[實用新型]浮球杠桿自動控流定水頭土壤飽和導水率批量測定儀

有效

• 申請號: 201520151338.7
• 申請日: 2015-03-17
• 公開（公告）號: CN204461966U
• 公開（公告）日: 2015-07-08
• 發明（設計）人: 劉洪強;劉廣明;楊勁松;李兵
• 申請（專利權）人: 中國科學院南京土壤研究所
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 唐循文

技術領域

本實用新型涉及一種測定土壤飽和導水率的測定儀，尤其是可自動加水、以定水頭法、批量測定土壤飽和導水率的裝置。

背景技術

土壤飽和導水率(又叫土壤滲透系數或水力傳導系數)，是指土壤被水飽和時，單位水勢梯度下、單位時間內通過單位面積的水量，它是土壤質地、容重、孔隙分布特征的函數，是土壤重要的物理性質之一，反映了土壤的孔隙狀況和導水狀況，也可反映土壤質地。土壤飽和導水率可以在較大程度上反映土壤水在田間的運動過程，如水分入滲、再分配過程，淺層地下水蒸發過程中的飽和水分運動等。土壤飽和導水率的測定可直接應用到農業、園林綠化等方面，用以指導灌溉用水量、設計排水系統工程、計算土壤剖面中水的通量等。也是水文模型中的重要參數，它的準確與否嚴重影響模型的精度。

飽和導水率由于多種空間變量因素(如土壤容重、質地、有機質含量、孔隙分布等)的影響，其空間變異強烈。測定土壤飽和導水率的方法主要有：公式法，田間測定，室內測定。其中，公式法由于不同土壤質地、容重的換算系數差異較大，不能較好的和實際情況吻合。田間測定由于野外測定條件的限制，測定精度難以保證，且測定方法較為繁瑣。因此，室內測定是較好的選擇。

目前，公知的土壤飽和導水率的裝置主要有定水頭法和變水頭法，其中定水頭法能夠較好的反映土壤實際導水率(霍麗娟等，定水頭法和降水頭法測定黃土的飽和導水率，2010)。

現有的測定土壤飽和導水率的方法和儀器都是針對單一樣品，每次只能測定一個樣品，測定效率低；且難以保證不同測定批次的系統誤差一致，增大了測定誤差，降低了數據準確性。這限制了土壤飽和導水率作為一項重要土壤物理系數在大規模采樣測定比較或不同改良配方下效果比較等試驗類型中的應用。

按照目前的方法，想同時測定多個樣品，只能同時配備多套設備，這將成倍增加實驗成本。

實用新型內容

解決的技術問題：為了克服現有的土壤飽和導水率測定中存在的測定效率低，單位樣品測定成本高，樣品數據間誤差大等問題，本實用新型提供一種浮球杠桿自動控流定水頭土壤飽和導水率批量測定儀，該測定儀不僅能較為高效、精確的測定土壤飽和導水率，而且還能自動加水，保證定水頭測定條件。

技術方案：浮球杠桿自動控流定水頭土壤飽和導水率批量測定儀，由供水裝置、浮球杠桿裝置、定水裝置和承水裝置組成；所述供水裝置包括供水箱、供水箱支架和供水箱出水管，所述供水箱頂部設有具塞進水口和具塞排氣口，供水箱出水管設于供水箱下部，供水箱體上與供水箱出水管同水平高度處設有進氣口，進氣口上設有進氣導管，供水箱出水管和進氣口內均設有閥門，供水箱出水管的末端為截面為上窄下寬的楔形開口；所述浮球杠桿裝置包括杠桿、浮球、活塞和活塞連接桿，所述杠桿上具有第一支點，第二支點，均為可旋轉支點，第一支點位于杠桿臨近供水箱的一端，第二支點在杠桿中部，所述浮球設于杠桿另一端，活塞連接桿的一端與第二支點相連，活塞設于活塞連接桿的另一端且設于供水箱出水管內，活塞連接桿在與杠桿相交所處平面內靈活轉動；所述定水裝置包括定水槽、環刀出露口、橡皮塞、橡膠皮套、環刀和環刀底蓋，定水槽內設有至少一個環刀出露口，每個環刀出露口內均設有一個橡膠皮套，所述橡皮塞或環刀設于橡膠皮套內，所述橡皮塞用于密封不使用的環刀出露口，所述環刀底蓋設于環刀下端；所述承水裝置包括漏斗架，漏斗和錐形瓶，漏斗架上設有一組上大下小的漏斗孔，漏斗設于漏斗孔內，環刀底蓋與漏斗內壁貼合，錐形瓶設于漏斗下方。

所述供水箱上部設有進水口和排氣口，所述進水口上設有進水口旋蓋，所述排氣口上設有排氣口旋蓋。

所述活塞為橡膠制圓柱體，其底面直徑與供水箱出水管出水末端內徑相同，外表面涂有潤滑液。

所述杠桿上第一支點位于供水箱支架上，所連接的杠桿可以以其為支點靈活上下轉動。

所述浮球的大小，以其在定水槽中漂浮時的浮力能夠支撐上方活塞連接桿、活塞的重量和供水箱出水管處的水壓確定。

與所述環刀出露口內橡膠皮套配合的橡皮塞為圓臺形，下部小于環刀出露口直徑，上部大于環刀出露口直徑。

所述定水槽高度根據常測土壤的平均飽和導水率確定：常測定土壤類型為沙土時，其高度為環刀高度的50～100％；常測定土壤類型為壤土時，其高度為環刀高度的100～200％；常測定土壤類型為粘土是，其高度為不低于環刀高度的200％。