的下部留有刀環，以利于取樣器順利進入土壤，同時刀環的上邊沿與內套管的內壁齊平，避免內套管受土壤阻力作用。
[0007]本裝置的自動測量記錄系統由精密天平，外支架，內支架，鋼絲吊繩，滑輪系統，吊架等部分組成。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]通過參照附圖更詳細地描述本實用新型的示例性實施例，本實用新型的以上和其它方面及優點將變得更加易于清楚，在附圖中:
[0009]圖1為本實用新型的一種適應于砂性土壤的自動微型蒸滲儀的土壤取樣器結構示意圖；
[0010]圖2為本實用新型的一種適應于砂性土壤的自動微型蒸滲儀的整體結構示意圖；
[0011]圖3為本實用新型的一種適應于砂性土壤的自動微型蒸滲儀的俯視圖。
【具體實施方式】
[0012]在下文中，現在將參照附圖更充分地描述本實用新型，在附圖中示出了各種實施例。然而，本實用新型可以以許多不同的形式來實施，且不應該解釋為局限于在此闡述的實施例。相反，提供這些實施例使得本公開將是徹底和完全的，并將本實用新型的范圍充分地傳達給本領域技術人員。
[0013]在下文中，將參照附圖更詳細地描述本實用新型的示例性實施例。
[0014]參考附圖1-3，整個裝置包括土壤取樣器和自動測量記錄系統。
[0015]如圖1所示，為本裝置的土壤取樣器。該系統由外套管，內套管，鋼絲網夾層構成。其中外套管內部開有若干個導向槽，槽內放置有鋼絲拉繩以及導向環。外套管的下部留有刀環，以利于取樣器順利進入土壤，同時刀環的上邊沿與內套管的內壁齊平，避免內套管受土壤阻力作用。
[0016]操作過程如下:
[0017]1.取出外套管，在導向槽中布置好鋼絲拉繩，并穿過導向環，鋼絲環的一端固定在導向環上，另一端穿過導向環，沿導向槽延伸至地表。鋼絲拉繩在導向環的作用下形成一種一端可拉緊的環形。該環形內部包圍在柔性鋼絲網的外部。根據一般土壤水分研究的需要本設計沿套管徑向布置了三處導向環和配套鋼絲拉繩。
[0018]2.將柔性鋼絲網包裹在內套管的外部從上至下依次穿過三處鋼絲環，直至底端與外套管下沿刀環邊緣對其緊密結合。由于外套管內壁開有導向槽，鋼絲繩及導向環都處于槽內，不會影響內套管及鋼絲網的放入，可緊密結合，同時底部留出一部分多余的柔性鋼絲網，以利于鎖緊底部土樣開口。
[0019]3.安裝完畢后將取樣器垂直于土壤逐漸導入到砂性土壤中，直至到達底部。當到達預定位置后，將內套管逐漸拉起，當到達最下端導向環位置時停止，然后拉動對應的鋼絲拉環，由于內套管的支持作用消失，受到鋼絲繩水平運動的作用柔性鋼絲網逐漸收縮，將砂性土壤土柱切斷并包裹緊密。繼續移動內部套管直至第二個導向環位置停止，重復以上過程。
[0020]4.最后將取得的土樣及鋼絲拉繩取出，得到包裹緊密的三部分土樣，采用尼龍扎帶將土樣底部重新綁扎固定。最后切斷鋼絲網，松脫鋼絲拉繩，取得土樣。取樣器外套管依舊放置在土壤中。
[0021]如圖2所示,為本裝置的自動測量記錄系統:該系統由精密天平,外支架，內支架，鋼絲吊繩，滑輪系統，吊架等部分組成。
[0022]操作過程如下:
[0023]首先將包裹好的三個土樣分別固定在吊架上，吊架兩端可嵌入到導向槽內，防止土樣轉動。依次沿六個(三對)導向槽放入鋼絲吊繩將土樣懸吊在取樣器外套管所構成的取樣洞內，鋼絲繩連接到吊架的兩端，其中鋼絲繩的一端固定在內支架的橫梁上，另外一端可以自由移動，將自由端懸掛重物以平衡土樣重力作用，以期符合精密天平的測量量程要求(重物和土樣的重力差加在精密天平上)，并通過滑輪組合將重力變換為拉力，傳遞到精密天平上。精密天平可設置采樣間隔和自動記錄功能，并可與計算機連接進行實時測量。
[0024]以上所述僅為本實用新型的實施例而已，并不用于限制本實用新型。本實用新型可以有各種合適的更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種適應于沙性土壤的自動微型蒸滲儀，其特征在于: 所述蒸滲儀包括土壤取樣器和自動測量記錄系統； 所述土壤取樣器由外套管，內套管，鋼絲網夾層構成；其中外套管內部開有若干個導向槽，槽內放置有鋼絲拉繩以及導向環；外套管的下部留有刀環，以利于取樣器順利進入土壤，同時刀環的上邊沿與內套管的內壁齊平，避免內套管受土壤阻力作用； 所述自動測量記錄系統包括精密天平，外支架，內支架，鋼絲吊繩，滑輪系統，吊架。
【文檔編號】G01N5/04GK204154594SQ201420541218
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2014年9月19日 優先權日:2014年9月19日
【發明者】周玉紅, 汪星, 汪有科, 王智, 何自立, 高志勇 申請人:西北農林科技大學
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