浮球杠杆自动控流定水头土壤饱和导水率批量测定仪，由供水装置、浮球杠杆装置、定水装置和承水装置组成；所述供水装置包括供水箱、供水箱支架和供水箱出水管；所述浮球杠杆装置包括杠杆、浮球、活塞和活塞连接杆；所述定水装置包括定水槽、环刀出露口、橡皮塞、橡胶皮套、环刀和环刀底盖；所述承水装置包括漏斗架，漏斗和锥形瓶。该测定仪不仅能较为高效、精确的测定土壤饱和导水率，而且还能自动加水，保证定水头测定条件。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种测定土壤饱和导水率的测定仪，尤其是可自动加水、以定水 头法、批量测定土壤饱和导水率的装置。
技术介绍
土壤饱和导水率（又叫土壤渗透系数或水力传导系数），是指土壤被水饱和时，单 位水势梯度下、单位时间内通过单位面积的水量，它是土壤质地、容重、孔隙分布特征的函 数，是土壤重要的物理性质之一，反映了土壤的孔隙状况和导水状况，也可反映土壤质地。 土壤饱和导水率可以在较大程度上反映土壤水在田间的运动过程，如水分入渗、再分配过 程，浅层地下水蒸发过程中的饱和水分运动等。土壤饱和导水率的测定可直接应用到农业、 园林绿化等方面，用以指导灌溉用水量、设计排水系统工程、计算土壤剖面中水的通量等。 也是水文模型中的重要参数，它的准确与否严重影响模型的精度。 饱和导水率由于多种空间变量因素（如土壤容重、质地、有机质含量、孔隙分布 等）的影响，其空间变异强烈。测定土壤饱和导水率的方法主要有：公式法，田间测定，室 内测定。其中，公式法由于不同土壤质地、容重的换算系数差异较大，不能较好的和实际情 况吻合。田间测定由于野外测定条件的限制，测定精度难以保证，且测定方法较为繁琐。因 此，室内测定是较好的选择。 目前，公知的土壤饱和导水率的装置主要有定水头法和变水头法，其中定水头法 能够较好的反映土壤实际导水率（霍丽娟等，定水头法和降水头法测定黄土的饱和导水 率，2010)。 现有的测定土壤饱和导水率的方法和仪器都是针对单一样品，每次只能测定一个 样品，测定效率低；且难以保证不同测定批次的系统误差一致，增大了测定误差，降低了数 据准确性。这限制了土壤饱和导水率作为一项重要土壤物理系数在大规模采样测定比较或 不同改良配方下效果比较等试验类型中的应用。 按照目前的方法，想同时测定多个样品，只能同时配备多套设备，这将成倍增加实 验成本。
技术实现思路
解决的技术问题：为了克服现有的土壤饱和导水率测定中存在的测定效率低，单 位样品测定成本高，样品数据间误差大等问题，本技术提供一种浮球杠杆自动控流定 水头土壤饱和导水率批量测定仪，该测定仪不仅能较为高效、精确的测定土壤饱和导水率， 而且还能自动加水，保证定水头测定条件。 技术方案：浮球杠杆自动控流定水头土壤饱和导水率批量测定仪，由供水装置、浮 球杠杆装置、定水装置和承水装置组成；所述供水装置包括供水箱、供水箱支架和供水箱出 水管，所述供水箱顶部设有具塞进水口和具塞排气口，供水箱出水管设于供水箱下部，供水 箱体上与供水箱出水管同水平高度处设有进气口，进气口上设有进气导管，供水箱出水管 和进气口内均设有阀门，供水箱出水管的末端为截面为上窄下宽的楔形开口；所述浮球杠 杆装置包括杠杆、浮球、活塞和活塞连接杆，所述杠杆上具有第一支点，第二支点，均为可旋 转支点，第一支点位于杠杆临近供水箱的一端，第二支点在杠杆中部，所述浮球设于杠杆另 一端，活塞连接杆的一端与第二支点相连，活塞设于活塞连接杆的另一端且设于供水箱出 水管内，活塞连接杆在与杠杆相交所处平面内灵活转动；所述定水装置包括定水槽、环刀出 露口、橡皮塞、橡胶皮套、环刀和环刀底盖，定水槽内设有至少一个环刀出露口，每个环刀出 露口内均设有一个橡胶皮套，所述橡皮塞或环刀设于橡胶皮套内，所述橡皮塞用于密封不 使用的环刀出露口，所述环刀底盖设于环刀下端；所述承水装置包括漏斗架，漏斗和锥形 瓶，漏斗架上设有一组上大下小的漏斗孔，漏斗设于漏斗孔内，环刀底盖与漏斗内壁贴合， 锥形瓶设于漏斗下方。 所述供水箱上部设有进水口和排气口，所述进水口上设有进水口旋盖，所述排气 口上设有排气口旋盖。 所述活塞为橡胶制圆柱体，其底面直径与供水箱出水管出水末端内径相同，外表 面涂有润滑液。 所述杠杆上第一支点位于供水箱支架上，所连接的杠杆可以以其为支点灵活上下 转动。 所述浮球的大小，以其在定水槽中漂浮时的浮力能够支撑上方活塞连接杆、活塞 的重量和供水箱出水管处的水压确定。 与所述环刀出露口内橡胶皮套配合的橡皮塞为圆台形，下部小于环刀出露口直 径，上部大于环刀出露口直径。 所述定水槽高度根据常测土壤的平均饱和导水率确定：常测定土壤类型为沙土 时，其高度为环刀高度的50~100% ;常测定土壤类型为壤土时，其高度为环刀高度的 100~200% ;常测定土壤类型为粘土是，其高度为不低于环刀高度的200%。 所述橡胶皮套固定在定水槽底面下部，与环刀出露口连接，连接固定处一周紧密 不透水；且其内径小于环刀外径，将环刀从该橡胶皮套内放入后，使橡胶皮套和环刀之间密 封；所述橡胶皮套的高度，在环刀装入后，占环刀高度的三分之一。 所述漏斗架两端设有卡槽，定水槽两端设有支撑板，所述支撑板与卡槽可拆卸连 接。 所述漏斗架上具漏斗孔，漏斗孔为倒圆台形，孔的直径为从上到下由大渐小，其内 表面与漏斗外壁贴合。 有益效果： 1、目前的土壤饱和导水率测定装置每次只能测定一个土壤样品的饱和导水率，本 技术可批量测定土壤饱和导水率，极大的提高了土壤饱和导水率的测定效率。 2、目前的土壤饱和导水率测定装置未见有能够精确提供自动加水功能，部分具有 自动加水功能的装置在精确控制方面精度较差。本技术通过浮球杠杆装置进行自动加 水功能，控制土壤饱和导水率测定在定水头下进行，灵敏度较高，且能保证加水连续、自动， 减少了实验中人力的使用以及人为误差，提高了测定准确度。 3、与目前测定土壤饱和导水率的复杂设备相比，本技术结构较为简单，全部 通过机械连接完成，因而成本较低，易于制作。 4、与环刀法测定土壤饱和导水率相比，本技术以定水槽代替环刀法中的上方 空环刀，定水槽的高度可以根据土壤类型进行定制，提高了测定时的灵活性。尤其是当测定 土样为粘土时，由于粘土饱和导水率较低，以环刀法水头为环刀高度的情况下，渗透作用非 常缓慢，甚至不能渗水，导致测定效率低，周期长，甚至无法测定。针对性，该情况下应用本 技术，提尚定水槽的尚度，增大水头，提尚水压，能够缩短实验周期，提尚测定效率。 5、供水箱出水管下缘具楔形开口，既能保持活塞在出水管内有所依靠，一维上下 活动，又能根据液面下降程度调节出水速度。液面降低越多，出水速度越快。 6、实验过程中，在浮球杠杆装置的活塞上涂抹润滑液，可提高浮球杠杆装置对定 水槽内液面响应的灵敏性。 7、采用橡胶皮套固定环刀，由于橡胶皮套具有收缩性，实验全程都紧紧束缚住环 刀，避免漏水，提高了实验精度。安装拆卸都较为方便，实验效率更高，较传统的胶带固定、 止水带固定等具有较大优势。 8、定水槽下面有一排环刀出露口，可配合橡皮塞控制测定样品的数量。配合的橡 皮塞为圆台形，下部小于环刀出露口，上部大于环刀出露口，根据土样数量控制环刀出露口 的数量。需要用的环刀出露口处的橡皮塞取出，不需要用的环刀出露口处的橡皮塞塞入，塞 入后不漏水。采用橡皮塞与环刀出露口的组合设计，可通过增减橡皮塞数量，实现不同数量 土样测定时的灵活调整，提高自动加水定水头土壤饱和导水率批量测定仪测定样品的灵活 性。 9、漏斗架上具漏斗孔，孔的直径为从上到下由大渐小，其斜面与漏斗吻合，避免漏 斗晃动。 10、漏斗架的高度为放好漏斗和锥形瓶后，漏斗颈下端正好在锥形瓶瓶口上方，可 以保证漏斗本文档来自技高网...
【技术保护点】
浮球杠杆自动控流定水头土壤饱和导水率批量测定仪，其特征在于：由供水装置、浮球杠杆装置、定水装置和承水装置组成；所述供水装置包括供水箱（1）、供水箱支架（10）和供水箱出水管（9），所述供水箱（1）顶部设有具塞进水口（2）和具塞排气口（4），供水箱出水管（9）设于供水箱（1）下部，供水箱体上与供水箱出水管同水平高度处设有进气口（6），进气口（6）上设有进气导管（8），供水箱出水管（9）和进气口（6）内均设有阀门，供水箱出水管（9）的末端为截面为上窄下宽的楔形开口；所述浮球杠杆装置包括杠杆（15）、浮球（16）、活塞（14）和活塞连接杆（13），所述杠杆（15）上具有第一支点（11），第二支点（12），均为可旋转支点，第一支点（11）位于杠杆（15）临近供水箱的一端，第二支点在杠杆（15）中部，所述浮球（16）设于杠杆（15）另一端，活塞连接杆（13）的一端与第二支点（12）相连，活塞（14）设于活塞连接杆（13）的另一端且设于供水箱出水管（9）内，活塞连接杆在与杠杆相交所处平面内灵活转动；所述定水装置包括定水槽（17）、环刀出露口（19）、橡皮塞（18）、橡胶皮套（20）、环刀（21）和环刀底盖（22），定水槽（17）内设有至少一个环刀出露口（19），每个环刀出露口（19）内均设有一个橡胶皮套（20），所述橡皮塞（18）或环刀（21）设于橡胶皮套（20）内，所述橡皮塞（18）用于密封不使用的环刀出露口（19），所述环刀底盖（22）设于环刀（21）下端；所述承水装置包括漏斗架（24），漏斗（23）和锥形瓶（25），漏斗架上设有一组上大下小的漏斗孔，漏斗（23）设于漏斗孔内，环刀底盖（22）与漏斗内壁贴合，锥形瓶（25）设于漏斗（23）下方。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘洪强，刘广明，杨劲松，李兵，
申请(专利权)人：中国科学院南京土壤研究所，
类型：新型
国别省市：江苏;32
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