CN208968968U - 一种土壤机械组成的测定装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种土壤机械组成的测定装置，包括：沉降筒，其筒壁上设有至少一个通孔，所述沉降筒上设有长度计量标注；取样管，其前端插设于所述沉降筒的通孔内，呈水平放置，后端向沉降筒外延伸，位于所述沉降孔内腔的所述取样管上设有至少一个进液孔，所述取样管的后端设有出液孔；引流管，其与所述取样管的后端连接，所述引流管上设有开关阀；以及收集容器，其对应所述引流管的出液孔设置，用于承接所述引流管流出的液体溶液，所述收集容器上设有容积计量标注。本实用新型的测定装置，可准确快速的完成取样操作，提高检测精度。

Description

一种土壤机械组成的测定装置

技术领域

本实用新型涉及一种测定土壤机械组成的装置，特别涉及一种利用沉降筒测定土壤机械组成的测定装置。

背景技术

土壤机械组成是土壤研究中常规检测项目，现期土壤机械组成的检测方法主要有比重法、吸管法。比重法测定结果的准确性欠佳，而吸管法检测精度高，重复性好，所以吸管法是土壤机械组成检测的经典方法。吸管法在检测分析中，是在一定时点及一定深度吸取一定量悬液，对该悬液进行烘干称重，即可测得不同粒径颗粒的含量。基于司笃克斯定律，吸取悬液时间及深度均会很大程度上影响测定结果的准确性。现期用于吸管法的吸液装置繁琐复杂，不便操作，还是常以移液管抽液。移液管抽液操作简单方便，但易出现抽液深度和抽液量控制不准确，抽液回流等问题。同时移液管抽液时，进液口朝下，抽取了指定深度以下颗粒。以上问题使得抽取的悬液颗粒粒径大小有偏差，抽取量不准确，颗粒运动轨迹变化，造成测定结果有较大误差。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种土壤机械组成的测定装置，克服现有技术中操作繁琐，人为测量操作误差大的缺点。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种土壤机械组成的测定装置，包括：沉降筒，用于盛放溶液，所述沉降筒的筒壁上设有至少一个通孔，所述沉降筒的筒壁上设有长度计量标注；取样管，其前端插设于所述沉降筒的通孔内，呈水平放置，后端向沉降筒外延伸，位于所述沉降孔内腔的所述取样管上设有至少一个进液孔，所述取样管的后端设有出液孔；引流管，其与所述取样管的后端连接，所述引流管上设有开关阀；以及收集容器，其对应所述引流管的出液孔设置，用于承接所述引流管流出的液体溶液，所述收集容器上设有容积计量标注。

优选地，上述技术方案中，所述取样管的内径为2～3.5mm。

优选地，上述技术方案中，所述取样管前端设有进液孔，所述取样管的左右两侧设有进液孔，位于所述取样管前端的进液孔和位于左右两侧的进液孔处于同一水平线上。

优选地，上述技术方案中，所述取样管前端设有第一进液孔，该第一进液孔的横截面为长方形或椭圆形结构，所述取样管前端的第一进液孔横向孔径大于纵向孔径，所述取样管的左右两侧设有第二进液孔，所述第一进液孔和所述第二进液孔处于同一水平线上。

优选地，上述技术方案中，所述取样管上的进液孔截面形状为圆形、椭圆或者长方形。

优选地，上述技术方案中，所述取样管上的进液孔的孔径为0.5～2mm。

优选地，上述技术方案中，所述取样管和所述引流管为一体成型。

优选地，上述技术方案中，所述收集容器为试管。

优选地，上述技术方案中，所述收集容器为抽液管。

优选地，上述技术方案中，所述抽液管包括：管体，其前端设有抽取针头，所述抽取针头对应所述引流管的出液口设置，所述抽取针头与所述引流管紧密连接；以及活塞杆，其可移动的插设于所述管体内，所述活塞杆与所述管体呈紧密连接，通过所述活塞杆在所述管体内的移动抽取所述沉降筒内的溶液。

本实用新型具有如下有益效果：

(1)本实用新型土壤机械组成的测定装置，以实际的测定需要为依据，再根据司笃克斯定律进行计算，确定待测土壤颗粒在一定时间点的沉降深度，即确定了取样管插入沉降筒的高度位置，由此准确定位到需要取样的深度，准确获取所需要的悬液颗粒，提高检测精度。

(2)本实用新型土壤机械组成的测定装置，取样管呈水平设置的插入沉降筒内，并在取样管上水平位置开设多个细小的进液孔，取样时，对应深度的悬液颗粒水平进入进液孔，抽取颗粒粒径准确，同时这一设置不易造成涡流，对悬液颗粒的运动影响小，可提高测定的准确性。

(3)沉降筒外的引流管上设有开关阀，以抽液器收集悬液颗粒，准确快捷，不易出现回流等问题。抽取一定的悬液颗粒用时控制在10s以内，以移液管抽取相同量悬液颗粒用时约在20s左右。抽取时间缩短，极大地提升了测定结果的精度。

附图说明

图1是根据本实用新型的实施例1土壤机械组成测定装置的示意图。

图2是根据本实用新型的实施例2土壤机械组成测定装置的示意图。

图3是根据本实用新型的抽液管与引流管连接的剖视图。

图4是图1中A的局部放大图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。

除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。

如图1所示，显示了根据本实用新型优选实施方式的一种土壤机械组成的测定装置的示意图，该测定装置主要包括沉降筒1、引流管2、收集容器3和取样管4。沉降筒1竖直固定放置在一个底座上，取样管4插设于所述沉降筒1内，取样管4的一端连接在引流管2上，引流管2的一端连接在收集容器3上，收集容器3可设计成底部为平面结构，直接设置在试验台的桌面上，也可以采用支架固定。

实施例1

基于取样管4、引流管2和收集容器3是成套配合使用，每一套的连接方式和操作是相同的，以其中一套举例说明。具体如下：

如图1-图2所示，沉降筒1固定竖直设置，保持测定过程中稳定不能晃动，沉降筒1可用来盛放悬液；在沉降筒1的筒壁上设有至少一个通孔，通孔的数量根据测定需要而定(本实施例为3个通孔)，插设于沉降筒1上的取样管4数量要与通孔数量一致。沉降筒1上设有体积计量标注和长度计量标注，利于在测定时方便观察，准确控制。取样管41水平插设于所述沉降筒1的通孔处，在取样管41上设有至少一个进液孔411(本实施例设有3个进液孔)，取样管41设有进液孔的一端向沉降筒1的空腔内延伸。优选地，取样管41的内孔直径为2～3.5mm，根据测定需要而定，本优选实施例中设为3mm。取样管41呈水平设置的插入沉降筒1内，并在取样管上开设细小的进液孔，取样时可以让溶液流动平缓，对沉降筒内土粒的运动影响小，可提高测定的准确性。取样管41的出液端与引流管21连接，引流管21上设有控制流动启停的开关阀211。引流管21的出液端与对应收集容器3设置，本实施例中采用的收集容器为试管31，试管31用于承接引流管21中的液体溶液，试管31上设有容积标注，标注的精度根据需要而定。试管31为普通平口试管，试管31与引流管21的出液端的连接为开口结构，引流管21的出液端直接插入在试管31管口处，打开开关阀211，引流管21的液体溶液靠自身重力流入试管31内，关闭第一开关阀211，流动停止，靠重力作用的流动，流速平缓，时间较长，对沉降筒1内的土壤颗粒运动影响很小。

实施例2

如图2-4所示，本实施例与实施例1的不同在于，本实施例采用的收集容器3为抽液管32。抽液管包括管体321和活塞杆322，管体321前端设有抽取针头323，所述抽取针头323对应所述引流管21的出液口设置，所述抽取针头323与所述引流管21紧密连接。活塞杆322可移动的插设于所述管体321内，所述活塞杆322与所述管体321呈紧密连接，通过所述活塞杆322在所述管体321内的移动抽取所述沉降筒1内的溶液。具体为：

抽液管的抽取针头323插入引流管21的出液端的管口，连接处为密闭连接，引流管21和抽液管32形成密闭空间。抽液管34的原理类似针筒的原理，活塞杆322可移动的插设于管体321内，活塞杆322的外径与管体321的内径相等，呈紧密连接。打开开关阀211，活塞杆322由内向外移动时，管体321内产生负压，可以使引流管21内的液体溶液快速流入管体321内，在管体321上设有容积标记，抽取所需定量的液体溶液后，活塞杆322即停止移动，再关闭开关阀211。采用抽液管21取样的速度快，同时对沉降筒1内土壤颗粒的运动影响较小，实际提取的土壤颗粒粒径与理论值更接近，测定的准确性更高。

本实用新型关于取样管的一个比较好的实施例中，取样管41前端设有进液孔，取样管的左右两侧设有进液孔，位于取样管41前端的进液孔和位于左右两侧的进液孔处于同一水平线上。在抽取沉降筒内的液体时，保证通过进液孔进入收集容器3的是同一层液体，使检测更为准确。

本实用新型关于取样管的另一个比较好的实施例中，取样管41前端设有第一进液孔，该第一进液孔的横截面为长方形或椭圆形结构，取样管41前端的第一进液孔横向孔径大于纵向孔径，第一进液孔横向孔径为0.5～2mm，纵向孔径为0.5-1mm。取样管的左右两侧设有第二进液孔，第一进液孔和第二进液孔处于同一水平线上。在抽取沉降筒内的液体时，保证通过进液孔进入收集容器3的是同一层液体，使检测更为准确。

在本实用新型的一个优选具体实施例中，取样管41上的进液孔411截面形状为圆形、椭圆或者长方形，也可设为不规则的形状，开设进液孔目的是为了吸取所述沉降筒1内的液体溶液。取样管41两侧设有2个及2个以上的进液孔，进液孔开设在取样管41的左右两侧的中心处。在本实用新型的一个优选具体实施例中，取样管41上的进液孔411截面高度方向的开口尺寸为0.5～2mm，但是应该小于第一取样管41的内孔直径。进液孔411的开口尺寸越小，溶液流入的越平缓，对溶液中土粒的运动影响越小，但是取样的时间会相应延长，取样的准确性会降低，需要综合考虑，选一个合适的开口尺寸。本优选实施例中进液孔411选用直径1mm的圆形孔，并且进液孔411是水平均匀布置，数量为2及2个以上。

优选地，取样管2和引流管4为一体成型。或取样管41为硬质塑料管，引流管21为软塑管，硬质塑料管上套有硅胶套，插入沉降筒对应高度的孔内，硅胶套与孔壁紧密结合，防止渗液。

优选地，开关阀211采用管夹，松开管夹，样本液体从引流管21中流入收集容器3中，夹紧管夹，则立即停止样本液体的流出，单个取样操作一般在几秒内即可完成。实验员取样操作时，无需辅助，可单独一边观察一边操作，操作方便，液体流入和流出能及时被控制。

使用本实用新型土壤机械组成的测定装置对土壤粒径进行测定，本实施例中需要测定的土壤颗粒粒径为0.05mm、0.02mm和0.002mm，计算一定温度条件下，分别沉降20cm、10cm和5cm的沉降时间。也可根据“土壤颗粒分析吸取悬液时间及深度表(国际制)”直接查找或换算出粒径0.05mm、0.02mm、0.002mm颗粒分别沉降20cm、10cm、5cm的沉降时间t₁、t₂、t₃。具体包括以下操作步骤：

第一步，将上述不同粒径颗粒沉降深度依次在沉降筒上标记，在需要取样的深度处开孔，插入取样管4。

第二步，按检测要求制备1L的待测样本液体，倒入沉降筒1内，均匀搅拌后计时。

第三步，在粒径小于0.05mm颗粒沉降20cm的时间t₁的前3秒时，松开深度20cm，第一引流管的第一开关阀，收集20mL即关闭开关阀；在粒径小于0.02mm颗粒沉降时间t₂的前3秒时，松开第二引流管的第二开关阀，收集20mL即关闭第二开关阀；在粒径小于0.002mm颗粒沉降时间t₃前3秒时，松开第三引流管的第三开关阀，收集20mL即关闭第三开关阀。

第四步，收集到的液体溶液转移到已知重量的烧杯中烘干测定。

依次类推，根据以上述步骤操作可以测定不同粒径的土壤颗粒含量。

前述对本实用新型的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本实用新型限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本实用新型的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本实用新型的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本实用新型的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (10)

1.一种土壤机械组成的测定装置，其特征在于，包括：

沉降筒，用于容纳溶液，所述沉降筒的筒壁上设有至少一个通孔，所述沉降筒的筒壁上设有长度计量标注；

取样管，其前端插设于所述沉降筒的通孔内，呈水平放置，后端向沉降筒外延伸，位于所述沉降孔内腔的所述取样管上设有至少一个进液孔，所述取样管的后端设有出液孔；

引流管，其与所述取样管的后端连接，所述引流管上设有开关阀；以及

收集容器，其对应所述引流管的出液孔设置，用于承接所述引流管流出的液体溶液，所述收集容器上设有容积计量标注。

2.根据权利要求1所述的土壤机械组成的测定装置，其特征在于，所述取样管的内径为2～3.5mm。

3.根据权利要求1所述的土壤机械组成的测定装置，其特征在于，所述取样管前端设有进液孔，所述取样管的左右两侧设有进液孔，位于所述取样管前端的进液孔和位于左右两侧的进液孔处于同一水平线上。

4.根据权利要求1所述的土壤机械组成的测定装置，其特征在于，所述取样管前端设有第一进液孔，该第一进液孔的横截面为长方形或椭圆形结构，所述取样管前端的第一进液孔横向孔径大于纵向孔径，所述取样管的左右两侧设有第二进液孔，所述第一进液孔和所述第二进液孔处于同一水平线上。

5.根据权利要求1所述的土壤机械组成的测定装置，其特征在于，所述取样管上的进液孔截面形状为圆形、椭圆或者长方形。

6.根据权利要求1所述的土壤机械组成的测定装置，其特征在于，所述取样管上的进液孔的孔径为0.5～2mm。

7.根据权利要求1所述的土壤机械组成的测定装置，其特征在于，所述取样管和所述引流管为一体成型。

8.根据权利要求1所述的土壤机械组成的测定装置，其特征在于，所述收集容器为试管。

9.根据权利要求1所述的土壤机械组成的测定装置，其特征在于，所述收集容器为抽液管。

10.根据权利要求9所述的土壤机械组成的测定装置，其特征在于，所述抽液管包括：

管体，其前端设有抽取针头，所述抽取针头对应所述引流管的出液口设置，所述抽取针头与所述引流管紧密连接；以及

活塞杆，其可移动的插设于所述管体内，所述活塞杆与所述管体呈紧密连接，通过所述活塞杆在所述管体内的移动抽取所述沉降筒内的溶液。