CN110057749A - 一种检测土壤重金属浸出规律的模拟试验装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种检测土壤重金属浸出规律的模拟试验装置，包括储液桶、进液泵、进液管、手柄、摇杆、三岔管、钻杆、搅拌叶片、钻头、LED光源、溢流液收集桶、取样孔、过滤网Ⅰ、过滤网Ⅱ、渗滤液收集桶、底座、通气管、流量泵、气瓶、橡胶插孔塞、试验箱，本发明可进行土壤的电化学检测以及不同温度、湿度下，土壤中重金属规律，还可以模拟不同光照强度，不同光色下，土壤中重金属的规律，本发明可进行多个方向的研究，适用范围广，本发明的试验装置使得到的试验数据更准确，模拟性较强，且具有较强的可操作性。
Description
技术领域
本发明涉及一种检测土壤重金属浸出规律的模拟试验装置，属于土壤中金属腐蚀性的检测装置技术领域。
背景技术
随着社会经济的快速发展，我国土壤中的重金属污染日益严重，相关问题已引起人们的密切关注。污染土壤的重金属除了可在土壤-植物系统中迁移转化，影响植物的生章及农产品安全，也可通过地表径流、淋溶等作用逐渐向水体迁移，从而对水体的水质、生态环境产生影响。土壤物质可经各种方式搬运成为道路沉积物，重金属在一定的条件下可重新随地表径流迁移。为了有效防止重金属迁移对环境及人体造成伤害，需要研究土壤中重金属的特点，从而需要一套试验设备。目前，对土壤重金属的检测缺少整套的检测模拟试验设备。
发明内容
为了更准确研究土壤中重金属浸出规律的特点，本发明提供了一种检测土壤重金属浸出规律的模拟试验装置，本发明的试验装置使得到的试验数据更准确，模拟性较强，且具有较强的可操作性。
本发明的技术方案是：一种检测土壤重金属浸出规律的模拟试验装置，包括储液桶、进液泵、进液管、手柄、摇杆、三岔管、钻杆、搅拌叶片、钻头、LED光源、溢流液收集桶、取样孔、过滤网Ⅰ、过滤网Ⅱ、渗滤液收集桶、底座、通气管、流量泵、气瓶、橡胶插孔塞、试验箱；
所述储液桶与进液泵连通，进液管的一端与进液泵连通，进液管的另一端三岔管的顶端连通，三岔管的底端与钻杆的一端连通，钻杆的另一端与钻头连通，钻杆与钻头的内部均为中空的，钻头的底部设有出液口，三岔管的侧面与摇杆的一端连接，摇杆的另一端套装手柄，试验箱固定在底座上，试验箱包括箱体，箱体上设有可以打开的箱盖，钻头的底部伸入箱体内，箱体内上部设有过滤网Ⅰ，箱体内下部设有过滤网Ⅱ，过滤网Ⅰ、过滤网Ⅱ与箱体均以可拆卸方式连接，箱体的侧面上开有一个以上的取样孔，取样孔用塞子塞紧，通气管的一端与试验箱连通，通气管的另一端与流量泵连通，流量泵与气瓶连通，箱盖的内表面上设有LED光源，溢流液收集桶通过管道与箱体上部连通，渗滤液收集桶通过管道与箱体底部连通。
箱盖外表面上设有一个以上的橡胶插孔塞，用于土壤电化学测试时插入土壤连接导线、参比电极和辅助电极。
所述LED光源呈点阵式布置安装在箱盖的内表面上，LED光源包括红色LED灯珠、蓝色LED灯珠、白色LED灯珠、绿色LED灯珠及黄色LED灯珠且各颜色的灯珠结构相同，灯珠的外表面为圆柱面的反光罩，所述反光罩内部安装有LED灯珠本体，所述反光罩的顶部及圆柱面上通过透明板密封，所述反光罩的圆柱面上包裹安装散热器。
箱体内设有加热器、温度传感器和湿度传感器，加热器用于加热土壤，温度传感器用于测量土壤温度，湿度传感器用于测量土壤湿度。
所述试验箱为有机玻璃制作的圆柱体箱，土壤中加入酸性液体时不会对箱体造成腐蚀。
过滤网Ⅰ的滤网孔径大于过滤网Ⅱ的滤网孔径，过滤网Ⅰ用于过滤掉较大颗粒的土块，使进入的土壤粒径均匀，试验更准确，过滤网Ⅱ用于渗滤液过滤。
所述钻杆上设有搅拌叶片。
本发明箱盖顶部还设有两个控制器，其中一个为温湿度控制器，另一个为LED光源控制器，所述加热器、温度传感器和湿度传感器均与温湿度控制器连接，LED光源控制器内设有电路板、导线、电源和调光器，所述电源为所述LED光源提供电能，每种光色的LED灯珠单独配置电源，每个电源配置调光器，通过调节调光器来调节各色LED灯珠的电流，光照强度可调。
本发明的工作原理是：首先打开箱盖，安装上过滤网Ⅰ13、过滤网Ⅱ14，然后将土壤置于试验箱21的箱体内，再取出过滤网Ⅰ13，然后握住手柄4，转动摇杆5，使钻头9伸入土壤中，同时打开进液泵2，使储液桶1内的液体依次经进液泵2、进液管3、钻杆7、钻头9最后从出液口流入至土壤中，同时钻杆7上的搅拌叶片8对土壤疏松，使液体与土壤的混合均匀，加完液体后，反向转动摇杆5，使钻头9离开土壤，并位于箱体上部，然后盖上箱盖，箱体内的溢流液体通过管道流入溢流液收集桶11内，土壤底部的渗滤液通过管道流入渗滤液收集桶15内，箱盖内表面的LED光源10对土壤进行光照，箱盖外表面上的一个以上的橡胶插孔塞20用于土壤电化学测试时插入土壤连接导线、参比电极和辅助电极，箱体内设有加热器、温度传感器和湿度传感器，加热器用于加热土壤，温度传感器用于测量土壤温度，湿度传感器用于测量土壤湿度，取试验箱内土壤样品时，选定好位置后，打开取样孔的塞子，进行取样，取样后再用塞子塞紧取样孔，对土壤进行通气时，打开流量泵18，气体经通气管17进入试验箱内；
本发明箱盖顶部设有的两个控制器，其中一个为温湿度控制器，另一个为LED光源控制器，所述加热器、温度传感器和湿度传感器均与温湿度控制器连接，LED光源控制器内设有电路板、导线、电源和调光器，所述电源为所述LED光源提供电能，每种光色的LED灯珠单独配置电源，每个电源配置调光器，通过调节调光器来调节各色LED灯珠的电流，光照强度可调，调节不同的光色不同的光照强度以检测不同光色光照强度下，土壤中重金属的规律。
本发明的有益效果是：
(1)本发明可进行土壤的电化学检测以及不同温度、湿度下，土壤中重金属浸出规律，还可以模拟不同光照强度，不同光色下，土壤中重金属的规律，本发明可进行多个方向的研究，适用范围广。
(2)本发明的模拟效果好，模拟试验数据准备，模拟性强。
(3)本发明结构简单，制作方便，具有较强的可操作性。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明箱盖内表面的结构示意图；
图3为本发明灯珠的结构示意图；
图4为本发明箱盖外表面的结构示意图；
图中各标号：1-储液桶、2-进液泵、3-进液管、4-手柄、5-摇杆、6-三岔管、7-钻杆、8-搅拌叶片、9-钻头、10-LED光源、11-溢流液收集桶、12-取样孔、13-过滤网Ⅰ、14-过滤网Ⅱ、15-渗滤液收集桶、16-底座、17-通气管、18-流量泵、19-气瓶、20-橡胶插孔塞、21-试验箱、22-透明板、23-LED灯珠本体、24-反光罩、25-散热器。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明作进一步说明。
实施例1：如图1～3所示，本检测土壤重金属浸出规律的模拟试验装置，包括储液桶1、进液泵2、进液管3、手柄4、摇杆5、三岔管6、钻杆7、钻头9、LED光源10、溢流液收集桶11、取样孔12、过滤网Ⅰ13、过滤网Ⅱ14、渗滤液收集桶15、底座16、通气管17、流量泵18、气瓶19、试验箱21；
所述储液桶1与进液泵2连通，进液管3的一端与进液泵2连通，进液管3的另一端三岔管6的顶端连通，三岔管6的底端与钻杆7的一端连通，钻杆7的另一端与钻头9连通，钻杆7与钻头9的内部均为中空的，钻头9的底部设有出液口，三岔管6的侧面与摇杆5的一端连接，摇杆5的另一端套装手柄4，试验箱21固定在底座16上，试验箱21包括箱体，箱体上设有可以打开的箱盖，钻头9的底部穿过箱盖伸入箱体内，箱体内上部设有过滤网Ⅰ13，箱体内下部设有过滤网Ⅱ14，过滤网Ⅰ13、过滤网Ⅱ14与箱体均以可拆卸方式连接，箱体的侧面上开有5个取样孔12，以满足不同高度的取样，取样孔12用塞子塞紧，通气管17的一端与试验箱21连通，通气管17的另一端与流量泵18连通，流量泵18与气瓶19连通，箱盖的内表面上设有LED光源10，溢流液收集桶11通过管道与箱体上部连通，渗滤液收集桶15通过管道与箱体底部连通；
所述LED光源10呈点阵式布置安装在箱盖的内表面上，LED光源10包括红色LED灯珠、蓝色LED灯珠、白色LED灯珠、绿色LED灯珠及黄色LED灯珠且各颜色的灯珠结构相同，灯珠的外表面为圆柱面的反光罩24，所述反光罩内部安装有LED灯珠本体23，所述反光罩24的顶部及圆柱面上通过透明板22密封，所述反光罩24的圆柱面上包裹安装散热器25。
实施例2：本实施例结构同实施例1，不同之处在于，如图4所示，箱盖外表面上设有5个橡胶插孔塞20，用于土壤电化学测试时插入土壤连接导线、参比电极和辅助电极。
实施例3：本实施例结构同实施例2，不同之处在于，箱体内设有加热器、温度传感器和湿度传感器，加热器用于加热土壤，温度传感器用于测量土壤温度，湿度传感器用于测量土壤湿度；所述试验箱21为有机玻璃制作的圆柱体箱；过滤网Ⅰ13的滤网孔径大于过滤网Ⅱ14的滤网孔径；所述钻杆7上设有搅拌叶片8。
本实施例箱盖顶部还设有两个控制器，其中一个为温湿度控制器，另一个为LED光源控制器，所述加热器、温度传感器和湿度传感器均与温湿度控制器连接，LED光源控制器内设有电路板、导线、电源和调光器，所述电源为所述LED光源提供电能，每种光色的LED灯珠单独配置电源，每个电源配置调光器，通过调节调光器来调节各色LED灯珠的电流，光照强度可调。
本实施例的工作过程如下：
首先打开箱盖，安装上过滤网Ⅰ13、过滤网Ⅱ14，然后将土壤置于试验箱21的箱体内，再取出过滤网Ⅰ13，然后握住手柄4，转动摇杆5，使钻头9伸入土壤中，同时打开进液泵2，使储液桶1内的液体依次经进液泵2、进液管3、钻杆7、钻头9最后从出液口流入至土壤中，同时钻杆7上的搅拌叶片8对土壤疏松，使液体与土壤的混合均匀，加完液体后，反向转动摇杆5，使钻头9离开土壤，并位于箱体上部，然后盖上箱盖，箱体内的溢流液体通过管道流入溢流液收集桶11内，土壤底部的渗滤液通过管道流入渗滤液收集桶15内，箱盖内表面的LED光源10对土壤进行光照，箱盖外表面上的一个以上的橡胶插孔塞20用于土壤电化学测试时插入土壤连接导线、参比电极和辅助电极，箱体内设有加热器、温度传感器和湿度传感器，加热器用于加热土壤，温度传感器用于测量土壤温度，湿度传感器用于测量土壤湿度，取试验箱内土壤样品时，选定好位置后，打开取样孔的塞子，进行取样，取样后再用塞子塞紧取样孔，对土壤进行通气时，打开流量泵18，气体经通气管17进入试验箱内；
本发明箱盖顶部设有的两个控制器，其中一个为温湿度控制器，另一个为LED光源控制器，所述加热器、温度传感器和湿度传感器均与温湿度控制器连接，LED光源控制器内设有电路板、导线、电源和调光器，所述电源为所述LED光源提供电能，每种光色的LED灯珠单独配置电源，每个电源配置调光器，通过调节调光器来调节各色LED灯珠的电流，光照强度可调，调节不同的光色不同的光照强度以检测不同光色光照强度下，土壤中重金属浸出规律。
本实施例装置可进行土壤的电化学检测以及不同温度、湿度下，土壤中重金属浸出规律，还可以模拟不同光照强度，不同光色下，土壤中重金属的规律，本发明可进行多个方向的研究，适用范围广。
上面结合附图对本发明的具体实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (7)
1.一种检测土壤重金属浸出规律的模拟试验装置，其特征在于，包括储液桶(1)、进液泵(2)、进液管(3)、手柄(4)、摇杆(5)、三岔管(6)、钻杆(7)、钻头(9)、LED光源(10)、溢流液收集桶(11)、取样孔(12)、过滤网Ⅰ(13)、过滤网Ⅱ(14)、渗滤液收集桶(15)、底座(16)、通气管(17)、流量泵(18)、气瓶(19)、试验箱(21)；
所述储液桶(1)与进液泵(2)连通，进液管(3)的一端与进液泵(2)连通，进液管(3)的另一端三岔管(6)的顶端连通，三岔管(6)的底端与钻杆(7)的一端连通，钻杆(7)的另一端与钻头(9)连通，钻杆(7)与钻头(9)的内部均为中空的，钻头(9)的底部设有出液口，三岔管(6)的侧面与摇杆(5)的一端连接，摇杆(5)的另一端套装手柄(4)，试验箱(21)固定在底座(16)上，试验箱(21)包括箱体，箱体上设有可以打开的箱盖，钻头(9)的底部伸入箱体内，箱体内上部设有过滤网Ⅰ(13)，箱体内下部设有过滤网Ⅱ(14)，过滤网Ⅰ(13)、过滤网Ⅱ(14)与箱体均以可拆卸方式连接，箱体的侧面上开有一个以上的取样孔(12)，取样孔(12)用塞子塞紧，通气管(17)的一端与试验箱(21)连通，通气管(17)的另一端与流量泵(18)连通，流量泵(18)与气瓶(19)连通，箱盖的内表面上设有LED光源(10)，溢流液收集桶(11)通过管道与箱体上部连通，渗滤液收集桶(15)通过管道与箱体底部连通。
2.根据权利要求1所述的检测土壤重金属浸出规律的模拟试验装置，其特征在于：箱盖外表面上设有一个以上的橡胶插孔塞(20)，用于土壤电化学测试时插入土壤连接导线、参比电极和辅助电极。
3.根据权利要求1所述的检测土壤重金属浸出规律的模拟试验装置，其特征在于：所述LED光源(10)呈点阵式布置安装在箱盖的内表面上，LED光源(10)包括红色LED灯珠、蓝色LED灯珠、白色LED灯珠、绿色LED灯珠及黄色LED灯珠且各颜色的灯珠结构相同，灯珠的外表面为圆柱面的反光罩(24)，所述反光罩内部安装有LED灯珠本体(23)，所述反光罩(24)的顶部及圆柱面上通过透明板(22)密封，所述反光罩(24)的圆柱面上包裹安装散热器(25)。
4.根据权利要求1所述的检测土壤重金属浸出规律的模拟试验装置，其特征在于：箱体内设有加热器、温度传感器和湿度传感器，加热器用于加热土壤，温度传感器用于测量土壤温度，湿度传感器用于测量土壤湿度。
5.根据权利要求1所述的检测土壤重金属浸出规律的模拟试验装置，其特征在于：所述试验箱(21)为有机玻璃制作的圆柱体箱。
6.根据权利要求1所述的检测土壤重金属浸出规律的模拟试验装置，其特征在于：过滤网Ⅰ(13)的滤网孔径大于过滤网Ⅱ(14)的滤网孔径。
7.根据权利要求1所述的检测土壤重金属浸出规律的模拟试验装置，其特征在于：所述钻杆(7)上设有搅拌叶片(8)。
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2019
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