本发明专利技术涉及土壤侵蚀监测技术领域，提供一种野外自动土壤侵蚀监测装置及监测方法，包括中央收集架，辅助调距架，所述中央收集架包括分层架，所述分层架的中央外侧转动连接有用于调整收集高度的中央转杆架，所述中央转杆架的底端设置有用于收集原本混合物的中央存储块，所述中央存储块的两侧开设有用于引导方向的卡槽，所述卡槽的两侧设置有用于调整角度的转动块，而土壤挤压弹簧杆带动气囊柱向内侧移动，由于气囊柱内部的气压恒定，则气囊柱与定量收集管之间产生气压差，则土壤吸入定量收集管的体积恒定，工作人员可通过后期检测多层收集的土壤进行研究，从而实现了可实现多层土壤内部流失量以及营养物质流失状况的研究。内部流失量以及营养物质流失状况的研究。内部流失量以及营养物质流失状况的研究。
【技术实现步骤摘要】
一种野外自动土壤侵蚀监测装置及监测方法
[0001]本专利技术涉及土壤侵蚀监测
，具体为一种野外自动土壤侵蚀监测装置及监测方法。
技术介绍
[0002]水土流失是指由于自然或人为因素的影响、雨水不能就地消纳、顺势下流、冲刷土壤，造成水分和土壤同时流失的现象，主要原因是地面坡度大、土地利用不当、地面植被遭破坏、耕作技术不合理、土质松散、滥伐森林、过度放牧等，水土流失的危害主要表现在：土壤耕作层被侵蚀、破坏，使土地肥力日趋衰竭；淤塞河流、渠道、水库，降低水利工程效益，甚至导致水旱灾害发生，严重影响工农业生产；水土流失对山区农业生产及下游河道带来严重威胁。
[0003]土壤侵蚀是指土壤及其母质在水力、风力、冻融或重力等外营力作用下，被破坏、剥蚀、搬运和沉积的过程，土壤在外营力作用下产生位移的物质量，称土壤侵蚀量，单位面积单位时间内的侵蚀量称为土壤侵蚀速度；土壤侵蚀量中被输移出特定地段的泥沙量，称为土壤流失量，在特定时段内，通过小流域出口某一观测断面的泥沙总量，称为流域产沙量。
[0004]目前的监测主要方法和技术手段是径流小区监测法和卡口站监测法，这两种方法都是依靠沉砂池沉淀泥沙，不定期清理、收集、烘干和称重，下一次降雨时，能会因为沉沙池的容积不够而外溢，无法测到总侵蚀量；同时流走的水流还携带浓度不等的悬疑质，准确测量有较大的难度，总的来说，传统的监测方法和装置存在采用人工测量手段，运行成本高、工作效率低以及只能测量侵蚀总量，不能监测土壤侵蚀的动态过程，难以建立土壤侵蚀过程与降雨过程之间的关系，因此，我们提出了一种野外自动土壤侵蚀监测装置及监测方法。
技术实现思路
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种野外自动土壤侵蚀监测装置及监测方法，由以下具体技术手段所达成：
[0006]一种野外自动土壤侵蚀监测装置，包括中央收集架，辅助调距架，所述中央收集架包括分层架，所述分层架的中央外侧转动连接有用于调整收集高度的中央转杆架，所述中央转杆架的底端设置有用于收集原本混合物的中央存储块，所述中央存储块的两侧开设有用于引导方向的卡槽，所述卡槽的两侧设置有用于调整角度的转动块，所述转动块与分层架呈偏转状态设置，所述中央存储块的内侧上设置有转轮柱，所述转轮柱设置在转动块的两侧，所述转轮柱的外侧滑动连接有用于恢复原处的扭矩弹簧架，所述扭矩弹簧架的一侧卡接有固定卡块，所述固定卡块远离扭矩弹簧架的一侧滑动连接有推块，所述推块的外侧卡接有避免收集物流失的分离网，所述中央收集架设置在辅助调距架的一侧，所述辅助调距架包括调距块，所述调距块的两侧固定连接有固定板，所述固定板的一侧卡接有用于调整收集角度的曲形卡扣架，所述曲形卡扣架的外侧滑动连接有定位块，所述定位块的两侧
卡接有用于提供恢复力的辅助弹簧杆。
[0007]采用以上技术方案时，将多层土壤样品进分层，提高了样品的收集效率。
[0008]优选的，所述中央收集架的外侧转动连接有设备外框，所述设备外框的两侧活动连接有标注不同深度对比的辅助收集架，所述曲形卡扣架的外侧卡接有中央伸缩柱。
[0009]采用以上技术方案时，整体架构较为简单，操作方便。
[0010]优选的，所述设备外框包括第一层卡块，所述第一层卡块的底端转动连接有用于对收集物分层的第一收集管，所述第一收集管的外侧设置有用于提供收集原始参数的辅助收集杆，所述第一收集管的外侧活动连接有辅助滑块，所述辅助滑块设置在中央转杆架的两侧。
[0011]采用以上技术方案时，较好的收集样品分层，避免样品混合。
[0012]优选的，所述辅助滑块的数量为多组，多组所述辅助滑块关于中央转杆架的横直中心线呈圆周阵列设置，所述辅助滑块内部卡接有收集网，所述辅助滑块与第一收集管呈滑动状态设置。
[0013]采用以上技术方案时，使各个位置同时以收集土壤。
[0014]优选的，所述辅助收集架包括第二收集管，所述第二收集管的内侧设置有控制收集量的气囊柱，所述气囊柱的外侧卡接有用于固定的卡块架，所述卡块架的内侧中央活动连接有弹簧杆，所述弹簧杆的外侧滑动连接有用于收集混合物的定量收集管，所述第二收集管设置在中央伸缩柱的底端。
[0015]采用以上技术方案时，通过气囊柱的恒定气压，提高了数据的收集精准性。
[0016]优选的，所述卡块架的数量为多组，多组所述卡块架关于中央伸缩柱的横直中心线呈轴对称设置，所述气囊柱的内部气体体积为恒定，所述定量收集管的两侧设置有卡扣，所述定量收集管的卡扣与卡块架呈滑动状态设置。
[0017]采用以上技术方案时，整体装置操作较为简单。
[0018]优选的，所述中央转杆架的底端转动连接有用于将收集物收集的收集底柱，所述收集底柱设置在第二收集管的顶端，所述分层架的数量为多组，多组所述分层架关于中央转杆架的横直中心线呈线性阵列设置，所述分层架的表面开设有多组收集孔，所述分层架的收集孔通过中央转杆架下压的气压差呈气泡包裹状态设置。
[0019]采用以上技术方案时，将收集物进行有效分离。
[0020]优选的，所述分离网与推块呈张开状态设置，所述分离网的表面卡接有用于固液分离的过滤网，所述分离网的过滤网通过收集底柱内部混合物的冲击呈挤压状态。
[0021]采用以上技术方案时，将过滤后的混合物与水流分离，较好的探测土壤内部微生物。
[0022]一种野外自动土壤侵蚀监测方法，包括以下步骤：
[0023]S1：初步土壤收集工序
[0024]首先驱动源带动中央转杆架向下侧移动，则中央转杆架带动收集底柱移动至土壤收集处，收集底柱逐渐下沉收集较多的土壤混合物，且大量的土壤通入中央收集架的内部，通过分层架的隔离网将其分层，三层内部体积相同且收集量相同，隔离网为内紧外松的样式，则网口口径较小，其可参照内凹式鱼网，土壤混合物内部的水分与混合固体通过分离网，将其分开，同时分离网通过收集水流的挤压，带动推块挤压扭矩弹簧架向外侧移动，扭
矩弹簧架带动转轮柱从上往下数第一层的转动块滚动摩擦，将分层架通过转动块偏转下压，将网线挤压，致使这层收集的土壤被固定；
[0025]S2：初步土壤分层对比工序
[0026]接着随着时间的流逝，土壤及其母质在水力、风力、冻融或重力等外营力作用下，被破坏、剥蚀、搬运和沉积，土壤在外营力作用下产生位移的物质量，而土壤从第三层分层架收集处流失，由于底层分层架与地面固定恒定，但是内部的营养物质等元素会有流失，第二层分层架收集处会随着底端的泥土体积变化而高度下降，则通过第一层收集样品和第二层收集样品对比，可检测土壤下降高度，同时第一层收集样品和第三层收集样品对比，可在后期试验探测具体的土壤营养流失状况；
[0027]S3：多层土壤收集工序
[0028]最后调距块随着中央转杆架的下降，两侧与空心槽连接的托板下降，调距块通过曲形卡扣架带着中央伸缩柱在定位块的通道上下降，而第二收集管下移至土壤外侧，对其进行收集，随着土壤进入第二收集管中，土壤挤压定量收集管内部的孔槽本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种野外自动土壤侵蚀监测装置，包括中央收集架(2)，辅助调距架(4)，其特征在于：所述中央收集架(2)包括分层架(201)，所述分层架(201)的中央外侧转动连接有用于调整收集高度的中央转杆架(202)，所述中央转杆架(202)的底端设置有用于收集原本混合物的中央存储块(204)，所述中央存储块(204)的两侧开设有用于引导方向的卡槽(205)，所述卡槽(205)的两侧设置有用于调整角度的转动块(203)，所述转动块(203)与分层架(201)呈偏转状态设置，所述中央存储块(204)的内侧上设置有转轮柱(211)，所述转轮柱(211)设置在转动块(203)的两侧，所述转轮柱(211)的外侧滑动连接有用于恢复原处的扭矩弹簧架(209)，所述扭矩弹簧架(209)的一侧卡接有固定卡块(208)，所述固定卡块(208)远离扭矩弹簧架(209)的一侧滑动连接有推块(207)，所述推块(207)的外侧卡接有避免收集物流失的分离网(206)，所述中央收集架(2)设置在辅助调距架(4)的一侧，所述辅助调距架(4)包括调距块(406)，所述调距块(406)的两侧固定连接有固定板(405)，所述固定板(405)的一侧卡接有用于调整收集角度的曲形卡扣架(401)，所述曲形卡扣架(401)的外侧滑动连接有定位块(404)，所述定位块(404)的两侧卡接有用于提供恢复力的辅助弹簧杆(403)。2.根据权利要求1所述的一种野外自动土壤侵蚀监测装置，其特征在于：所述中央收集架(2)的外侧转动连接有设备外框(1)，所述设备外框(1)的两侧活动连接有标注不同深度对比的辅助收集架(3)，所述曲形卡扣架(401)的外侧卡接有中央伸缩柱(402)。3.根据权利要求2所述的一种野外自动土壤侵蚀监测装置，其特征在于：所述设备外框(1)包括第一层卡块(102)，所述第一层卡块(102)的底端转动连接有用于对收集物分层的第一收集管(104)，所述第一收集管(104)的外侧设置有用于提供收集原始参数的辅助收集杆(101)，所述第一收集管(104)的外侧活动连接有辅助滑块(103)，所述辅助滑块(103)设置在中央转杆架(202)的两侧。4.根据权利要求3所述的一种野外自动土壤侵蚀监测装置，其特征在于：所述辅助滑块(103)的数量为多组，多组所述辅助滑块(103)关于中央转杆架(202)的横直中心线呈圆周阵列设置，所述辅助滑块(103)内部卡接有收集网，所述辅助滑块(103)与第一收集管(104)呈滑动状态设置。5.根据权利要求2所述的一种野外自动土壤侵蚀监测装置及监测方法，其特征在于：所述辅助收集架(3)包括第二收集管(301)，所述第二收集管(301)的内侧设置有控制收集量的气囊柱(304)，所述气囊柱(304)的外侧卡接有用于固定的卡块架(305)，所述卡块架(305)的内侧中央活动连接有弹簧杆(302)，所述弹簧杆(302)的外侧滑动连接有用于收集混合物的定量收集管(303)，所述第二收集管(301)设置在中央伸缩柱(402)的底端。6.根据权利要求5所述的一种野外自动土壤侵蚀监测装置，其特征在于：所述卡块架(305)的数量为多组，多组所述卡块架(305)关于中央伸缩柱(402)的横...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱文博，时振钦，朱连奇，
申请(专利权)人：河南大学，
类型：发明
国别省市：
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