一种淋溶量实时测量与分时段取样装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种淋溶量实时测量与分时段取样装置，其特征在于，包括淋溶液采集装置、过滤装置、翻斗式淋溶液测量装置、分流装置、多个样本采集器、信号输出装置、电动转盘、计时器和传感器；传感器设置于淋溶液采集装置的输出端口，用于当监测到淋溶液从淋溶液采集装置的输出端口流出时产生一电信号发送给翻斗式淋溶液测量装置、计时器；过滤装置，用于对输出端口输出的液体进行过滤后输入到翻斗式淋溶液测量装置；翻斗式淋溶液测量装置的翻斗接收淋溶液，将淋溶液经分流装置分流输入到样本采集器，并且翻斗每次翻转时产生一电信号发送给控制中心。本装置能自动实时监测并反馈淋溶量的流量、速率信息，且能分时段对淋溶液进行取样。

【技术实现步骤摘要】
一种淋溶量实时测量与分时段取样装置
本技术属于分析及测量
，尤其涉及一种淋溶量实时测量与分时段取样装置，能够对淋溶作用渗水量精确测量并按比例取样，且能实时反馈淋溶量信息。
技术介绍
淋溶作用指土壤中较细的土粒、化学元素随土壤水分由土壤表层向下层(或底层)移动的作用。随着淋溶作用的进行，土层逐步酸化，土壤剖面中形成淋溶层与淀积层，其中淋溶层(又称A层)中的可溶性物质和细微土粒遭到淋洗，土色变浅、质地变粗、酸度加大、肥力较低，严重影响到农业土壤养分循环，造成养分流失。养分淋溶流失不但会降低肥料利用率，还会消耗土壤养分库，造成经济损失，而且将对农田生态环境产生严重影响。农田氮(N)、磷(P)向水体的迁移是导致地表水体富营养化、地下水质恶化和农业面源污染的主要原因之一。农业生产管理中常采用过量施用氮肥、磷肥来降低营养成分随淋溶作用迁移的影响，但仍存在生产成本增大，肥料利用率低(氮肥为20％～50％，磷肥仅为15％～25％)等弊端。因此能够实时监测不同降雨量下、不同强度淋溶作用下淋溶液的流量及成分(如氮、磷的浓度)，是指导科学合理地施用氮磷肥料、减少养分淋溶损失、降低环境污染风险并提高作物养分利用率的重要标准。现阶段的淋溶量测量装置，多以直接测量淋溶总量为主，无法实时测量淋溶量并实时反馈流量信息，以及测量不同时间段的淋溶量速率。同时，在夜间降雨的情况下，常常会因为淋溶量过大，在容器有限时淋溶液会溢出，从而导致无法准确检测淋溶量。此外，对于淋溶液成分的采样多为整体浓度采样，鲜有对不同时段的淋溶液进行分阶段按需采样、测试，无法得到淋溶液成分与淋溶时间的关系。综上所述，现有测量装置无法准确的体现土壤淋溶作用的实时信息，难以准确地对管理淋溶提出建设性意见，这是我国农田生态系统管理和农业经济可持续发展中亟需解决的重大问题。
技术实现思路
为了克服现有测量装置无法实时监测淋溶量流量信息和分时段按比例取样的不足，本技术提供一种淋溶量实时测量与分时段取样装置，该测量装置不仅能自动实时监测并反馈淋溶量的流量、速率信息，还可以按照要求按比例、分时段对淋溶液进行取样。为了实现上述目的，本技术是通过如下的技术方案实现的：一种淋溶量实时测量与分时段取样装置，其特征在于，包括淋溶液采集装置、过滤装置、翻斗式淋溶液测量装置、分流装置、多个样本采集器、信号输出装置、电动转盘、计时器和传感器；所述传感器设置于所述淋溶液采集装置的输出端口，用于当监测到淋溶液从所述淋溶液采集装置的输出端口流出时产生一电信号发送给所述翻斗式淋溶液测量装置、计时器；所述过滤装置位于所述淋溶液采集装置的输出端口下方，用于对所述输出端口输出的液体进行过滤后输入到所述翻斗式淋溶液测量装置；所述翻斗式淋溶液测量装置的翻斗用于接收淋溶液，当翻斗中的淋溶液达到设定容量时翻斗翻转将淋溶液经所述分流装置分流输入到所述样本采集器，并且翻斗每次翻转时产生一电信号发送给控制中心，用于记录翻斗翻转次数；所述样本采集器与所述计时器分别安装在所述电动转盘上；所述计时器接收到所述传感器的电信号后开始计时，当计时时间达到设定的取样时间后产生一驱动信号驱动所述电动转盘转动，更换所述样本采集器接收淋溶液。进一步的，所述翻斗式淋溶流量测量装置包括引水漏斗、翻斗支架、翻斗、翻斗轴承、恒磁钢、干簧管、测量计底盘、信号输出装置；其中，所述引水漏斗设置在所述翻斗支架上，用于接收所述过滤装置输入的淋溶液；所述翻斗通过所述翻斗轴承安装在所述翻斗支架上，用于接收所述引水漏斗输出的淋溶液；所述翻斗支架安装在所述测量计底盘上，所述测量计底盘上设有排水口，用于将所述翻斗翻转后排出的淋溶液排出到所述分流装置内；所述翻斗上装有恒磁钢，所述翻斗支架上对应的装有所述干簧管，当所述翻斗翻转时，所述恒磁体靠近所述干簧管时触发所述信号输出装置产生一电信号并发送给所述控制中心。进一步的，所述测量计底盘上设有水平泡和水平调节装置，根据所述水平泡调节所述水平调节装置，使得所述测量计底盘水平。进一步的，所述翻斗包括第一翻斗和第二翻斗，所述第一翻斗和第二翻斗为一体结构；当第一翻斗翻转排出淋溶液时第二翻斗抬起接收所述过滤装置输入的淋溶液、当第二翻斗翻转排出淋溶液时第一翻斗抬起接收所述过滤装置输入的淋溶液。进一步的，所述水平调节装置为水平调整螺栓。本测量装置由淋溶液采集装置、传感器、过滤装置、翻斗式淋溶液测量装置、分流装置、样本采集器、计时器、电动转盘等构成，其中翻斗式淋溶液测量装置包括引水漏斗、机械翻斗、翻斗支架、恒磁钢、干簧管、水平调节装置、信号输出装置、驱动电源等，淋溶下渗水经过翻斗式淋溶液测量装置测量后，在通过分流装置的比例分流作用后，一部分直接作为废水排出，另外一部分流入样本采集器中。降水后，水分逐渐由试验田土壤表层向下层渗透，经过一段时间后，淋溶液到达位于试验田下方的淋溶液采集装置，由淋溶液采集装置的软管流出。当淋溶液第一次流出淋溶液采集装置时，位于软管末端的传感器会检测到液体的流动，发出一个电信号，传向位于翻斗式淋溶液测量装置内的信号输出装置和位于转盘下方的计时器。计时器开始计量淋溶作用的时间，信号输出装置遥测报信，记录淋溶下渗水到达的时间，结合气象站记录的降雨时间，即可计算出淋溶作用的滞后时间。淋溶液从采集装置流出后，利用过滤装置将混合物中的土粒、碎石过滤掉，只允许淋溶液通过。淋溶液从过滤装置出口进入到翻斗式淋溶液测量装置内，通过引水漏斗不断流入某一侧的翻斗(称之为第一翻斗)中，开始时段淋溶液很少不足以将第一翻斗压下；当第一翻斗的淋溶液达到额定容量时，该翻斗会在淋溶液的重力作用下被压下去，其中的淋溶液会被倒出，流向下层装置，而另一侧的翻斗(称之为第二翻斗)会被抬起，继续承接流下的淋溶液。当第二翻斗也储存了足够的淋溶液时，第二翻斗也会向下翻转，这时第一翻斗会再一次被抬起，重复承接淋溶液，如此循环。测量装置的两个翻斗上各装有一个恒磁钢，支架上对应的装有两个干簧管。干簧管中有两个位置接近的金属导电片，当翻斗翻转时，横磁钢会靠近干簧管，使得干簧管所处的磁场发生变化，两个金属导电片会由于耦合效应而相互接近，电路因此被接通，产生电流信号；装置内信号输出装置产生脉冲信号，并向远端控制中心报讯，记录下翻斗的翻转次数，再根据翻斗容量即可计算淋溶总量。淋溶液从翻斗中倒出后经过装置底部的排水出口流出测量装置，通过设置好的分流装置按比例进行样本采集。通过分流装置，一部分淋溶液直接作为废水排出，另外一部分淋溶液流入样本采集器。样本采集器安装在电动转盘上，底部装有计时器。计时器设定好取样时间，当时间足够时，计时器发出信号，电动转盘转动，更换样本采集器，样本淋溶液流入新的样本采集器，达到按时段取样的目的。根据不同的需求，可以设置不同的取样时间，增加或减少样本采集器的数量。与现有技术相比，本技术的积极效果为：本技术集成度高，装置紧凑，不仅能准确测量淋溶液总量，还可以根据不同需求进行分时段取样，能够准确给出淋溶信息。附图说明图1为淋溶测量装置结构示意图。图2为翻斗式淋溶液测量装置结构原理图。其中，1-过滤装置，2-引水漏斗，3-翻斗，4-翻斗轴承，5-水平调节装置，6-水平泡，7-测量计底盘，8-外壳底盘，9-分流装置，10-恒磁本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种淋溶量实时测量与分时段取样装置，其特征在于，包括淋溶液采集装置、过滤装置、翻斗式淋溶液测量装置、分流装置、多个样本采集器、信号输出装置、电动转盘、计时器和传感器；所述传感器设置于所述淋溶液采集装置的输出端口，用于当监测到淋溶液从所述淋溶液采集装置的输出端口流出时产生一电信号发送给所述翻斗式淋溶液测量装置、计时器；所述过滤装置位于所述淋溶液采集装置的输出端口下方，用于对所述输出端口输出的液体进行过滤后输入到所述翻斗式淋溶液测量装置；所述翻斗式淋溶液测量装置的翻斗用于接收淋溶液，当翻斗中的淋溶液达到设定容量时翻斗翻转将淋溶液经所述分流装置分流输入到所述样本采集器，并且翻斗每次翻转时产生一电信号发送给控制中心，用于记录翻斗翻转次数；所述样本采集器与所述计时器分别安装在所述电动转盘上；所述计时器接收到所述传感器的电信号后开始计时，当计时时间达到设定的取样时间后产生一驱动信号驱动所述电动转盘转动，更换所述样本采集器接收淋溶液。

【技术特征摘要】
1.一种淋溶量实时测量与分时段取样装置，其特征在于，包括淋溶液采集装置、过滤装置、翻斗式淋溶液测量装置、分流装置、多个样本采集器、信号输出装置、电动转盘、计时器和传感器；所述传感器设置于所述淋溶液采集装置的输出端口，用于当监测到淋溶液从所述淋溶液采集装置的输出端口流出时产生一电信号发送给所述翻斗式淋溶液测量装置、计时器；所述过滤装置位于所述淋溶液采集装置的输出端口下方，用于对所述输出端口输出的液体进行过滤后输入到所述翻斗式淋溶液测量装置；所述翻斗式淋溶液测量装置的翻斗用于接收淋溶液，当翻斗中的淋溶液达到设定容量时翻斗翻转将淋溶液经所述分流装置分流输入到所述样本采集器，并且翻斗每次翻转时产生一电信号发送给控制中心，用于记录翻斗翻转次数；所述样本采集器与所述计时器分别安装在所述电动转盘上；所述计时器接收到所述传感器的电信号后开始计时，当计时时间达到设定的取样时间后产生一驱动信号驱动所述电动转盘转动，更换所述样本采集器接收淋溶液。2.如权利要求1所述的淋溶量实时测量与分时段取样装置，其特征在于，所述翻斗式淋溶流量测量装置包括引水漏斗、翻斗支架、翻斗、翻斗轴承、恒磁钢、干簧管、...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷秋良，刘晓霞，周洁，翟丽梅，刘宏斌，张继宗，王洪媛，延皓，毛麒源，武淑霞，
申请(专利权)人：中国农业科学院农业资源与农业区划研究所，
类型：新型
国别省市：北京,11