[實用新型]一種土壤孔隙空氣含水采集裝置

有效

• 申請號: 201920528501.5
• 申請日: 2019-04-18
• 公開（公告）號: CN209707179U
• 公開（公告）日: 2019-11-29
• 發明（設計）人: 王肖波;韓春壇
• 申請（專利權）人: 中國科學院寒區旱區環境與工程研究所
• 主分類號: G01N1/14
• 分類號: G01N1/14;G01N1/42
• 代理公司: 11463 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙)
• 代理人: 周宇<國際申請>=<國際公布>=<進入國

本實用新型涉及對多地表類型土壤內部孔隙空氣水分含量的收集與測定技術領域，公開了一種土壤孔隙空氣含水采集裝置，包括：第一采集探針、第二采集探針、第一切換組件、集水器、抽氣泵、供氣泵、干燥器、砥柱以及具有開口的密封罩；兩采集探針均設置在砥柱內，第一采集探針包括第一出口和第一入口，第二采集探針包括第二入口，第二出口以及第三出口；第一切換組件控制第二出口或第三出口分別與第二入口連接；砥柱插入密封罩內；干燥器連接在第二入口與供氣泵；集水器連接第一出口與抽氣泵；第一入口與第二出口分別貫穿砥柱并都在密封罩內；第三出口貫穿砥柱頂端。本實用新型的土壤水汽采集裝置方便在野外高寒或者干旱環境下使用。

技術領域

本實用新型涉及對多地表類型土壤內部孔隙空氣水分含量的收集與測定技術領域，具體而言，涉及一種土壤孔隙空氣含水采集裝置。

背景技術

土壤是發育在巖石風化物以及第四紀沉積物基礎上的多孔多相(固、液、氣三相)疏松表層，具有一定的肥力(水、肥、氣、熱)，可以生長植物。水在土壤中的入滲過程其實就是水、氣兩種流態相互替換的過程。

土壤氣態水的運動表現為水汽擴散(蒸發)和水汽凝結兩種現象。自然界中，蒸發和凝結兩者互為逆過程，凝結過程和蒸發過程經常頻繁發生轉化。決定水汽在地面或表層土壤發生凝結還是發生蒸發，關鍵的影響要素是近地氣溫和地溫。土壤凝結水包括熱凝結水和吸濕凝結水兩部分。土壤熱凝結水指地面溫度和表層地溫達到露點時，在地面和表層土壤中，大氣水汽和土壤孔隙水汽由氣態水凝結而成的液態水。土壤吸濕凝結水指干燥土壤顆粒表面靠分子引力和靜電引力作用，從大氣或土壤空氣中吸附的氣態水。

對于凝結水的來源的研究有兩種，一種認為是來源于一定深度的土壤內部的毛管水分上升形成土壤凝結水，一種認為是來源于大氣中的水汽凝結于植被表面或土壤表面形成凝結水。為了測定土壤凝結水的來源，我們需要對土壤中氣態水分進行采樣。在當前技術中，在野外對土壤中氣態水分進行采樣收集的過程比較不便，其測定的精度也容易受采樣操作的影響而導致檢測結果不穩定。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種土壤孔隙空氣含水采集裝置，能夠改善現有技術中土壤孔隙空氣的采集以及測定含水量不方便、檢測結果不穩定的問題。本實用新型的實施例是這樣實現的：

第一方面，本實用新型實施例提供一種土壤孔隙空氣含水采集裝置，包括：第一采集探針、第二采集探針、第一切換組件、集水器、抽氣泵、供氣泵、干燥器、砥柱以及具有開口的密封罩；所述第一采集探針與所述第二采集探針均為中空結構且均設置于所述砥柱內，并沿所述砥柱的長度方向延伸，所述砥柱的尾端位于所述密封罩外，所述砥柱的頂端穿過所述密封罩的壁面插入至所述密封罩內；所述第一采集探針包括第一出口和第一入口，所述第一出口位于所述密封罩外并穿過所述砥柱與所述抽氣泵連接，所述第一入口位于所述密封罩內并從所述砥柱側面穿出；所述第二采集探針包括第二入口、第二出口以及第三出口，所述第二入口位于所述密封罩外并穿過所述砥柱與所述供氣泵連接，所述干燥器連接在所述供氣泵與所述第二入口之間；所述第二出口位于所述密封罩內并穿出所述砥柱，所述第三出口從所述砥柱頂端貫出；所述第二出口位于所述第二入口與所述第三出口之間；所述第二出口以及所述第三出口通過所述第一切換組件可擇一地與所述第二入口連通。

可選地，在本實用新型較佳的實施例中，所述集水器包括外壁和內膽；所述外壁設置在所述內膽外，在所述外壁上設置有進氣口和出氣口；所述進氣口與所述第一出口連接，所述出氣口與所述抽氣泵連接。

可選地，在本實用新型較佳的實施例中，在所述內膽內設置有螺旋氣管，所述螺旋氣管分別與所述進氣口和所述出氣口連接。

可選地，在本實用新型較佳的實施例中，還包括壓力計和第二切換組件；所述集水器設置于第一管路，所述第一管路的兩端分別連接所述抽氣泵和第二切換組件，所述抽氣泵還通過設置有壓力計的第二管路與所述第二切換組件連接，所述第二切換組件與所述第一出口連通，所述第二切換組件可擇一地令所述第二管路或第一管路與所述第一出口連通。