[發明專利]一種包氣帶土壤多參數分層原位監測儀

無效

• 申請號: 201310313782.X
• 申請日: 2013-07-24
• 公開（公告）號: CN103364535A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發明（設計）人: 馮丹;和澤康;王宗星;閆海虎;張長城;周孔松
• 申請（專利權）人: 中國地質大學(武漢)
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24
• 代理公司: 武漢華旭知識產權事務所 42214
• 代理人: 周宗貴;劉榮

技術領域

本發明提供了一種監測包氣帶土壤的多種參數的監測儀，可廣泛應用于監測土壤水分的空間分布、壓力場分布、溫度場分布以及水鹽運移等，可用于解決包氣帶土壤水動力學和地下水污染與防治等相關的水文地質、環境地質問題。

背景技術

近些年來，由于人類活動日益加劇，垃圾滲出液下滲、上層咸水體入侵下層淡水、污水回灌等因素所引發的包氣帶土壤污染問題日益嚴重。包氣帶土壤是人類生存的載體，同時也是地表水進入地下水的通道，進入包氣帶土壤的污染物最終將通過“植物—動物”生物鏈進入人體，因此，包氣帶土壤污染的研究顯得尤為重要。研究包氣帶土壤污染首先需要研究土壤物理性質的變化，土壤的團聚體結構、孔隙度、基質勢等物理性質的變化會直接決定其交換吸附、溶解與沉淀等物理化學性質。

當前國內外涌現出了一大批土壤物理性質測定的相關儀器，如水勢儀、張力計、土壤水分儀等。總體來說，當前的土壤監測儀器主要分為兩類，一類是插入土壤中原位監測，但是大多只能對土壤的1—2個參數進行實時監測，并且如果需要對不同深度的土壤進行監測需要使用多個儀器和傳感器。另一類是利用采得的土壤進行測定的儀器，由于這類儀器測定的都是擾動土，其測定結果與實際土壤相差較大，無多大實際意義。

發明內容

本發明專利提供的一種包氣帶土壤多參數分層原位監測儀。解決了上述現有技術中的不足，滿足了精確、方便進行野外現場監測和實時數據輸出的條件。

實現本發明上述目的所采用的技術方案為：

一種包氣帶土壤多參數分層原位監測儀，至少包括連接管、固定管、監測管、掘進器、數據傳輸及處理系統，其中數據傳輸及處理系統、連接管、監測管和掘進器由上至下依次通過固定管固定連接，所述的連接管和監測管均至少設有兩個，且兩者交替分布；所述的掘進器由鉆頭和動力系統組成；所述的固定管上設有用于固定連接的固緊螺紋；所述的監測管中設置有多參數傳感器和多參數傳感器接頭，多參數傳感器通過數據傳輸線連接多參數傳感器接頭，多參數傳感器接頭通過數據傳輸線與數據傳輸及處理系統連接；所述的連接管內設有數據傳輸線；所述的數據傳輸及處理系統通過數據傳輸線接收由多參數傳感器接頭傳來的信息，并對信息存儲、分析并顯示。

所述的鉆頭為不銹鋼麻花鉆，不銹鋼麻花鉆位于整個監測儀的最底端，由動力系統提供動力來鉆進，從而帶動監測儀整體到達土壤內部，不銹鋼麻花鉆通過固定管與位于最下方的監測管相連。

所述的多參數傳感器由水分傳感器、負壓傳感器、溫度傳感器、鹽分傳感器組成；所述的多參數傳感器接頭由水分傳感器接頭、負壓傳感器接頭、溫度傳感器接頭、鹽分傳感器接頭組成，各傳感器分別通過數據傳輸線與相對應的接頭連接。

所述的連接管為不銹鋼鋼管，數據傳輸線位于不銹鋼鋼管內。

所述的數據傳輸及處理系統包括數據傳輸接頭、支座、數據傳輸線、不銹鋼鋼管及電腦，其中不銹鋼鋼管通過固定管與連接管相固定連接，數據傳輸接頭位于不銹鋼鋼管的頂端，數據傳輸接頭通過數據傳輸線連接電腦，所述的支座固定于不銹鋼鋼管的外壁上，且支座通過固定螺栓與地面固定。

本發明提供的一種包氣帶土壤多參數分層原位監測儀具有如下優點：其一實現了水分、溫度、負壓及鹽分四個參數的在線監測；其二監測深度可以通過接入連接管的數量靈活調節；其三該監測儀配有動力掘進器可適應各種土層的地質條件到達預設監測深度。其四是裝置各個部分既是一個整體，又可靈活拆卸、組裝，操作方便。

附圖說明

圖1為本發明所提供的包氣帶土壤多參數分層原位監測儀的整體結構示意圖；

圖2為監測管和固定管的結構示意圖；

圖中：1—數據傳輸及處理系統，2—固定管，3—連接管，4—溫度傳感器，5—水分傳感器，6—負壓傳感器，7—鹽分傳感器，8—掘進器，9—水分傳感器接頭，10—溫度傳感器接頭，11—負壓傳感器接頭，12—鹽分傳感器接頭，13-固緊螺紋，14—固定螺栓，15—支座,16—監測管，17—數據傳輸線，18—動力系統，19—不銹鋼麻花鉆，20—固定旋管，21—數據傳輸接頭，22—電腦。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做詳細具體的說明。