[實用新型]一種利用離心機法測量土壤PF曲線的裝置

有效

• 申請號: 201520195836.1
• 申請日: 2015-04-02
• 公開（公告）號: CN204495675U
• 公開（公告）日: 2015-07-22
• 發明（設計）人: 孫楊柳
• 申請（專利權）人: 孫楊柳
• 主分類號: G01N5/04
• 分類號: G01N5/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種土壤特征曲線的測量裝置，尤其是一種利用離心機法測量土壤PF曲線的裝置。

背景技術

土壤水分特征曲線一般也叫做土壤特征曲線或土壤pF曲線，它表述了土壤水勢和土壤水分含量之間的關系。是研究土壤水動力學性質必不可少的重要參數，在生產實踐中具有重要意義。

通過實驗方法直接測定土壤水分特征曲線的方法稱為直接法。直接法中有眾多的實驗室和田間方法，如張力計法、壓力膜法、離心機法、砂芯漏斗法、平衡水汽壓法等，而前3種應用最為普遍：

張力計法——是土壤通過陶土杯從張力計中吸收水分造成一定的真空度或吸力，當土壤與外界達到平衡時，測出土壤基質勢，再測出陶土杯周圍的土壤含水量，不斷變更土壤含水量并測相應的吸力，就可完成土壤水分特征曲線的測定。張力計法可用于脫水和吸水2個過程，可測定擾動土和原狀土的特征曲線，是用于田間監測土壤水分動態變化重要的手段，在實際工作中得到廣泛應用。但張力計僅能測定低吸力范圍0～0.08Mpa的特征曲線。

壓力膜法——是加壓使土壤水分流出，導致土壤基質勢降低直到基質勢與所加壓力平衡為止，測定此時的土壤含水量.通過改變壓力逐步獲取不同壓力下的含水量即可得到水分特征曲線。壓力膜法可應用于擾動土和原狀土，測定特征曲線的形狀與土壤固有的特征曲線相符，可應用于土壤水分動態模擬，但測定周期長，存在著土壤容重變化的問題。

離心機法——測定某吸力下所對應的含水量，原理和實驗過程同壓力膜法相似，但其壓力來源于離心機高速旋轉產生的離心力。離心機法可應用于擾動土和原狀土，測定周期短。特征曲線的相對形狀與土壤固有的特征曲線相符，可用于土壤水分動態模擬。但是離心機僅可測定脫水過程，且在測定過程中土壤容重變化很大，若能對容重的影響進行校正，可望有較高的測定準確度。邵明安(1985)從土壤蒸發試驗的預測與實測的含水量的偏離程度初步研究了以上3種方法測定土壤基質勢的差別及準確性，結果表明考慮容重變化的離心機法有較高的準確度。

目前離心機法的測量過程為：用環刀取土壤后，用水浸泡飽和，然后放到離心管里，在不同離心力下測土壤含水率。其缺點在于每個轉速轉完后要取出離心管稱重，倒出離心出的水，再配平衡后放入離心機，因而過程繁瑣、復雜；同時離心法測特征曲線還會使土壤容重變化，測出的土壤樣品含水量誤差較大，因而作出的土壤特征曲線不夠準確。

實用新型內容

為解決上述現有技術中的問題，本實用新型提供了一種利用離心機法測量土壤PF曲線的裝置。

本實用新型采用的技術方案為：一種利用離心機法測量土壤PF曲線的裝置，包括離心機、離心管、集水筒、磁致伸縮尺、平衡管，其中：

所述離心機內部具有轉軸和轉盤，所述離心機外部具有顯示轉速的顯示屏；

所述離心管設于離心機轉盤上，包括管身、管蓋和管底，其中所述管身為圓柱形管狀結構，所述管蓋中部設有測量孔，所述管底中央設有出水孔，所述管身內部靠近管底處設有與管身內徑尺寸相匹配的濾板；

所述集水筒套裝在離心管底部，所述集水筒內部設有漏斗形的、可拆卸的集水隔板，所述集水隔板的底部設有集水孔，所述集水筒的底部設有透明的觀察窗，所述集水筒的內部設有平行于集水筒底部的亞克力量筒，所述亞克力量筒可拆卸地固定在集水筒底部的觀察窗處，所述亞克力量筒具有筒塞，所述筒塞上設有單向閥，所述單向閥出水端穿過筒塞伸入亞克力量筒內，所述集水筒內設有集水軟管，所述集水軟管一端連接在集水孔、另一端連接單向閥的進水端，所述筒塞上還設有防水透氣閥，所述集水筒的側壁設有氣孔，所述集水筒的外側一體地設有圓角矩形的法蘭邊，所述法蘭邊的兩條直邊垂直于亞克力量筒的軸線；

所述磁致伸縮尺包括長桿、主體、位置磁鐵、顯示儀和導線，其中所述長桿通過所述離心管的管蓋中部的測量孔伸入離心管內部，所述主體設于離心管的管蓋上，所述位置磁鐵套在長桿上并設于離心管內，所述顯示儀設于離心機轉軸頂端并通過導線連接主體；

所述平衡管設于離心機的轉盤上，且與離心管相對離心機轉軸為中心對稱，用于避免在離心時轉盤不平衡而引起振動。

相對現有技術，本實用新型的有益效果在于：

①本實用新型采用離心力為土壤樣品提供壓力，將設定轉速下土壤樣品排出的水分通過出水孔、集水隔板、集水軟管導入亞克力量筒內，即可通過亞克力量筒讀數計算出相應轉速下的排水量，無需每次取出土壤樣品稱重，極大減少了測量工作量；

②本實用新型無需將每個設定轉速下排出的水分倒掉，因此只需一次配平衡，無需每次測量完畢都要倒出水分并再次配平衡，極大縮減了測量步驟；