一种多功能湿地蒸渗仪制造技术

本实用新型专利技术涉及土壤水分利用技术领域，具体为一种多功能湿地蒸渗仪，包括测筒、称重系统、下渗测定仪、进水装置、地下补水系统、水位观测系统、地上补水系统、土壤水温盐传感器、土壤溶液取样器、电磁阀控制器和电脑终端，所述测筒水平放置在称重系统的上方，所述测筒的左侧壁底部连接所述下渗测定仪，所述测筒的右侧壁底部通过四通水管安装有进水装置,所述四通水管的下端安装有地下补水系统，所述四通水管的上端安装有水位观测系统，所述四通水管的右端安装有地上补水系统；其有益效果是为：可以测定预设时间段的地下水补给量、土壤蒸散量和水分下渗量，并能够实时监测地下水位及不同土层的土壤温度、电导率、全盐和水分含量，同时可以提取不同土层的土壤溶液。以提取不同土层的土壤溶液。以提取不同土层的土壤溶液。

【技术实现步骤摘要】
一种多功能湿地蒸渗仪


[0001]本技术涉及土壤水分利用
，特别涉及一种多功能湿地蒸渗仪。

技术介绍

[0002]在农业科研领域中，土壤水分利用研究是不可或缺的一环。土壤蒸渗仪，特别是称重式蒸渗仪具有较高的准确性和时间分辨率，是目前研究水分下渗、地表径流和土壤蒸散发的常规实验装置。土壤蒸渗仪在研究农田排水、作物需水及土壤一植物一大气连续体(SPAC)系统中水分的运移和转化规律等方面起着十分重要的作用。
[0003]但是，现有的土壤蒸渗仪所测土壤是独立形成一个土柱，独立后的土柱与其下方土壤隔离，阻碍了地下水的垂直运动，造成与自然情况下测定的土壤蒸散量和下渗量存在较大差异，从而影响数据的精确性。其次，现有的称重式蒸渗仪对土体地下水位的控制上存在不足，不能实时监测地下水位，也不能将土柱水位调控到实际地下水位。另外，现有的蒸渗仪不能实时监测不同土层的土壤温度、电导率、全盐和水分含量，也不能对不同土层的土壤溶液进行提取，无法满足一些土壤水分研究的科研需求。

技术实现思路

[0004]本技术针对现有技术的不足之处，提供一种自带地下水供给并可进行地下水位实时监测的多功能湿地蒸渗仪，其能够测定某段时间内的土壤蒸散量、地下水补给量和水分下渗量，并且可以实时监测不同土层的土壤温度、电导率、全盐和水分含量，同时能够提取预设土层的土壤溶液，同时，该蒸渗仪可以调节土柱内的水位，进行不同地下水位的试验研究。
[0005]为了实现上述目的，本技术提供以下技术方案：
[0006]一种多功能湿地蒸渗仪，其特征在于：包括测筒1、称重系统2、下渗测定仪3、进水装置4、地下补水系统5、水位观测系统6、地上补水系统7、土壤水温盐传感器8、土壤溶液取样器9、电磁阀控制器10和电脑终端11，所述测筒1水平放置在称重系统2的上方，所述测筒1的左侧壁底部连接所述下渗测定仪3，所述测筒1的右侧壁底部通过四通水管406安装有进水装置4,所述四通水管406的下端安装有地下补水系统5，所述四通水管406的上端安装有水位观测系统6，所述四通水管406的右端安装有地上补水系统7。所述测筒 1的左侧筒壁上安装有若干水温盐传感器8，所述测筒1的右侧筒壁上安装有若干土壤溶液取样器9，若干所述水温盐传感器8与若干所述土壤溶液取样器9在筒壁上的位置一一对应。
[0007]所述测筒1为直径1m、高2m的圆柱型钢筒，用于盛装试验土壤，所述测筒1安装在地下实验室,其顶部敞口与外界直接连通，且可在顶部土壤中种植作物；所述测筒1的筒体内底部设有细沙反滤层，用于均匀的向测筒1放入筒体中补水或下渗排水。
[0008]所述称重系统2包括水泥基座201和三个重量传感器202，三个所述重量传感器202均匀放置于水泥基座201的顶部，形成一个水平正三角形，所述测筒1水平放置在三个所述重量传感器202的上方，所述称重系统2用于称量所述测筒1内的土体重量。
[0009]所述下渗测定仪3包括下渗水量桶303，所述下渗水量桶303与测筒1的底部之间通过下渗管304连接，所述下渗管304上安装有下渗电磁阀301和下渗手动阀302，所述下渗电磁阀301和所述下渗手动阀302均用于控制测筒1内水分的下渗，所述下渗水量桶303用于测定所述测筒1中水分的下渗量。
[0010]所述进水装置4包括进水管407，所述进水管407的左端连接有管径为15mm的盘管401，所述盘管401盘绕在测筒1的内底部，所述进水管407的另一端安装有四通水管406，所述进水管407上安装有水压传感器402、进水电磁阀403、进水手动阀404和进水流量传感器405，所述水压传感器402用于对盘管401内水压进行实时监测，所述进水电磁阀403和所述进水手动阀404用于控制所述测筒1内水分的供给，所述进水流量传感器405用于测定地下水供给量。
[0011]所述地下补水系统5包括地下水管501，所述地下水管501的上端安装在所述四通水管406的下端，所述地下水管501上安装有可更换过滤器502、地下水电磁阀503和地下水手动阀504，所述可更换过滤器502安装在地下水管501的上部，所述可更换过滤器502用于过滤地下水杂质，避免管道因杂质造成堵塞，所述地下水电磁阀503 和所述地下水手动阀504均用于控制地下水的供给。
[0012]所述水位观测系统6包括水位观测管601，所述水位观测管601 的下端安装在所述四通水管406的上端，所述水位观测管601上安装有水位传感器602和水位电磁阀603，所述水位观测管601用于对地下水位或测筒1内水位进行观测，所述水位电磁阀603用于控制水位观测管内的水分流动，所述水位传感器602用于对地下水位或测筒1 内水位进行实时监测。
[0013]所述地上补水系统7包括供水箱701、自来水管702和供水管705，所述供水管705的左端安装在所述四通水管406的右端，所述供水管 705的右端通过三通管706安装有供水箱701和自来水管702，所述供水管705上安装有地上供水电磁阀703和地上供水手动阀704，所述供水箱701和自来水管702可以通过地上供水电磁阀703和地上供水手动阀704对所述测筒1内进行水分供给。
[0014]所述测筒1筒壁上从上到下可根据试验需求开设多个小口，其中同一高度上开设两个小孔，分别用来安装所述水温盐传感器8和所述土壤溶液取样器9；所述水温盐传感器8用于对不同土层的土壤水分、温度、电导率和盐分进行监测，所述土壤溶液取样器9可用于提取不同土层的土壤溶液。
[0015]所述四通水管406左侧通过进水管407连接所述15mm盘管401，所述四通水管406的下端连接所述地下水管501，所述四通水管406 的上部连接所述水位观测管601，所述所述四通水管406的右侧连接所述地上补水系统7，通过对所述进水电磁阀403和所述进水手动阀 404进行控制，并结合所述地下补水系统5或地上补水系统7对测筒 1内水位进行调控。
[0016]所述电磁阀控制器10通过若干数据线与所述下渗电磁阀301、所述进水电磁阀403、所述地下水电磁阀503、所述水位电磁阀603 以及所述地上供水电磁阀703相连接，所述电磁阀控制器10用于对所述所有电磁阀进行控制。
[0017]所述电脑终端11通过若干通讯线与所述重量传感器202、所述水压传感器402、所述进水流量传感器405、所述水位传感器602和所述水温盐传感器8相连接，所述电脑终端11用于接收传感器测量的数据，并对数据进行分析。
[0018]与现有技术相比，本技术的有益效果是：
[0019]1、本技术的蒸渗仪可以测定预设时间段的地下水补给量、土壤蒸散量和水分下渗量，并能够实时监测地下水位及不同土层的土壤温度、电导率、全盐和水分含量，同时可以提取不同土层的土壤溶液；
[0020]2、本技术的蒸渗仪不仅能够满足常规蒸渗仪测定土壤蒸散量和水分下渗量的需求，还可以通过地下补水系统使测筒内水位与外界自然水位一致，在有地下水补给条件下测定土壤蒸散本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多功能湿地蒸渗仪，其特征在于：包括测筒(1)、称重系统(2)、下渗测定仪(3)、进水装置(4)、地下补水系统(5)、水位观测系统(6)、地上补水系统(7)、土壤水温盐传感器(8)、土壤溶液取样器(9)、电磁阀控制器(10)和电脑终端(11)，所述测筒(1)水平放置在称重系统(2)的上方，所述测筒(1)的左侧壁底部连接所述下渗测定仪(3)，所述测筒(1)的右侧壁底部通过四通水管(406)安装有进水装置(4),所述四通水管(406)的下端安装有地下补水系统(5)，所述四通水管(406)的上端安装有水位观测系统(6)，所述四通水管(406)的右端安装有地上补水系统(7)；所述测筒(1)的左侧筒壁上安装有若干水温盐传感器(8)，所述测筒(1)的右侧筒壁上安装有若干土壤溶液取样器(9)。2.根据权利要求1所述的一种多功能湿地蒸渗仪，其特征在于：所述测筒(1)为直径1m、高2m的圆柱型钢筒，所述测筒(1)安装在地下实验室,其顶部敞口与外界直接连通，且可在顶部土壤中种植作物；所述测筒(1)的筒体内底部设有细沙反滤层，用于均匀的向测筒(1)筒体内补水或下渗排水。3.根据权利要求1所述的一种多功能湿地蒸渗仪，其特征在于：所述称重系统(2)包括水泥基座(201)和三个重量传感器(202)，三个所述重量传感器(202)均匀放置于水泥基座(201)的顶部，形成一个水平正三角形，所述测筒(1)水平放置在三个所述重量传感器(202)的上方。4.根据权利要求1所述的一种多功能湿地蒸渗仪，其特征在于：所述下渗测定仪(3)包括下渗水量桶(303)，所述下渗水量桶(303)与测筒(1)的底部之间通过下渗管(304)连接，所述下渗管(304)上安装有下渗电磁阀(301)和下渗手动阀(302)，所述下渗电磁阀(301)和所述下渗手动阀(302)均用于控制测筒(1)内水分的下渗，所述下渗水量桶(303)用于测定所述测筒(1)中水分的下渗量。5.根据权利要求1所述的一种多功能湿地蒸渗仪，其特征在于：所述进水装置(4)包括进水管(407)，所述进水管(407)的左端连接有管径为15mm的盘管(401)，所述盘管(401)盘绕在测筒(1)的内底部，所述进水管(407)的另一端安装有四通水管(406)，所述进水管(407)上安装有水压传感器(402)、进水电磁阀(403)、进水手动阀(404)和进水流量...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾倩民，蒋紫薇，石薇，张程，常生华，侯扶江，
申请(专利权)人：兰州大学，
类型：新型
国别省市：