一种黄土凝结水测量装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于土壤监测技术领域，具体公开了一种黄土凝结水测量装置。一种黄土凝结水测量装置，包括微渗仪套筒，微渗仪套筒底部设有底板，底板上开设有若干渗透孔，底板上方设有透水层，透水层上方用于填充待测土壤，微渗仪套筒下方设有称重托盘，称重托盘上开设有若干透气孔，称重托盘下方为底部土壤，称重托盘下方中心设有称重传感器，称重传感器下方设有固定支架。本实用新型专利技术通过在待测土壤下方设置透水层，利用透水层的透水性使微渗仪套筒可以在雨后自动排水，解决了黄土透水性差的问题，使微渗仪套筒中的待测土壤与大田的土体环境更接近，最后测得的土壤凝结水更接近于自然状态下土体的土壤凝水量，提高了测量精度。提高了测量精度。提高了测量精度。

【技术实现步骤摘要】
一种黄土凝结水测量装置


[0001]本技术属于土壤监测
，具体涉及一种黄土凝结水测量装置。

技术介绍

[0002]土壤凝结水是地面温度和表层地温达到露点时，在地面和表层土壤中，大气和土壤孔隙中的水汽凝结而成的液态水，其蒸发－凝结交替进行，在一定程度上弥补了土壤水分损失，使其在一定时间和一定深度内保持较长时间的稳定性。黄土高原属于我国一种特殊而又典型的生态脆弱地区，干旱缺水，土壤凝结水是陆面水分的重要来源，对浅层土壤水分和生态环境具有显著影响。而且，与降水相比，土壤凝结水不仅发生频率高，还多发生在无有效降水的旱季，能够对陆面水分来源起到很好的补充和稳定作用，具有独特的气候效应。
[0003]近年来越来越多的学者开始重视和研究土壤凝结水，研究方向主要集中在沙漠区砂土的研究，已在气象因素、土壤性质和下垫面条件方面取得众多研究成果，但对黄土区的研究却较少。同时，关于土壤凝结水的测量，还没有具体的测量装置。现有土壤凝结水测量方法有人造凝结面法、热脉冲法、同位素法、测重法、Duvdevani凝结水计量器法、Hiltnor凝结水平衡法，但这些方法均存在一定的缺陷，Duvdevani凝结水计量器法不能得到凝结水的持续时间，Hiltnor凝结水平衡法易受风等因素的影响，人造凝结面法、热脉冲法、同位素法等成本较高，测量精度易受风速、温度等环境因素的影响。测重法是最常用的方法，但多数测重法均未实现数据的全自动测量，需花费研究人员的大量时间和精力，且现有测重法装置未考虑到称重传感器安放的稳定性，降雨过后因土壤疏松性，称重传感器的平衡稳定性可能发生改变，同时未考虑装置的雨后积水问题，造成测量结果不准确，装置稳定性不足的缺陷。

技术实现思路

[0004]本技术目的在于提供一种黄土凝结水测量装置，以解决现有凝结水测量装置未考虑装置的雨后积水问题、称重传感器安放的平衡稳定性问题、微渗仪与底部土壤因间距过大而影响水汽交换，导致测量误差大的技术问题。
[0005]为了实现上述目的，本使用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：
[0006]一种黄土凝结水测量装置，包括微渗仪套筒，所述微渗仪套筒底部设有底板，所述底板上开设有若干渗透孔，所述底板上方设有透水层，所述透水层上方用于填充待测土壤，所述微渗仪套筒下方设有称重托盘，所述称重托盘上开设有若干透气孔，所述称重托盘下方为底部土壤，所述称重托盘下方中心设有称重传感器，所述称重传感器下方设有固定支架。
[0007]本技术的进一步改进在于：所述透水层与底板之间设有纱网。
[0008]本技术的进一步改进在于：所述微渗仪套筒包括微渗仪内桶和微渗仪外筒，所述微渗仪内桶外层套设有微渗仪外筒，所述微渗仪外筒外侧套设有防风罩，所述防风罩
顶部设有防风檐，所述防风檐用于遮挡微渗仪内桶和微渗仪外筒之间的空隙。
[0009]本技术的进一步改进在于：所述底板上还均匀设有若干固定管，所述若干透气孔包括若干第一透气孔和若干第二透气孔，所述第一透气孔的直径大于第二透气孔的直径，所述固定管的数量小于第一透气孔的数量，所述固定管插设在第一透气孔内。
[0010]本技术的进一步改进在于：所述固定支架包括称重传感器底座和称重传感器基座，所述称重传感器底座顶部开设有凹槽，所述凹槽用于放置称重传感器，所述称重传感器基座插设在底部土壤中，所述称重传感器基座顶部与称重传感器底座的底部固定连接。
[0011]本技术的进一步改进在于：所述微渗仪套筒上还设有若干组土壤含水率测量模块，每组土壤含水率测量模块包括一个土壤含水率传感器、一个含水率传感器电源和一个数据采集传输模块，所述土壤含水率传感器设置在微渗仪套筒内，用于测量待测土壤中的含水率，所述含水率传感器电源和数据采集传输模块设置在微渗仪套筒侧壁上，所述土壤含水率传感器分别与含水率传感器电源和数据采集传输模块电连接。
[0012]本技术的进一步改进在于：所述透水层包括上层和下层，所述上层为细砂颗粒，所述下层为粗砂颗粒。
[0013]本技术的进一步改进在于：所述上层的厚度为10mm～15mm，所述细砂颗粒的粒径为0.1～0.3mm，所述下层的厚度为10mm～15mm，所述粗砂颗粒的粒径为1mm～1.5mm。
[0014]本技术的进一步改进在于：还包括数据采集器和供电模块，所述数据采集器与称重传感器电连接，所述供电模块分别与数据采集器和称重传感器电连接，所述数据采集器与云端平台信号连接。
[0015]本技术的进一步改进在于：所述称重托盘与底部土壤之间的间隙为5mm～10mm。
[0016]与现有技术相比，本技术至少包括以下有益效果：
[0017]1、本技术通过在待测土壤下方设置透水层，利用透水层的透水性使微渗仪套筒可以在雨后自动排水，解决了黄土透水性差的问题，使微渗仪套筒中的待测土壤与大田的土体环境更接近，使最后测得的土壤凝结水更接近于自然状态下土体的土壤凝水量，提高了测量精度，同时，通过增加固定支架，保证称重传感器安放平稳，；
[0018]2、本技术通过设置防风罩，并通过防风檐盖于微渗仪内桶与微渗仪外筒顶部，消除了风对称重传感器的影响，提高了测量精度；
[0019]3、本技术通过在微渗仪套筒内设置土壤含水率测量模块，可以让研究人员从土壤含水率这一新的角度探究其对土壤凝结水的影响；
[0020]4、本技术通过在称重传感器底座内设置称重传感器，仅有1个称重传感器，减少了称重托盘与底部土壤之间的距离，使二者之间可以更好地进行水汽交换，增加了土壤凝结水测量的精确性，同时也降低了成本；
[0021]5、本技术考虑了称重传感器安装的平衡稳定性，增加了称重传感器基座，保证了称重传感器的平衡稳定性，提高了测量精确度；
[0022]6、本技术考虑了微渗仪试验装置的稳定性，通过在底板上设置固定管，并将固定管插入第一透气孔中增加了微渗仪内桶的稳定性，提高了测量精确度；
[0023]7、本技术实现了黄土凝结水及土壤含水率对其影响的全自动测量，数据采集器采集的称重传感器测量的数据通过GPRS远程传输到已有的观测系统和云端，实现了数据
的远程传输和下载，不用再去现场采集，减少了人力物力的投入。
附图说明
[0024]构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
[0025]图1为本技术一种黄土凝结水测量装置的整体结构示意图；
[0026]图2为本技术一种黄土凝结水测量装置中微渗仪内桶的主视图；
[0027]图3为本技术一种黄土凝结水测量装置中微渗仪内桶的俯视图；
[0028]图4为本技术提供的一种黄土凝结水测量装置中承重结构的主视图；
[0029]图5为本技术提供的一种黄土凝结水测量装置中承重结构的俯视图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种黄土凝结水测量装置，其特征在于，包括微渗仪套筒，所述微渗仪套筒底部设有底板(9)，所述底板(9)上开设有若干渗透孔(11)，所述底板(9)上方设有透水层(7)，所述透水层(7)上方用于填充待测土壤，所述微渗仪套筒下方设有称重托盘(12)，所述称重托盘(12)上开设有若干透气孔，所述称重托盘(12)下方为底部土壤，所述称重托盘(12)下方中心设有称重传感器(15)，所述称重传感器(15)下方设有固定支架。2.根据权利要求1所述的一种黄土凝结水测量装置，其特征在于，所述透水层(7)与底板(9)之间设有纱网(8)。3.根据权利要求1所述的一种黄土凝结水测量装置，其特征在于，所述微渗仪套筒包括微渗仪内桶(1)和微渗仪外筒(3)，所述微渗仪内桶(1)外层套设有微渗仪外筒(3)，所述微渗仪外筒(3)外侧套设有防风罩(2)，所述防风罩顶部设有防风檐，所述防风檐用于遮挡微渗仪内桶(1)和微渗仪外筒(3)之间的空隙。4.根据权利要求1所述的一种黄土凝结水测量装置，其特征在于，所述底板(9)上还均匀设有若干固定管(10)，所述若干透气孔包括若干第一透气孔(13)和若干第二透气孔(14)，所述第一透气孔(13)的直径大于第二透气孔(14)的直径，所述固定管(10)的数量小于第一透气孔(13)的数量，所述固定管(10)插设在第一透气孔(13)内。5.根据权利要求1所述的一种黄土凝结水测量装置，其特征在于，所述固定支架包括称重传感器底座(16)和称重传感器基座(17)，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾志峰，常英杰，卫威，雷蕊，陈丹姿，王智，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：新型
国别省市：