一种快速测定土壤粒径的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种快速测定土壤粒径的装置，包括橡皮塞、有机玻璃管、有机玻璃板，所述的有机玻璃管上端与橡皮塞连接，下端与有机玻璃板粘结封闭，其管壁上从上到下依次连接有第一排水管、第二排水管、第三排水管、第四排水管，每个排水管上都安装有阀门。该装置高150cm直径10cm的有机玻璃管，通过不同粒径土壤颗粒在1小时内的沉降距离来确定排水口的位置，并在开口处接直径2㎜的有机玻璃管用于排水。将采集的土样进行处理并制成悬液，将其全部转移至仪器中，摇匀，静置沉降1小时后，从第四排水管排出一定体积溶液并测定其体积，然后烘干，测出各粒级的百分含量，最终求得测定土壤中沙粒的含量，该装置操作简单，成本低廉。

【技术实现步骤摘要】
一种快速测定土壤粒径的装置
本技术涉及一种测定土壤粒径的装置，特别涉及一种快速测定土壤粒径的装置。
技术介绍
土壤颗粒的组成是土壤基本的肥力属性之一，也是了解土壤发生和划分土壤类别的重要依据。对土壤其他理化性质的研究也有一定影响。对土壤颗粒组成的分析测定及质地名称的确定以及对土壤环境的保护具有非常重要的意义。就目前对土壤粒级的测定方法来看，激光粒度仪法测定土壤粒径成本高，精度高，比重计法测量过程较长且精度较低，吸管法测量周期较长，因此需要寻求一种简便有效且准确的土壤粒径测量方法
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的问题与缺陷，本技术的目的在于提供一种快速测定土壤粒径的装置，根据不同粒径颗粒在水中沉降速度不同，测定土壤粒径百分比。装置主体为高150cm直径10cm的有机玻璃管，根据不同粒径土壤颗粒在1小时内的沉降距离来确定排水口的位置，并外接直径2㎜的有机玻璃管用于排水，用以计算测量累计含沙量。实现上述专利技术目的所采用的技术方案是一种快速测定土壤粒径的装置，包括橡皮塞、有机玻璃管、第一排水管、第二排水管、第三排水管、第四排水管和有机玻璃板，所述的有机玻璃管上端与橡皮塞连接，下端与有机玻璃板粘结封闭，其管壁上从上到下依次连接有第一排水管、第二排水管、第三排水管、第四排水管；所述的第一排水管、第二排水管、第三排水管、第四排水管上分别安装有第一阀门、第二阀门、第三阀门和第四阀门。本技术一种快速测定土壤粒径的装置的使用方法是：将采集的土样进行处理并制成匀浆，冷却后，将其全部转移至仪器中，摇匀，静置沉降1小时后，从排水口排出一定体积溶液并测定其体积，然后放入烘箱中102℃烘干24小时，利用同倍比放大法，测出各粒级的百分含量，最终求得测定土壤中沙粒的含量。通过该仪器所测出的数据与激光粒度仪测出的数据进行比较，对土壤颗粒的形状、土壤质地以及温度等影响因素进行修正，最后一个得出计算通式。本装置由有机玻璃管(和)、有机玻璃板以及橡胶管组成，成本低廉，克服了传统方法所存在的一些弊端，并且大大缩短了原有土壤粒径测定的时间，一人即可完成，节约劳动力，并且较其他测量方式测量精度较高。附图说明图1为本技术快速测定土壤粒径装置的主视图；图2为本技术快速测定土壤粒径装置的俯视图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术的技术方案作进一步详细地说明。图1和图2分别从主视图和俯视图的角度给出了技术快速测定土壤粒径装置，包括橡皮塞1、有机玻璃管2、第一排水管3、第二排水管4、第三排水管5、第四排水管6和有机玻璃板11，所述的有机玻璃管2上端与橡皮塞1连接，下端与有机玻璃板11粘结封闭，其管壁上从上到下依次连接有第一排水管3、第二排水管4、第三排水管5、第四排水管6；所述的第一排水管3、第二排水管4、第三排水管5、第四排水管6上分别安装有第一阀门7、第二阀门8、第三阀门9和第四阀门10。该装置的主体为一根高150㎝直径为10㎝的有机玻璃管，底盘为边长20㎝的正方形有机玻璃板，由于不同粒径颗粒沉降速度不同，通过土壤颗粒沉降速度公式以及沉降时间来确定排水口的位置，在平时的试验中，常见的粒级分级为0.002㎜、0.005mm、0.01mm、0.02mm，因此开口位置根据速度沉降公式计算出分别为：1.38㎝、8.6cm、34.39cm及137.58cm，在主体有机玻璃管相应位置开设小孔，并接直径2㎜的有机玻璃管，在各出水口玻璃管口的另一端接橡胶管，并用铁夹加紧，防止漏水。并在主体玻璃管顶端加橡胶塞，用于上下摇匀。以上便是对于实验装置的一个详细介绍。利用不同粒径颗粒沉降速度不同，在计算得出的一定粒径范围所对应的沉降距离，在该位置处提取该区间内混合物，所得水样中仅含有小于该粒径的土壤颗粒。土壤颗粒沉降速度和沉降距离可通过下式计算：L＝Vt×t式中，Vt为终端速度cm/s；d为颗粒直径cm；ρs为土粒密度；ρf为水的比重。设计试验温度为20℃，一小时后0.002㎜、0.005mm、0.01mm、0.02mm颗粒沉降距离分别为1.38㎝、8.6cm、34.39cm及137.58cm。即可以分别在1.38㎝、8.6cm、34.39cm及137.58cm处开孔取样，分别由上至下取水样，测定所取水样的体积，1.38cm样中无>0.002mm颗粒，8.6cm处无>0.005mm颗粒，34.39cm处无>0.01mm颗粒，137.58cm样中无>0.02mm颗粒。分别设各颗粒含量为x1、x2、x3及x4分层取样后，再进行烘干，称重，计算可得出各粒级土壤颗粒的百分含量。Hi＝(mi·V/vi)/M式中：Hi为各粒级土壤颗粒的百分含量；mi为各层取样后的烘干土重；V为溶液总体积；vi为各层取出的溶液体积；M为总烘干土重。通过以上公式即可分别算出各粒级土壤颗粒的百分含量。实验步骤：步骤1：样品处理(1)大于2mm石砾的处理称取一定量原始土样3份m1，将大于2mm石砾按不同粒级分开，分别放入蒸馏水煮沸若干次，直至石砾上的附着物完全去净。将石砾移至称量瓶中，放入烘箱烘干称重。(2)吸湿含水率的测定称取6份过2mm筛的定量风干土样，其中3份放入105℃～110℃的烘箱烘至恒重(至少6h以上)，得烘干土样重m2。计算土样吸湿含水率。(3)去除有机质对有机质含量较高的土样，分散前应去除有机质。将风干土样分别放入250mL的高型烧杯中，加少量蒸馏水使土样湿润。然后加入过氧化氢20mL，用玻璃棒搅拌，使有机质充分与过氧化氢接触反应。反应过程中会产生大量气泡，为防止样品溢出可加异戊醇消泡。过量的过氧化氢用加热方法去除。(4)去除CaCO3根据粒级分析的不同目的，也可用HCl脱钙，小心加入c(HCl)＝0.2mol·L-1溶液于土样中，直至无气泡发生。HCl脱钙过程中应随时除去样品上面的清液，以保证HCl浓度。如样品碳酸钙含量高，可适当加大HCl浓度。去掉Ca2+的土样，还需用蒸馏水淋去多余的HCl和其他氯化物。为此，再取少量(5mL)淋洗液于小试管中，加入硝酸溶液(试剂9)数滴使滤液酸化，再加入硝酸银溶液(试剂12)1～2滴，若有白色AgCl沉淀，则需继续淋洗直至无白色沉淀为止。取一份上述处理过的样品于已知重量的容器(如烧杯)中，先在电热板上加热蒸干水分，再放入烘箱，在105℃～110℃下烘至恒重。求得去除有机质和碳酸钙的烘干土样重m3。步骤2：制备悬液将上述处理后的样品全部转移到500mL三角瓶中，加入六偏磷酸钠溶液，将悬液放在水浴锅中煮沸，在沸腾前应经常摇动三角瓶，以防止土粒结底，保持沸腾1h。煮沸时特别要注意用异戊醇消泡，以免溢出。步骤3：沉降将分散好的样品全部转移到新型沉降筒中。并加入蒸馏水至顶端刻度线处，使用橡胶塞塞住有机玻璃管顶端，将溶液充分摇匀，然后静置沉降1小时。步骤4：取液一小时沉降结束后，同时打开各开口处的铁夹，用量筒取一定体积的溶液，并读取溶液体积。步骤5：烘干、计算各粒级土壤颗粒百分含量将量筒量取的各层的溶液，转移至铝盒，放入烘箱中102℃条件下烘干24小时，烘干后，称量，计算各粒级土壤颗粒百分含量。步骤6：数据处理对于不同土样、不同温度下测得的各层含沙量进行处理。通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种快速测定土壤粒径的装置，其特征在于，包括橡皮塞(1)、有机玻璃管(2)、第一排水管(3)、第二排水管(4)、第三排水管(5)、第四排水管(6)和有机玻璃板(11)，所述的有机玻璃管(2)上端与橡皮塞(1)连接，下端与有机玻璃板(11)粘结封闭，其管壁上从上到下依次连接有第一排水管(3)、第二排水管(4)、第三排水管(5)、第四排水管(6)；所述的第一排水管(3)、第二排水管(4)、第三排水管(5)、第四排水管(6)上分别安装有第一阀门(7)、第二阀门(8)、第三阀门(9)和第四阀门(10)。

【技术特征摘要】
1.一种快速测定土壤粒径的装置，其特征在于，包括橡皮塞(1)、有机玻璃管(2)、第一排水管(3)、第二排水管(4)、第三排水管(5)、第四排水管(6)和有机玻璃板(11)，所述的有机玻璃管(2)上端与橡皮塞(1)连接，下端与有机玻璃板(11)粘结封闭，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王健，姜金宏，叶振城，李建德，朱凡，韩旭，
申请(专利权)人：西北农林科技大学，
类型：新型
国别省市：陕西,61