[实用新型]一种基于摄像的土壤斥水性测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种基于摄像的土壤斥水性测量装置，是一种土壤水文测量装置，是一种对土壤特性进行测量的装置。

背景技术

土壤斥水性是指水分不能或很难湿润土壤颗粒表面的物理现象，具有斥水性的土壤称为斥水土壤。土壤斥水性不利于农业生产和环境的可持续性发展，如导致土壤水分的不均匀分布，使水中携带的溶质更快地进入地下水，降低土壤持水能力，加强地表径流和侵蚀。

测定土壤斥水性的方法有很多种，包括接触角测定法、滴水穿透时间法（WDPT）、酒精溶液入渗法（MED）、固气表面张力测定法和进水压力水头测定法等。近20年来，滴水穿透时间法与酒精溶液入渗法逐渐成为最常用的两种测定方法。现有的这些方法在具体测试中，均采用人眼直接观察，并辅以秒表计时等简单的测量工具。由于水滴的形体较小，在测试过程人为动作的差异，以及各人观察角度的不同和对观察对象变化的认知差异等，形成了许多人为的因素，以致使观测数据差异很大。此外，土壤的水滴穿透时间从几秒钟到几小时不等，特别是对于斥水性较强的土壤，由于需要较长时间的观测，人的注意力难以长时间集中，严重影响了斥水性测量的精确度和试验效率。

发明内容

为了克服现有技术的问题，本实用新型提出了一种基于摄像的土壤斥水性测量装置。所述的装置通过连续拍摄滴在土壤表面的水滴的视频，精确记录水滴深入土壤的时间，最终确定土壤样本的斥水性数据。从而实现试验过程和处理的分离，提升试验效率的同时，由于记录水平的提升，从而提升试验的准确度。

本实用新型的目的是这样实现的：一种基于高速摄像的土壤斥水性测量装置，包括：放置土壤样品的承样台和摄像机，所述摄像机镜头对准对所述土壤样品上表面平面，并在摄像机视野中设有数字化秒表，所述土壤样品和摄像机镜头之间设有透镜组，所述土壤样品上方设有滴定器，所述的摄像机与具有图片处理能力的电脑连接。

进一步的，所述的承样台为圆形平台，圆形平台的下部中心设有旋转轴。

进一步的，所述的透镜组中设有十字刻线，所述的透镜组带有能够调节高度和水平位移的调节架。

进一步的，所述的摄像机带有能够升降的云台。

进一步的，所述的滴定器包括：可旋转的盘架，所述的盘架上设置多个具有存水和滴水能力的滴管。

进一步的，滴定器出水口与土壤样品上表面之间的距离为2~3滴水滴的距离，所述水滴的水量为0.1~0.4毫升。

进一步的，所述的联动器包括：安装在滴定器出水口上的电磁阀，所述的电磁阀与双刀开关的一个刀臂连接，所述的双刀开关的另外一个刀臂与数字化秒表的启动开关电连接。

进一步的，所述的圆形平台、调节架、云台、盘架通过主支架连接，所述的圆形平台、调节架和云台上设置至少一个调节水平的水泡。

进一步的，所述的土壤样品是土壤取样环刀切出的土壤样本。

本实用新型产生的有益效果是：通过精确的滴出水滴和连续拍摄水滴在土壤样品的上表面渗入土壤中的视频，十分精确的换算出土壤样品的斥水性。所述装置完全自动运行，排除了人为不确定因素的干扰，能够获得十分清晰、稳定的视频图像，通过对视频图像的分析，最终可以得到精确的土壤样本斥水性数据。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型的实施例一所述装置的结构示意图；

图2是本实用新型的实施例二所述装置承样台的结构示意图；

图3是本实用新型的实施例五所述装置带有盘架的滴定器结构示意图；

图4是本实用新型的实施例七所述装置的联动器电连接示意图；

图5是本实用新型的实施例八所述装置的主支架的结构示意图。

具体实施方式

实施例一：

本实施例是一种基于高速摄像的土壤斥水性测量装置，如图1所示。本实施例包括：放置土壤样品1的承样台2和摄像机3，所述摄像机镜头对准对所述土壤样品上表面平面，并在摄像机视野中设有数字化秒表4，所述土壤样品和摄像机镜头之间设有透镜组5，所述土壤样品上方设有滴定器6，所述的滴定器和数字化秒表与同步器7电连接，所述的摄像机与具有图片处理能力的电脑8连接。

本实施例所述的土壤样品可以是取自某个实验区域，经过实验处理，如：焙烘、平整上表面等，整个测试过程在实验室中进行。也可以在实验区域那野外直接采集土壤样本，在野外直接进行测试。采集土壤样本的方式可以采用环刀切割的方式，直接对地表的土壤进行采集，然后直接将环刀和被采集的土壤样品放在承样台的上进行测试。