小型菜地原位土壤蒸发测定装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种小型菜地原位土壤蒸发测定装置，属于土壤蒸发量测量技术领域。该装置包括连通管、立柱管、套装的内筒和外筒，连通管的两端分别连接外筒和立柱管的底部，形成连通器；采集部件包括数据采集器以及与数据采集器电性连接的土壤水分传感器、蒸发量记录仪和重量传感器；该装置还包括自动排水泵和渗水槽，渗水槽与内筒的底部间设有导流管，渗水槽内设有渗漏水量记录仪，蒸发量记录仪的输入端处于外筒底部和渗水槽内。本实用新型专利技术提供的小型土壤蒸发测定装置结构紧凑，占地小，减少安放时对环境的破坏，自动化程度高，监测结果较准确，适合对农业生态系统进行野外原位监测。

A device for the determination of soil evaporation in situ in small vegetable fields

The utility model discloses a device for measuring soil evaporation in situ in a small vegetable field, which belongs to the field of soil evaporation measurement. The device comprises an inner cylinder and an outer cylinder connecting pipe, tube column, suit, connecting pipe are respectively connected with both ends of the outer cylinder and the bottom of the column, forming a connector; collecting part comprises a data collector and a data collector is electrically connected with the soil moisture sensor, evaporation recorder and weight of the device also comprises a sensor; automatic drainage pump and seepage tank, diversion pipe is provided with a water tank and infiltration between the bottom of the inner cylinder is arranged in the water tank, seepage water leakage recorder, evaporation recorder input in the bottom of the outer cylinder and the infiltration tank. The small soil evaporation measuring device provided by the utility model has the advantages of compact structure, small land occupation, reduced damage to environment when placed, high degree of automation and accurate monitoring result, and is suitable for field monitoring in agricultural ecosystem.

【技术实现步骤摘要】
小型菜地原位土壤蒸发测定装置
本技术涉及土壤蒸发量测量
，具体涉及的是一种小型菜地原位土壤蒸发测定装置。
技术介绍
土壤水分蒸发量是土壤中水分通过土壤表层蒸发进入到大气中的水分，是自然界水循环中重要的一环，是林地蒸散和农田蒸发的重要组成部分，也是林地和农田的水量平衡中一个主要支出项。在农田生态系统中，土壤蒸发量一般占作物生育期总蒸散量的20-30%，一般与土壤种类、作物种类和生长阶段、土壤含水量和气象条件等因素有关，是进行农田水分管理和区域水资源调配的重要基础参数。目前，现有的土壤蒸发量测量装置一般为小型蒸发器测量，其为直接测量方法，即通过取原状土壤装入小型容器中进行测量，优点是可以直接测量土壤蒸发量，但是费工费时，自动化程度低，劳动强度大，不能准确测定或显示土壤蒸发瞬时变化过程，测量结果具有一定的误差，且功能单一。
技术实现思路
为了解决现有技术存在的不足，本技术提供一种小型菜地原位土壤蒸发测定装置。为了实现上述专利技术的目的，本技术采用的技术方案如下，设计一种小型菜地原位土壤蒸发测定装置，包括连通管、立柱管、套装的内筒和外筒，所述连通管的两端分别连接外筒的底部和立柱管的底部以形成连通器；还包括采集部件，该采集部件连接有电源以提供电能，所述采集部件包括数据采集器，以及与数据采集器电性连接的土壤水分传感器、蒸发量记录仪和重量传感器，所述土壤水分传感器安装于所述立柱管外管壁上，所述蒸发量记录仪安装于所述连通管内，所述重量传感器放置在外筒底部；还包括渗漏水量测定部件，所述渗漏水量测定部件包括渗水槽、与渗水槽管路连接的自动排水泵、以及设置于渗水槽内的渗漏水量记录仪，所述自动排水泵、渗漏水量记录仪均与所述电源电性连接，所述渗水槽设于所述连通管内，与所述内筒的底部间设有导流管，所述蒸发量记录仪的进水端处于外筒底部和渗水槽内。优选的，所述电源包括电性连接的蓄电池组、充电器、以及太阳能板。优选的，所述渗水槽上与导流管管口对应处设有过滤网。优选的，所述外筒和内筒之间填充有泡沫缓冲层。进一步优选的，所述泡沫缓冲层的厚度为2cm。进一步优选的，所述内筒的高度为30cm，直径为10-15cm。优选的，所述土壤水分传感器的数量至少为4个。进一步优选的，所述土壤水分传感器按高度梯度，依次安装在立柱管外管壁对应位置处。进一步优选的，所述外筒、内筒、立柱管以及连通管的材质均为高密度聚乙烯管材或板材。与已有技术相比，本技术的有益技术效果体现在：（1）泡沫缓冲层的设置，避免了寒冷天气对该装置的影响，保证了该装置在极端天气的情况下也能够正常进行工作。（2）土壤水分传感器按照所需高度，设置不同的高度梯度，安装在立柱管外管壁对应位置处，收集地下不同深度位置处土壤水分含量数据，由此检测由降水等引起的土壤含水量变化。（3）本技术不仅能够测定土壤蒸发量，还设有排水设备，根据土壤水分蒸发量的测定，将土壤内因灌溉或降雨产生的多余水分排出，准确的指导农业灌溉和排水，使保持土壤内保持适宜的水分含量。（4）本技术提供的土壤蒸发测定装置为一体式设计，结构紧凑，占地面积小，减少了安放时对环境的破坏，设计简单，操作方便；该装置能时时检测土壤内水分含量，自动化程度高，省时省力，且检测结果较准确，适合对农业生态系统进行野外原位监测。附图说明图1为本技术的整体结构示意图；图2为A处局部放大图；图3为采集装置的电路结构框图。其中，1.数据采集器，2.蓄电池组，3.充电器，4.太阳能板，5.自动排水泵，6.内筒，7.外筒，8.泡沫缓冲层，9.重量传感器，10.渗漏水量记录仪，11.蒸发量记录仪，12.土壤水分传感器，13.立柱管，14.导流管，15.渗水槽，16.过滤网。具体实施方式下面结合具体实施例和附图，详细描述本技术的技术方案。如图1至3所示的小型菜地原位土壤蒸发测定装置，包括连通管、立柱管13、套装的内筒6和外筒7，连通管的两端分别连接外筒7的底部和立柱管13的底部以形成连通器，其中，内筒6的高度为30cm，直径为10-15cm；还包括采集部件，该采集部件连接有电源以提供电能，采集部件包括数据采集器1以及与数据采集器1电性连接的土壤水分传感器12、蒸发量记录仪11和重量传感器9，土壤水分传感器12安装在立柱管13外管壁上，蒸发量记录仪11安装于连通管内，重量传感器9放置在外筒7底部；还包括渗漏水量测定部件，该渗漏水量测定部件包括渗水槽15、与渗水槽15管路连接的自动排水泵5、以及设置于渗水槽15内的渗漏水量记录仪10，其中，自动排水泵5、渗漏水量记录仪10均与电源电性连接，该渗水槽15设于连通管内，渗水槽15与内筒6的底部间设有导流管14，便于将土壤内因自动灌溉或降雨而多余的水分流入渗水槽15内，经由自动排水泵5排出，在渗水槽15上与导流管14管口对应处设有过滤网16，防止土壤内泥沙进入渗水槽15内；蒸发量记录仪11的进水端处于外筒7底部和渗水槽15内，分别记录外筒7内土壤的水分蒸发量和渗水槽15内水量变化。作为一种优选的实施方式，本技术中提供电能的电源包括电性连接的蓄电池组2、充电器3、以及太阳能板4，充电器3作为辅助能源，用于储存多余的电能，为该装置随时补充电能。为了便于测定地下不同深度处土壤内水分含量，选用4个土壤水分传感器12，并按照距离地面2cm、10cm、20cm、30cm的高度梯度，将土壤水分传感器12依次安装在立柱管13外管壁对应位置处，以此来收集地下不同深度位置处土壤水分含量数据。内筒6、外筒7、立柱管13以及连通管的材质均为高密度聚乙烯管材或板材，耐水淹、耐腐蚀，且经热熔连接，结构坚固，使测得的结果真实可靠。为了缓和冬春季冻融对设备的影响，保证该装置在极端天气下能够正常运行，在外筒7和内筒6之间填充有泡沫缓冲层8，该泡沫缓冲层8的厚度为2cm。安放时，先将周边植被连根部土壤挖出，放置在一旁，随后逐层挖掘至30cm，将土柱取出后放入内筒6，随后将周边土壤逐步回填，掩埋该装置。掩埋时，外筒7所在的平面与地平面等高。重量传感器9选用高精度称重量传感器，其最大称重量是25kg。工作时，重量传感器9、蒸发量记录仪11将收集到的数据信息传输给数据采集器1，数据采集器1自动记录并保存数据，数据采集器1的采集频率为30min。根据一定时段内的重量传感器9的收集的土体质量变化来测量土壤蒸发量，称重分辨率为0.05mm，指导农业灌溉和排水，使土壤内保持适量的水分，为农作物提供最适宜的生长环境，节约资源又能提高作物产量。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种小型菜地原位土壤蒸发测定装置，其特征在于，包括连通管、立柱管、套装的内筒和外筒，所述连通管的两端分别连接外筒的底部和立柱管的底部以形成连通器；还包括采集部件，该采集部件连接有电源以提供电能，所述采集部件包括数据采集器、与数据采集器电性连接的土壤水分传感器、蒸发量记录仪和重量传感器，所述土壤水分传感器安装于所述立柱管外管壁上，所述蒸发量记录仪安装于所述连通管内，所述重量传感器放置在外筒底部；还包括渗漏水量测定部件，所述渗漏水量测定部件包括渗水槽、与渗水槽管路连接的自动排水泵、以及设置于渗水槽内的渗漏水量记录仪，所述自动排水泵、渗漏水量记录仪均与电源电性连接，所述渗水槽设于所述连通管内，与所述内筒的底部间设有导流管，所述蒸发量记录仪的进水端处于外筒底部和渗水槽内。

【技术特征摘要】
1.一种小型菜地原位土壤蒸发测定装置，其特征在于，包括连通管、立柱管、套装的内筒和外筒，所述连通管的两端分别连接外筒的底部和立柱管的底部以形成连通器；还包括采集部件，该采集部件连接有电源以提供电能，所述采集部件包括数据采集器、与数据采集器电性连接的土壤水分传感器、蒸发量记录仪和重量传感器，所述土壤水分传感器安装于所述立柱管外管壁上，所述蒸发量记录仪安装于所述连通管内，所述重量传感器放置在外筒底部；还包括渗漏水量测定部件，所述渗漏水量测定部件包括渗水槽、与渗水槽管路连接的自动排水泵、以及设置于渗水槽内的渗漏水量记录仪，所述自动排水泵、渗漏水量记录仪均与电源电性连接，所述渗水槽设于所述连通管内，与所述内筒的底部间设有导流管，所述蒸发量记录仪的进水端处于外筒底部和渗水槽内。2.根据权利要求1所述的小型菜地原位土壤蒸发测定装置，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：李洁，张贵龙，杨殿林，赖欣，赵建宁，
申请(专利权)人：农业部环境保护科研监测所，
类型：新型
国别省市：天津,12