[實用新型]一種便攜式土壤水分原位采集器

有效

• 申請號: 201220414644.1
• 申請日: 2012-08-21
• 公開（公告）號: CN203224383U
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發明（設計）人: 孫建;程根偉;李衛朋;楊云川;魏彥強
• 申請（專利權）人: 中國科學院;水利部成都山地災害與環境研究所;西華師范大學
• 主分類號: G01N1/14
• 分類號: G01N1/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術領域

本實用新型涉及一種便攜式土壤水分原位采集器，屬于土壤實驗與水樣采集測試技術領域，適于不同生境中土壤環境監測、生態系統管理等研究中土壤水分的采集，尤其適用于環境條件惡劣的高寒草地，如凍原、高寒濕地、高寒草甸、高寒草原等多種不同研究區的土壤水分采集。?

背景技術

土壤水分是存在于土壤空隙或吸附在土壤顆粒上的水，分布在地表面以下至潛水面以上的土壤層中，是土壤重要的物質組分和土壤肥力的重要影響因子，是植物與土壤微生物生長發育的重要物質基礎和生態環境因子。土壤水分是地球環境中水循環這一自然傳送帶鏈條中的一個關鍵環節，是地球環境物質循環和能量傳遞的重要載體，也是自然界水資源的重要組成部分。土壤水分的組成、數量等狀況與土壤物理、化學、生物性質及其土壤物理、化學、生物過程密切相關。作為水循環的重要環節與地球化學循環的重要載體和媒介之一，土壤水分也是地球化學、地質礦產、植物營養與墑情等研究中的一項重要內容。土壤水分研究是土壤學、環境學、生態學、水文學、地質學、地理學、農學等學科研究中的一個重要方面，而土壤水分的采集則是土壤水分研究的基礎。?

土壤水分在地面以下土壤間隙中，沒有河湖自然水體那么便于采集。測量土壤水分含量的方法很多：傳統的方法有烘干稱重法、中子儀法、熱分散傳感法；目前最常用的新方法有時域反射儀法、張力計法、簡化電阻塊法、干濕計法、遠紅外遙感法、高頻電容傳感法、伽馬射線衰減法、濕度計法、電磁技術等。?

很多時候僅知道土壤水分含量是遠遠不夠的，往往還需要了解土壤水分的物質組成，比如，土壤水分中的某些同位素可有效示蹤土壤水的來源、分布和運移等問題；通過監測土壤水分中某些可能與環境污染或者當地的地質環境有關的含量異常元素，可以有效地指導地方病防治；通過檢測土壤水分中的微生物含量可以了解土壤的營養狀況等。但目前因受到土壤水取樣方法的限制，土壤水分的地球化學研究進展緩慢。因此便捷的土壤水取樣裝置和方法的顯得尤為重要和迫切(肖德安，王世杰.土壤水研究進展與方向評述[J].生態環境學報，2009，18(3)：1182-1188)。近年關于土壤水分采集的專利有很多，如申請號為200520110649.5的專利，但土壤水分采集過程中濕潤地區普遍的泥沙堵塞與干旱地區顯著的采集器器壁粘附，一直是土壤水分采集的兩大障礙，既能防止泥沙淤塞又能降低采樣器器壁粘附的土壤水分采樣裝置鮮有報道。?

實用新型內容

本實用新型為了克服以往土壤水分采集中常見的采集設備堵塞、粘附、易擾動天然土壤環境、采樣不純的缺陷，提供一種高效、省力、低成本、土壤結構微損的便攜式土壤水分原位采集器。其特征在于：整體結構為管狀多層次嵌套結構，豎向自下向上依次包括管帽、柵網進水口、采集倉、地面護套、自制浮子水位計、抽水管、水閥、堵頭、氣閥和導氣管。其中采集倉一端用管帽封住，另一端用堵頭封住，堵頭上安裝導氣管，導氣管上配有氣閥，地面護套處安裝有自制浮子水位計和配有水閥的抽水管。?

其中所述柵網進水口，沿橫斷面由內向外設置有涂有防水乳膠并相互嵌套的5層，依次為：采集倉內管管壁篩狀支護層、內層不銹鋼網支護層、細紗過濾夾層、外層不銹鋼網支護層和采集倉外管管壁篩狀支護層。?

其中柵網進水口的管壁鉆孔為外高內低傾斜狀，便于水分進入；柵網進水口上、下緣到地面護套的高?度，分別代表采樣點的深度范圍的上、下限；柵網進水口下緣以下部分即儲水室，其具體高度根據采樣點相應深度土壤水分含量高低可適當調節。?

本實用新型的優點與益處：?

1.本實用新型在有效過濾土壤水分采集中的固體雜質的同時，既能防止泥沙淤塞又能降低采樣器器壁粘附，進而可以有效提高采樣效率、控制采樣誤差。?

2.本實用新型柵網進水口管壁鉆孔外高內低的傾斜狀構造，便于水分進入；防水乳膠，可以有效降低器壁粘附；內層不銹鋼網支護層和外層不銹鋼網支護層可以保護細紗過濾層和防止土壤中固體細粒物質進入進而堵塞進水口。?

3.結構嚴密、制作工藝簡單、成本低廉、易于操作、高效耐用、攜帶方便。?

附圖說明

下面結合附圖和實施案例進一步說明本實用新型的細節和使用方法。?

圖1是本實用新型的外觀示意圖。?

圖2是本實用新型的縱向剖面圖。?

圖3是本實用新型的柵網進水口示意圖。?

圖4是本實用新型的自制浮子水位計示意圖。?

具體實施方式