[实用新型]自记式土壤温湿度观测系统的防水筒

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种防水桶，特别涉及一种自记式土壤温湿度观测系统防水筒。

背景技术

土壤温湿度资料是全球能量和水循环、农业生产和生态环境研究以及天气预报和气候预测等领域的保障。在野外实际观测过程为了保护观测仪器不受人为因素破坏，所以通常将整套仪器埋入地下。然而，在青藏高原上降水和老鼠比较多，由于土壤水分的聚集和老鼠啃咬，再加上观测系统自身需要向外伸出五根传感器线，所以很难保证密封性。在这种条件下会使得泥水很容易进入数据采集器内部，从而使得电子设备烧毁，造成不必要的经济损失和大量观测资料的丢失，对研究当地的土壤温湿度变化造成严重的影响。被损坏的设备需要经常更换和维护，需要浪费很大的人力、物力、财力。因此，设计一种能够有效保护地下微型电子仪器的装置是很有必要。

发明内容

鉴于上述，本实用新型的目的在于提供一种自记式土壤温湿度观测系统地下防水筒，该装置能够在野外土壤湿度较大的环境条件下，防止土壤中的水分聚集之后进入自记式土壤温湿度观测系统而破坏电子仪器，提高自记式土壤温湿度观测系统的野外“生存”能力，保证科研数据的完整性。

本实用新型将通过以下技术方案来实现：

一种自记式土壤温湿度观测系统地下防水筒，主要包括密封垫、手柄、密封垫凹槽、固定圆环、防水筒固定爪、防水筒主体和不锈钢双扣可旋转挂钩。防水筒主体为筒体与漏斗的结合体，筒上设有防水筒固定爪，筒体盖内开有密封垫放置凹槽，密封垫装在密封垫放置凹槽内，手柄与筒体盖相连接，不锈钢双扣可旋转挂钩一端钩在桶盖内的固定圆形环上，另一端钩在仪器盒的固定孔上。

本实用新型的优点：

本实用新型的制作成本低廉，在野外安装拆卸简单，无需再对数据采集器采取塑料包裹和密封胶密封等繁琐的措施。只需将数据采集器安装好之后钩在防水筒盖下方，拧紧防水桶盖，夯实周围土壤，采集数据时只需要拧开桶盖即可。当水进入防水筒下端的细口处时因为防水筒内空气的压强的作用，使得水不能更多的进入防水筒内。采集数据时只需将防水筒盖拧开即可，有效提高自记式土壤温湿度观测系统的野外“生存”能力，保证科研数据的完整性。

附图说明

图1 本实用新型结构示意图。

图2为图1中不锈钢双扣可旋转挂钩示意图。

图中：

1-密封垫、2-手柄、3-密封垫放置凹槽、4-固定圆环、5-筒体盖、6-不锈钢双扣可旋转挂钩、7-防水筒主体、8-防水筒固定爪。

图3为防水筒内空气体积随防水筒周围水位高度关系图。

具体实施方式

如图1所示，一种自记式土壤温湿度观测系统防水筒，包括密封垫1、手柄2、密封垫放置凹槽3、固定圆环4、筒体盖5、不锈钢双扣可旋转挂钩6、防水筒主体7和防水筒固定爪8。防水筒主体7为筒体与漏斗的结合体。防水筒主体7高为70cm、筒体直径为25cm，漏斗细口的直径为5cm，筒体上设有防水筒固定爪8，筒体上部置有筒体盖5，直径为25.1cm的筒体盖内开有外径为25.1cm，内径为24.1cm的密封垫放置凹槽3，3,2mm厚的密封垫1装在密封垫放置凹槽3内，手柄2与筒体盖5相连，不锈钢双扣可旋转挂钩6一端钩在防水筒盖内的固定圆环4上，另一端钩在仪器盒的固定孔上。拧紧筒体盖5，将防水筒整体放入事先挖好的坑中，用土掩埋之后夯实防水筒固定爪8周围的土壤。采集数据时只需要打开筒体盖5即可。

当水进入防水筒主体7下部漏斗细口中时，由于水将整个防水筒主体7封闭，在筒内空气压强的作用下阻止更多的水进入防水筒，从而达到保护仪器不受土壤水分聚集而浸泡的效果。防水筒主体7内气体和液体压强以及波义耳定律得出以下方程组：

式中，为当地大气压强，为防水筒内的气体压强，为防水筒周围无水时的防水筒内空气的体积，为防水筒周围有水时的防水筒内的空气体积，为水的密度，为重力常数一般取9.8N/Kg，为防水筒周围的水位高度。这里计算时在保证观测系统安全的情况下，为了简化计算，忽略了进入防水筒内水的重力产生的与相同方向的压强。

      由上式可以得出防水筒内的空气体积随防水筒周围水位高度的变化关系函数为：

    由观测系统的大小可以知道，当防水筒内的水位高度在防水桶盖30cm以下时防水筒内的观测系统都是安全的，即防水筒内的空气体积大于0.0147的情况下观测系统始终是安全的。由于这些观测系统被常年安装在海拔4000米以上的青藏高原地区，大气压强约为60KPa。结合以上数据计算可以得出和的关系如图3。从图3可以看出，要让防水筒内的空气体积达到安全线以下需要防水筒周围的水位高度达到3.700米，而这种可能性在青藏高原大部分地区出现的几率几乎为零，所以这种防水筒有效保障自记式土壤温湿度观测系统的野外“生存”能力和野外观测数据的完整性。