[實用新型]一種用γ射線野外連續掃描測試土柱剖面容重的裝置

有效

• 申請號: 201620115921.7
• 申請日: 2016-02-05
• 公開（公告）號: CN205352890U
• 公開（公告）日: 2016-06-29
• 發明（設計）人: 周煉清;史舟;楊亞輝;呂志強
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G01N9/24
• 分類號: G01N9/24;G01N9/02
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林超

技術領域

本實用新型涉及一種測試土柱的裝置，尤其是涉及了一種用γ射線野外連續掃描測試土柱剖面容重的裝置，可用于對野外打鉆獲取的圓柱狀土柱剖面利用便攜型雙能級伽瑪射線源進行連續掃描測試。

背景技術

土壤容重是指土壤在自然結構狀態下，單位體積的干土重量，計量單位是g/cm³。土壤容重直接反映出土壤的松緊程度和結構狀況，對于土壤的透氣性、入滲性能、持水能力、溶質遷移特征以及土壤抗侵蝕能力具有非常大的影響，是衡量土壤肥力高低的一個重要的輔助標準，在農業和林業生產中具有重要的應用意義。

傳統的土壤容重測試方法中，首先要測定土壤中的水分，而測定水分常用的方法為烘干法，會破壞原狀土，而且耗時較長(王貴連,苗黨生.淺談土壤容重的測定.北京農業,2012,03:86.)，而中子儀法雖能實現連續監測，但室內外曲線差異較大、垂直分辨率較差、表層測量困難，且設備價格昂貴，還容易危害人體健康(祝艷濤,錢天偉,但德忠.時域反射儀結合土鉆法測定土壤容重.資源開發與市場,2006,03:213-215,219.)。已有的公開文獻表明，國內有科技工作者運用γ射線來測量土壤水分(熊運章,林性粹,董家倫,沈定言.伽馬透射法在土壤水分動態研究中的應用及其改進.西北農林科技大學學報(自然科學版),1981,01:23-34.)、徑流含沙量(雷廷武,趙軍,袁建平,王輝,劉清坤.利用γ射線透射法測量徑流含沙量及算法.農業工程學報,2002,01:18-21,13.)和土壤密度(常冬梅,郭紅霞,林東生.雙能γ射線穿透法測量土壤密度和水含量.核電子學與探測技術,1998,05:56-59.)的研究，但上述各種研究源于各種主客觀條件，難以滿足現代精準農業發展對土壤理化參數快速測試和制圖的需求。

實用新型內容

本實用新型的目的在于針對現有土壤容重室內測試費時、費力、周期長的缺陷，提供一種用γ射線野外連續掃描測試土柱剖面容重的裝置。

本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現的：

本實用新型包括主機外殼和安裝在主機外殼上的測試部件、用于盛裝土柱剖面樣品的土柱樣品盛放管、傳動機構和電源，主機外殼包括分別圍在六面周圍形成內部中空空間的上蓋、前面板、背面面板、底部面板、左側面面板和右側面面板，底部面板底面四角均安裝在主機腳，主機外殼通過四個主機腳支撐在地面；土柱樣品盛放管水平固定安裝在主機外殼的中空空間內，主機外殼左右其中一側的側面面板設有用于套裝土柱剖面套管的進樣孔，進樣孔與土柱樣品盛放管同軸相通；測試部件包括安裝到支架板的γ射線源和多通道射線測試器，γ射線源和多通道射線測試器分別對稱地位于土柱樣品盛放管的正上方和正下方；

支架板通過傳動機構活動安裝在背面面板，傳動機構帶動支架板沿土柱樣品盛放管軸向方向水平移動，電源分別與γ射線源、多通道射線測試器和傳動機構連接。

所述的傳動機構包括步進電機及其傳動軸、上傳動絲桿、下傳動絲桿、齒條皮帶和導軌，步進電機固定安裝在右側面面板，步進電機的傳動軸的正上方和正下方分別設有水平的上傳動絲桿和下傳動絲桿，傳動軸經齒條皮帶分別與上傳動絲桿和下傳動絲桿的一端傳動連接，上傳動絲桿和下傳動絲桿的另一端穿過右側面面板后與支架板螺紋連接形成絲杠螺母副，導軌水平通過六個固定螺絲固定安裝在所述背面面板內壁，支架板后側面設有燕尾槽，導軌嵌入燕尾槽中使得上、下傳動絲桿在步進電機驅動下帶動支架板沿導軌水平移動。

所述的γ射線源通過射線源固定螺絲水平安裝在射線源固定底座的底面，射線源固定底座水平固定安裝在支架板的上部，射線源電源線和射線源控制線通過接口接入γ射線源；

所述的多通道射線測試器通過測試器固定螺絲水平安裝在測試器固定底座的頂面，測試器固定底座水平固定安裝在支架板的下部，測試器信號線與測試器電源線通過接口接入多通道射線測試器。

所述的土柱樣品盛放管和土柱剖面套管采用透明PVC塑料制成。

所述的電源采用可充電鋰離子電池，電源設有電源開關，電源的供電線連接到γ射線源、多通道射線測試器和步進電機進行電能供給。

所述的γ射線源采用便攜型雙能級γ射線源。