喀斯特地区不同深度土壤溶液智能采样及远程监测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开的是喀斯特地区不同深度土壤溶液智能采样及远程监测装置，在集水盆（1）内由下至上依次设置有第一细滤网层（2）、高密度海绵层（3）、第二细滤网层（24）、第一尼龙纱布层（4）、石英砂层（5）和第二尼龙纱布层（25）；在集水盆（1）的底部装有抽水软管（6）和进气管（22），在采样瓶（10）上装有与抽水软管（6）和真空抽气管（11）连接的玻璃管（8）以及与水质检测仪（14）连接的水质检测探头（15）。本实用新型专利技术实现了对不同深度土壤溶液能同时抽取并同时现场监测和实时远程监控，减少了科研分析过程中的误差，具有广泛的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
喀斯特地区不同深度土壤溶液智能采样及远程监测装置
本技术涉及一种土壤溶液提取装置，尤其是一种喀斯特地区不同深度土壤溶液智能采样及远程监测装置。
技术介绍
目前在国内外用于土壤溶液抽提的技术和装置主要包括真空蒸馏法、微量蒸馏法、机械压榨法及共沸法，这些技术主要针对于壤土、沙土等纯粹土壤为取水对象且设备比较复杂，而针对于喀斯特地区广泛分布的石灰岩基岩上覆夹碎石土层的土壤水抽提装置则十分少见，尤其是适用于不同深度的土壤溶液收集装置更为少见。喀斯特地区土壤具有薄、夹碎石多、旱季土壤溶液少等特点，难以收集到用于科研用途的土壤溶液，尤其是在旱季时其土壤溶液更难以收集。喀斯特地区目前收集土壤溶液方法较为传统，费时费力，土壤溶液监测结果不能通过用户终端进行远程监测其水化学数据，不同深度的土壤溶液采样收集时间长，费时费力，且不能同步收集，不能有效收集到石灰岩基岩上覆夹碎石土层的土壤溶液，不同深度的土壤溶液监测存在时间差，不能实现不同深度土壤溶液同时抽取同时监测，且收集不同深度土壤水样时需要翻动土壤，破坏其分层结构，且每次翻动土壤后至少需要三个月的时间使其恢复到原始土层状态才能继续监测，影响下一次的监测效果，严重影响科研进度，且每次通过对土壤进行翻动来取样，在取样时已破坏其自然状态，这一过程中造成的误差较大，甚至一定程度上影响科研结果。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于提供一种喀斯特地区不同深度土壤溶液智能采样及远程监测装置，实现对不同深度的土壤溶液同时抽取同时监测，并在用户终端实现对喀斯特地区不同深度土壤溶液的水质实时数据监测分析。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案如下：一种喀斯特地区不同深度土壤溶液智能采样及远程监测装置，它包括数据记录仪、总控制器、用户终端和两个以上的集水盆、采样瓶和水质检测仪，在所述的集水盆上部四周壁面开有若干滤水孔，在集水盆内由下至上依次设置有第一细滤网层、高密度海绵层、第二细滤网层、第一尼龙纱布层、石英砂层、第二尼龙纱布层；在集水盆的底部装有抽水软管和进气管，在该进气管上装有单向进气阀门；在采样瓶上装有开孔橡皮塞，在开孔橡皮塞上插有两根玻璃管和一个水质检测探头，一根玻璃管连接抽水软管、另一根玻璃管连接真空抽气管，真空抽气管连接智能真空泵，在真空抽气管上连接有软管夹；水质检测探头连接水质检测仪，水质检测仪通过数据传输线连接数据记录仪，数据记录仪连接无线发射器，无线接收器连接总控制器，总控制器连接GPRS模块，GPRS模块通过GGSN网关与互联网连接。上述的喀斯特地区不同深度土壤溶液智能采样及远程监测装置中，优选的方案，在抽水软管的外面套有软管保护套。本技术的有益效果：与现有技术相比，本技术很好的解决了对喀斯特山区不同深度土壤溶液的收集难题，在保证土壤溶液的原始理化性质的同时，实现了对不同深度土壤溶液能同时抽取并同时现场监测和实时远程监控，减少了科研分析过程中的误差。本技术具有以下特点：1）可以用一台智能真空泵实现对喀斯特地区不同深度土壤溶液同时抽取，且真空泵工作模式为“极限模式”，当取样瓶中气压达0.6个大气压时，智能真空泵自动停止运行。同时解决了传统土壤溶液每次收集时因需要翻动土壤而对土壤层造成破坏、影响下一次监测以及在翻动土壤取样时破坏土壤溶液的原始理化性质造成影响监测数据的精准性问题。2）合理解决了喀斯特地区不同深度土壤溶液的实时监测问题，使用密封装置进行土壤溶液的收集，且密封采样瓶上部放置水质检测探头，实现了实时精准测量，减少了科研分析过程中的误差。3）合理科学地解决了喀斯特地区不同深度土壤溶液同时抽取同时监测的难题，并利用无线接收器用户终端可通过互联网远程监测不同深度土壤溶液水化学监测数据。4）合理科学地解决了在喀斯特地区特别是喀斯特石漠化地区科研用途土壤溶液收集困难的问题，可以在复杂土壤环境中依靠石英砂的强大吸水性最大限度的收集土壤水，并且在旱雨季均能很好的收集土壤水，具有成本低，操作方便，样品收集可靠的优势。5）操作简便，组装与拆卸简单，方便野外作业，适用于团队作业。附图说明图1是本技术的结构示意图。下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步的说明。具体实施方式实施例1：如图1所示，包括集水盆1、采样瓶10、水质检测仪14、数据记录仪17、总控制器20和用户终端21，在集水盆1的上部四周壁面开有若干滤水孔，在集水盆1内由下至上依次设置有第一细滤网层2、高密度海绵层3、第二细滤网层24、第一尼龙纱布层4、石英砂层5和第二尼龙纱布层25，在集水盆1的底部装有抽水软管6和进气管22，在抽水软管6的外面套有软管保护套7，在该进气管22上装有单向进气阀门23；在采样瓶10上装有开孔橡皮塞9，在开孔橡皮塞9上插有两根玻璃管8和一个水质检测探头15，其中的一根玻璃管8连接抽水软管6、另一根玻璃管8连接真空抽气管11，真空抽气管11连接智能真空泵12，在真空抽气管11上连接有软管夹13；水质检测探头15连接水质检测仪14，水质检测仪14通过数据传输线16连接数据记录仪17，数据记录仪17连接无线发射器18，无线接收器19连接总控制器20，总控制器20连接GPRS模块，GPRS模块通过GGSN网关与互联网连接。工作原理及使用步骤如下：步骤1)：在集水盆1的上部四周壁面均匀打若干滤水孔，滤水孔的孔径为2-4cm，在距集水盆1的底部3cm处平放入细滤网作为第一细滤网层2，将第一细滤网层2固定于集水盆1上，在第一细滤网层2上放入一块厚度为3-5cm的高密度海绵作为高密度海绵层3，在高密度海绵层3上再放置一层细滤网作为第二细滤网层25并固定，第二细滤网层25上平铺四层优质尼龙纱布作为第一尼龙纱布层4，放入精制石英砂作为石英砂层5后再铺上四层尼龙纱布作为第二尼龙纱布层26。在各集水盆1的底部分别开孔插入PVC抽水软管6，并在抽水软管6外套入软管保护套7，在距集水盆1底部3厘米处开孔并插入进气管22，在该进气管22一端装有单向进气阀门23。共制作三套土壤溶液装置分别放置到预先挖好的20cm、40cm、60cm深度的土层中，以采集不同深度的土壤溶液，并将抽水软管6及进气管22一端出露于地面，挖出的土方进行有次序的回填，并尽量恢复地表植被，放置三个月后或等上覆土壤的植被密度达到埋置前的程度，才能进行土壤溶液的收集。步骤2)：准备三个容量为250ml的广口采样瓶10，每个采样瓶10上配有带孔橡皮塞9，将两根玻璃管8穿过开孔橡皮塞9分别插入三个采样瓶10内，每个采样瓶10中的玻璃管8，一根紧密连接抽水软管6，另一根紧密连接真空抽气管11，再将三根真空抽气管11紧密连接到一台智能真空泵12，每根真空抽气管11上配有软管夹13。步骤3)：准备三台水质检测仪14并分别紧密连接三个水质检测探头15，水质检测探头15穿过开孔橡皮塞9分别插入每个采样瓶10内，每台水质检测仪14用一根数据传输线16紧密连接入同一台数据记录仪17。数据记录仪17与无线发射器18紧密连接，总控制器20连接无线接收器19和用户终端21，无线发射器18通过无线通讯网络24与无线接收器19相连。步骤4)：以步骤1）、2）、3）方法依次完成并检查装置的密闭性，尤其塞紧各采样瓶10对应的开孔橡皮塞9，本文档来自技高网...

【技术保护点】
喀斯特地区不同深度土壤溶液智能采样及远程监测装置，包括数据记录仪（17）、总控制器（20）、用户终端（21）和两个以上的集水盆（1）、采样瓶（10）和水质检测仪（14），其特征在于：在所述的集水盆（1）上部四周壁面开有滤水孔，在集水盆（1）内由下至上依次设置有第一细滤网层（2）、高密度海绵层（3）、第二细滤网层（24）、第一尼龙纱布层（4）、石英砂层（5）、第二尼龙纱布层（25）；在集水盆（1）的底部装有抽水软管（6）和进气管（22），在该进气管（22）上装有单向进气阀门（23）；在采样瓶（10）上装有开孔橡皮塞（9），在开孔橡皮塞（9）上插有两根玻璃管（8）和一个水质检测探头（15），一根玻璃管（8）连接抽水软管（6）、另一根玻璃管（8）连接真空抽气管（11），真空抽气管（11）连接智能真空泵（12），在真空抽气管（11）上连接有软管夹（13）；水质检测探头（15）连接水质检测仪（14），水质检测仪（14）通过数据传输线（16）连接数据记录仪（17），数据记录仪（17）连接无线发射器（18），无线接收器（19）连接总控制器（20），总控制器（20）连接GPRS模块，GPRS模块通过GGSN网关与互联网连接。...

【技术特征摘要】
1.喀斯特地区不同深度土壤溶液智能采样及远程监测装置，包括数据记录仪（17）、总控制器（20）、用户终端（21）和两个以上的集水盆（1）、采样瓶（10）和水质检测仪（14），其特征在于：在所述的集水盆（1）上部四周壁面开有滤水孔，在集水盆（1）内由下至上依次设置有第一细滤网层（2）、高密度海绵层（3）、第二细滤网层（24）、第一尼龙纱布层（4）、石英砂层（5）、第二尼龙纱布层（25）；在集水盆（1）的底部装有抽水软管（6）和进气管（22），在该进气管（22）上装有单向进气阀门（23）；在采样瓶（10）上装有开孔橡皮塞（9），在开孔橡皮塞（9）上插有两根玻璃管（8）和一个水质...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘艳喜，周忠发，汪炎林，张结，殷超，
申请(专利权)人：贵州师范大学，
类型：新型
国别省市：贵州,52