CN105080874B - 一种根系冲洗装置和根系冲洗方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种根系冲洗装置,包括内桶、外桶、进水管、排水管、超声波发生器、喷水嘴、第一开关和第二开关,其中,所述进水管的末端设置有所述喷水嘴,所述喷水嘴与所述外桶连通,所述排水管与所述外桶连通,所述进水管上设置有所述第一开关,所述排水管设置有所述第二开关,所述超声波发生器固定在所述外桶的桶壁上,所述内桶放置在所述外桶中,所述内桶的桶底和桶壁均采用网筛制作。利用超声波的破碎功能加速土壤块的破碎,尤其是对黏土和附着于根系的土壤,使大土块变小,小土块破碎,最终与根系分离,提高速度,同时加上水对土壤的侵蚀和分解,双管齐下,提高了清洗质量。本发明还公开了一种根系冲洗方法。
Description
技术领域
本发明涉及根系冲洗技术领域,特别涉及一种根系冲洗装置和根系冲洗方法。
背景技术
在农作物或林业科研中,根系研究是一项非常重要的研究。农业科研中,科研人员更多关注根系生长的优劣与地上部植株生长关系;林业及生态学中,更多关注根系生长与小区域或全球生态环境变化。
在根系研究中应用最广泛的就是采用根钻或双切取土的方法。取回土块后,再用水进行冲洗,将土壤中的根系收集,运用相关软件进行分析,得到一些数据,包括根系干物重、根直径、根体积、根表面积、比根长等参数。现有技术中运用根钻或双切获取根系的方式,存在工具简单,取样点灵活的优点,但是这种方式一般需要非常大的样品量,冲洗工作非常繁重,并且需要再冲洗时冲洗干净,以减少数据误差,因此冲根工作是其重要环节。
目前采用的冲洗工艺为全手工冲洗根系,这种方式通过人操控,把握冲洗程度和质量,操作过程繁琐,效率低,耗水多,费人力,还有一些辅助冲洗设备,主要是利用水流动的动力将土壤与根系分开,对黏土或紧附于根系的土壤很难是其与根系分离,冲洗质量降低,对普通土壤冲洗的时间较长,耗水量大,并且需要人工调节进水和出水,自动化程度低,也是比较浪费水。
因此,如何提供一种根系冲洗装置,以提高清洗质量,是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种根系冲洗装置,以提高清洗质量;本发明的另一目的是提供一种根系冲洗方法。
为解决上述技术问题,本发明提供如下方案:
一种根系冲洗装置,包括内桶、外桶、进水管、排水管、超声波发生器、喷水嘴、第一开关和第二开关,其中,所述进水管的末端设置有所述喷水嘴,所述喷水嘴与所述外桶连通,所述排水管与所述外桶连通,所述进水管上设置有所述第一开关,所述排水管设置有所述第二开关,所述超声波发生器固定在所述外桶的桶壁上,所述内桶放置在所述外桶中,所述内桶的桶底和桶壁均采用网筛制作。
优选的,上述喷水嘴为多个,且沿所述外桶的高度方向自上至下依次排列。
优选的,上述喷水嘴为多个,且沿所述外桶的圆周方向均匀排列。
优选的,上述排水管设置在所述外桶的桶底上。
优选的,上述的根系冲洗装置还包括水泵和循环水管,所述进水管设置在所述外桶的侧面的下部,所述循环水管设置在所述外桶的侧面的上部,所述循环水管的一端与所述外桶连通,其另一端与所述进水管连通,且所述水泵设置在进水管上,所述进水管上依次设置所述第一开关、所述循环水管、所述水泵和所述喷水嘴。
优选的,上述外桶的上部设置有水位传感器。
优选的,上述的根系冲洗装置还包括用于控制所述第一开关、所述第二开关、所述超声波发生器和所述水泵的控制器。
优选的,上述内桶的桶底平整,所述外筒的桶底下凸。
本发明还提供一种根系冲洗方法,包括:步骤1)将待冲洗的根系放置到内桶中,所述内桶的桶底和桶壁均为网筛,将所述内桶放置在外桶中;步骤2)向所述外桶中喷水;步骤3)当所述外桶中的水位达到一定高度时停止喷水,开启超声波发生器一定时间,之后关闭所述超声波发生器,将所述外桶中的污水排出;步骤4)向所述外桶中喷水,直到所述外桶中的水位达到一定高度;步骤5)将所述外桶中的水抽出同时循环送回所述外桶,同时开启所述超声波发生器,一定时间后关闭所述超声波发生器,并将所述外桶中的污水排出。
优选的,上述步骤2和所述步骤3共实施1-3次后进入所述步骤4,所述步骤4和所述步骤5共实施2次。
上述本发明所提供的根系冲洗装置,包括内桶、外桶、进水管、排水管、超声波发生器、喷水嘴、第一开关和第二开关,其中,所述进水管的末端设置有所述喷水嘴,所述喷水嘴与所述外桶连通,所述排水管与所述外桶连通,所述进水管上设置有所述第一开关,所述排水管设置有所述第二开关,所述超声波发生器固定在所述外桶的桶壁上,所述内桶放置在所述外桶中,所述内桶的桶底和桶壁均采用网筛制作。使用时,将含根系的土块,也就是待冲洗的根系,放置到内桶中,将内桶放置在外桶中,然后开启第一开关,从进水管进水,水通过喷水嘴将一定水压的水喷到外桶中,由于内桶的桶底和桶壁均采用网筛制作,水是可以直接喷到内桶中进行冲洗的,然后当所述外桶中的水位达到一定高度时停止喷水,此处的水位的高度以淹没待冲洗的根系为宜,开启超声波发生器,利用超声波的破碎功能加速土壤块的破碎,尤其是对黏土和附着于根系的土壤,使大土块变小,小土块破碎,最终与根系分离,提高速度,同时加上水对土壤的侵蚀和分解,双管齐下,提高了清洗质量,在开启超声波发生器一定时间后将其关闭,然后开启第二开关,将污水以及土壤从排水管排出。
附图说明
图1为本发明实施例所提供的根系冲洗装置的结构示意图。
上图1中:
进水管1、第一开关2、水泵3、喷水嘴4、循环水管5、水位传感器6、外桶7、超声波发生器8、控制器9、排水管10、第二开关11、水箱12。
具体实施方式
为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明方案,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
请参考图1,图1为本发明实施例所提供的根系冲洗装置的结构示意图。
本发明实施例所提供的根系冲洗装置,包括内桶、外桶7、进水管1、排水管10、超声波发生器8、喷水嘴4、第一开关2和第二开关11,其中,进水管1的末端设置有喷水嘴4,喷水嘴4与外桶7连通,排水管11与外桶7连通,进水管1上设置有第一开关2,排水管10设置有第二开关11,超声波发生器8固定在外桶7的桶壁上,内桶放置在外桶7中,内桶的桶底和桶壁均采用网筛制作。使用时,将含根系的土块,也就是待冲洗的根系放置到内桶中,将内桶放置在外桶7中,然后开启第一开关2,从进水管1进水,水通过喷水嘴4将一定水压的水喷到外桶7中,由于内桶的桶底和桶壁均采用网筛制作,在保护根系不掉落在外桶7的同时,水是可以直接喷到内桶中进行冲洗的,然后当外桶7中的水位达到一定高度时停止喷水,此处的水位的高度以淹没待冲洗的根系为宜,开启超声波发生器8,利用超声波的破碎功能加速土壤块的破碎,尤其是对黏土和附着于根系的土壤,使大土块变小,小土块破碎,最终与根系分离,提高处理速度,同时加上水对土壤的侵蚀和分解,双管齐下,提高了清洗质量,清除下来的土壤落在外桶7中,在开启超声波发生器8一定时间后将其关闭,然后开启第二开关11,将污水以及土壤从排水管10排出。
其中,喷水嘴4的喷水角度是倾斜朝下设置的,清洗效果更好,而进水管1可以与位置较高的水箱12连接实现高压供水或者直接与水龙头连接实现高压供水。
为了进一步优化上述方案,喷水嘴4为多个,且沿外桶7的高度方向自上至下依次排列,设置多个喷水嘴4能够提高冲洗效率,喷水嘴4沿外桶7的高度方向自上至下依次排列时可以分为两种方式,第一种为喷水嘴4沿外桶7的高度方向,在外桶7的下半部分自上至下依次排列,因为土块大多集中在内桶的下部,这样有利于提高冲洗效率,第二种为喷水嘴4沿外桶7的高度方向,在整个外桶上呈一条直线自上至下依次排列,此时,喷水嘴4喷出的水能够在外桶7中形成比较强劲的涡流,在涡流的帮助下能够得到更好的清洗效果。
为了进一步优化上述方案,喷水嘴4为多个,且沿外桶7的圆周方向均匀排列,这样水流会集中向内桶冲洗,冲洗效果也是比较好的,此时也可以将喷水嘴4都设置在外桶7的下半部分,因为土块大多集中在内桶的下部,这样有利于提高冲洗效率。
为了进一步优化上述方案,排水管11设置在外桶7的桶底上,有利于污水和土壤的排净。
为了进一步优化上述方案,上述的根系冲洗装置还包括水泵3和循环水管5,进水管1设置在外桶7的侧面的下部,循环水管5设置在外桶7的侧面的上部,循环水管5的一端与外桶7连通,其另一端与进水管1连通,且水泵3设置在进水管1上,进水管1上依次设置第一开关2、循环水管5、水泵3和喷水嘴4。首先,在实施本文第三段提供的技术方案时,实施1-3次后,大概可以将70%-80%的土壤冲洗走,之后,关闭第二开关11,开启第一开关2,使得外桶7中的水位到达一定高度,此处的水位的高度应当能够被循环水管5抽取,然后关闭第一开关2,开启水泵3,水泵3通过循环水管5从外桶7中将水抽取,然后通过进水管1重新送入到外桶7中,在外桶7中形成一个循环的水流,通过水泵3提供动力使外桶7内的水不断的转动冲洗根系,同时开启超声波发生器8,这样能够实现更好的清洗质量,本段所提供的技术方案可以共实施两次或者更多次,最后开启第二开关11,将污水和土壤排出,从内桶中将冲洗好的根系取出即可,这个过程还能够实现水的循环利用,节约用水。
为了进一步优化上述方案,外桶7的上部设置有水位传感器6,当外桶7中的水位到达一定高度,触发水位传感器6时,关闭第一开关2,开启水泵3,水泵3通过循环水管5从外桶7中将水抽取,然后通过进水管1重新送入到外桶7中,实现了自动控制。
为了进一步优化上述方案,上述的根系冲洗装置还包括用于控制第一开关2、第二开关11、超声波发生器8和水泵3的控制器9,控制器9可以与水位传感器6配合使用,实现对第一开关2、第二开关11、超声波发生器8和水泵3的自动化控制。
为了进一步优化上述方案,内桶的桶底平整,外筒7的桶底下凸,有利于使土块或碎土集聚,尽可能多的将其通过排水管10排出。
本发明还提供一种根系冲洗方法,包括:步骤1)将待冲洗的根系放置到内桶中,内桶的桶底和桶壁均为网筛,将内桶放置在外桶7中;步骤2)向外桶7中喷水;步骤3)当外桶7中的水位达到一定高度时停止喷水,开启超声波发生器8一定时间,之后关闭超声波发生器8,将外桶7中的污水排出;步骤4)向外桶7中喷水,直到外桶7中的水位达到一定高度;步骤5)将外桶7中的水抽出同时循环送回外桶7,同时开启超声波发生器8,一定时间后关闭超声波发生器8,并将外桶7中的污水排出。利用超声波的破碎功能加速土壤块的破碎,尤其是对黏土和附着于根系的土壤,使大土块变小,小土块破碎,最终与根系分离,提高处理速度,同时加上水对土壤的侵蚀和分解,双管齐下,提高了清洗质量。
为了进一步优化上述方案,步骤2和步骤3共实施1-3次后进入步骤4,大概可以将70%-80%的土壤冲洗走,步骤4和步骤5共实施2次,通过多次循环清洗提高清洗效果。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (2)
1.一种根系冲洗装置,其特征在于,包括内桶、外桶、进水管、排水管、超声波发生器、喷水嘴、第一开关和第二开关,其中,所述进水管的末端设置有所述喷水嘴,所述喷水嘴与所述外桶连通,所述排水管与所述外桶连通,所述进水管上设置有所述第一开关,所述排水管设置有所述第二开关,所述超声波发生器固定在所述外桶的桶壁上,所述内桶放置在所述外桶中,所述内桶的桶底和桶壁均采用网筛制作,
所述喷水嘴为多个,且沿所述外桶的高度方向自上至下依次排列,喷水嘴喷出的水能够在外桶中形成涡流,
或者,
所述喷水嘴为多个,且沿所述外桶的圆周方向均匀排列,水流集中向内桶冲洗,
还包括水泵和循环水管,所述进水管设置在所述外桶的侧面的下部,所述循环水管设置在所述外桶的侧面的上部,所述循环水管的一端与所述外桶连通,其另一端与所述进水管连通,且所述水泵设置在进水管上,所述进水管上依次设置所述第一开关、所述循环水管、所述水泵和所述喷水嘴,
所述外桶的上部设置有水位传感器,
所述排水管设置在所述外桶的桶底上,
还包括用于控制所述第一开关、所述第二开关、所述超声波发生器和所述水泵的控制器,
所述内桶的桶底平整,所述外桶 的桶底下凸,
使用时,将含根系的土块,也就是待冲洗的根系,放置到内桶中,将内桶放置在外桶中,然后开启第一开关,从进水管进水,水通过喷水嘴将一定水压的水喷到外桶中,由于内桶的桶底和桶壁均采用网筛制作,水是可以直接喷到内桶中进行冲洗的,然后当所述外桶中的水位达到一定高度时停止喷水,此处的水位的高度以淹没待冲洗的根系为宜,开启超声波发生器,利用超声波的破碎功能加速土壤块的破碎,尤其是对黏土和附着于根系的土壤,使大土块变小,小土块破碎,最终与根系分离,提高速度,同时加上水对土壤的侵蚀和分解,双管齐下,提高了清洗质量,在开启超声波发生器一定时间后将其关闭,然后开启第二开关,将污水以及土壤从排水管排出。
2.一种根系冲洗方法,其特征在于,基于上述权利要求1所述的根系冲洗装置,
包括:
步骤1)将待冲洗的根系放置到内桶中,所述内桶的桶底和桶壁均为网筛,将所述内桶放置在外桶中;
步骤2)向所述外桶中喷水;
步骤3)当所述外桶中的水位达到一定高度时停止喷水,开启超声波发生器一定时间,之后关闭所述超声波发生器,将所述外桶中的污水排出;
步骤4)向所述外桶中喷水,直到所述外桶中的水位达到一定高度;
步骤5)将所述外桶中的水抽出同时循环送回所述外桶,同时开启所述超声波发生器,一定时间后关闭所述超声波发生器,并将所述外桶中的污水排出,
所述步骤2和所述步骤3共实施1-3次后进入所述步骤4,所述步骤4和所述步骤5共实施2次。
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