CN106289896A - 一种不同粒径土壤快速提取装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种不同粒径土壤快速提取装置，包括沉降桶，还包括：柔性出水管，位于所述沉降桶内，出水端穿出沉降桶桶壁且连接有开关阀，进水端连接有进水嘴，所述进水端高于所述出水端；升降机构，与进水嘴连接，用于上下移动所述进水嘴；本发明的装置结构简单、使用方便，可以快速准确地提取所需颗粒大小的土壤悬浊液，且提取高度可以根据需要设定，还提高了本发明的适用范围。

Description

一种不同粒径土壤快速提取装置

技术领域

本发明涉及土壤分离提取设备，特别涉及一种不同粒径土壤快速提取装置。

背景技术

土壤是由固体、液体、气体三相组成的，不同直径大小的土颗粒是土壤固相的主要组成部分，土壤颗粒大小不同，其物理、化学等性质亦有差异，而且土壤颗粒的大小对农业、环境以及工程方面都有重要的影响。在土壤机械组成分析时，需要精确吸取规定的土壤悬浊液，而对不同粒径的土颗粒研究有时会需要较多的量，因此准确、快速的提取足够所需粒径的土壤颗粒，对后续土壤颗粒性质的分析是至关重要的一步。

在现有的土壤颗粒的提取方法中，比较常用的有吸管法，真空泵抽气法等。上述方法的原理都是根据斯托克斯定律公式：ρ_sρ_w(v土粒沉降速率，ρ_s和ρ_w分别为土粒和水的密度，η为水的粘滞系数，g为重力加速度，r为土粒半径)，将土壤样品处理转移到沉降桶中，搅动，土壤颗粒在水中均匀分布，在重力作用下，颗粒会在水中下沉，由于水的粘滞阻力，不同粒径的土壤颗粒下沉速率不同，根据斯托克斯定律，计算出所需粒径土壤颗粒下沉到一定深度的时间，提取所需的粒径，烘干后即可。

在吸管法测定土壤的机械组成时，由于单手持移液管，在吸取悬浊液过程中，人为原因造成移液管的上下移动从而造成吸取的悬浊液位置不精确，从而会影响对该土壤类型的界定；并且常用吸管法每次只能提取25ml液体，烘干后样品量比较少，当需要大量样品时，需要反复的吸取，假如采用这种方法提取土颗粒，就会显得很费时间，并且提取时间越长，在提取过程中，就会有所需粒径的土壤颗粒沉到吸管下方，而造成提取颗粒大小不准确的问题。

为了克服上述问题，当需要大剂量的悬浊液时，通常会采用真空泵抽气法，但是真空泵所需的电机的功率较大，震动会影响颗粒的沉降，造成提取的所需土壤颗粒大小不准确；而且一个人操作起来不方便，一般同时至少两个人才可以进行操作，这无形中增加了人力劳动，并且提取过程也较复杂。

发明内容

本发明提供了一种不同粒径土壤快速提取装置，可以快速提取大剂量的含有所需粒径大小的土壤颗粒的悬浊液，且无振动干扰，提高了提取的准确性，有助于后续实验的进行。

一种不同粒径土壤快速提取装置，包括沉降桶，还包括：

柔性出水管，位于所述沉降桶内，出水端与沉降桶桶壁上的出水孔连通，出水孔连接有开关阀，进水端连接有进水嘴，所述进水端高于所述出水端；

升降机构，与进水嘴连接，用于上下移动所述进水嘴。

本发明使用时，根据需要通过升降机构调节进水嘴的位置，在一定温度下，将制备好的土壤悬液转移到沉降桶中，经过计算，待所需粒径的土壤颗粒沉降到进水嘴位置后，开启开关阀，土壤悬液通过柔性出水管快速流出，收集到盛液器中，烘干后即可得到大量所需粒径的土壤颗粒。

当需要提取的土壤颗粒较大时，沉降较快，需要将沉降高度(进水嘴距离悬浊液液面的高度)设置的较大，而当土壤颗粒较小时，沉降较慢，为了时效，可以根据需要将沉降高度设置的较小，因此进水嘴高度可调，使用时适用范围更广，同时兼顾效率。

柔性出水管可以采用普通的胶管，使用安装方便，成本较低。

所述升降机构目的是为了调节进水嘴的位置，为了方便操作，提高调节的准确性和稳定性，优选的，所述升降机构包括：

固定架，安装在所述沉降桶的口部，架体上设有沿垂直方向延伸的螺纹孔；

升降杆，杆身设有与所述螺纹孔配合的螺纹部分，一端伸入沉降桶与所述进水嘴周向转动轴向固定连接。

上述升降机构工作时，通过转动升降杆从而使升降杆相对固定架上下移动，从而带动进水嘴上下移动。螺纹结构可以对位置的移动进行准确的调节。

本发明使用时，流出的悬浊液的位置对准确性的影响很大，优选的，所述进水嘴具有狭长且开口朝向水平设置的进水口，所述进水口的长度沿水平方向延伸。狭长且开口朝向水平设置的进水口在垂直方向上覆盖的水域很小，从而可以精确地输出某个位置的悬浊液，得到所需大小的土壤颗粒，从而提高后续实验的准确性。

根据土壤颗粒提取实验的需要，优选的，所述进水口的宽度小于1.5mm。将宽度设置的越小，则即时排出的悬浊液的精度越高。

根据实验室日常经验的积累，优选的，所述进水口的宽度为0.5～1.2mm，上述设置既可以得到在实验精度要求范围内的悬浊液，宽度设施的过小会影响输出的流量，且加工困难。

所述进水口的长度越长，则可以在进水口宽度不变情况下，进水口开度越大，在相同的时间内排出的悬浊液越多，优选的，所述进水口的长度大于25mm。

但是当进水口设置的较长时，所述进水嘴的体积需要设置的较大，然而较大体积的进水嘴会导致土壤在其顶面沉积，这会影响土壤整体的沉降，因此，优选的，所述进水口的长度大于50～100mm。

所述进水嘴与柔性出水管可拆卸连接，进水嘴设置不同的型号，从而可以根据需要(较高精度或者较大流量)安装对应型号的进水嘴，需要较高精度时，则选用宽度较大的进水嘴；需要较大流量时，则选用宽度较小的进水嘴。

为了使进水嘴在水平面上所具有的体积最小，优选的，所述进水口为环形。

为了便于根据需要准确调节进水嘴的位置，优选的，所述升降杆标记有刻度。

为了方便快速吸取少量的悬浊液，优选的，所述不同粒径土壤快速提取装置还包括带定位件的移液管，所述升降杆设有与定位件配合的支撑件；

所述移液管安装到升降杆上时，所述移液管的吸水口与进水嘴的进水口齐平。

使用本发明的移液管时，由于其高度由升降杆限定，因此，使用时，只要安装到位，即可直接得到需要的悬浊液，悬浊液提取快速方便。

本发明的有益效果：

本发明的装置结构简单、使用方便，可以快速准确地提取所需颗粒大小的土壤悬浊液，且提取高度可以根据需要设定，还提高了本发明的适用范围。

附图说明

图1为本发明的剖视结构示意图。

图2为本发明的进水嘴的放大示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实施例的不同粒径土壤快速提取装置包括：包括沉降桶1；柔性出水管2，位于沉降桶1内，出水端21与沉降桶1桶壁的出水孔连通，出水孔连接有开关阀3，进水端22连接有进水嘴4，进水端22高于出水端21。

沉降桶1设有液面刻度，用于标定土壤悬浊液的液面高度。

升降机构5，用于上下移动所述进水嘴4，升降机构5包括：

固定架51，安装在沉降桶1的口部，架体上设有沿垂直方向延伸的螺纹孔52；

升降杆53，杆身设有与螺纹孔配合的螺纹部分54，一端55伸入沉降桶1与进水嘴4周向转动轴向固定连接。

进水嘴4包括与柔性出水管2的进水端22连通的腔体41，腔体41上开设有狭长且开口朝向水平设置的进水口42，进水口42为环形、长度沿水平方向延伸。

进水口42的宽度为0.8mm、周长为80mm。

为了方便调节升降杆到需要的高度，升降杆标记有刻度。

本实施例的不同粒径土壤快速提取装置还包括带定位件的移液管6，升降杆53设有与定位件配合的支撑件；

移液管6安装到升降杆53上时，移液管6的吸水口61与进水嘴4的进水口42齐平；

移液管6的定位件为设置在移液管6上的凸环62，升降杆53设有供移液管6穿过的通孔56，支撑件为围成通孔56的上边沿，凸环62搭靠在该上边沿以定位。

本实施例使用时，先根据斯托克斯定律公式：计算得到所需大小颗粒的悬浊液沉降所需的高度和时间；然后转动升降杆53将进水嘴4调节到所需的高度，例如距离沉降筒1的液面刻度为10cm，称取2mm的土样10g，去除有机质，制备土壤悬浊液，土壤颗粒完全分散，将制备好的土壤悬浊液上下充分搅拌，倒入沉降桶1中，使土壤颗粒在沉降桶1内均匀分布；

不同大小的土壤颗粒沉降到进水嘴4的时间不同，因此，可以根据需要通过控制提取时间来提取所需大小的土壤颗粒；待所需大小的土壤颗粒沉降到进水嘴4时：

(1)如果需要的是大量悬浊液，则打开开关阀3，所需高度的悬浊液由于重力的关系，快速流出，可以在短时间收集大量所需的悬浊液；相比于真空泵吸取，利用本实施例的装置提取更快速、更简单，且没有电机振动的干扰，效果好。

(2)如果需要的是少量悬浊液，则直接通过移液管6吸取25ml的液体。

综上所述，本实施例的装置可以根据需要设定吸取悬浊液所在的高度，可以快速、准确得提取大量所需悬浊液，同时也可以进行少量悬浊液的快速提取。

Claims (10)

1.一种不同粒径土壤快速提取装置，包括沉降桶，其特征在于，还包括：

柔性出水管，位于所述沉降桶内，出水端与沉降桶桶壁上的出水孔连通，出水孔连接有开关阀，进水端连接有进水嘴，所述进水端高于所述出水端；

升降机构，与进水嘴连接，用于上下移动所述进水嘴。

2.如权利要求1所述的不同粒径土壤快速提取装置，其特征在于，所述升降机构包括：

固定架，安装在所述沉降桶的口部，架体上设有沿垂直方向延伸的螺纹孔；

升降杆，杆身设有与所述螺纹孔配合的螺纹部分，一端伸入沉降桶与所述进水嘴周向转动轴向固定连接。

3.如权利要求1或2所述的不同粒径土壤快速提取装置，其特征在于，所述进水嘴具有狭长且开口朝向水平设置的进水口，所述进水口的长度沿水平方向延伸。

4.如权利要求3所述的不同粒径土壤快速提取装置，其特征在于，所述进水口的宽度小于1.5mm。

5.如权利要求4所述的不同粒径土壤快速提取装置，其特征在于，所述进水口的宽度为0.5～1.2mm。

6.如权利要求3所述的不同粒径土壤快速提取装置，其特征在于，所述进水口的长度大于25mm。

7.如权利要求6所述的不同粒径土壤快速提取装置，其特征在于，所述进水口的长度大于50～100mm。

8.如权利要求3所述的不同粒径土壤快速提取装置，其特征在于，所述进水口为环形。

9.如权利要求2所述的不同粒径土壤快速提取装置，其特征在于，所述升降杆标记有刻度。

10.如权利要求3所述的不同粒径土壤快速提取装置，其特征在于，所述不同粒径土壤快速提取装置还包括带定位件的移液管，所述升降杆设有与定位件配合的支撑件；

所述移液管安装到升降杆上时，所述移液管的吸水口与进水嘴的进水口齐平。