室內土壤入滲率測量裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術公開了一種室內土壤入滲率測量裝置，它包括供水裝置、測重裝置、土具和支架，土具內裝滿待測量土壤，土具的內壁上貼有電極傳感器，土具中土壤頂部加有額定水頭，測重裝置置于支架上，供水裝置位于測重裝置上；供水裝置與土具中同壓，額定水頭中水浸入土壤內，供水裝置內水補充至土具內保持額定水頭恒量，測重裝置測量出供水裝置重量的變化，電極傳感器檢測土具內不同高度土壤的含水率。本實用新型專利技術測量時由供水裝置將儲存于其內的額定水從頂部注入土具內，測重裝置測量出供水裝置重量的變化，同時電極傳感器檢測土具內不同高度土壤的含水率，即可準確快速的測出土壤的入滲率。

Indoor soil infiltration rate measuring device

The utility model discloses an indoor soil infiltration rate measuring device, which comprises a water supply device, weight measuring device, soil and soil with full support, to measure the soil, soil on the inner wall of a sensor electrode, with the top of the soil and soil in the test set rated head, heavy on the support bracket. The water supply device in the weighing device; water supply device and soil with water immersion, the rated head of soil, water supplement to the soil water supply device with rated head keep constant, weight measuring device measuring the weight changes of the water supply device, electrode sensor for the detection of soil water content in soil with different height ratio. The utility model rated water measurement by the water supply device will be stored in the inner earth out from the top of the injection, the weight measuring device measuring the weight changes of the water supply device, and soil water content in the electrode sensor detection with different height of the soil can be quickly and accurately measure the rate of soil infiltration rate.

【技術實現步驟摘要】
室內土壤入滲率測量裝置
本技術涉及一種用于測量土壤入滲率的裝置，尤其涉及一種室內土壤入滲率測量裝置。
技術介紹
入滲是水分進入土壤的過程，是降水、地面水、土壤水和地下水相互轉化過程中的一個重要環節。入滲能力對降雨或徑流的水分再分配過程產生很大影響。因此，研究土壤入滲和入滲率對于控制地面徑流、增加土壤入滲和維護生態環境的穩定具有重大意義。現階段，國內外學者對影響土壤入滲的因素都進行了大量研究，其中統一的觀點為入滲水頭是影響土壤入滲的主要因素之一。目前，確定入滲的室內測定方法主要有兩種，分別是一維式垂直入滲試驗裝置法和變水頭水平土柱實驗裝置法。普通的一維式垂直入滲試驗需要較長的測量時間，而且需要多次重復實驗和對照實驗，所以消耗的水量土量十分巨大，耗費了更多的人力物力，所獲數據也不夠精確。
技術實現思路
本技術的目的在于提供一種能夠準確快速測量出土壤入滲結果的室內土壤入滲率測量裝置。本技術提供的這種室內土壤入滲率測量裝置，它包括供水裝置、測重裝置、土具和支架，土具內裝滿待測量土壤，土具的內壁上貼有電極傳感器，土具中土壤頂部加有額定水頭，測重裝置置于支架上，供水裝置位于測重裝置上；供水裝置與土具中同壓，額定水頭中水浸入土壤內，供水裝置內水補充至土具內保持額定水頭恒量，測重裝置測量出供水裝置重量的變化，電極傳感器檢測土具內不同高度土壤的含水率。進一步的，為了保證土具內水頭高度恒定，使所述供水裝置包括馬氏瓶、有機玻璃管、橡皮塞和橡皮管，馬氏瓶的下端設有出水口，橡皮塞密封馬氏瓶的頂口，有機玻璃管穿過橡皮塞伸入馬氏瓶內，有機玻璃管的底端高于出水口，橡皮管連接于出水口處，橡皮管的另一端連通至所述土具的頂端。為了及時測重，使所述測重裝置包括重力感應器、數據連接線和電腦，重力感應器放置在供水裝置底部，通過數據連接線連接至電腦上，在電腦窗口顯示供水裝置的實時重量。為了檢測土具內土壤的含水量，使所述土具包括玻璃墊板和置于其上的絕緣瓶，所述電極傳感器沿高度方向從上往下依次布置于絕緣瓶的內壁上，相鄰兩電極傳感器之間有高度差。為了便于觀察，使所述絕緣瓶為玻璃管。作為優選，使所述支架包括立桿和連接于其上的托盤，所述測重裝置置于托盤內。作為優選，使所述土具內的土壤選用過篩細土。本技術測量時由供水裝置將儲存于其內的額定水從頂部注入土具內，測重裝置測量出供水裝置重量的變化，同時電極傳感器檢測土具內不同高度土壤的含水率，即可準確快速的測出土壤的入滲率。附圖說明圖1為本技術一個優選實施例的布置示意圖。圖示序號：1—供水裝置、2—測重裝置、3—土具、4—支架、5—電極傳感器、11—馬氏瓶、12—有機玻璃管、13—橡皮塞、14—橡皮管、21—重力感應器、22—數據連接線、23—電腦、31—玻璃墊板、32—玻璃管、41—立桿、42—托盤。具體實施方式如圖1所示，本實施例提供的這種室內土壤入滲率測量裝置，包括供水裝置1、測重裝置2、土具3和支架4，土具內裝滿過篩細土，填裝過篩細土時每裝5cm的細土后進行一次攪拌壓實，避免土層中間產生縫隙，影響下滲，細土填裝完成后需放置一段時間達到自然下沉的效果，以保證測量的準確性。供水裝置1包括馬氏瓶11、有機玻璃管12、橡皮塞13和橡皮管14，馬氏瓶的下端設有出水口，橡皮塞密封馬氏瓶的頂口，有機玻璃管穿過橡皮塞伸入馬氏瓶內，有機玻璃管的底端高于出水口，橡皮管連接于出水口處，橡皮管的另一端連通至土具的頂端。馬氏瓶的規格選用為瓶口直徑為10cm，容水量為5KG的馬氏瓶。使用過程中通過調整有機玻璃管底部的高度來控制玻璃管內水頭的高度。馬氏瓶內的水通過橡皮管進入玻璃管，并逐漸達到額定水頭高度。水頭水位低于有機玻璃管的底部高度時，馬氏瓶會自動將水加入玻璃管，達到額定水頭高度恒定。有機玻璃管的高度可以調整水頭高度，從而提供不同的額定水頭。測重裝置2包括重力感應器21、數據連接線22和電腦23，重力感應器放置在供水裝置底部，通過數據連接線連接至電腦上，在電腦窗口顯示供水裝置的實時重量。土具3包括玻璃墊板31和置于其上的玻璃管32，電極傳感器5貼于玻璃管的內壁上，從最底部至頂端每隔5cm放置一個，共放置8個。支架4包括立桿41和連接于其上的托盤42，測重裝置置于托盤內。測量時先擺好支架，將供水裝置放置在托盤上，將橡皮管一端連接馬氏瓶底端出水口，另一端放置于玻璃管中。并調整馬氏瓶的高度，使得馬氏瓶內有機玻璃管的高度與玻璃管中額定水頭的高度保持一致。實驗開始時，使用加水法往玻璃管里加入額定高度的水，即保持一定的水頭。同時開啟馬氏瓶龍頭，開始計時，在電腦界面獲取每一分鐘的馬氏瓶水量示重、玻璃管中的水下滲到各個電極傳感器的時間和各個電極傳感器的含水率，記錄入滲時間和入滲水量，計算入滲率，并使用水量稱重法、濕潤峰法和土壤水量分布計算法的入滲結果進行對比。假設加水量為A，馬氏瓶內水量為B，第一分鐘天平讀取的數值為A1，水頭總水量為C，則第一分鐘土壤入滲量為C+A1-（A+B）。以后每分鐘的入滲量用該一分鐘的讀數減去上一分鐘的讀數即可。其中（C=水頭高度*玻璃管內壁的橫截面積）。根據需要，可以進行不同水頭、不同容重和不同土壤類型的對比試驗，并且通過對同一區域的土壤進行室內與野外的入滲結果進行對比，尋求相同土壤在室內實驗條件下與野外測量條件下入滲的差異與內在關系。可見本實施例具有以下優點：第一、在測重裝置里使用了重力感應器，通過記錄馬氏瓶內水量的變化，使得在分析和統計玻璃管內水的入滲水量更加快速和準確；第二、通過在積水測量裝置里放置電極傳感器，記錄水在玻璃管內碰觸到各個電極傳感器的時間，利用濕潤峰的計算方式和所述重力感應器分析的入滲數據進行對比，減少了實驗的重復對照次數，提高了數據的精度和準確；第三、通過計算土壤水量分布，與之前的水量稱重法和濕潤峰法進行對比入滲結果，對室內土壤入滲結果進行誤差分析，為以后的室內入滲實驗提供參考和借鑒。其原理是已知玻璃管內每5cm有一電極傳感器，所以在試驗過程中，當水流通過時，每一個電極傳感器就可以反饋該5cm土壤的在各時間段的含水率；同時由于土壤為均勻過篩細土，所以每5cm的土量已知且相同。通過含水率和土量可計算出每5cm土層的含水量。將整個土體看成每5cm等分的若干個體，就可以分析出入滲過程中土壤水量的分布規律，結合入滲時間計算出入滲速率。將以上三種計算土壤入滲的方法進行比較分析，對室內土壤入滲結果進行統一的誤差分析，其結果有助于日后的室內土壤入滲實驗結果校正，為其提供了一個標準，使得實驗結果更加準確；第四、通過在不同水頭條件下對不同容重和不同類型土壤的入滲能力進行快速測定，避免了多次重復對照實驗下的實驗誤差，節省了人力物力財力，具有結構簡單、操作方便，勞動強度低、通用性強、測定數據準確和可實現實時監控的特點。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種室內土壤入滲率測量裝置，其特征在于：它包括供水裝置、測重裝置、土具和支架，土具內裝滿待測量土壤，土具的內壁上貼有電極傳感器，土具中土壤頂部加有額定水頭，測重裝置置于支架上，供水裝置位于測重裝置上；供水裝置與土具中同壓，額定水頭中水浸入土壤內，供水裝置內水補充至土具內保持額定水頭恒量，測重裝置測量出供水裝置重量的變化，電極傳感器檢測土具內不同高度土壤的含水率。

【技術特征摘要】
1.一種室內土壤入滲率測量裝置，其特征在于：它包括供水裝置、測重裝置、土具和支架，土具內裝滿待測量土壤，土具的內壁上貼有電極傳感器，土具中土壤頂部加有額定水頭，測重裝置置于支架上，供水裝置位于測重裝置上；供水裝置與土具中同壓，額定水頭中水浸入土壤內，供水裝置內水補充至土具內保持額定水頭恒量，測重裝置測量出供水裝置重量的變化，電極傳感器檢測土具內不同高度土壤的含水率。2.根據權利要求1所述的室內土壤入滲率測量裝置，其特征在于：所述供水裝置包括馬氏瓶、有機玻璃管、橡皮塞和橡皮管，馬氏瓶的下端設有出水口，橡皮塞密封馬氏瓶的頂口，有機玻璃管穿過橡皮塞伸入馬氏瓶內，有機玻璃管的底端高于出水口，橡皮管連接于出水口處，橡皮管的另一端連通至所述土具的頂端。3.根據權利要...

【專利技術屬性】
技術研發人員：夏衛生，梁羽石，黃道友，丁浩東，王小芳，李雪菱，胡敏祺，陳道佳，歐陽衛東，胡賢輝，陳樂，
申請(專利權)人：湖南師范大學，
類型：新型
國別省市：湖南,43