CN206431004U - 一种测定土壤饱和含水量的仪器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种测定土壤饱和含水量的仪器，该仪器包括两个底座，底座上分别竖直安装有立柱，立柱之间设有横梁，横梁上设有若干个拉力传感器，拉力传感器下方连有尼龙线，拉力传感器通过尼龙线连接有铁丝笼；使用时，铁丝笼内固定设有环刀，铁丝笼外放置有容器，拉力传感器均连有导线，拉力传感器通过导线连接有电子控制箱。本实用新型的优点在于可精确测定出达到土壤含水率达到饱和的时间，无需预先知道土壤质地，即可精确测定出土壤样品在不同时间的吸水量及最大吸水量，并精确计算出土壤饱和含水率。

Description

一种测定土壤饱和含水量的仪器

技术领域

本实用新型涉及土壤饱和含水量的测量领域，具体涉及一种测定土壤饱和含水量的仪器。

背景技术

在森林水文观测中，对土壤饱和含水率的研究是十分重要的内容之一。现有的方法主要采用固定时间长度的环刀浸泡法，根据土壤质地，浸泡若干小时后对环刀进行称重，然后计算土壤饱和含水量。该方法需要预先明确土壤质地，然后选择时间长度。对于壤土，一般浸泡环刀8-12小时，对于粘土含量较高的土壤，则需要延长环刀浸泡时间；研究中发现，对环刀的浸泡时间太长或者过短，都会影响土壤饱和含水量测定精度；此外，土壤水达到饱和的时间作为一个间接反映土壤质地的变量，在森林水文研究中未被重视，目前还没有方法研究土壤含水量达到饱和所需要的时间。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种测定土壤饱和含水量的仪器，该仪器有效解决了传统测量土壤饱和含水量仪器存在的缺陷，并作出了一些改进地方。

本实用新型所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种测定土壤饱和含水量的仪器，包括两个底座，所述底座上分别竖直安装有立柱，所述立柱之间设有横梁，所述横梁上设有若干个拉力传感器，所述拉力传感器下方连有尼龙线，所述拉力传感器通过尼龙线连接有铁丝笼，所述铁丝笼内固定设有环刀，用于采集并盛放土壤，所述铁丝笼外放置有容器，用于盛装水；

所述拉力传感器均连有导线，所述拉力传感器通过导线连接有电子控制箱。

进一步改进在于，所述电子控制箱包括电池和无纸记录仪，所述电子控制箱还设有开关。

进一步改进在于，所述环刀包括环刀体，以及位于环刀体两端的环刀顶盖和环刀底盖，所述环刀顶盖上开有若干个圆孔。

本实用新型的有益效果是：

1)可精确测定出达到土壤含水率达到饱和的时间，无需预先知道土壤质地，即可精确测定出土壤样品在不同时间的吸水量及最大吸水量，并精确计算出土壤饱和含水率；

2)可比较不同土壤样品在浸泡时间过程中含水率的变化过程；

3)根据无纸记录仪通道数量，可以同时对多组上述参数进行测定。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为环刀的分解后各组件结构示意图；

图3为环刀组装时示意图

其中，1-底座，2-立柱，3-横梁，4-拉力传感器，5-尼龙线，6-铁丝笼，7-环刀，71-环刀体，72-环刀顶盖，73-环刀底盖，74-圆孔，75-防水胶带，8-容器，9-导线，10-电子控制箱。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

如图1所示，一种测定土壤饱和含水量的仪器，包括两个底座1，底座1分别竖直安装有立柱2，立柱2之间设有横梁3，横梁3上设有若干个拉力传感器4，拉力传感器4下方连有尼龙线5，拉力传感器4通过尼龙线5连接有铁丝笼6；使用时，铁丝笼6内固定设有环刀7，用于采集并盛放土壤，铁丝笼6外放置有容器8，用于盛装水；

拉力传感器4均连有导线9，拉力传感器4通过导线9连接有电子控制箱10，电子控制箱包括电池和无纸记录仪(图中未示出)，电子控制箱还设有开关(图中未示出)。如图2所示，环刀7包括环刀体71，以及位于环刀体71两端的环刀顶盖72和环刀底盖(73)，环刀顶盖72上开有若干个圆孔74。

如图3所示，环刀7的加工组件为环刀体71和环刀盖，环刀盖分为环刀顶盖72和环刀底盖73，加工方法为首先在环刀顶盖72上进行钻孔或者冲孔加工，形成若干孔径为1mm圆孔74；然后用防水胶带75将环刀盖和环刀体71的连接处缠绕两圈，以确保环刀7在浸泡过程均由有孔环刀盖位置浸水。

上述测定土壤饱和含水量的仪器在测量时采用以下步骤，包括：

a、调节铁丝笼6与拉力传感器4之间尼龙线5的长度，使环刀刃一端的环刀顶盖72刚好能没入水中；

b、打开电子控制箱10开关，预先设置无纸记录仪的时间测定步长，将铁丝笼6静置，并在无纸记录仪上进行归零处理；

c、将环刀7置于铁丝笼6，确保环刀刃一端向上，铁丝笼6用以固定环刀7位置，静置，然后将铁丝笼6轻轻放入盛有水的容器8内，并悬置于水中；

d、浸泡一定的时间之后，下载无纸记录仪中的数据，其中包括：环刀7及所采集土样的重量m₀、环刀7及铁丝笼6刚刚置于容器8中的拉压力传感器4读数m₁、不同时间点拉压力传感器4读数m_x，以及浸泡过程中达到最大读数时的m_max，以及各读数所对应的时间t₀、t₁、t_x、t_max；

e、结束后，取下环刀7上缠绕的防水胶带，打开环刀盖，将环刀体71及环刀盖放烘箱中于105℃烘干至恒重，将取下的防水胶带，连同烘干的环刀体71(含土壤)及环刀盖称重m₀₀，洗净环刀体71内的土壤，并烘干后，对环刀体71(不含土壤)及环刀盖称重m₀₁

f、根据公式计算得出，自然含水量＝(m₀-m₀₁)/(m₀₀-m₀₁)×100％，饱和含水量＝(m_max-m₁+m₀-m₀₁)/(m₀₀-m₀₁)×100％。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (3)

1.一种测定土壤饱和含水量的仪器，其特征在于：包括两个底座(1)，所述底座(1)上分别竖直安装有立柱(2)，所述立柱(2)之间设有横梁(3)，所述横梁(3)上设有若干个拉力传感器(4)，所述拉力传感器(4)下方连有尼龙线(5)，所述拉力传感器(4)通过尼龙线(5)连接有铁丝笼(6)，所述铁丝笼(6)内固定设有环刀(7)，用于采集并盛放土壤，所述铁丝笼(6)外放置有容器(8)，用于盛装水；

所述拉力传感器(4)均连有导线(9)，所述拉力传感器(4)通过导线(9)连接有电子控制箱(10)。

2.根据权利要求1所述的一种测定土壤饱和含水量的仪器，其特征在于：所述电子控制箱包括电池和无纸记录仪，所述电子控制箱还设有开关。

3.根据权利要求1所述的一种测定土壤饱和含水量的仪器，其特征在于：所述环刀(7)包括环刀体(71)，以及位于环刀体(71)两端的环刀顶盖(72)和环刀底盖(73)，所述环刀顶盖(72)上开有若干个圆孔(74)。