CN213843263U

CN213843263U - 一种土壤水分含量监测装置

Info

Publication number: CN213843263U
Application number: CN202023015963.9U
Authority: CN
Inventors: 张建利; 溥丽华
Original assignee: Guizhou Minzu University
Current assignee: Guizhou Minzu University
Priority date: 2020-12-15
Filing date: 2020-12-15
Publication date: 2021-07-30
Anticipated expiration: 2030-12-15

Abstract

本实用新型公开了一种土壤水分含量监测装置及土壤蒸发估算方法，涉及土壤蒸发研究技术领域，包括一端开口的圆柱型空心杆、圆锥形钻头和安装于圆柱形空心杆内的水分监测机构，圆锥形钻头的底面与圆柱型空心杆的开口端固定密封连接，圆锥形钻头的底面半径大于圆柱型空心杆的底面半径，圆柱型空心杆的封闭端设有操作手柄，水分监测机构包括安装挡板、两个U型调节架、调节杆和多个垂直设置在安装挡板正面上的土壤水分传感器。本实用新型结构简单，操作便捷，携带方便，使用时将装置放入土孔，此方法省时省力，对土壤破坏小，并且能够同时对不同土层的含水量进行监测、储存和显示；且维修方便快捷，能够提高装置的使用稳定性和灵活性。

Description

一种土壤水分含量监测装置

技术领域

本实用新型涉及土壤蒸发研究技术领域，尤其涉及一种土壤水分含量监测装置。

背景技术

土壤水分是地球表层系统的重要组成部分，作为地表不同圈层物质和能量输移、转化的纽带和驱动力，调控着陆地表层系统一系列的生态、水文、气候和地质等过程。土壤水分的时空动态特征对表征和模拟地表水文过程、生态系统结构和功能演变，生物地球化学过程具有重要意义。由于土壤水分存在较强的时空异质性，因此土壤水分的自动监测显得尤为重要。一种较常用的方法是通过安装自动监测探针，来获取高频、连续的土壤水分信息。但是，以往安装土壤水分监测探针，主要是通过挖掘土壤剖面，将监测探针插入目标土层，然后将土壤回填的方式进行。但是，这种方法费时费力，对土壤破坏较大，并且，土壤水分监测深度有限，此外，当个别监测探针运行出现状况时，维修困难。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种土壤水分含量监测装置，使土壤水分含量监测装置轻便易带，使用、维修方便，对土壤破坏小，能够同时对多层土层的含水量进行监测、储存和显示。

本实用新型通过以下技术手段解决上述技术问题：

一种土壤水分含量监测装置，包括一端开口的圆柱型空心杆、圆锥形钻头和安装于圆柱形空心杆内的水分监测机构，圆锥形钻头的底面与圆柱型空心杆的开口端固定密封连接，圆锥形钻头的底面半径大于圆柱型空心杆的底面半径，圆柱型空心杆的封闭端设有操作手柄，水分监测机构包括安装挡板、两个U型调节架、调节杆和多个垂直设置在安装挡板正面上的土壤水分传感器，两个U型调节架的开口端分别与安装挡板上下两端的背面固定连接，调节杆的一端与在圆锥形钻头底面的中心位置转动连接，另一端延垂直伸出圆柱型空心杆的封闭端、并与圆柱型空心杆的封闭端转动连接；

调节杆延伸出圆柱型空心杆封闭端的一端设有调节手柄，两个U型调节架其中一边的内侧面上设有齿条，调节杆上设有与齿条啮合的齿环，圆柱型空心杆的一侧竖直设置有开口，开口的宽度略宽于安装挡板，开口上下端的两侧均平行设置有滑杆，滑杆的两端固定在圆柱型空心杆内，U型调节架的外侧面上对称设置有连接耳，连接耳滑动连接在滑杆上，圆柱型空心杆封闭端的外侧侧面上设有数据采集器，多个土壤水分传感器分别与数据采集器相连。

使用时，将圆锥形钻头的尖端插入样地，然后通过操作手柄旋转监测装置使其插入土层，然后调节杆上的转动调节手柄，调节杆通过齿条与齿环的啮合带动U型调节架向开口处运动，安装挡板随之一起向开口处运动，安装挡板上的土壤水分传感器延伸出开口并插入土层，持续对各层土层中的含水量进行监测，并将监测结果传送至数据采集器进行自动存储、即时显示等；监测完毕反向转动调节杆上的调节手柄，使土壤水分传感器收回至圆柱型空心杆内，以保护土壤水分传感器，然后反向转动操作手柄将监测装置旋出土层即可。本装置能够同时对不同土层的含水量进行监测，且操作简单，携带方便。

进一步，安装挡板上滑动套接有多个卡套，多个土壤水分传感器一一安装于多个卡套上，多个卡套上分别设有定位螺栓。通过卡套将土壤水分传感器安装在安装挡板上,可以根据研究土层的厚度调节各个土壤水分传感器之间的间距，使装置的使用更加灵活。

进一步，开口上设有密封挡板，开口两侧对称设置有滑槽，密封挡板的两侧滑动插接在滑槽内。在将装置旋入土层前先用密封挡板将开口密封住，可以避免土壤进入圆柱型空心杆。

进一步，安装挡板上设有刻度尺。刻度尺的设计可以根据研究土层的厚度快速精准地调节各个土壤水分传感器之间的间距，无需借助外界工具。

进一步，滑杆的一端设有螺纹，另一端设有螺栓头，圆柱型空心杆的一侧设有贯孔，另一侧设有螺纹孔，滑杆设有螺纹的一端沿贯孔插入圆柱型空心杆、并与螺纹孔螺纹连接。此种设计一是方便于装置的装配和维护，二是方便根据研究土层的数量增加或者减少土壤水分传感器的数量。

本实用新型的有益效果：本实用新型结构简单，操作便捷，携带方便，使用时将装置放入土孔，此方法省时省力，对土壤破坏小，并且能够同时对不同土层的含水量进行监测、储存和显示；且维修方便快捷，能够提高装置的使用稳定性和灵活性。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的局部剖视图；

图3是本实用新型的侧视图；

图4是图1中A-A处剖视图；

图5是图2中B处放大图；

其中，圆柱型空心杆1、圆锥形钻头2、水分监测机构3、安装挡板31、U型调节架32、调节杆33、土壤水分传感器34、操作手柄4、调节手柄5、齿条6、齿环7、开口8、滑杆9、连接耳10、数据采集器11、卡套12、定位螺栓13、密封挡板14、滑槽15、刻度尺16、螺栓头17、贯孔18。

具体实施方式

以下将结合附图对本实用新型进行详细说明：

如图1-图5所示，一种土壤水分含量监测装置，包括一端开口的圆柱型空心杆1、圆锥形钻头2和安装于圆柱形空心杆1内的水分监测机构3，圆锥形钻头2的底面与圆柱型空心杆1的开口端固定密封连接，圆锥形钻头2的底面半径大于圆柱型空心杆1的底面半径，圆柱型空心杆1的封闭端设有操作手柄4，水分监测机构3包括安装挡板31、两个U型调节架32、调节杆33和多个垂直设置在安装挡板31正面上的土壤水分传感器34，两个U型调节架32的开口端分别与安装挡板31上下两端的背面固定连接，调节杆33的一端与在圆锥形钻头2底面的中心位置转动连接，另一端延垂直伸出圆柱型空心杆1的封闭端、并与圆柱型空心杆1的封闭端转动连接；

调节杆33延伸出圆柱型空心杆1封闭端的一端设有调节手柄5，两个U型调节架32其中一边的内侧面上设有齿条6，调节杆33上设有与齿条6啮合的齿环7，圆柱型空心杆1的一侧竖直设置有开口8，开口8的宽度略宽于安装挡板31，开口8上下端的两侧均平行设置有滑杆9，滑杆9的两端固定在圆柱型空心杆1内，U型调节架32的外侧面上对称设置有连接耳10，连接耳10滑动连接在滑杆9上，圆柱型空心杆1封闭端的外侧侧面上设有数据采集器11，多个土壤水分传感器34分别与数据采集器11相连。

安装挡板31上滑动套接有多个卡套12，多个土壤水分传感器34一一安装于多个卡套12上，多个卡套12上分别设有定位螺栓13。

开口8上设有密封挡板14，开口两侧对称设置有滑槽15，密封挡板14的两侧滑动插接在滑槽15内。

安装挡板31上设有刻度尺16。

滑杆9的一端设有螺纹，另一端设有螺栓头17，圆柱型空心杆1的一侧设有贯孔18，另一侧设有螺纹孔，滑杆9设有螺纹的一端沿贯孔18插入圆柱型空心杆1、并与螺纹孔螺纹连接。

本实用新型结构简单，操作便捷，携带方便，使用时将装置放入土孔，此方法省时省力，对土壤破坏小，并且能够同时对不同土层的含水量进行监测、储存和显示；且维修方便快捷，能够提高装置的使用稳定性和灵活性。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。本实用新型未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

Claims

1.一种土壤水分含量监测装置，其特征在于，包括一端开口的圆柱型空心杆、圆锥形钻头和安装于圆柱形空心杆内的水分监测机构，所述圆锥形钻头的底面与圆柱型空心杆的开口端固定密封连接，所述圆锥形钻头的底面半径大于圆柱型空心杆的底面半径，所述圆柱型空心杆的封闭端设有操作手柄，所述水分监测机构包括安装挡板、两个U型调节架、调节杆和多个垂直设置在安装挡板正面上的土壤水分传感器，两个所述U型调节架的开口端分别与安装挡板上下两端的背面固定连接，所述调节杆的一端与在圆锥形钻头底面的中心位置转动连接，另一端延垂直伸出圆柱型空心杆的封闭端、并与圆柱型空心杆的封闭端转动连接；

所述调节杆延伸出圆柱型空心杆封闭端的一端设有调节手柄，两个所述U型调节架其中一边的内侧面上设有齿条，所述调节杆上设有与齿条啮合的齿环，所述圆柱型空心杆的一侧竖直设置有开口，所述开口的宽度略宽于安装挡板，所述开口上下端的两侧均平行设置有滑杆，所述滑杆的两端固定在圆柱型空心杆内，所述U型调节架的外侧面上对称设置有连接耳，所述连接耳滑动连接在滑杆上，所述圆柱型空心杆封闭端的外侧侧面上设有数据采集器，多个所述土壤水分传感器分别与数据采集器相连。

2.根据权利要求1所述的一种土壤水分含量监测装置，其特征在于，所述安装挡板上滑动套接有多个卡套，多个所述土壤水分传感器一一安装于多个卡套上，多个所述卡套上分别设有定位螺栓。

3.根据权利要求2所述的一种土壤水分含量监测装置，其特征在于，所述开口上设有密封挡板，所述开口两侧对称设置有滑槽，所述密封挡板的两侧滑动插接在滑槽内。

4.根据权利要求3所述的一种土壤水分含量监测装置，其特征在于，所述安装挡板上设有刻度尺。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种土壤水分含量监测装置，其特征在于，所述滑杆的一端设有螺纹，另一端设有螺栓头，所述圆柱型空心杆的一侧设有贯孔，另一侧设有螺纹孔，所述滑杆设有螺纹的一端沿贯孔插入圆柱型空心杆、并与螺纹孔螺纹连接。