本实用新型专利技术公开了一种利用离心机法测量土壤PF曲线的装置，包括离心机、离心管、集水筒、磁致伸缩尺、平衡筒，其中：所述离心机具有转轴、转盘和显示屏；所述离心管置于离心机转盘上，内部具有底部具有出水孔，所述离心管的管盖具有测量孔；所述集水筒内部具有集水隔板和亚克力量筒，所述集水筒底部具有观察窗；所述磁致伸缩尺安装在离心管的管盖处，用于测量土壤样品的压缩量；所述平衡筒放置在离心机转盘上，用于保证离心机转盘的平衡。本实用新型专利技术根据土壤样品压缩量和排水量即可计算出土壤样品的容重，根据相应的转速即可测量出土壤样品的PF曲线，使得结果更准确，且无需每次测量完后倒出水称重并再次配平衡，节省了测量工作量和测量步骤。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种土壤特征曲线的测量装置，尤其是一种利用离心机法测量土壤PF曲线的装置。
技术介绍
土壤水分特征曲线一般也叫做土壤特征曲线或土壤pF曲线，它表述了土壤水势和土壤水分含量之间的关系。是研究土壤水动力学性质必不可少的重要参数，在生产实践中具有重要意义。通过实验方法直接测定土壤水分特征曲线的方法称为直接法。直接法中有众多的实验室和田间方法，如张力计法、压力膜法、离心机法、砂芯漏斗法、平衡水汽压法等，而前3种应用最为普遍：张力计法——是土壤通过陶土杯从张力计中吸收水分造成一定的真空度或吸力，当土壤与外界达到平衡时，测出土壤基质势，再测出陶土杯周围的土壤含水量，不断变更土壤含水量并测相应的吸力，就可完成土壤水分特征曲线的测定。张力计法可用于脱水和吸水2个过程，可测定扰动土和原状土的特征曲线，是用于田间监测土壤水分动态变化重要的手段，在实际工作中得到广泛应用。但张力计仅能测定低吸力范围0～0.08Mpa的特征曲线。压力膜法——是加压使土壤水分流出，导致土壤基质势降低直到基质势与所加压力平衡为止，测定此时的土壤含水量.通过改变压力逐步获取不同压力下的含水量即可得到水分特征曲线。压力膜法可应用于扰动土和原状土，测定特征曲线的形状与土壤固有的特征曲线相符，可应用于土壤水分动态模拟，但测定周期长，存在着土壤容重变化的问题。离心机法——测定某吸力下所对应的含水量，原理和实验过程同压力膜法相似，但其压力来源于离心机高速旋转产生的离心力。离心机法可应用于扰动土和原状土，测定周期短。特征曲线的相对形状与土壤固有的特征曲线相符，可用于土壤水分动态模拟。但是离心机仅可测定脱水过程，且在测定过程中土壤容重变化很大，若能对容重的影响进行校正，可望有较高的测定准确度。邵明安(1985)从土壤蒸发试验的预测与实测的含水量的偏离程度初步研究了以上3种方法测定土壤基质势的差别及准确性，结果表明考虑容重变化的离心机法有较高的准确度。目前离心机法的测量过程为：用环刀取土壤后，用水浸泡饱和，然后放到离心管里，在不同离心力下测土壤含水率。其缺点在于每个转速转完后要取出离心管称重，倒出离心出的水，再配平衡后放入离心机，因而过程繁琐、复杂；同时离心法测特征曲线还会使土壤容重变化，测出的土壤样品含水量误差较大，因而作出的土壤特征曲线不够准确。
技术实现思路
为解决上述现有技术中的问题，本技术提供了一种利用离心机法测量土壤PF曲线的装置。本技术采用的技术方案为：一种利用离心机法测量土壤PF曲线的装置，包括离心机、离心管、集水筒、磁致伸缩尺、平衡管，其中：所述离心机内部具有转轴和转盘，所述离心机外部具有显示转速的显示屏；所述离心管设于离心机转盘上，包括管身、管盖和管底，其中所述管身为圆柱形管状结构，所述管盖中部设有测量孔，所述管底中央设有出水孔，所述管身内部靠近管底处设有与管身内径尺寸相匹配的滤板；所述集水筒套装在离心管底部，所述集水筒内部设有漏斗形的、可拆卸的集水隔板，所述集水隔板的底部设有集水孔，所述集水筒的底部设有透明的观察窗，所述集水筒的内部设有平行于集水筒底部的亚克力量筒，所述亚克力量筒可拆卸地固定在集水筒底部的观察窗处，所述亚克力量筒具有筒塞，所述筒塞上设有单向阀，所述单向阀出水端穿过筒塞伸入亚克力量筒内，所述集水筒内设有集水软管，所述集水软管一端连接在集水孔、另一端连接单向阀的进水端，所述筒塞上还设有防水透气阀，所述集水筒的侧壁设有气孔，所述集水筒的外侧一体地设有圆角矩形的法兰边，所述法兰边的两条直边垂直于亚克力量筒的轴线；所述磁致伸缩尺包括长杆、主体、位置磁铁、显示仪和导线，其中所述长杆通过所述离心管的管盖中部的测量孔伸入离心管内部，所述主体设于离心管的管盖上，所述位置磁铁套在长杆上并设于离心管内，所述显示仪设于离心机转轴顶端并通过导线连接主体；所述平衡管设于离心机的转盘上，且与离心管相对离心机转轴为中心对称，用于避免在离心时转盘不平衡而引起振动。相对现有技术，本技术的有益效果在于：①本技术采用离心力为土壤样品提供压力，将设定转速下土壤样品排出的水分通过出水孔、集水隔板、集水软管导入亚克力量筒内，即可通过亚克力量筒读数计算出相应转速下的排水量，无需每次取出土壤样品称重，极大减少了测量工作量；②本技术无需将每个设定转速下排出的水分倒掉，因此只需一次配平衡，无需每次测量完毕都要倒出水分并再次配平衡，极大缩减了测量步骤；③本技术采用单向阀防止水分倒流，保证了测量结果的准确性；④本技术通过在离心管内设置滤板，可有效防止泥土颗粒通过出水孔脱离出来并堵塞集水软管；⑤本技术在集水筒外部设置圆角矩形的法兰边，可保证集水筒平放时亚克力量筒垂直于地面，保证了读数准确，且操作也十分简便；⑥本技术通过磁致伸缩尺可直接读取每个设定转速下的土壤压缩量，然后计算相应转速下的土壤样品的容重，进而对土壤样品的含水量进行修正，保证了测量结果的准确性，同时测量步骤十分方便。附图说明图1为本技术的整体示意图。图2为本技术所述离心管、集水筒和磁致伸缩尺的结构示意图。图3为集水筒底部示意图。图中：1-离心机，11-转轴，12-转盘，13-显示屏，2-离心管，21-管身，22-管盖，23-管底，24-测量孔，25-出水孔，26-滤板，3-集水筒，31-集水隔板，32-集水孔，33-观察窗，34-亚克力量筒，35-筒塞，36-单向阀，37-集水软管，30-法兰边，4-磁致伸缩尺，41-长杆，42-主体，43-位置磁铁，44显示仪，45-导线，5-平衡管，6-环刀，7-土壤样品。具体实施方式结合附图及实施例对本技术的技术方案进一步说明。如图1所示，本技术采用的技术方案为：一种利用离心机法测量土壤特征曲线的装置，包括离心机1、离心管2、集水筒3、磁致伸缩尺4、平衡管5，其中：所述离心机内部具有转轴11和转盘12，所述离心机1外部具有显示转速的显示屏13；所述离心管2设于离心机1的转盘12上；所述平衡管5设于离心机1的转盘12上，并与离心管2相对转轴11为中心对称，用于保证离心机1的转盘12平衡运行以避免机身震动。如图2所示，所述离心管2包括管身21、管盖22和管底23，其中所述管身21为圆柱形管状结构，所述管盖22中部设有用于测量土壤样品压缩量的测量孔24，所述管底23中部设有用于排水本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种利用离心机法测量土壤PF曲线的装置，其特征在于，包括离心机(1)、离心管(2)、集水筒(3)、磁致伸缩尺(4)、平衡管(5)，其中：所述离心机(1)内部具有转轴(11)和转盘(12)，所述离心机外部具有显示屏(13)；所述离心管(2)设于离心机(1)的转盘(12)上，包括管身(21)、管盖(22)和管底(23)，其中所述管身(21)为圆柱形管状结构，所述管盖(22)中部设有测量孔(24)，所述管底(23)中央设有出水孔(25)，所述管身(21)内部靠近管底(23)处设有与管身(21)内径尺寸相匹配的滤板(26)；所述集水筒(3)套装在离心管(2)底部，其中所述集水筒(3)内部设有漏斗形、可拆卸的集水隔板(31)，所述集水隔板(31)的底部设有集水孔(32)，所述集水筒(3)的底部设有透明的观察窗(33)，所述集水筒(3)的内部设有平行于集水筒底部的亚克力量筒(34)，所述亚克力量筒(34)可拆卸地固定在集水筒底部的观察窗(34)处，所述亚克力量筒(34)具有筒塞(35)，所述筒塞(35)上设有单向阀(36)，所述单向阀(36)出水端穿过筒塞(35)伸入亚克力量筒(34)内，所述集水筒(3)内设有集水软管(37)，所述集水软管(37)一端连接集水孔(32)、另一端连接单向阀(36)的进水端，所述筒塞(35)上还设有防水透气阀(38)，所述集水筒(3)的侧壁设有气孔(39)，所述集水筒(3)的外侧一体地设有圆角矩形的法兰边(30)，所述法兰边(30)的两条直边垂直于亚克力量筒(34)的轴线；所述磁致伸缩尺(4)包括长杆(41)、主体(42)、位置磁铁(43)、显示仪(44)和导线(45)，其中所述长杆(41)通过所述测量孔(24)伸入离心管(2)内部，所述主体(42)设于离心管(2)的管盖(24)上，所述位置磁铁(43)套在长杆(41)上并设于离心管(2)内，所述显示仪(44)设于离心机转轴(11)顶端并通过导线(45)连接主体(42)；所述平衡管(5)设于离心机(1)的转盘(12)上，并与离心管(2)相对离心机转轴(11)为中心对称。...
【技术特征摘要】
1.一种利用离心机法测量土壤PF曲线的装置，其特征在于，包括离心机(1)、离心管(2)、集水筒(3)、磁致伸缩尺(4)、平衡管(5)，其中：
所述离心机(1)内部具有转轴(11)和转盘(12)，所述离心机外部具有显示屏(13)；
所述离心管(2)设于离心机(1)的转盘(12)上，包括管身(21)、管盖(22)和管底(23)，其中所述管身(21)为圆柱形管状结构，所述管盖(22)中部设有测量孔(24)，所述管底(23)中央设有出水孔(25)，所述管身(21)内部靠近管底(23)处设有与管身(21)内径尺寸相匹配的滤板(26)；
所述集水筒(3)套装在离心管(2)底部，其中所述集水筒(3)内部设有漏斗形、可拆卸的集水隔板(31)，所述集水隔板(31)的底部设有集水孔(32)，所述集水筒(3)的底部设有透明的观察窗(33)，所述集水筒(3)的内部设有平行于集水筒底部的亚克力量筒(34)，所述亚克力量筒(34)可拆卸地固定在集水筒底部的观察窗(34)处，所述亚克力量筒(34)具有筒塞(...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙杨柳，
申请(专利权)人：孙杨柳，
类型：新型
国别省市：湖北;42
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