[發明專利]一種恒壓式田間土壤透氣速率測定儀

在審

• 申請號: 201510890233.8
• 申請日: 2015-12-07
• 公開（公告）號: CN105527209A
• 公開（公告）日: 2016-04-27
• 發明（設計）人: 劉子鑫;畢利東;陳丹;信永達
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林;夏恒霞

技術領域

本發明涉及一種土壤透氣速率測定儀，具體涉及一種恒壓式田間土壤透氣速率測 定儀。

背景技術

土壤透氣速率是指氣體通過土體的速度，反映了土壤氣體和大氣交換的能力。土 壤透氣的優劣，通過土壤成分的變化，會直接影響到作物及土壤微生物的生長發育，還會影 響土壤肥力的有效利用，進而影響作物生長。土壤通氣不良，則氧氣不足，將抑制作物根系 的呼吸作用，進而削弱根系吸收水肥的功能。

在判斷土壤耕作管理的效果以及進行其它有關的科學研究時，常常需要測定土壤 的透氣性，因為它綜合地反映了土壤的質地、結構及松緊度等基本物理狀況，同時也受土壤 含水量的制約。測定土壤透氣性一般方法有兩種：一種是室內恒壓測定法，另一種是壓力計 法。傳統的恒壓測定法在透氣過程中氣壓不是常數，儀器內與大氣之間無法形成穩定可控 的壓差，存在測得結果誤差較大的問題；壓力計法依賴于復雜的調壓設備，測量較難，室內 試驗結果易受季節、溫度、取土樣過程中改變土體孔隙結構等因素影響。鑒于上述原因，目 前還沒有一種操作方便、結果可靠的土壤透氣速率測定儀。

發明內容

為解決現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種測量精度高、操作簡便的恒 壓式田間土壤透氣速率測定儀。

為了實現上述目標，本發明采用如下的技術方案：

一種恒壓式田間土壤透氣速率測定儀，包括：透氣速率測量機構、流量檢測機構、 氣壓室及恒壓機構，其中，所述透氣速率測量機構包括：壓入待測土壤內的環刀以及用于安 裝環刀的環刀固定器，所述環刀固定器中間形成有供氣壓室內的氣體進入待測土壤的導氣 孔；所述流量檢測機構設置于氣壓室的出氣口與環刀固定器的導氣孔之間，所述恒壓機構 用于控制并穩定氣壓室內的氣壓。

優選地，前述流量檢測機構包括：流量計和單片機計時器，所述單片機計時器與流 量計通過導線連接；所述環刀固定器的導氣孔與流量計一端通過具有伸縮波紋的第一橡膠 管連接，所述流量計的另一端與氣壓室的出氣口通過第二橡膠管連接。

更優選地，前述第一橡膠管和第二橡膠管上分別安裝有第一閥門和第二閥門。

再優選地，前述流量計為皂泡流量計，包括：安裝支架、皂泡發生器以及流量計本 體，所述流量計本體上間隔設置兩個力敏電阻，所述皂泡發生器將皂液推進流量計本體內 從而在氣流作用下產生皂泡，所述單片機計時器與兩個力敏電阻通過導線連接以記錄皂泡 通過兩個力敏電阻的時間差。

進一步地，前述恒壓裝置包括：液壓筒、調壓管、水泵及水槽，所述液壓筒高于氣壓 室并且液壓筒的底部形成有出水口，液壓筒的出水口通過軟管連接一三通，所述三通的第 一支管與氣壓室通過一開口向上的J型管相連，所述三通的第二支管與調壓管通過軟管相 連；所述調壓管包括基座、安裝于基座上的管體以及連接于管體頂部出水口且接入水槽的 第一排水管，所述管體頂部形成有與大氣連通的凹槽并且管體伸出基座的長度是能夠調節 的，所述氣壓室的底部排水口通過第二排水管接入水槽，所述第二排水管上設置有第三閥 門，所述水泵安裝于水槽內并且通過進水管向液壓筒供水。

優選地，前述調壓筒的基座下方安裝一調平支座，所述基座上設置有液泡水準儀， 調平支座使得液泡水準儀中的液泡居中，從而保證調壓管水平。

優選地，前述管體與基座之間設置一調節螺栓，旋轉管體即可調節其伸出基座的 長度，所述管體上設有刻度，由上至下讀數依次增大，位于最上方的基準刻度為：調節螺栓 的最頂部較J型管頂部高出的高度差。

更優選地，前述環刀固定器內設有多個規格的環刀接口，所述環刀接口包括：環刀 安裝槽和與導氣孔連通的氣路。

再優選地，前述環刀安裝槽內設有內鎖機構和密封機構，所述內鎖機構包括彈簧 和與連接于彈簧端部的卡扣，所述環刀上形成有與卡扣配合的卡孔；所述密封機構包括：安 裝于環刀安裝槽入口的一對壓縮橡膠墊、以及安裝于環刀安裝槽頂部靠近氣路處的C型密 封圈，氣路中的壓力越高，則C型密封圈的密封性越好。

具體地，前述卡扣為1/4金屬球，所述金屬球的球面朝向環刀安裝槽的入口，這樣 就限制了環刀由槽內向槽外運動，但不限制環刀其他方向的運動，易于固定環刀，解除鎖定 時旋轉環刀，將金屬球壓入安裝彈簧的槽中，即可取出環刀。