一种原状土壤采集及土壤渗滤率测定装置的制作方法

1.本实用新型涉及农业、林业、城镇建设绿化土壤测量技术领域，更具体地说，它涉及一种原状土壤采集及土壤渗滤率测定装置。


背景技术：

2.土壤渗滤率是评价土壤质量的关键性指标，涉及农业或林业种植、城市绿化建设用土等领域，为土壤质量评估提供依据。所测土壤要求为原状土壤，然目前土壤渗滤率的测定采用渗滤筒法和环刀法测定，对土壤渗滤率测定过程中，主要使用的方法有渗滤筒法和环刀法。根据实验室在测定土壤渗滤率的过程中，对于环刀法来说，需要在一个采取了样品的环刀上面套上一个空环刀，接口处先用胶布封好，再用熔蜡粘合，操作比较复杂，且密封不好容易导致水的渗漏，数据的准确性相对较低，影响工作效率和数据准确度。渗滤筒法存在取样困难，取样后在渗滤筒下面接漏斗，上部加入水后土壤容易随着渗滤水散落出来，破坏土壤原有结构，致使测定结果无效。


技术实现要素：

3.为解决上述技术问题，本实用新型提供一种原状土壤采集及土壤渗滤率测定装置，兼具原装突然采集和土壤渗滤率测定功能，用于在外测量土壤渗滤率，集合了土壤采集和渗滤率的测量两种功能，且便于携带。
4.本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
5.一种原状土壤采集及土壤渗滤率测定装置，包括取样筒和收集器，取样筒两端分别设有第一开口取样端和第二开口悬挂端，收集器两端分别设有连接口和收集口，第一开口与收集器连接口可拆卸式密封连接，收集器的连接口与取样筒之间设有过滤装置。
6.在上述方案中，取样筒为两端开口的中空筒体，在土壤采集时，将取样筒整体压入至土壤中，预留筒体约5cm的上部空间，然后通过锄头等工具将包含取样筒在内的土壤整体挖出，挖出后，平放取样筒，将取样筒与收集器连接，然后竖直放置，悬挂于固定的位置，收集器中的滤网将土壤固定于取样筒内。然后向取样筒上部倒入5cm深的水，利用100ml量筒收集从收集口流出的水分，实现土壤渗滤率的测定。
7.上述方案能够实现在野外土壤的采集和渗滤率的测定，携带方便，测量快捷。
8.作为一种优选方案，取样筒侧壁设有至少一个螺纹孔，收集器侧壁上设有与取样筒上螺纹孔数量相同且相互匹配的螺纹孔，取样筒和收集器通过螺母可拆卸式连接。
9.在上述优选方案中，在取样筒靠近第一开口的位置设置螺纹孔，然后与收集器上的螺纹孔对齐，通过拧入螺母实现取样筒和收集器的连接；相对于取样筒和收集器螺纹连接的方案中，取样筒上设置旋转螺纹，在压入土壤的过程中，螺纹处会粘附大量泥土，需要人工清理的时间长，影响后续的连接过程，影响工作效率；而使用螺纹孔的方案，只需将螺纹孔附近的土壤清除，使得测定效率高。
10.作为一种优选方案，第一开口和连接口处设有密封圈，密封圈在取样筒和收集器
连接时位于二者之间位置，密封圈与收集器上部内侧壁固定连接。
11.在上述优选方案中，通常情况下，采用收集器套设在取样筒的外侧进行连接，在该种方式下，密封圈设置在收集器的内侧壁；当收集器嵌设于取样筒的内侧时，密封圈设置在收集器的外侧壁。
12.作为一种优选方案，取样筒从第一开口向第二开口截面逐渐增大，内径保持不变。
13.在上述优选方案中，取样筒在内径保持不变的条件下，截面逐渐减小，在土壤采集过程中，将截面小的开口向下，截面大的开口向上，然后将取样筒整体压入土壤，这个过程能够减小取样筒的受力面积，通过设置侧壁的厚度实现取样筒开口截面逐渐减小，且保持内径不变，进而使得压取样筒的过程更加省力。
14.作为一种优选方案，收集器从连接口向收集口截面逐渐减小。
15.在上述优选方案中，收集器收集口小，能够使得水集中留出，便于收集渗滤出来的水。
16.作为一种优选方案，过滤装置为过滤网。
17.在上述优选方案中，通过设置过滤网，将土壤阻挡在取样筒中，进而进行土壤渗滤率的测定，为完全避免土壤透过过滤网，还可在过滤网上放置一层滤纸。
18.作为一种优选方案，过滤网与收集器内侧壁固定连接。
19.在上述优选方案中，过滤网与收集器固定连接，提高了装置的整体性。
20.作为一种优选方案，取样筒靠近第二开口的侧壁设有悬挂孔。
21.在上述优选方案中，悬挂孔的设置，可以在土壤渗滤率的测定过程中，将整个测定装置进行挂设，解放人力，使得一个人能够单独完成加水，收集渗率水量并完成测定过程。
22.综上所述，本实用新型具有以下有益效果：
23.(1)本实用新型提供的原状土壤采集及土壤渗滤率测定装置能够兼具对原状土壤的采集和渗滤率的测定功能；
24.(2)本实用新型提供的原状土壤采集及土壤渗滤率测定装置连接密封性好，确保渗滤率的测定结果更加精确；
25.(3)本实用新型提供的原状土壤采集及土壤渗滤率测定装置结构简单，携带方便，使用效果良好，具有很好的经济性和实用性。
附图说明
26.图1是本实用新型实施例的原状土壤采集及土壤渗滤率测定装置的结构示意图；
27.图2是本实用新型实施例的便原状土壤采集及土壤渗滤率测定装置的剖面图；
28.图3是本实用新型实施例的收集器的俯视图；
29.其中：
30.1、取样筒；2、收集器；3、螺母；4、密封圈；5、过滤网；6、悬挂孔。
具体实施方式
31.本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包括”为一开放式用语，故应解释成“包括但不限定于”。“大致”是指在可接受的误差范围内，本领域技术人
员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。
32.本说明书及权利要求的上下左右等方位名词，是结合附图以便于进一步说明，使得本技术更加方便理解，并不对本技术做出限定，在不同的场景中，上下、左右、里外均是相对而言。
33.下面结合附图对本技术的实施例进行详细说明。
34.一种原状土壤采集及土壤渗滤率测定装置，包括取样筒1和收集器2，取样筒1两端分别设有第一开口取样端和第二开口悬挂端，收集器2两端分别设有连接口和收集口，第一开口与收集器2连接口可拆卸式密封连接，收集器2的连接口与取样筒1之间设有过滤装置。
35.在上述实施例中，取样筒1为两端开口的中空筒体，在土壤采集时，将取样筒1整体压入至土壤中，然后通过锄头等工具将包含取样筒1在内的土壤整体挖出，挖出后，平放取样筒1，将取样筒1与收集器2连接，然后竖直放置，悬挂于固定的位置，收集器2中的滤网将土壤固定于取样筒1内。然后向取样筒1上部倒入5cm深的水，利用100ml量筒收集从收集口流出的水分，实现土壤渗滤率的测定。
36.上述实施例能够实现在野外土壤的采集和渗滤率的测定，携带方便，测量快捷。
37.作为一种优选实施例，取样筒1侧壁设有至少一个螺纹孔，收集器2侧壁上设有与取样筒1上螺纹孔数量相同且相互匹配的螺纹孔，取样筒1和收集器2通过螺母3可拆卸式连接。
38.在上述优选实施例中，在取样筒1靠近第一开口的位置设置螺纹孔，然后与收集器2上的螺纹孔对齐，通过拧入螺母3实现取样筒1和收集器2的连接；相对于取样筒1和收集器2螺纹连接的实施例中，取样筒1上设置旋转螺纹，在压入土壤的过程中，螺纹处会粘附大量泥土，需要人工清理的时间长，影响后续的连接过程；而使用螺纹孔的实施例，只需将螺纹孔附近的土壤清除，使得测定效率高。
39.作为一种优选实施例，第一开口和连接口处设有密封圈4，密封圈4在取样筒1和收集器2连接时位于二者之间位置，密封圈4与收集器2上部内侧壁固定连接。
40.在上述优选实施例中，通常情况下，采用收集器2套设在取样筒1的外侧进行连接，在该种方式下，密封圈4设置在收集器2的内侧壁；当收集器2嵌设于取样筒1的内侧时，密封圈4设置在收集器2的外侧壁。
41.作为一种优选实施例，取样筒1从第一开口向第二开口截面逐渐增大，内径保持不变。
42.在上述优选实施例中，取样筒1截面逐渐减小，在土壤采集过程中，将截面小的开口向下，截面大的开口向上，然后将取样筒1整体压入土壤，这个过程能够减小取样筒1的受力面积，通过设置侧壁的厚度实现取样筒1开口截面逐渐减小，且保持内径不变，进而使得压取样筒1的过程更加省力。
43.作为一种优选实施例，收集器2从连接口向收集口截面逐渐减小。
44.在上述优选实施例中，收集器2收集口小，能够使得水集中留出，便于流下的水的收集。
45.作为一种优选实施例，过滤装置为过滤网5。
46.在上述优选实施例中，通过设置过滤网5，将土壤阻挡在取样筒1中，进而进行土壤渗滤率的测定，为完全避免土壤透过过滤网5，还可在过滤网5上放置一层滤纸。
47.作为一种优选实施例，过滤网5与收集器2内侧壁固定连接。
48.在上述优选实施例中，过滤网5与收集器2固定连接，提高了装置的整体性。
49.作为一种优选实施例，取样筒1靠近第二开口的侧壁设有悬挂孔6。
50.在上述优选实施例中，悬挂孔6的设置，可以在土壤渗滤率的测定过程中，将整个测定装置进行挂设，解放人力，使得一个人能够单独完成取水，测定过程。
51.工作原理：假定取样筒1采集土壤深度约为10cm，预留5cm的上部空间，链接底部收集器2，再取样筒1上部加约5cm深的水，利用100ml的量筒接住。根据土壤质地，每隔一段时间记录一次渗滤水的体积，并记录当时的水温。渗滤慢的土壤，间隔时间可以长一些，渗滤快的土壤，间隔时间可以为几分钟。待渗滤水体积趋于稳定，可停止测定。
52.土壤渗滤率的计算
53.渗滤速度
54.渗滤系数
55.换算为温度为10℃下的渗率系数
56.其中q1、q2、q3、q4、...q
n
等为每一次时间间隔内记录的渗滤水的体积，ml；s为取样筒的内径横截面积，cm2；t
n
为每次间隔的时间，min；h为水层厚度，cm；l为土层厚度，cm；t为测定时水的温度。土壤渗滤率的结果以(3)式表示。
57.本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。