CN206638668U - 一种土壤水分特征曲线测量装置 - Google Patents

Abstract

一种土壤水分特征曲线测量装置，包括压力室，压力室内设有丁基橡胶膜，丁基橡胶膜上方设有陶土板，丁基橡胶膜和陶土板之间设有密闭的空腔，陶土板上设有土样，土样填充在环刀内；压力室外设有TDR土壤水分测定仪，TDR土壤水分测定仪的导线一端设有检测探头，检测探头穿过压力室并插入设置在土样中；压力室上还设有第一导气管，第一导气管一端与控制板连接，另一端与压力室内部空间连通，控制板通过第二导气管与空压机连接，第一导气管和第二导气管连通。采用上述结构，简化了土壤水分特征曲线的实验步骤，并提高了结果数据的精准度。

Description

一种土壤水分特征曲线测量装置

技术领域

本实用新型涉及土壤试验装置领域，特别是一种土壤水分特征曲线测量装置。

背景技术

为了提取土壤中的溶液，很多方法适用范围是有限的，且多数情况下会破坏土壤结构。压力膜仪法是一种简单可靠的方法，用以在受控条件下从土壤样品中除去土壤水分，这种方法将贯穿整个植物生长周期，而且不会破坏土壤结构，这种方法可适用于土壤结构已受破坏的的土壤样品或土壤结构未受破坏的土壤样品。压力膜仪可以用来确定未收干扰的土壤样品渗透性，并可用于研究土壤的滞后效应。在已知吸力值条件下，可以逐渐将土壤溶液提取出来，以用于化学分析。

压力膜仪由加压系统、压力室和排水系统三部分组成。利用空气压缩机为加压系统提供气压源，压力室中的土样置于陶土板上，土样通过陶土板与板下水室的的自由水相联系。当压力室内气压增加时，陶土板上的土样总土水势高于板下自由水的水势时，土样开始排水。当在某一压力下达到平衡状态即陶土板上的土壤水和陶土板下自由水的水势相等时，将土样取出称重，烘干，再称重，计算该压力下的土壤含水量。每次将土壤取出时，受外界温度湿度的影响，土壤含水量会发生变化，导致测量结果不精准。受实验条件、环境和时间的限制，压力膜仪法测定土壤水分特征曲线时，测定周期长，步骤繁琐，存在容重变化。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种土壤水分特征曲线测量装置，简化了土壤水分特征曲线的实验步骤，并提高了结果数据的精准度。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种土壤水分特征曲线测量装置，包括压力室，压力室内设有丁基橡胶膜，丁基橡胶膜上方设有陶土板，丁基橡胶膜和陶土板之间设有密闭的空腔，陶土板上设有土样，土样填充在环刀内；

压力室外设有TDR土壤水分测定仪，TDR土壤水分测定仪的导线一端设有检测探头，检测探头穿过压力室并插入设置在土样中；

压力室上还设有第一导气管，第一导气管一端与控制板连接，另一端与压力室内部空间连通，控制板通过第二导气管与空压机连接，第一导气管和第二导气管连通。

优选的方案中，所述的压力室为压力锅，压力锅顶部设有压力锅盖。

优选的方案中，所述的压力室内还设有出水管，出水管一端穿过陶土板并伸入空腔中，另一端穿过压力室侧壁延伸至压力室外。

优选的方案中，所述的压力室内底面设有塑料垫片，丁基橡胶膜固定设置在塑料垫片上。

优选的方案中，所述的控制板上设有压力表，压力表设置在第一导气管和第二导气管所形成的导气管路上。

本实用新型所提供的一种土壤水分特征曲线测量装置，通过采用上述结构，具有以下有益效果：

（1）简化了试验步骤，无需反复进行取样、称重、烘干、再称重的检测步骤，大大节约了试验所需要的时间，提高了试验的效率；

（2）避免了在取样过程中，外界温度湿度对土样的影响，保证了试验结果的精准性；

（3）因为无需反复的取样，因此空压机无需在每次取样之后再次加压至目标压力，大大降低了空压机的工作负担。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为本实用新型的压力室结构示意图。

图中：压力室1，土样2，检测探头3，环刀4，出水管5，陶土板6，导线7，TDR土壤水分测定仪8，压力锅盖9，第一导气管10，控制板11，压力表12，第二导气管13，空压机14，压力锅15，空腔16，丁基橡胶膜17，塑料垫片18，阀门19。

具体实施方式

如图中，一种土壤水分特征曲线测量装置，包括压力室1，压力室1内设有丁基橡胶膜17，丁基橡胶膜17上方设有陶土板6，丁基橡胶膜17和陶土板6之间设有密闭的空腔16，陶土板6上设有土样2，土样2填充在环刀4内；

压力室1外设有TDR土壤水分测定仪8，TDR土壤水分测定仪8的导线7一端设有检测探头3，检测探头3穿过压力室1并插入设置在土样2中；

压力室1上还设有第一导气管10，第一导气管10一端与控制板11连接，另一端与压力室1内部空间连通，控制板11通过第二导气管13与空压机14连接，第一导气管10和第二导气管13连通。

优选的方案中，所述的压力室1为压力锅15，压力锅15顶部设有压力锅盖9。

优选的方案中，所述的压力室1内还设有出水管5，出水管5一端穿过陶土板6并伸入空腔16中，另一端穿过压力室1侧壁延伸至压力室1外。

优选的方案中，所述的压力室1内底面设有塑料垫片18，丁基橡胶膜17固定设置在塑料垫片18上。

优选的方案中，所述的控制板11上设有压力表12和阀门19，压力表12设置在第一导气管10和第二导气管13所形成的导气管路上。

本新型的具体操作步骤如下：

在检测开始之前需要使陶土板和土壤达到饱和状态，具体操作为：将土壤样品放置在陶土板上，然后再陶土板上加水，土样和陶土板达到吸水饱和之后停止加水并且利用吸管处理掉陶土板上多余水分；

保证将压力室密闭（尤其在导线和出水管穿过的压力室侧壁位置上，需要进行密封处理），调节控制板11上的阀门19，使空压机14向压力室1内输送高压气体，观察压力表12的压力值，确定压力室内的气压达到目标值之后，关闭阀门19；

由于饱和的陶土板透水不透气，因此在加压过程中，陶土板上的土样总土水势高于板下自由水的水势时，土样开始排水，土样内的水分通过陶土板内的孔隙流至出水口，当土样水和陶土板下自由水的水势相等时，土样便不再排水，土样吸力与压力室内压力达到平衡，此时通过TDR土壤水分测定仪直接读取此时土壤含水量；

完成读数之后，继续调节压力室内压力至下一个设定压力，并重复上述过程，可得到各压力对应的土壤含水量，完成土壤水分特征曲线的测量。

Claims (5)

1.一种土壤水分特征曲线测量装置，包括压力室（1），其特征是：压力室（1）内设有丁基橡胶膜（17），丁基橡胶膜（17）上方设有陶土板（6），丁基橡胶膜（17）和陶土板（6）之间设有密闭的空腔（16），陶土板（6）上设有土样（2），土样（2）填充在环刀（4）内；

压力室（1）外设有TDR土壤水分测定仪（8），TDR土壤水分测定仪（8）的导线（7）一端设有检测探头（3），检测探头（3）穿过压力室（1）并插入设置在土样（2）中；

压力室（1）上还设有第一导气管（10），第一导气管（10）一端与控制板（11）连接，另一端与压力室（1）内部空间连通，控制板（11）通过第二导气管（13）与空压机（14）连接，第一导气管（10）和第二导气管（13）连通。

2.根据权利要求1所述的一种土壤水分特征曲线测量装置，其特征在于：所述的压力室（1）为压力锅（15），压力锅（15）顶部设有压力锅盖（9）。

3.根据权利要求1所述的一种土壤水分特征曲线测量装置，其特征在于：所述的压力室（1）内还设有出水管（5），出水管（5）一端穿过陶土板（6）并伸入空腔（16）中，另一端穿过压力室（1）侧壁延伸至压力室（1）外。

4.根据权利要求1所述的一种土壤水分特征曲线测量装置，其特征在于：所述的压力室（1）内底面设有塑料垫片（18），丁基橡胶膜（17）固定设置在塑料垫片（18）上。

5.根据权利要求1所述的一种土壤水分特征曲线测量装置，其特征在于：所述的控制板（11）上设有压力表（12），压力表（12）设置在第一导气管（10）和第二导气管（13）所形成的导气管路上。