[实用新型]一种土柱入渗过程多指标检测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种土柱入渗过程多指标检测装置，属于节水灌溉技术领域。

背景技术

入渗是水渗入土壤的物理现象，是由土壤水力特性、水分状况以及供水条件等因素综合作用的陆地表面水分交换过程，它与水文转换、土壤侵蚀、土壤水分、养分、盐分和重金属离子迁移等都有密切联系。入渗以单位时间入渗水深（即入渗强度或入渗率），或以历时入渗累积曲线表示。水在土壤中入渗时，土壤的一些物理性质会随着水分的入渗而改变，比如土壤的水分含量、酸碱度（pH值）、盐度、温度等，这些物理指标，直接反映了土壤水分入渗对土壤的影响。同时土壤入渗能力及入渗参数是确定地面灌溉技术参数的必要依据，对于节水灌溉技术而言，入渗率和入渗深度与时间的关系是评价灌溉效果的一个重要指标，可以给农业水管理提供指导性建议。因此，土壤入渗研究对促进相关学科更好更快发展具有重要意义。

以往对入渗规律的研究，常用土柱来代替整体土壤进行分析，分析方法分为两类，一类是野外工作中普遍采用的双环入渗仪的方法，该方法对试验环境要求高，精度较低，自动控制效果较差，而且该方法仅能测量土柱入渗与时间的关系，无法测量土柱入渗深度与时间的关系，使得该方法测量结果单一，适用性较差，难以满足试验要求。另一类是通过垂直或水平土柱模拟入渗的室内试验法，该方法在使用过程中的若要测定某一时间的土柱含水率、pH和电导率时，需要把土柱中的土样取出后才能完成测定，存在工作效率低下和测量精度较低等缺陷，工作人员不能离开试验场地，且连续几天几夜不能间断。因此，该方法测量过程费时、费力、测量效率极其低下。为此，我们通过多学科交叉，引入现代测试技术、机械装备和自动化技术，寻求一种可以自动测量、多指标检测、适用性强的试验装置是十分必要的。

目前，涉及多指标的土柱入渗性能检测装置的相关专利有：土壤入渗性能实时自动测量系统（200610089698.4），一种测定非饱和土入渗系数的装置和方法（201210196089.4），一种室内柱状土层降雨入渗自动测定装置（201210369371.8），一种可调土壤入渗性能检测和流失量取样装置（2014108400981）等。其中土壤入渗性能实时自动测量系统主要针对土壤径流的测量，对土柱入渗不适用；一种测定非饱和土入渗系数的装置和方法测定的是非饱和土的入渗系数，但是该装置如果需要较高的测量精度，需要较多的水分传感器和水分张力计，装置成本高，同时采用迭代法获取水分入渗系数，操作比较复杂，自动化程度低；一种室内柱状土层降雨入渗自动测定装置仅仅是测定土柱的入渗系数，不能测定其它的指标；一种可调土壤入渗性能检测和流失量取样装置，只适合于室内进行土柱试验，而且只能对土柱的一侧进行入渗性能的检测。上述提到的装置和方法，不能满足既在室内进行土柱入渗性能检测，又能在室外进行土柱入渗性能检测，而且这些装置成本高，操作复杂，检测指标不够全面，不能够较准确地反映水入渗过程中对土柱酸碱度（PH）、盐度、温度等相关指标的影响。

发明内容

为了解决上述背景技术中提到的问题，本实用新型提供一种土柱入渗过程多指标检测装置，该装置不仅能在室内进行土柱入渗性能检测，又能在室外进行土柱入渗性能检测。该装置可以安装不同类型单一的传感器，又能安装不同类型的传感器集成块，可以在土柱入渗过程中进行多指标检测。该装置在室内或室外进行土柱入渗性能检测时，能够对土柱不同方位、不同高度进行检测，能减小试验误差。

本实用新型土柱入渗过程多指标检测装置包括导杆5、下底座6、竖直轴承座Ⅰ7、竖直支撑板8、竖直螺杆9、水平支撑板10、竖直螺套11、竖直轴承座Ⅱ12、竖直联轴器13、竖直步进电机支撑座14、竖直步进电机15、上顶座16、水平步进电机17、水平步进电机支撑座18、水平联轴器19、水平轴承座20、水平螺杆21、传感器夹持机构22、水平螺套23、传感器24、导杆套25、刮土器26；