氣量法土壤含水量檢測裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術公開了一種采用氣量法檢測土壤水分含量的專用裝置，包括反應罐，所述反應罐包括罐體、設置在罐體頂部的外蓋以及設置在外蓋下方的內蓋，所述罐體頂部具有開口，內部具有空腔，所述內蓋中部具有反應平臺，所述反應平臺上設有開口，所述外蓋上設有若干通孔，所述外蓋與內蓋之間設有過濾層，所述罐體底部為弧面。本實用新型專利技術提供的檢測裝置結構簡單，方法操作簡便，反應完全、迅速，能夠準確地測量土壤在3?60%之間的質量含水量，與現有的儀器監測法和取土烘干法相比較，大幅降低了成本投入，大幅提升了檢測效率，具有很高的推廣價值。

【技術實現步驟摘要】
氣量法土壤含水量檢測裝置
本專利技術屬于測量
，具體涉及一種采用氣量法測量土壤含水量的裝置。
技術介紹
土壤墑情監測是抗旱的重要基礎工作，墑情監測要求測量墑情站土壤含水量，基本測量方法有人工取土烘干法和自動監測儀器法等。墑情自動監測儀器按照使用方法可分為固定埋設式和便攜式，固定埋設式監測儀器所在位置的土壤結構和環境變化難以與大田保持同步，監測數據代表性較差。便攜式監測儀器可直接在大田使用，但在干旱或土壤粘度較大時，難以插入土壤，容易損壞監測儀器，多次多點測量時監測儀器傳感器與土壤接觸程度難以保持一致，影響監測數據準確度。此外，墑情自動監測儀器安裝后，還應與墑情站土壤建立新的率定公式，通過與人工取土烘干法得到的重量含水量進行對比分析，其監測數據誤差小于規范要求時方可使用。而率定公式及對比觀測分析過程中耗費大量人力和資金，耗時較長。相比儀器而言，人工取土烘干法的準確性較高。但人工取土烘干法耗時長，監測數據時效性較差，而且野外取樣到室內烘干過程中土壤水分有一定損失，而且具體操作時烘干時間掌握尺度不一致，這些因素也會影響監測數據準確度。此外，現有人工取土方式會破壞環刀內原狀土結構，影響測量數據的準確性。
技術實現思路
為解決上述問題，本專利技術公開了一種采用氣量法檢測土壤水分含量的專用裝置。為了達到上述目的，本專利技術提供如下技術方案：氣量法土壤含水量檢測裝置，包括反應罐，所述反應罐包括罐體、設置在罐體頂部的外蓋以及設置在外蓋下方的內蓋，所述罐體頂部具有開口，內部具有空腔，所述內蓋中部具有反應平臺，所述反應平臺上設有開口，所述外蓋上設有若干通孔，所述外蓋與內蓋之間設有過濾層，所述罐體底部為弧面。進一步的，還包括自動旋轉裝置或自動搖晃裝置，所述自動旋轉裝置用于旋轉反應罐，所述自動搖擺裝置用于搖晃反應罐。進一步的，所述反應平臺低于罐體頂部。進一步的，所述罐體包括內膽和設置在內膽外的外殼。進一步的，所述外殼底部設有透氣孔。進一步的，所述外殼包括可拆卸的底蓋。進一步的，所述外殼內壁上端設有限位突起，所述限位突起用于限制內膽的頂部高度。進一步的，所述過濾層包括兩層濾布。與現有技術相比，本專利技術具有如下優點和有益效果：本專利技術提供的檢測裝置結構簡單，方法操作簡便，反應完全、迅速，能夠準確地測量土壤在3-60%之間的質量含水量，與現有的儀器監測法和取土烘干法相比較，大幅降低了成本投入，大幅提升了檢測效率，具有很高的推廣價值。附圖說明圖1為本專利技術提供的氣量法土壤含水量檢測裝置中反應罐剖視圖。圖2為外蓋仰視圖。圖3為內蓋俯視圖。圖4為包含有自動旋轉裝置的氣量法土壤含水量檢測裝置剖視圖。圖5為設置在讀數裝置上的反應罐剖視圖。附圖標記列表：1-反應罐，2-罐體，201-內膽，202-外殼，203-透氣孔，204-底蓋，3-內蓋，4外蓋，5-通孔，6-壓蓋，7-濾布，8-O形圈，9-開口，10-反應平臺，11-旋轉座，12-旋轉驅動機構，13-顯示屏，14-稱重裝置，15-旋轉固定架。具體實施方式以下將結合具體實施例對本專利技術提供的技術方案進行詳細說明，應理解下述具體實施方式僅用于說明本專利技術而不用于限制本專利技術的范圍。請參閱附圖1～4，圖中所示的氣量法土壤含水量檢測裝置包括反應罐1，反應罐1包括罐體2、罐內頂部設置有內蓋3和外蓋4，其中內蓋3設置在外蓋4下方。罐體2頂部具有開口，內部具有一定容積的空腔，罐體2底部為弧面，便于罐內反應物向罐底集中，利于反應物的充分反映。本實施例中罐體2為雙層結構，分別包括內膽201和套在內膽外的隔熱外殼202，內膽優選采用不銹鋼、鋁等耐用性好且不會與碳化鈣起反應的材料制成，由于反應罐1內在反應過程中會產生熱量，隔熱外殼能夠起到良好的隔熱效果，防止手持罐體反應時燙傷。需要說明的是，雙層結構僅僅為罐體的一種優選方式，我們也可以采用較為厚實的非金屬材質來制作單層反應罐，當采用自動裝置來旋轉晃動反應罐時，罐體1僅具備內膽層即可滿足需求。內蓋3邊緣搭接在內膽201頂端，內蓋3中部下沉形成反應平臺10，在反應平臺的一邊設有開口9，在使用反應罐1時，碳化鈣即放置在反應平臺上并遠離開口，反應平臺的下沉式設計便于碳化鈣在需要反應時落入開口。外蓋4上設有若干通孔5，用于氣體逸。外蓋4扣在外殼202頂端，外蓋4底部設有壓蓋6，壓蓋401上端固定有兩層濾布7，壓蓋6通過O形圈8固定在外蓋4上從而將濾布固定在外蓋底部。濾布能夠防止罐內反應物在反應過程中灑出。實際使用過程中，濾布也可以固定在罐體2頂端，其只要設置在內外蓋之間即可滿足需求，此外，濾布也可采用其他能夠起到過濾效果的材料，如無紡布等。作為改進，在外殼202的底部設有透氣孔203，用于外殼內外空氣交換以便散出反應過程中產生的熱量，防止罐內因密閉過熱導致變形損壞或引發其他危險事件。圖1中外殼202底部設有可拆卸的底蓋204，透氣孔即設置在底蓋204上。安裝罐體時打開底蓋即可將內膽由外殼底部放入外殼中。在外殼內壁上端還設有限位突起，安裝內膽時內膽應正好抵住該限位突起，該限位突起部用于對內膽起到限位作用。此外，本裝置還包括自動搖晃裝置或自動旋轉裝置，自動搖晃裝置用于搖晃反應罐，自動旋轉裝置用于旋轉反應罐。以圖3中自動旋轉裝置為例，自動旋轉裝置包括用于固定反應罐的旋轉固定架15、旋轉座11以及能夠驅動旋轉座旋轉的旋轉驅動機構12，旋轉固定架15固定在旋轉座11上，旋轉驅動機構可采用電機。相似的，自動搖晃裝置應包括用于固定反應罐的固定部件以及能夠驅動固定部件搖擺的驅動機構，驅動機構可采用現有的搖擺、搖晃機構。使用上述裝置進行土壤含水量檢測的方法，包括如下步驟：步驟A，將三個粉碎球16放入罐體底部。步驟B，使用千分之一天平稱15克左右待測土壤樣品，放入罐體內；記錄罐體內土壤重量并將重量值輸入讀數裝置。讀數裝置包括單片機、顯示屏13和稱重裝置14，能夠稱量重量并可進行簡單的記錄和計算功能。步驟C，將內蓋置入罐體頂部且保持罐體呈豎直狀態，內蓋的反應平臺上放有稱量20克碳化鈣，可在內蓋置入罐體之前將碳化鈣放在內蓋上，也可以先將內蓋放在罐體上后再將碳化鈣放在內蓋上，注意這時切勿使內蓋中的碳化鈣接觸到罐體底部的土壤；隨后蓋好外蓋。步驟D，保持反應罐內蓋中的碳化鈣不接觸到罐體底部的土壤，稱量反應前反應罐整體重量；可采用讀數裝置進行稱重記錄，如圖5所示。步驟E，如圖4所示，將反應罐放置在自動搖晃裝置或自動旋轉裝置上，用自動搖晃裝置搖晃反應罐體或用自動旋轉裝置旋轉反應罐體，并且令內蓋中的全部碳化鈣落入反應罐體內；采用自動搖晃裝置或自動旋轉裝置持續搖動或旋轉反應罐，令反應罐體內碳化鈣與土壤充分接觸反應。當實際操作條件有限時，也可人工搖晃、旋轉反應罐進行充分接觸反應。步驟G，稱量反應后反應罐整體重量并記錄，可采用讀數裝置進行稱重記錄，如圖5所示；步驟H，根據反應前反應罐整體重量、反應后反應罐整理重量、待測土壤樣品重量，通過以下公式計算土壤質量含水量。上式中：θ為土壤質量含水量a為初始土壤質量（15g左右）x為初始的總重量（罐內反應前的所有東西的重量）y為反應完全后罐子的總重量上述數據均記錄在讀數裝置中，公式優選預先設置在單片機內，由讀數裝置自動計算出土壤質量含水量。測試完畢后打開反應罐，倒出罐體內物質，并本文檔來自技高網...

【技術保護點】
氣量法土壤含水量檢測裝置，其特征在于：包括反應罐，所述反應罐包括罐體、設置在罐體頂部的外蓋以及設置在外蓋下方的內蓋，所述罐體頂部具有開口，內部具有空腔，所述內蓋中部具有反應平臺，所述反應平臺上設有開口，所述外蓋上設有若干通孔，所述外蓋與內蓋之間設有過濾層，所述罐體底部為弧面。

【技術特征摘要】
2016.06.21 CN 20162061371441.氣量法土壤含水量檢測裝置，其特征在于：包括反應罐，所述反應罐包括罐體、設置在罐體頂部的外蓋以及設置在外蓋下方的內蓋，所述罐體頂部具有開口，內部具有空腔，所述內蓋中部具有反應平臺，所述反應平臺上設有開口，所述外蓋上設有若干通孔，所述外蓋與內蓋之間設有過濾層，所述罐體底部為弧面。2.根據權利要求1所述的氣量法土壤含水量檢測裝置，其特征在于：還包括自動旋轉裝置或自動搖晃裝置，所述自動旋轉裝置用于旋轉反應罐，所述自動搖擺裝置用于搖晃反應罐。3.根據權利要求1或...

【專利技術屬性】
技術研發人員：鄧超，曹子聰，章樹安，史占紅，張黎明，趙亞，周冬生，姚剛，宗軍，楊丹，
申請(專利權)人：江蘇南水水務科技有限公司，水利部水文儀器及巖土工程儀器質量監督檢驗測試中心，水利部水文局，
類型：新型
國別省市：江蘇,32