一种土壤饱和导水率自动测定装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种土壤饱和导水率自动测定装置，包括供水装置、渗透装置、渗出水接收测量装置和底座，供水装置安装在底座上，在供水装置上设有进水口与出水口；渗透装置包括上环刀、下环刀、多孔板与漏斗，上环刀与供水装置相连，多孔板安装在下环刀的底部，上环刀与下环刀连接后固定在漏斗上，在底座上设置有自动升降架，漏斗固定在自动升降架上；渗出水接收测量装置包括至少三个相同容量的量筒和定时转动盘，定时转动盘可设定转动时间，每转动一次使一个量筒置于漏斗正下方。本发明专利技术具有结构简单、操作方便的特点，它可以自动实现进水和接渗透水的功能，自动化程度高，提高测量结果的精确度，且操作方法简单、造价低廉，便于推广应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种土壤参数测定的测量装置，特别是涉及一种土壤饱和导水率的自动测定装置。
技术介绍
土壤中的水含量及其运移特征影响土壤肥力，对植物生长起着决定性的作用，确定其相关参数是合理灌溉、改善植物根区环境、提高农业生产的基础。这其中，土壤饱和导水率尤为重要，它是土壤重要的物理性质之一，它是计算土壤剖面中水的通量和设计灌溉、排水系统工程的一个重要土壤参数，也是水文模型中的重要参数，它的准确与否严重影响模型的精度。土壤饱和导水率是土壤被水饱和时，单位水势梯度下、单位时间内通过单位面积的水量，它是土壤质地、容重、孔隙分布特征的函数，饱和导水率由于土壤质地、容重、孔隙分布以及有机质含量等的空间变量的影响其空间变异强烈，其中孔隙分布特征对土壤饱和导水率的影响最大。确定饱和导水率的三类方法主要为：按公式计算，实验室测定和田间现场测定。现阶段主要采用实验室测定的方法，在实验室测定土壤的饱和导水率时，用环刀取原状土样，浸水后，在单位水压梯度下，根据达西定律，求得通过垂直于水流方向的单位土壤截面积的水流速度，测量过程中需记录温度、水头高度、时间及对应的渗出水量等。目前，大部分实验室内土壤饱和导水率测定装置结构复杂，自动化程度低，人
为工作量大，测量结果与真实值之间出现较大偏差，测量结果的精确度不高。
技术实现思路
针对以上技术问题，本专利技术提供了一种结构简单、操作方便的土壤饱和导水率自动测定装置，它可以自动实现进水和接渗透水的功能，自动化程度高，提高测量结果的精确度，且操作方法简单、造价低廉，便于推广应用。为了实现以上技术方案，本专利技术的技术方案如下，它包括供水装置、渗透装置、渗出水接收测量装置和底座，供水装置安装在底座上，在供水装置上设有进水口与出水口；渗透装置包括上环刀、下环刀、多孔板与漏斗，上环刀通过软管与供水装置上的出水口相连，上环刀与下环刀之间通过橡皮圈密封连接，多孔板安装在下环刀的底部，上环刀与下环刀连接后固定在漏斗上，在底座上设置有自动升降架，漏斗固定在自动升降架上；渗出水接收测量装置包括至少三个相同容量的量筒和定时转动盘，在定时转动盘上均匀设置有安装孔，量筒固定在安装孔内，定时转动盘可设定转动时间，每转动一次使一个量筒置于漏斗正下方。进一步的，在供水装置的进水口上设置有自动进水开关，当水位下降到预设值时，自动进水开关开启，水自动从进水口进入供水装置，在出水口与上环刀之间的软管上设置有控制阀门。进一步的，所述的供水装置为马氏瓶。本专利技术所述装置进行测定时的操作步骤如下：(1)将装有原状土
壤的下环刀与上环刀连接后安装在漏斗上，并固定；(2)将上环刀通过软管与供水装置1出水口相连接，同时盖紧供水装置1顶部的橡皮塞；(3)根据渗水的快慢设定定时转动盘的时间，定时转动盘每转动一次使一个量筒置于漏斗的正下方；(4)开启软管上的控制阀门，使供水装置中的水进入环刀内的原状土壤中，测定开始；(5)当连续三次以上在相同的时间间隔内，量筒中承接的水量相同时，测定结束；(6)测定完毕后，将上环刀、下环刀、量筒等取下，清洗干净，并将装置内的残余水倒掉；(7)统计相关数值，根据达西定律，计算出土壤饱和导水率。根据饱和状态下多孔介质的达西定律，土壤饱和导水率的计算公式为： K s = QL AΔH ]]>式中：Ks为饱和导水率，cm/min；Q为稳态条件下通过土壤的流量，cm3/min；L为水流通过土壤的直线长度，mm；A为水流通过土壤时的横截面积，cm2；ΔH为总水势差，cm；其中，量水部件即量筒的上下横截面相等，所以， Q = ha t ]]>式中：h为测定时刻量水部件内水面的高度，cm；a为量水部件内的横截面积，cm2；t为测定时间，min。综合上面两式，土壤饱和导水率的计算公式为： K s = Lah AΔHt . ]]>根据相应的实验数值即可以测出待测定土壤的土壤饱和导水率。由于采用了以上技术方案，本专利技术具有结构简单、操作方便的特点，它可以自动实现进水和接渗透水的功能，自动化程度高，提高测量结果的精确度，且操作方法简单、造价低廉，便于推广应用。除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本专利技术还有其他的目的、特征和优点。下面参照附图对本专利技术作进一步详细的说明。附图说明构成本申请的一部分附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1是本专利技术的结构示意图；图2是本专利技术中渗出水就收测量装置的结构示意图；附图中附图说明如下：1.供水装置；2.底座；3.上环刀；4.下环刀；5.多孔板；6.漏斗；7.软管；8.自动升降架；9.定时转动盘；10.量筒；11.自动进水开关；12.控制阀门。具体实施方式如图1、图2所示，本专利技术包括供水装置1、渗透装置、渗出水接收测量装置和底座2，供水装置1安装在底座2上，在供水装置1上设有进水口与出水口；渗透装置包括上环刀3、下环刀4、多孔板5与漏斗6，上环刀3通过软管7与供水装置1上的出水口相连接，上环刀3与下环刀4之间通过橡皮圈密封连接，多孔板5安装在下环
刀4的底部，上环刀3与下环刀4连接后固定在漏斗6上，在底座2上设置有自动升降架8，漏斗6固定在自动升降架8上；渗出水接收测量装置包括至少三个相同容量的量筒10和定时转动盘9，在定时转动盘9上均匀设置有安装孔，量筒10固定在安装孔内，定时转动盘9可设定转动时间，每转动一次使一个量筒10置于漏斗6正下方。本专利技术所述装置进行测定时的操作步骤如下：(1)将装有原状土壤的下环刀4与上环刀3连接后安装在漏斗6上，并固定；(2)将上环刀3通过软管7与供水装置1出水口连接，同时盖紧供水装置1顶部的橡皮塞；(3)根据渗水的快慢设定定时转动盘9的时间，定时转动盘9每转动一次使一个量筒10置于漏斗的正下方；(4)开启软管7上的控制阀门12，使供水装置1中的水进入环刀内的原状土壤中，测定开始；(5)当连续三次以上在相同的时间间隔内，量筒10中承接的水量相同时，测定结束；(6)测定完毕后，将上环刀3、下环刀4、量筒10等取下，清洗干净，并将装置内的残余水倒掉；(7)统计相关数值，根据达西定律，计算出土壤饱和导水率。根据饱和状态下多孔介质的达西定律，土壤饱和导水率的计算公式为： K s = QL AΔH ]]>式中：Ks为饱和导水率，cm/min；Q为稳态条件下通过土壤的流量，cm3/min；L为水流通过土壤的直线长度，mm；A为水流通过土壤时的横截面积，cm2；ΔH为总水势差，cm；其中，量水部件即量筒10的上下横截面相等，所以， Q = ha t ]]>式中：h为测定时刻量水部件内水面的高度，cm；a为量水部件内的横截面积，cm2；t为测定时间，min。综合上面两式，土壤饱和导水率的计算本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种土壤饱和导水率自动测定装置，包括供水装置(1)、渗透装置、渗出水接收测量装置和底座(2)，其特征在于：供水装置(1)安装在底座(2)上，在供水装置(1)上设有进水口与出水口；渗透装置包括上环刀(3)、下环刀(4)、多孔板(5)与漏斗(6)，上环刀(3)通过软管(7)供水装置(1)上的出水口与相连接，上环刀(3)与下环刀(4)之间通过橡皮圈密封连接，多孔板(5)安装在下环刀(4)的底部，上环刀(3)与下环刀(4)连接后固定在漏斗(6)上，在底座(2)上设置有自动升降架(8)，漏斗(6)固定在自动升降架(8)上；渗出水接收测量装置包括至少三个相同容量的量筒(10)和定时转动盘(9)，在定时转动盘(9)上均匀设置有安装孔，量筒(10)固定在安装孔内，定时转动盘(9)可设定转动时间，每转动一次使一个量筒(10)置于漏斗(6)正下方。

【技术特征摘要】
1.一种土壤饱和导水率自动测定装置，包括供水装置(1)、渗透装置、渗出水接收测量装置和底座(2)，其特征在于：供水装置(1)安装在底座(2)上，在供水装置(1)上设有进水口与出水口；渗透装置包括上环刀(3)、下环刀(4)、多孔板(5)与漏斗(6)，上环刀(3)通过软管(7)供水装置(1)上的出水口与相连接，上环刀(3)与下环刀(4)之间通过橡皮圈密封连接，多孔板(5)安装在下环刀(4)的底部，上环刀(3)与下环刀(4)连接后固定在漏斗(6)上，在底座(2)上设置有自动升降架(8)，漏斗(6)固定在自动升降架(8)上；渗出水接收测量装置包括至少...

【专利技术属性】
技术研发人员：方怒放，倪玲珊，
申请(专利权)人：西北农林科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61