一种地下水—土壤—作物连续体中水分、溶质在线观测系统的制作方法

本技术涉及土壤监测，具体为一种地下水—土壤—作物连续体中水分、溶质在线观测系统。

背景技术：

1、土壤水分、溶质和污染物等模拟监测以及环境污染评价，通常借助大型地中渗透仪进行观测和评估。但大型地中渗透仪造价高，可移动性较差，灵活性不高，建造时对周边环境影响较大，环境破坏较重，模拟监测受外界气象降雨影响明显。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本实用新型提供一种地下水—土壤—作物连续体中水分、溶质在线观测系统，造价相对较低，装卸相对简便，可移动性较强，能够重复利用，能用于评估环境污染物风险（地下水水污染），研究农业生产耗水耗肥规律，指导农业生产。

2、为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种地下水—土壤—作物连续体中水分、溶质在线观测系统，包括测桶子系统和在线马氏瓶自动供水系统，所述测桶子系统包括测桶主体，所述测桶主体上依次开设有多个取土孔，所述测桶主体底部开设有排水孔，所述排水孔的外侧连接有用于控制启闭的止水夹，所述测桶主体的底部设有补水孔，所述补水孔的顶部连接有反滤层，所述测桶主体的一侧连接有供水管，所述供水管的另一端与马氏瓶自动供水系统相连接，所述测桶子系统一侧连接有土壤参数在线监测结构和土壤溶液提取结构。

3、进一步地，所述土壤参数在线监测结构包括多个三合一探头和陶土头，所述三合一探头和陶土头位于测桶主体内，所述测桶主体内还连接有二合一探头，所述三合一探头、二合一探头和陶土头并联，并通过主线连接有主机。

4、进一步地，所述土壤溶液提取结构包括真空瓶、真空管、真空表和真空泵，每个所述陶土头一侧连接有通水硅胶管，所述通水硅胶管的另一端连接有真空瓶，所述真空瓶顶部连接有连接管件，所述连接管件的一侧连接有通气管，所述通气管上连接有控制气体启闭的止气夹，所述通气管的一端与真空管相连接，所述真空管的另一端连接有真空泵，所述真空泵和真空管之间连接有真空表，所述真空瓶的顶部连接有瓶塞，所述瓶塞与瓶口之间连接有橡胶塞，多个所述真空瓶的外侧连接有竖板搁架。

5、进一步地，所述在线马氏瓶自动供水系统包括水浮子、水位平衡器，所述供水管的一端连接有瓶身，所述供水管靠近瓶身一端外侧连接有第二电磁阀，所述瓶身的外侧设有刻度条，所述瓶身内连接有水浮子、瓶中导杆和水位平衡器，所述水位平衡器的顶部与橡胶塞相连接，所述瓶身的外壁一侧连接有进水管，所述进水管上连接有第一电磁阀，所述瓶身的顶部固定连接有通气孔，所述通气孔上连接有第三电磁阀，所述第一电磁阀、第二电磁阀和第三电磁阀均通过导线连接有终端操作平台。

6、进一步地，所述瓶身的一侧连接有支架和底座。

7、进一步地，所述终端操作平台和主机电性连接有移动终端。

8、进一步地，所述测桶主体外侧连接有土壤取土器结构，所述土壤取土器结构包括方形卡尺，所述方形卡尺的外侧连接有圆形中空手柄，所述圆形中空手柄内连接有取土外环和取土内环，所述取土内环活动连接在取土外环内，所述圆形中空手柄外侧设有控制线。

9、与现有技术对比，本实用新型具备以下有益效果：

10、1、本实用新型适用于环境评价和农业生产，功能齐全；可实现土壤水分、温度和盐分在线监测，模拟土壤水盐运移；可用于可溶性溶液监测，不损坏土壤结构，重复利用率高；可少量取土，对土壤整体结构破坏较小；在线读取地下水水位变化，可用于农田水分转化分析和g-spac系统研究。

11、2、本实用新型采用终端操作平台记录地下水补水量和测桶各土层水分、温度和盐分含量，无需人为观测和测量，省时省力；根据实际需求，可设置不同水位的测桶，马氏瓶的尺度及测桶尺寸也可根据实际需求改变，可形成测桶观测群，用于野外观测时，可将数据上传至云端，形成测桶监测云端数据共享。

1.一种地下水—土壤—作物连续体中水分、溶质在线观测系统，其特征在于，包括测桶子系统和在线马氏瓶自动供水系统，所述测桶子系统包括测桶主体（16），所述测桶主体（16）上依次开设有多个取土孔（17），所述测桶主体（16）底部开设有排水孔（24），所述排水孔（24）的外侧连接有用于控制启闭的止水夹（26），所述测桶主体（16）的底部设有补水孔（19），所述补水孔（19）的顶部连接有反滤层（18），所述测桶主体（16）的一侧连接有供水管（13），所述供水管（13）的另一端与马氏瓶自动供水系统相连接，所述测桶子系统一侧连接有土壤参数在线监测结构和土壤溶液提取结构。

2.根据权利要求1所述的一种地下水—土壤—作物连续体中水分、溶质在线观测系统，其特征在于，所述土壤参数在线监测结构包括多个三合一探头（20）和陶土头（21），所述三合一探头（20）和陶土头（21）位于测桶主体（16）内，所述测桶主体（16）内还连接有二合一探头（22），所述三合一探头（20）、二合一探头（22）和陶土头（21）并联，并通过主线（28）连接有主机（37）。

3.根据权利要求2所述的一种地下水—土壤—作物连续体中水分、溶质在线观测系统，其特征在于，所述土壤溶液提取结构包括真空瓶（29）、真空管（34）、真空表（35）和真空泵（36），每个所述陶土头（21）一侧连接有通水硅胶管（27），所述通水硅胶管（27）的另一端连接有真空瓶（29），所述真空瓶（29）顶部连接有连接管件（32），所述连接管件（32）的一侧连接有通气管（33），所述通气管（33）上连接有控制气体启闭的止气夹（31），所述通气管（33）的一端与真空管（34）相连接，所述真空管（34）的另一端连接有真空泵（36），所述真空泵（36）和真空管（34）之间连接有真空表（35），所述真空瓶（29）的顶部连接有瓶塞（25），所述瓶塞（25）与瓶口之间连接有橡胶塞（23），多个所述真空瓶（29）的外侧连接有竖板搁架（30）。

4.根据权利要求3所述的一种地下水—土壤—作物连续体中水分、溶质在线观测系统，其特征在于，所述在线马氏瓶自动供水系统包括水浮子（9）、水位平衡器（5），所述供水管（13）的一端连接有瓶身（12），所述供水管（13）靠近瓶身（12）一端外侧连接有第二电磁阀（6），所述瓶身（12）的外侧设有刻度条（11），所述瓶身（12）内连接有水浮子（9）、瓶中导杆（10）和水位平衡器（5），所述水位平衡器（5）的顶部与橡胶塞（23）相连接，所述瓶身（12）的外壁一侧连接有进水管（1），所述进水管（1）上连接有第一电磁阀（2），所述瓶身（12）的顶部固定连接有通气孔（8），所述通气孔（8）上连接有第三电磁阀（7），所述第一电磁阀（2）、第二电磁阀（6）和第三电磁阀（7）均通过导线（14）连接有终端操作平台（15）。

5.根据权利要求4所述的一种地下水—土壤—作物连续体中水分、溶质在线观测系统，其特征在于，所述瓶身（12）的一侧连接有支架（3）和底座（4）。

6.根据权利要求4所述的一种地下水—土壤—作物连续体中水分、溶质在线观测系统，其特征在于，所述终端操作平台（15）和主机（37）电性连接有移动终端（38）。

7.根据权利要求1所述的一种地下水—土壤—作物连续体中水分、溶质在线观测系统，其特征在于，所述测桶主体（16）外侧连接有土壤取土器结构，所述土壤取土器结构包括方形卡尺（39），所述方形卡尺（39）的外侧连接有圆形中空手柄（40），所述圆形中空手柄（40）内连接有取土外环（41）和取土内环（42），所述取土内环（42）活动连接在取土外环（41）内，所述圆形中空手柄（40）外侧设有控制线（43）。