CN202033343U

CN202033343U - 一种用于模拟土柱淋溶及挥发的简易实验装置

Info

Publication number: CN202033343U
Application number: CN2011200609238U
Authority: CN
Inventors: 陈宝成; 刘之广; 张民; 王慎强; 杨越超; 马丽
Original assignee: Shandong Agricultural University
Current assignee: Shandong Agricultural University
Priority date: 2011-03-04
Filing date: 2011-03-04
Publication date: 2011-11-09
Anticipated expiration: 2021-03-04

Abstract

本实用新型涉及一种用于模拟土柱淋溶及挥发的简易实验装置，该装置包括淋溶柱、供气装置、加水器、气体吸收器、淋溶液收集器及支架。加水器安装在淋溶柱的上方，淋溶液收集器放置在淋溶柱淋出管的正下方；供气装置与淋溶柱的入气管连接；气体吸收器与淋溶柱的出气管连接；淋溶柱和加水器放置在支架上。本实用新型安装方便，拆卸简单；能够同时检测土壤养分的淋溶和挥发情况；能控制加水量及加水速度，淋溶液不易测漏；操作简单，试验重复性好，能够较好的模拟相关田间试验。

Description

一种用于模拟土柱淋溶及挥发的简易实验装置

一、技术领域

本发明属于土壤肥料学中的一种试验装置，涉及到测定肥料施入土壤后，养分在土柱中淋溶和挥发而发生的迁移与转化。

二、技术背景

人们在研究土壤养分淋溶和养分挥发的过程中，通常在室外布置田间试验，试验包括在地下埋设渗漏水收集装置，将实验小区使用PVC等材料板隔离防止侧渗，设置雨量计或者挥发收集装置进行雨量和气体挥发的测定。在降雨条件下的养分挥发收集及测定存在一定的难度。研究周期较长，工作量大，影响因素众多，实验结果不理想，还需投入大量的人力物力。为克服田间试验的困难，人们设计了土壤淋溶模拟装置，传统土壤淋溶装置在淋溶时，是以水柱的形式淋到土壤上，易发生扰动，且不易控制进水量及进水强度，容易发生淋溶液侧漏，而且不能同时测定肥料的挥发情况。授权公告号为CN100482349C的土壤淋溶模拟装置的发明专利虽然提出了部分解决方案，但不能测定养分挥发量，而且不能满足各个土柱淋溶的同时进行，影响试验结果的准确性。如果供试土壤较为粘重，水分向下淋溶时间较长，费时而且影响了实验的准确性。

三、发明内容

本实用新型为解决其他普通装置同时测量肥料施入土壤后养分的淋溶及挥发测定较难且费时费力，不能精确控制浇水量和浇水速度等缺点，提供一种用于模拟土柱淋溶及挥发的简易实验装置，该装置不仅能够同时收集土壤淋溶液和吸收挥发的气体，还能够精确控制浇水量，调整浇水速度，防止加水时土壤扰动，能够较好的模拟相关的田间试验。

本发明包括淋溶柱、供气装置、加水器、气体吸收器和淋溶液收集器及支架。所述的加水器安装在淋溶柱的上方，通过导管与淋溶柱的加水管连接；所述的淋溶液收集器放置在淋溶柱淋出管的正下方；所述的供气装置的洗气瓶出气管通过导管与淋溶柱的入气管连接；所述的气体吸收器的气体吸收瓶出气管通过导管与淋溶柱的出气管连接；淋溶柱和加水器固定于支架上。

所述的淋溶柱由三部分组成，第一部分由三个直管组成，分别为入气管，加水管和出气管，长度依次变短如图1所示，即入气管长度比加水管长，加水管长度比出气管长；第二部分为土壤填充部分，该部分柱体内壁为磨砂材质防止淋溶液侧漏，第三部分为渗漏水过滤淋出部分，底层填装小玻璃珠，上层加盖三层尼龙滤网。安装淋溶柱时先将其第三部分填装好，然后将第二部分与第三部分连接，根据实验要求填充土壤及肥料后与第一部分连接。淋溶柱可置于支架之上。

所述的供气装置由空气压缩机与洗气瓶组成，洗气瓶入气管与空气压缩机连接；洗气瓶出气管与淋溶柱入气管连接。洗气瓶中装入气体吸收液，使其液面高于洗气瓶入气管，低于洗气瓶出气管，吸收空气中的待测定气体，防止试验结果出现正误差，影响试验的准确性；如测定土壤中施入氮肥后的氨挥发时，气体吸收液为稀硫酸，空气通过洗气瓶洗气后通过导管连接到淋溶柱的入气管。

所述的加水器装置有能够控制加水流量的流量控制阀，其加水器盖上有一排气孔；

所述的气体吸收器为一气体吸收瓶，气体吸收瓶上装有气体吸收瓶入气管、气体吸收瓶出气管和气体吸收瓶密封软赛；气体吸收瓶入气管通过导管与淋溶柱的出气管相连接。气体吸收器中可根据需要置入气体吸收液，如测定土壤中施入氮肥的氨挥发时，气体吸收液为体积分数为2％的硼酸溶液，使其液面高于气体吸收瓶入气管，低于气体吸收瓶出气管。试验完成后使用已知浓度的稀硫酸滴定，计算吸收量。

所述的支架分为加水器支架和淋溶柱安置架两部分，淋溶柱安置架承接淋溶柱，加水器支架可扣置在淋溶柱之上承载加水器。

本实用新型的优点为：

简易实验装置的淋溶柱部分由可拆卸的三部分组成，便于土柱的填充，及试验后的清洗；淋溶柱内壁磨砂处理防止加入的水随管壁侧渗影响实验结果；加水器上有控制流量的阀门，只需加入实验设计所需的水量，根据实验需要调整流速对土柱进行加水；通过供气装置将实验进行中挥发的气体排出，再通过调整气体吸收器填充的溶液来选择性吸收气体组分；单独设计的支架可以使每一套装置单独安装，可供试验者根据实验设计要求安装摆放，更加人性化。

本实用新型安装方便，拆卸简单；能够同时检测土壤养分的淋溶和挥发情况；能控制加水量及加水速度，淋溶液不易测漏；操作简单，试验重复性好，能够较好的模拟相关田间试验。

四、附图说明

下面结合附图对实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的整体图

图2是淋溶柱及淋溶液收集器的平面透视图

图3是加水器

图4是供气装置

图5是气体吸收器

图6是支架

图中1加水管 2出气管 3入气管 4密封软塞 5连接螺纹 6过滤砂布 7为填充的玻璃球 8为淋出管 9为淋溶液收集器 10是排气孔 11是加水器盖 12是流量控制阀 13洗气瓶入气管 14洗气瓶出气管 15洗气瓶密封软塞 16空气压缩机 17气体吸收瓶入气管 18气体吸收瓶出气管 19气体吸收瓶密封软塞 20加水器支架 21淋溶柱安置架 22气体吸收瓶 23洗气瓶 24气体吸收瓶

五、具体实施方式

结合附图具体实施方法如下：

首先在淋溶柱的渗漏水过滤淋出部分底层填装小玻璃珠，再加盖三层过滤网后与淋溶柱的第二部分通过螺纹连接。按实验要求填装土柱后再通过螺纹安装淋溶柱的第一部分，淋溶柱的各部分连接时螺纹均缠绕膨体聚四氟乙烯密封带以密封；将安装完毕的淋溶柱安放到淋溶柱安置架21上；将供气装置中空气压缩机16的出气孔连接到预先加入吸收液的洗气瓶23的洗气瓶入气管13上，使用导管将洗气瓶23的洗气瓶出气管14与淋溶柱的入气管1连接；将加水器支架20放置在淋溶柱上方后，将加水器安置到加水器支架20上；将加水器通过导管与淋溶柱的加水管1连接；淋溶柱的出气管2与预先加入吸收液的气体吸收装置的气体吸收瓶入气口17连接；将淋溶液收集器放置在淋溶柱正下方，与淋出管8对齐。设备安装完毕后，向加水器中加入实验设计量的蒸馏水，打开空气压缩机16，调整加水器的流量控制阀12调整到实验所需的流量，实验开始。按照实验的要求，按时加水，取水样，滴定吸收的气体。实验结束后，拆开装置清理，方便下次使用。

Claims

1.一种用于模拟土柱淋溶及挥发的简易实验装置，其特征在于包括淋溶柱、供气装置、加水器、气体吸收器和淋溶液收集器及支架；所述的加水器安装在淋溶柱的上方，通过导管与淋溶柱的加水管连接；所述的淋溶液收集器放置在淋溶柱淋出管的正下方；所述的供气装置由空气压缩机和洗气瓶组成；所述的空气压缩机与洗气瓶入气管连接；所述的供气装置的洗气瓶出气管通过导管与淋溶柱的入气管连接；所述的气体吸收器的气体吸收瓶出气管通过导管与淋溶柱的出气管连接；所述的支架分为加水器支架和淋溶柱安置架两部分，淋溶柱安置架承接淋溶柱，加水器支架可扣置在淋溶柱之上承载加水器。

2.根据权利要求1所述的用于模拟土柱淋溶及挥发的简易实验装置，其特征在于所述的淋溶柱由可拆卸的三部分组成：第一部分由三个直管组成，分别为入气管，加水管和出气管，所述的入气管长度比加水管长，加水管长度比出气管长；第二部分为土壤填充部分，该部分柱体内壁为磨砂材质防止淋溶液侧漏；第三部分为渗漏水过滤淋出部分，该部分底层填装小玻璃珠，上层加盖三层尼龙滤网。