CN208076351U - 一种用于原状土柱淋溶试验的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及土地整治工程领域，具体为一种用于原状土柱淋溶试验的装置。本实用新型解决了现有的淋溶装置无法真实模拟田间原状土壤渗透过程的问题。本实用新型包括采样单元和试验单元，采样单元和试验单元共用工作腔室；所述采样单元由工作腔室和采样机构组成；所述采样机构能够可拆卸地与工作腔室的下端连接；所述试验单元由工作腔室、孔板、支座、漏斗、出水阀和顶盖组成，所述支座上设有固定座，工作腔室的下端能够可拆卸地连接在固定座上，所述孔板固定在固定座内，漏斗设置在固定座的底部，位于孔板的下方，漏斗的喇叭状外缘尺寸与固定座内径匹配；顶盖设置在工作腔室的上端。

Description

一种用于原状土柱淋溶试验的装置

技术领域

本实用新型涉及土地整治工程领域，具体为一种适用于原状土柱淋溶试验的室内模拟装置。

背景技术

土壤是重要的生产资料和环境资源，土壤中物质的淋溶淀积、营养元素的迁移转化和生物有效性、重金属元素的迁移与毒性等是影响土壤与环境质量的重要因素，直接关系到农业的可持续发展和人类健康。随着工业生产的迅猛发展和各种化学产品、农药及化肥的广泛使用，一方面含重金属的污染物通过各种途径进入环境，造成土壤，尤其是农田土壤重金属污染日益严重；另一方面，长期以来化肥施用量大、利用率低不仅造成资源的浪费，同时对生态环境也带来了负面影响。由于土壤污染具有隐蔽性、累积性和不可逆性，开展野外田间试验，需要耗费大量的人力和时间，而且田间试验会受到外在环境的干扰，如若处理不当，也会造成试验区域内土壤污染。有机玻璃土柱，是一种可人为模拟土体淋溶的试验装置，可严格控制试验条件，减少试验误差，根据不同的试验目的，研究不同土体结构下土壤中物质含量变化及运移规律。

现有的技术中，现有土柱淋溶装置只适用于在室内做淋溶试验，需要试验人员先去试验区块取土，再将土搬运回试验室，最后将土加装在试验装置中，上述流程实际上已经破外了土体各层的秩序，同时土体的紧实度也受到影响，该试验已不能真实有效的反应土体自然状况条件下溶质的运移规律，无法真实模拟田间原状土壤渗透过程。

发明内容

为了克服现有技术存在问题，本实用新型的目的是提供一种用于原状土柱淋溶试验的装置，可用于模拟原状土壤中物质运移变化规律，可直接采集田间原状土柱进行淋溶试验，可控性好，可根据不同研究目的开展原状土柱模拟试验。

本实用新型的技术解决方案是：

一种用于原状土柱淋溶试验的装置，其特殊之处：包括采样单元和试验单元，采样单元和试验单元共用工作腔室；所述工作腔室为一有机玻璃筒；

所述采样单元由工作腔室和采样机构组成；所述采样机构为一圆筒，圆筒的一端为刀刃，另一端的端面上均匀设有多根立柱，立柱的顶部与受力盘连接；圆筒能够可拆卸地与工作腔室的下端连接；所述受力盘的顶部和底部都为圆盘，底部的圆盘上设有与立柱对应的孔，顶部和底部之间为圆弧过渡段；

所述试验单元由工作腔室、孔板、支座、漏斗、出水阀和顶盖组成；

所述支座上设有固定座，固定座为一筒体，工作腔室的下端能够可拆卸地连接在固定座上；所述孔板固定在固定座内，漏斗设置在固定座的底部，位于孔板的下方，漏斗的喇叭状外缘尺寸与固定座内径匹配；所述出水阀的数量为多个，多个出水阀可拆卸地安装于工作腔室的侧壁，顶盖设置在工作腔室的上端。

以上为本实用新型的基本结构，以下对其将进行进一步优化：

优选地，上述工作腔室的下端与采样机构通过螺纹进行连接优选地，上述漏斗的上端具有径向外延部，该径向外延部卡在孔板与支座的平板之间，并通过所述螺丝连接固定。

优选地，上述工作腔室的下端通过螺纹固定在固定座上。

优选地，为了保证强度，同时便于观察，上述漏斗是材质为有机玻璃。

优选地，上述孔板为圆形，孔板上均匀分布有多个通孔。

优选地，为了便于安装和取下顶盖，上述顶盖上端设有把手，为了平衡工作腔室的压力，顶盖中心设有通气孔。

优选地，上述出水阀为有机玻璃材质。

优选地，顶盖与工作腔室为过盈配合或螺纹连接。

优选地，上述出水阀的数量为六个。

优选地，为了防止锈蚀，上述支座、采样机构均为不锈钢材质。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型可以模拟原状土壤中物质运移变化规律，利用采样机构直接在试验区块获取原状土，土体层间的秩序和压实程度不受影响，真实模拟田间原状土壤渗透过程。

2、本实用新型结构简单，操作方便，采样取土时，将采样机构安装在工作腔室下端，直接取土，取土完成后，采样机构卸下，直接将工作腔室安装在支座上就可进行试验。

3、本实用新型设有多个出水阀，可在试验过程中随时对不同地质层进行试验。

4、本实用新型可控性好，可根据不同研究目的开展原状土柱模拟试验。

附图说明

图1为本实用新型采样时的装配图；

图2为本实用新型试验时的装配图；

图3为本实用新型的孔板主视图；

图4为本实用新型的顶盖剖视图。

其中附图标记为：1-工作腔室、2-孔板、3-支座、4-漏斗、5-出水阀、6-顶盖、7-采样机构、8-固定座、9-立柱；10、受力盘。

具体实施方式

以下结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步的描述。

参见图1和图2，一种用于原状土柱淋溶试验的装置，包括采样单元和试验单元，采样单元和试验单元共用工作腔室1。

所述工作腔室1为一有机玻璃筒，其底部设有外螺纹。

本实用新型在做试验之前先要在现场取土采样，取土采样时，是工作腔室1与采样机构7配合。

所述采样机构7是一个专门用于在现场取土的机构，采样机构7为一圆筒，圆筒的一端为刀刃，另一端的端面上均匀设有多根立柱9，立柱9的顶部与受力盘10连接；圆筒可拆卸地与工作腔室1的下端连接；所述受力盘10的顶部和底部都为圆盘，底部的圆盘上设有与立柱9对应的孔，顶部和底部之间为圆弧过渡段，方便用手端持。本实施例采用工作腔室1的下端与采样机构7通过螺纹进行连接，工作腔室1的下端为外螺纹，采样机构7上为内螺纹。

本实用新型在做试验时，是工作腔室1与孔板2、支座3、漏斗4、出水阀5、顶盖6配合。

所述支座3上设有固定座8，固定座8为一筒体，工作腔室1的下端可拆卸地固定在固定座8上，本实施例采用工作腔室1的下端通过螺纹固定在固定座8上。孔板2固定在固定座8内，漏斗4设置在固定座8的底部，位于孔板2的下方，漏斗4的喇叭状外缘尺寸与固定座8内径匹配。

工作腔室1侧壁上有6个安装孔，用于安装出水阀5，所述出水阀5的数量可以为多个，本实施例选取六个，六个出水阀5可拆卸地安装于工作腔室1的侧壁，安装孔孔径为15mm，最上端安装孔到工作腔室顶端为200mm，两个安装孔间距均为300mm；出水阀5与工作腔室1为螺纹连接，出水阀5外侧设有防水橡胶套；工作腔室1的上部与顶盖6为过盈配合或螺纹连接；工作腔室高2000mm，外径为220mm，壁厚10mm；孔板2为圆形，外径300mm，厚度为15mm，其上均匀分布直径3mm的通孔，相邻通孔的间距为6mm。顶盖6设置在工作腔室1的上端。

采样机构与工作腔室下端通过螺纹固定连接后，用于在田间直接采集原状土柱，采样机构7的圆筒内径为220mm，高100mm，壁厚10mm，为不锈钢材质。

漏斗4材质为有机玻璃。为了便于安装和取下顶盖6，上述顶盖6上端设有把手，为了平衡工作腔室1内的压力，顶盖6中心设有通气孔。为防止锈蚀，支座3采用不锈钢材质。

本实用新型的工作原理如下：

首先，将出水阀5从工作腔室1卸下，立柱9和刀刃是固定的，将采样机构7的圆筒固定在工作腔室1下端，安装受力盘，可用榔头向下砸受力盘的上端，对刀刃施加压力，采样机构7的刀刃首先进入土中，工作腔室1逐渐进入土中，土壤进入工作腔室1内，采集原状土柱，在取样的同时，还要将工作腔室1外围距刀刃20-30公分以上的土壤挖掉，减小采样机构7向下的阻力，待采集好土柱后，将采样机构7外围的土壤全部挖掉，拿出采样机构和工作腔室1，完成原状土柱采集；进行试验时，卸掉采样机构7，把孔板2装入固定座8，漏斗4安装于固定座8的下端；再工作腔室1安装在固定座8上，然后为出水阀5套上防水橡胶套，并安装在工作腔室1外侧的安装孔上；最后将顶盖6安装在工作腔室1上端后，开始试验。

Claims (10)

1.一种用于原状土柱淋溶试验的装置，其特征在于：包括采样单元和试验单元，采样单元和试验单元共用工作腔室(1)；所述工作腔室(1)为一有机玻璃筒；

所述采样单元由工作腔室(1)和采样机构(7)组成；所述采样机构(7)为一圆筒，圆筒的一端为刀刃，另一端的端面上均匀设有多根立柱(9)，立柱(9)的顶部与受力盘(10)连接；圆筒能够可拆卸地与工作腔室(1)的下端连接；所述受力盘(10)的顶部和底部都为圆盘，底部的圆盘上设有与立柱(9)对应的孔，顶部和底部之间为圆弧过渡段；

所述试验单元由工作腔室(1)、孔板(2)、支座(3)、漏斗(4)、出水阀(5)和顶盖(6)组成；

所述支座(3)上设有固定座(8)，固定座(8)为一筒体，工作腔室(1)的下端能够可拆卸地连接在固定座(8)上；所述孔板(2)固定在固定座(8)内，漏斗(4)设置在固定座(8)的底部，位于孔板(2)的下方，漏斗(4)的喇叭状外缘尺寸与固定座(8)内径匹配；所述出水阀(5)的数量为多个，多个出水阀(5)可拆卸地安装于工作腔室(1)的侧壁，顶盖(6)设置在工作腔室(1)的上端。

2.根据权利要求1所述的用于原状土柱淋溶试验的装置，其特征在于：所述工作腔室(1)的下端与采样机构(7)通过螺纹进行连接。

3.根据权利要求1所述的用于原状土柱淋溶试验的装置，其特征在于：所述工作腔室(1)的下端通过螺纹与固定座(8)连接。

4.根据权利要求1-3任一所述的用于原状土柱淋溶试验的装置，其特征在于：所述漏斗(4)材质为有机玻璃。

5.根据权利要求4所述的用于原状土柱淋溶试验的装置，其特征在于：所述孔板(2)为圆形，孔板(2)上均匀分布有多个通孔。

6.根据权利要求5所述的用于原状土柱淋溶试验的装置，其特征在于：所述顶盖(6)上端设有把手，顶盖(6)中心设有通气孔。

7.根据权利要求6所述的用于原状土柱淋溶试验的装置，其特征在于：所述出水阀(5)为有机玻璃材质。

8.根据权利要求7所述的用于原状土柱淋溶试验的装置，其特征在于：所述顶盖(6)与工作腔室(1)为过盈配合或螺纹连接。

9.根据权利要求8所述的用于原状土柱淋溶试验的装置，其特征在于：所述出水阀(5)的数量为六个。

10.根据权利要求9所述的用于原状土柱淋溶试验的装置，其特征在于：所述支座(3)、采样机构(7)均为不锈钢材质。