[实用新型]浮球杠杆自动控流定水头土壤饱和导水率批量测定仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种测定土壤饱和导水率的测定仪，尤其是可自动加水、以定水头法、批量测定土壤饱和导水率的装置。

背景技术

土壤饱和导水率(又叫土壤渗透系数或水力传导系数)，是指土壤被水饱和时，单位水势梯度下、单位时间内通过单位面积的水量，它是土壤质地、容重、孔隙分布特征的函数，是土壤重要的物理性质之一，反映了土壤的孔隙状况和导水状况，也可反映土壤质地。土壤饱和导水率可以在较大程度上反映土壤水在田间的运动过程，如水分入渗、再分配过程，浅层地下水蒸发过程中的饱和水分运动等。土壤饱和导水率的测定可直接应用到农业、园林绿化等方面，用以指导灌溉用水量、设计排水系统工程、计算土壤剖面中水的通量等。也是水文模型中的重要参数，它的准确与否严重影响模型的精度。

饱和导水率由于多种空间变量因素(如土壤容重、质地、有机质含量、孔隙分布等)的影响，其空间变异强烈。测定土壤饱和导水率的方法主要有：公式法，田间测定，室内测定。其中，公式法由于不同土壤质地、容重的换算系数差异较大，不能较好的和实际情况吻合。田间测定由于野外测定条件的限制，测定精度难以保证，且测定方法较为繁琐。因此，室内测定是较好的选择。

目前，公知的土壤饱和导水率的装置主要有定水头法和变水头法，其中定水头法能够较好的反映土壤实际导水率(霍丽娟等，定水头法和降水头法测定黄土的饱和导水率，2010)。

现有的测定土壤饱和导水率的方法和仪器都是针对单一样品，每次只能测定一个样品，测定效率低；且难以保证不同测定批次的系统误差一致，增大了测定误差，降低了数据准确性。这限制了土壤饱和导水率作为一项重要土壤物理系数在大规模采样测定比较或不同改良配方下效果比较等试验类型中的应用。

按照目前的方法，想同时测定多个样品，只能同时配备多套设备，这将成倍增加实验成本。

实用新型内容

解决的技术问题：为了克服现有的土壤饱和导水率测定中存在的测定效率低，单位样品测定成本高，样品数据间误差大等问题，本实用新型提供一种浮球杠杆自动控流定水头土壤饱和导水率批量测定仪，该测定仪不仅能较为高效、精确的测定土壤饱和导水率，而且还能自动加水，保证定水头测定条件。

技术方案：浮球杠杆自动控流定水头土壤饱和导水率批量测定仪，由供水装置、浮球杠杆装置、定水装置和承水装置组成；所述供水装置包括供水箱、供水箱支架和供水箱出水管，所述供水箱顶部设有具塞进水口和具塞排气口，供水箱出水管设于供水箱下部，供水箱体上与供水箱出水管同水平高度处设有进气口，进气口上设有进气导管，供水箱出水管和进气口内均设有阀门，供水箱出水管的末端为截面为上窄下宽的楔形开口；所述浮球杠杆装置包括杠杆、浮球、活塞和活塞连接杆，所述杠杆上具有第一支点，第二支点，均为可旋转支点，第一支点位于杠杆临近供水箱的一端，第二支点在杠杆中部，所述浮球设于杠杆另一端，活塞连接杆的一端与第二支点相连，活塞设于活塞连接杆的另一端且设于供水箱出水管内，活塞连接杆在与杠杆相交所处平面内灵活转动；所述定水装置包括定水槽、环刀出露口、橡皮塞、橡胶皮套、环刀和环刀底盖，定水槽内设有至少一个环刀出露口，每个环刀出露口内均设有一个橡胶皮套，所述橡皮塞或环刀设于橡胶皮套内，所述橡皮塞用于密封不使用的环刀出露口，所述环刀底盖设于环刀下端；所述承水装置包括漏斗架，漏斗和锥形瓶，漏斗架上设有一组上大下小的漏斗孔，漏斗设于漏斗孔内，环刀底盖与漏斗内壁贴合，锥形瓶设于漏斗下方。

所述供水箱上部设有进水口和排气口，所述进水口上设有进水口旋盖，所述排气口上设有排气口旋盖。

所述活塞为橡胶制圆柱体，其底面直径与供水箱出水管出水末端内径相同，外表面涂有润滑液。

所述杠杆上第一支点位于供水箱支架上，所连接的杠杆可以以其为支点灵活上下转动。

所述浮球的大小，以其在定水槽中漂浮时的浮力能够支撑上方活塞连接杆、活塞的重量和供水箱出水管处的水压确定。

与所述环刀出露口内橡胶皮套配合的橡皮塞为圆台形，下部小于环刀出露口直径，上部大于环刀出露口直径。

所述定水槽高度根据常测土壤的平均饱和导水率确定：常测定土壤类型为沙土时，其高度为环刀高度的50～100％；常测定土壤类型为壤土时，其高度为环刀高度的100～200％；常测定土壤类型为粘土是，其高度为不低于环刀高度的200％。