一种定水头土壤饱和导水率批量测定装置制造方法及图纸

一种新型的定水头土壤饱和导水率批量测定装置。测定装置主要包含，供水柜（按照马氏瓶原理）控制水压并供水，水头保持筒（环刀），样品环刀，漏斗架，烧杯，电子天平等。供水柜设有并联口。供水柜通过调整供水柜调压/进气管的高度提供稳定的水源。带阀门的硬管与水柜连接。在硬管的支管上设有阀门。软管的一端接在支管上的阀门后，另一端垂入水头保持筒。水头保持筒置于样品环刀上方，连接处用弹性密封橡胶圈固定。集水漏斗架有上板和下板、漏斗、板网。漏斗下方有烧杯和电子天平。本装置可以根据样本数量的需要同时进行单个或多个的同时测定，并且成本低廉可控，使用方便简单，便于推广使用。

A batch measuring device for saturated hydraulic conductivity of fixed head

A new type of mass measuring device for saturated hydraulic conductivity of fixed head. The measuring device mainly includes water supply cabinet (according to the principle of Markov bottle) to control water pressure and supply water, water head holder (ring knife), sample ring knife, funnel rack, beaker and electronic balance. The water supply cabinet is provided with parallel ports. The water supply cabinet provides stable water source by adjusting the height of the water supply cabinet's pressure regulating / intake pipe. The hard pipe with valve is connected with the water tank. A valve is arranged on the branch pipe of the hard pipe. One end of the hose is connected to the valve on the branch pipe, and the other end is lowered into the water head to maintain the cylinder. The head retaining cylinder is placed above the sample ring knife, and the connection is fixed by elastic sealing rubber ring. The water collecting bucket rack has an upper plate and a lower plate, a funnel and a plate net. There are beaker and electronic balances below the funnel. The device can simultaneously measure single or multiple samples according to the need of sample number, and has low cost, controllable, easy to use and easy to popularize.

【技术实现步骤摘要】
一种定水头土壤饱和导水率批量测定装置
本申请涉及一种土壤参数测定的测定装置，具体是涉及一种定水头土壤饱和导水率批量测定装置。
技术介绍
土壤饱和导水率是一项重要的土壤物理性质参数，其在土壤的水传递模型中有重要的意义。此参数的具体数值变异性很大，在实际应用中按照需要确定测量范围的精度。在《LY/T1218-1999.森林土壤渗透性的测定》标准中规定了一种纯手工的定水头测定方法，但是需要在实验室内用人工费时费力地单个进行测定，并且手工测水量时用量筒测量误差比较大。同时市面上的售卖的饱和导水率测定仪又通常结构复杂、精密且非常昂贵，不便于推广应用。授权公告号CN205607822U(申请号201620448181.9)的中国专利文献公开了一种测定不同温度情况下土壤饱和导水率的批量测定仪，其缺点是整个仪器本身没有自动实现常水头的保持，另外，由该文献中图1可知，其水箱比较高，高度落差远远大于环刀本身的高度，当在实际环境中，太大的水头压力会造成渗透水比较快，该文献中用于集水的三角瓶估计很快就会满，测量中必须及时更换。授权公告号CN204439503U(申请号201520140760.2)的中国专利文献公开了一种土壤饱和导水率自动测定装置，其为了解决马氏瓶内水可能不够用(试验过程中普通马氏瓶的加水会破坏水头的稳定)的问题，通过改造增加了图1中的自动进水开关11来解决。但是，进水开关11开通进水时，装置1内的液面上方的空气如何排出是个问题。除非同时关闭控制阀门12，并手工打开装置顶部的橡皮塞。但这样操作的同时环刀3内就没有了供水来源，水头降低。但如此一来，自动进水的意义就不大了。授权公告号CN201594089U(申请号201020100875.6)的中国专利文献公开了一种土壤饱和导水率测定仪，该装置的定水头是通过供水器(图1中的5)实现的，供水器上的溢水口(5-1)下缘与5-3的高度差实现稳定水头。该装置的马氏瓶就是简单地当作了水源提供的盛水器具，没有发挥马氏瓶应该有的作用。如果改变水头，即使在同直径的样品环刀情况下，也必须按水头更换配套的带有进水管和出水管的供水器。
技术实现思路
为了克服现有测定土壤饱和导水率的上述问题，遵循《LY/T1218-1999.森林土壤渗透性的测定》测定方法，提出了一种新型的定水头土壤饱和导水率批量测定装置。本装置可以根据样本数量的需要同时进行单个或多个的同时测定，并且成本低廉可控，使用方便简单，便于推广使用。技术方案具体为：定水头土壤饱和导水率批量测定装置主要包含，供水柜(按照马氏瓶原理)控制水压并供水，样品环刀，水头保持筒，漏斗架，烧杯，电子天平(精度0.01g，最大称量范围2kg)。其中，供水柜相当于一个马氏瓶。由于普通马氏瓶，通常小的水量不足，需要加水，而加水时又会改变供水压差；用大的马氏瓶又太高太大，不方便。同时本测量装置使用的压力水头是一个固定值，所以根据需求设计一个大小合适的能依据马氏瓶原理提供稳定的恒压差供水的大容量水柜，可以大大增加本实验测量的准确性和便捷性。样品环刀，需要测量的原状土柱(或填装土柱)是在一定大小的环刀里的。而环刀规格多样，比如常用的环刀有(直径50.46mm×高50mm，容积100立方厘米)、(直径70mm×高52mm，容积200立方厘米)、(直径100mm×高63.7mm)等规格。水头保持筒，是置于样品环刀上方与样品环刀同直径的圆筒。水头保持筒的长度要根据具体试验来选择，一般情况下要等于或略长于试验需要的水层厚度。但由于样品环刀规格多样，在实际应用中，如果单独配置与样品环刀直径一样的环形筒与样品环刀进行匹配，可能存在如下问题1)加工误差造成的匹配性不好，2)需要提前准备一系列规格的不同环形筒，3)特定规格的环形筒准备的数量必须满足样品测量需求，等等。所以准备足够数量的一系列规格的环形筒在实际应用中有时并不一定方便。为解决这个问题，也可以直接用同规格同批次的多余的样品环刀来作为测量中的水头保持的环形筒。使用时用弹性密封橡胶圈固定在样品环刀上方即可。集水漏斗架，漏斗架的目的一是为了固定漏斗，二是为了在同时进行多个测量时保持各漏斗在同一水平线上。漏斗架分为两层，两层之间是漏斗边缘和网板。网板用于承载样品环刀。烧杯，用于搜集样品渗透出的水。电子天平，用来称量渗透出水的质量。用电子天平配备大烧杯可以方便精确地直接读出渗透水的累积量。优选方案，所述供水柜左侧下端设置有供水柜并联口。本技术的有益效果：1本技术中供水稳定，能够不间断地在样品上方提供稳定高度的水层，并在设定好以后直接读数即可。2.整个过程中不用电子系统控制水阀门，也没有机械转动装置，成本低廉，故障点少，原理简单有效，并能批量测定样品。3.本技术的土壤饱和导水率测定装置具有使用简单方便、制造成本低的特点，可适用于各种土壤饱和导水率的测定。附图说明图1是实施例1的整体结构图。在图中，1、供水柜，1-1、供水柜并联口，1-2、供水柜进水孔橡皮塞，1-3、供水柜调压/进气管，1-4、密封固定橡胶圈，2、供水柜支架，3-1、总阀门，3-2、水管，3-3、支管阀门，3-4、软管，4、连接密封橡胶圈，5、漏斗架上板和下板的开孔，6、水头保持筒，7、样品环刀，8、网板，9、漏斗架，10、漏斗，11、烧杯，12、电子天平。图2是漏斗架结构俯视图。在图2中，9-1、漏斗架下板，9-2、紧固螺栓，9-3、漏斗架上板，10-1、漏斗外平沿，8、网板(处在上下板之间，置于漏斗上)。图3是漏斗的平视示意图。其中10-1为漏斗的外平沿，可以架在漏斗架下板(9-1)的孔洞上。本图以同时测3个样品为例，实际产品做成同时测多个。图4是实施例2的整体结构进一步说明图。具体实施方式以下结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步说明。应当说明的是，下述说明仅是为了解释本专利技术，并不对其内容进行限定。实施例1如图1-3所示，一种定水头土壤饱和导水率批量测定装置：包括供水柜1、供水柜支架2、样品环刀7、水头保持筒6、漏斗架9、烧杯11、电子天平12，所述供水柜1固定于在供水柜支架2上，所述供水柜1上端左侧设置有供水柜进水孔橡皮塞1-2，所述样品环刀7通过漏斗架9接入烧杯11中，烧杯11放置于电子天平12上，所述供水柜1上端右侧设置有供水柜调压/进气管1-3，所述供水柜1右侧下端连接水管3-2，水管3-2临近供水柜1一侧设有总阀门3-1，所述水管3-2下方设有软管3-4，软管3-4放入水头保持筒6中，垂入水头保持筒6的软管3-4长度要足够，其出水口要保证低于水柜调压/进气管1-3的下端，以便水头保持筒内液面稳定时软管出水口浸没于液面以下，所述样品环刀7与水头保持筒6通过密封橡胶圈4连接，所述漏斗架9固定在供水柜支架2上右侧，所述漏斗架9分为两层，两层之间是漏斗外平沿10-1和网板8，所述水头保持筒6的长度L等于所述水柜调压/进气管1-3的下端距离样品环刀土样上表面的高度差h。实施例2如图2-4所示，与实施例1所不同的是，所述水头保持筒的长度L大于所述水柜调压/进气管的下端距离样品环刀土样上表面的高度差h。利用该实施例进行试验时，可兼容所有h小于水头保持筒长度的系列测试。例如，当试验采用10cm水层厚度时，水头保持筒的长度不能小于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种定水头土壤饱和导水率批量测定装置，包括供水柜、供水柜支架、样品环刀、水头保持筒、漏斗架、烧杯、电子天平，所述供水柜固定于在供水柜支架上，所述供水柜上端左侧设置有供水柜进水孔橡皮塞，所述样品环刀通过漏斗架接入烧杯中，烧杯放置于电子天平上，其特征在于，所述供水柜上端右侧设置有供水柜调压/进气管，所述供水柜右侧下端连接水管，水管临近供水柜一侧设有总阀门，所述水管下方设有软管，软管放入水头保持筒中，软管长度要保证待液面稳定时软管出水口位于水头保持筒中液面以下，所述样品环刀与水头保持筒通过密封橡胶圈连接，所述水头保持筒的长度大于或等于所述水柜调压/进气管的下端距离样品环刀土样上表面的高度差h，所述漏斗架固定在供水柜支架上右侧，所述漏斗架分为两层，两层之间是漏斗边缘和网板。

【技术特征摘要】
1.一种定水头土壤饱和导水率批量测定装置，包括供水柜、供水柜支架、样品环刀、水头保持筒、漏斗架、烧杯、电子天平，所述供水柜固定于在供水柜支架上，所述供水柜上端左侧设置有供水柜进水孔橡皮塞，所述样品环刀通过漏斗架接入烧杯中，烧杯放置于电子天平上，其特征在于，所述供水柜上端右侧设置有供水柜调压/进气管，所述供水柜右侧下端连接水管，水管临近供...

【专利技术属性】
技术研发人员：苗秀莲，刘传栋，
申请(专利权)人：聊城大学，
类型：新型
国别省市：山东,37