CN213633408U - 一种天然冻融环境下土体水盐迁移模拟原位监测装置 - Google Patents

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鲍硕超
上官云龙
刘铭
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Abstract

一种天然冻融环境下土体水盐迁移模拟原位监测装置，包括数据采集器、传感器和PVC管；样本土体经过多次洗盐风干后逐层击实至PVC管中，样本土体在PVC管形成土柱；传感器位于PVC管中的土柱中，传感器与数据采集器连接；传感器包括盐分传感器、水分传感器、温度传感器和电阻率传感器；传感器是由多组传感器组成，每组传感器由一个盐分传感器、一个水分传感器、一个温度传感器和一个电阻率传感器构成；每组传感器在同一高度上。本实用新型传感器在数据采集器上记录模拟全过程，从而全面准确的记录了天然冻融环境下土体水盐迁移的过程。可以达到操作简单、节省人力物力、冻融环境全天然的特点。

Description

一种天然冻融环境下土体水盐迁移模拟原位监测装置
技术领域
本实用新型涉及一种天然冻融环境下土体水盐迁移模拟原位监测装置，属于一种模拟试验装置。
背景技术
土体盐渍化会带来一系列例如环境恶化、作物减产、建筑物基础腐蚀等生态、农业及工程危害。我国大量盐渍土分布于季节性冻土区，长期的冻融环境会对土体内部的水分及盐分的迁移产生重要影响。因此，有必要在冻融条件下对土体内部的水分、盐分分布进行监测与测试。
目前传统的分析土体水盐迁移方法多是在实验室内建立物理模型，将取得的盐渍土土样，在实验室内进行加工，模拟天然冻融环境。该方法通常建立的物理模型尺寸较小，设计的冻融环境不能完全实现与现场条件相同，具有局限性。而若是对盐渍土分布区进行长期原味监测，则需要建立长期监测站，耗费大量人力、物力。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种天然冻融环境下土体水盐迁移模拟原位监测装置，克服了传统方法的原地监测。利用实验室对样本土体进行野外自然冻融场景的模拟，并测试样本土样的土体水盐迁移的规律。具有操作简单、节省人力物力、测试环境完全为天然环境的优点。
一种天然冻融环境下土体水盐迁移模拟原位监测装置，包括数据采集器、传感器和PVC管；样本土体经过多次洗盐风干后逐层击实至PVC管中，样本土体在PVC管形成土柱；传感器位于PVC管中的土柱中，传感器与数据采集器连接；
传感器包括盐分传感器、水分传感器、温度传感器和电阻率传感器；传感器是由十五组传感器组成，每组传感器由一个盐分传感器、一个水分传感器、一个温度传感器和一个电阻率传感器构成；每组传感器在同一高度上。
十五组传感器在土柱中距上表面10cm、20cm、30cm、40cm、50cm、60cm、70cm、80cm、90cm、100cm、110cm、120cm、130cm、140cm、150cm进行布置。
本实用新型的有益效果；
将样本土体装填于试验土柱中，形成样本土体；通过水分传感器、盐分传感器、温度传感器和电阻率传感器在数据采集器上记录模拟全过程，从而全面准确的记录了天然冻融环境下土体水盐迁移的过程。可以达到操作简单、节省人力物力、冻融环境全天然的特点。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图
图2为本实用新型的传感器结构示意图。
具体实施方式
如图1和图2所示，一种天然冻融环境下土体水盐迁移模拟原位监测装置，包括数据采集器1、传感器2和PVC管3；样本土体经过多次洗盐风干后逐层击实至PVC管3中，样本土体在PVC管3形成土柱；传感器2位于PVC管3中的土柱中，传感器2与数据采集器1连接；
传感器2包括盐分传感器21、水分传感器22、温度传感器23和电阻率传感器24；传感器2是由十五组传感器组成，每组传感器由一个盐分传感器21、一个水分传感器22、一个温度传感器23和一个电阻率传感器24构成；每组传感器在同一高度上。
十五组传感器在土柱中距上表面10cm、20cm、30cm、40cm、50cm、60cm、70cm、80cm、90cm、100cm、110cm、120cm、130cm、140cm、150cm进行布置。
本实用新型的工作过程：
首先在监测位置开挖测试坑。测试坑下面为监测样本：实验室配置的混合盐土体或者监测所需的野外取样的盐渍土5。将样本土体略微击实放置在测试坑下方。在监测样本以下为当地原状土6。
如图1所示，表面强度高抗拉性能好、耐腐蚀的PVC管3将样本土体经过多次洗盐风干后逐层击实至PVC管3中，同时在土柱一侧切割相应尺寸的小口放置距上表面10cm、20cm、30cm、40cm、50cm、60cm、70cm、80cm、90cm、100cm、110cm、120cm、130cm、140cm、150cm进行布置传感器，击实土样，保证传感器2与土体紧密接触。传感器2包括盐分传感器21、水分传感器22、温度传感器23和电阻率传感器24；制样时每击实一层土后，即将该层土表面用取土刀刮毛，再继续击实下一层土。
如图2所示，同时在监测位置埋入试验土柱，试验土柱保证底部土体充分接触。在试验土柱周围填满回填土4，样本土体下方为当地原状土6模拟野外天然冻融环境下的土体水盐迁移。将传感器与数据采集器1相连接，记录所述天然冻融环境下土体水盐迁移模拟过程下，土体的含水率及含盐量的数值。从而分析得出天然冻融环境下土体水盐迁移规律。

Claims (1)

1.一种天然冻融环境下土体水盐迁移模拟原位监测装置，其特征在于：包括数据采集器(1)、传感器(2)和PVC管(3)；样本土体经过多次洗盐风干后逐层击实至PVC管(3)中，样本土体在PVC管(3)形成土柱；传感器(2)位于PVC管(3)中的土柱中，传感器(2)与数据采集器(1)连接；
传感器(2)包括盐分传感器(21)、水分传感器(22)、温度传感器(23)和电阻率传感器(24)；传感器(2)是由多组传感器组成，每组传感器由一个盐分传感器(21)、一个水分传感器(22)、一个温度传感器(23)和一个电阻率传感器(24)构成；每组传感器在同一高度上。
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